KR20160135237A - 코팅 방법 - Google Patents

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KR20160135237A
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사이먼 해리 셰퍼드
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어드밴스드 인설레이션 피엘씨
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Abstract

예컨대 연안 정유산업에 사용되는 압력 용기 또는 프로세스 용기와 같은 팽창가능한 물품(10)의 코팅 방법. 물품(10)에 압축가능한 플렉시블 중간층(14)가 제공되고, 지지 부재(18)이 중간층(14)에 매립된다. 지지 부재(18)은 오픈 프레임워크 베이스(20) 및, 물품(10) 외부로 중간층(14)를 뚫고 솟아있는, 복수개의 돌출 부재를 포함한다. 단열 코팅층(12) 내로 돌출 부재 (22)가 연장되어, 돌출 부재(22)가 코팅층(12) 내에 완전히 위치하는 방식으로 중간층(14) 위에 상기 코팅층(12)가 적용된다.

Description

코팅 방법{COATING METHOD}
본 발명은 팽창가능한 물품의 코팅 방법에 관한 것으로, 일반적으로 사용시 열에 의하여 팽창 및 수축할 수 있는 압력 용기(pressure vessel) 또는 프로세스 용기(process vessel)를 코팅하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 강철로 만들어지지만 다른 재료로도 만들어질 수 있는 압력 용기 또는 프로세스 용기는, 온도 변화에 따라 사용시 상당히 큰 범위로 팽창 및 수축할 수 있다. 이러한 용기에는 종종 절연 및/또는 내화(fireproof) 코팅을 제공할 것이 요구되거나 필요하다.
그런데 이러한 코팅은 가열되거나 냉각되는 동안 용기와 동일한 정도로 팽창하지 않으므로, 일반적으로 용기와 코팅 사이에 중간층을 제공할 필요가 있다. 그러나 그러나 이러한 층들을 한데 접착시키는데는 어려움이 따르고, 특히 저표면 에너지를 갖는 재료가 사용될 경우에는 이들을 한데 부착시키는 것이 쉽지 않다.
본 발명에 따라 팽창가능한 물품(expandable item)을 코팅하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 압축가능한 플렉시블 재료층 내에 위치하는 지지 부재 및, 상기 지지 부재 상에 제공되어, 압축가능한 플렉시블 재료층의 한쪽 면 외부로 연장된 복수개의 돌출 부재를 포함하는, 압축가능한 플렉시블 재료층을 형성하는 단계, 물품 위에 플렉시블 중간층을 마운팅하되, 이 때 압축가능한 플렉시블 재료층의 돌출 부재가 연장되지 않은 쪽을 물품 쪽으로 향하게 하고, 돌출 부재가 나온 쪽을 물품 반대쪽으로 항하도록, 물품 위에 플렉시블 중간층을 마운팅하는 단계, 및 플렉시블 중간층의 한쪽 면 위에 코팅층을 형성하되, 코팅층 내로 돌출 부재가 연장되도록 하고, 돌출 부재의 원위부 말단 전체가 코팅층 내에 완전히 위치하도록, 코팅층이 돌출 부재 너머로 연장되도록, 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
지지 부재는 일반적으로 평면형(planar)일 수 있고, 오픈 프레임워크 형태일 수 있는 베이스를 포함할 수 있다. 베이스는 압축가능한 플렉시블 재료층 내부에 위치할 수 있고 압축가능한 플렉시블 재료층의 한 쪽과 다른 쪽 사이의, 적어도 일반적으로 가운데에 위치할 수 있다.
지지 부재 베이스는 플렉시블 재료로 만들어질 수 있다. 지지 부재 베이스는 플라스틱 재료로 만들어질 수 있고 PEEK 또는 나일론으로 만들어질 수 있다. 별법으로, 지지 부재는 금속으로 만들어질 수 있고 스테인레스 강철로 만들어질 수 있다.
일 구체예에서 지지 부재 베이스와 돌출 부재들은 일체형으로 형성(integrally formed)된다.
또 다른 구체예에서 돌출 부재는 지지 부재 베이스 상에 마운트될 수 있다.
돌출 부재는 코팅층과의 결속을 증가시키는 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상에는 나선형 쓰레드(helical thread), 미늘 또는 기타 형상이 포함된다.
지지 부재는 인접하는 섹션들과 함께 연결될 수 있는 섹션 형태일 수 있다.
압축가능한 플렉시블 재료는 폴리에틸렌, 폴리우레탄 또는 실리콘 발포체일 수 있는 발포재를 포함할 수 있다. 발포처리된 재료는 기포강화형(syntactic)일 수 있다.
압축가능한 플렉시블 재료는 내화성(non-flammable)일 수 있다.
압축가능한 플렉시블 재료층은 두께가 3 mm 내지 10 mm 일 수 있다.
플렉시블 중간층은 압축가능한 플렉시블 재료를 지지 부재 주변에 성형함으로써 성형될 수 있다.
플렉시블 중간층의 다른쪽 면에 접착제가 제공될 수있으며, 이 접착제는 압력 거동성(pressure actuable)일 수 있고, 물품에 마운트되기에 앞서 배접지가 제공될 수 있다.
코팅층은 단열성 및/또는 내화성일 수 있다.
코팅층은 플렉시블 중간층에 습식 도포되어 현장(in situ) 경화될 수 있다.
코팅층은 발포재일 수 있으며 페놀계, 에폭시계 또는 폴리우레탄으로 만들어질 수 있다. 발포재는 기포강화형일 수 있다.
코팅층의 두께는 10 내지 100 mm일 수 있다.
용기는 금속 또는 복합재로 만들어질 수 있다. 용기는 압력 용기 또는 프로세스 용기일 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 17개 문단에 따른 방법으로 코팅된 물품을 제공한다.
이하에 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 구체예를 오로지 설명 목적을 위해 제공한다. 첨부된 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해 코팅된 물품의 일부의 단면도이고;
도 2는 도 1에 나타난 코팅의 일부의 투시도이다.
도 1은 코팅(12)가 적용된 물품(10)의 일부를 나타낸 도면이다. 물품(10)은 예컨대 연안의 정유산업에서 사용되는 압력 용기나 프로세스 용기일 수 있다. 사용시 이용기는 예컨대 -196℃ 내지 250℃에 이르는 극심한 온도 변화를 겪을 수 있다. 이러한 가열과 냉각은 용기(10)을 예컨대 최대 1 mm 범위에서 팽창 또는 수축하게 만들수 있다.
코팅(12)는 중간층(14)와 코팅층(16)을 포함한다. 중간층(14)는 압축가능한 마이크로스피어를 포함하여, 실리콘 기포강화 플라스틱(syntactic silicone foam)과 같은 압축가능한 플렉시블 재료층을 포함하며, 4 mm 두께일 수 있다.
지지 부재(18)은 중간층(14) 내에 매립되어 있다. 지지 부재는 도 2에 가장 잘 나타나 있으며, 오픈 프레임워크 형태의 베이스(20)을 포함하되, 베이스(20)의 일부분들은 이러한 부분들에 인접하도록 상호 연결되어 있을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(200으로부터 복수개의 돌출 부재(22)가 중간층(14)의 한쪽 면 외부로 솟아있다. 돌출 부재(22)는 코팅층(16)과 접속되는 형상을 갖는다. 이 경우 그 형상은 나선형 쓰레드(helical thread) (24)이다.
코팅층은 예컨대 약 16 mm 두께이며 역시 내화성(non-flammable)일 수 있는 단열재로 만들어질 수 있다. 이 경우 코팅층(16)은 합성 페놀 발포재이다.
사용시 물품(10)은 다음과 같이 코팅될 수 있다. 먼저 중간층(14)가 형성된다. 이것은 지지 부재(18)의 베이스(20)이 중간층(14)의 가운데에 위치하고, 그의 한쪽 면으로부터 돌출 부재(12)가 외부로 연장되게 하는 방식으로, 지지 부재(18) 주변에 압축가능한 플렉시블 층을 성형함으로써 형성된다. 중간층(14)의 양면 중 돌출 부재 (22)가 뚫고 나오지 않은 면에 압력 민감성 접착제를 도포할 수 있는데, 접착제에 배접지를 제공할 수 있다. 중간층(14)는 배접지를 제거한 후 접착제를 이용하여 물품(10) 위에 마운트될 수 있으며, 중간층(14) 시트들은 필요에 따라 적절한 크기와 모양으로 절단할 수 있다.
이어서 코팅층(16)을 중간층(14)의 바깥쪽에 습식 도포할 수 있다. 돌출 부재(22)는 중간층(14)와 코팅층(16)을 한데 접착시키는데 도움이 되며, 이들 사이에서 강한 결합을 형성하게 된다.
사용시 물품(10)은 온도차로 인해 팽창 또는 수축하게 되는데, 중간층(14)는 물품(10)과 코팅층(16) 사이에 압착되거나, 또는 몇몇 경우 연장되어, 물품(10)과 코팅층(16) 간의 상이한 열 팽창률(일반적으로 코팅층(16)의 열 팽창계수가 더 낮음)을 흡수하게 된다.
그러므로 팽창가능한 물품을 예컨대 단열재 및/또는 내화재로 코팅하는 방법이 제공되며, 이에 의하여 유리한 어레인지먼트를 제공하고 아울러 특히 중간층과 코팅층을 상호연결시켜 보통은 달성하기 어려울 수 있는 이들 간의 강한 결합력을 용이하게 달성할 수 있다. 코팅층은 습식 도포되므로, 이것은 상이한 모양에도 적용할 수 있고 접근이 제한되는 상황에서도 도포가 가능하다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가해질 수 있다. 예컨대, 지지 부재는 다른 형상을 취할 수 있으며 베이스와 돌출 부재도 일체형으로(integrally) 형성되거나 또는 개별 성분들을 함께 마운트시킬 수도 있다. 갈비뼈(ribs) 모양 또는 미늘(barbs) 모양과 같이 돌출 부재에 상이한 형상이 제공될 수 있다. 코팅층은 상이한 재료로 만들어질 수 있으며 에컨대 에폭시 또는 폴리우레탄계 발포체일 수 있다.
본 발명의 방법은 강철 이외의 복합재로 만들어진, 다른 물품을 코팅하는데도 이용될 수 있다. 중간층에도 상이한 재료가 사용될 수 있으며 예컨대 기포강화 플라스틱, 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄 발포체가 이에 포함된다.
본 발명의 특징들 중 특히 중요하다고 여겨지는 것들에 특히 주의하여 전술한 바와 같이 본 발명을 설명하도록 노력하였으나, 출원인은 전술한 설명 및/또는 첨부된 도면에 나타난 여하한 특허가능한 특징 또는 특징들의 조합에 대하여도, 이들이 설사 특별히 강조되지 않았다 하더라고 그 보호를 주장하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (38)

  1. 팽창가능한 물품(expandable item)을 코팅하는 방법으로서, 압축가능한 플렉시블 재료층 내에 위치하는 지지 부재 및, 상기 지지 부재 상에 제공되어, 압축가능한 플렉시블 재료층의 한쪽 면 외부로 연장된 복수개의 돌출 부재를 포함하는, 압축가능한 플렉시블 재료층을 형성하는 단계, 물품 위에 플렉시블 중간층을 마운팅하되, 압축가능한 플렉시블 재료층의 돌출 부재가 연장되지 않은 쪽을 물품 쪽으로 향하게 하고, 돌출 부재가 나온 쪽을 물품 반대쪽으로 항하도록, 물품 위에 플렉시블 중간층을 마운팅하는 단계, 및 플렉시블 중간층의 한쪽 면 위에 코팅층을 형성하되, 코팅층 내로 돌출 부재가 연장되도록 하고, 돌출 부재의 원위부 말단 전체가 코팅층 내에 완전히 위치하도록, 코팅층이 돌출 부재 너머로 연장되도록, 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는, 팽창가능한 물품을 코팅하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 지지 부재는 베이스를 포함하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 베이스는 오픈 프레임워크 형태인 것인 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 베이스는 일반적으로 평면인 것인 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베이스는 압축가능한 플렉시블 재료층 내에 존재하는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 베이스는 압축가능한 플렉시블 재료층의 한 쪽과 다른 쪽 사이의 중간에 적어도 일반적으로 위치하는 것인 방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지지 부재 베이스는 플렉시블 재료로 만들어진 것인 방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 플라스틱 재료로 만들어진 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 지지 부재는 PEEK 또는 나일론으로 만들어진 것인 방법.
  10. 제2항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지지 부재는 금속으로 만들어진 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 지지 부재 베이스는 스테인레스 강철로 만들어진 것인 방법.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지지 부재 베이스와 돌출 부재는 일체형으로 형성된 것인 방법.
  13. 제2항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 돌출 부재는 지지 부재 베이스 상에 마운트되는 것인 방법.
  14. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 돌출 부재는 코팅층과의 결속을 증강시키는 형상을 갖는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 형상은 나선형 쓰레드(helical thread), 갈비모양(ribs) 또는 미늘모양(barbs)인 것인 방법.
  16. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 지지 부재는 인접하는 섹션들과 함께 연결될 수 있는 섹션 형태인 것인 방법.
  17. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 압축가능한 플렉시블 재료는 발포재를 포함하는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 압축가능한 플렉시블 재료는 폴리에틸렌, 폴리우레탄 또는 실리콘 발포재인 것인 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 발포재는 기포강화형(syntactic)인 것인 방법.
  20. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 압축가능한 플렉시블 재료는 내화성인 것인 방법.
  21. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 압축가능한 플렉시블 재료층은 3 내지 10 mm 두께를 갖는 것인 방법.
  22. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 플렉시블 중간층은 압축가능한 플렉시블 재료를 지재 부재 주변에 성형함으로써 형성되는 것인 방법.
  23. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 플렉시블 중간층의 다른쪽 면에 접착제가 제공되는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 접착제는 압력 거동성(pressure actuable)인 것인 방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 물품에 마운트되기 전에 접착제에 배접지가 제공되는 것인 방법.
  26. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 코팅층은 단열성인 것인 방법.
  27. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 코팅층은 내화성인 것인 방법.
  28. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 코팅층은 플렉시블 중간층에 습식 도포되어 현장에서(in situ) 경화되는 것인 방법.
  29. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 코팅층은 발포재인 것인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 코팅층은 페놀, 에폭시 또는 폴리우레탄으로 만들어지는 것인 방법.
  31. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 발포재는 기포강화성인 것인 방법.
  32. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 코팅층은 10 내지 100 mm 두께인 것인 방법.
  33. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 용기는 금속 또는 복합재로 만들어진 것인 방법.
  34. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 용기는 압력 용기 또는 프로세스 용기인 것인 방법.
  35. 선행하는 항들 중 어느 하나의 항에 기재된 방법으로 코팅된 물품.
  36. 실질적으로, 첨부된 도면을 참조로 이제까지 설명된, 팽창가능한 물품의 코팅 방법.
  37. 실질적으로, 첨부된 도면을 참조로 이제까지 설명된, 물품.
  38. 선행하는 항들과 동일한 발명의 범위에 속하거나 관계되건 그렇지 않건, 본 명세서에 설명된 신규한 발명 대상 또는 대상들의 조합.
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