KR20190003707A - 처짐 없는 가요성 절연재 - Google Patents

처짐 없는 가요성 절연재 Download PDF

Info

Publication number
KR20190003707A
KR20190003707A KR1020187034848A KR20187034848A KR20190003707A KR 20190003707 A KR20190003707 A KR 20190003707A KR 1020187034848 A KR1020187034848 A KR 1020187034848A KR 20187034848 A KR20187034848 A KR 20187034848A KR 20190003707 A KR20190003707 A KR 20190003707A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
molded article
polymer
resin
less
Prior art date
Application number
KR1020187034848A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102152097B1 (ko
Inventor
죠르그 죠세프 카이만
랄프 스프린굽
유르겐 죠르그 웨이딩거
Original Assignee
카이만 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 카이만 게엠베하 filed Critical 카이만 게엠베하
Publication of KR20190003707A publication Critical patent/KR20190003707A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102152097B1 publication Critical patent/KR102152097B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/026Mattresses, mats, blankets or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/028Composition or method of fixing a thermally insulating material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/021Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials comprising a single piece or sleeve, e.g. split sleeve, two half sleeves
    • F16L59/022Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials comprising a single piece or sleeve, e.g. split sleeve, two half sleeves with a single slit

Landscapes

  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 일레스토머 재료를 포함하는 성형품, 이 성형품을 제조하기 위한 공정, 및 열 및/또는 음향 절연, 음향 및/또는 진동 감쇠, 기계적 보호를 형성하기 위한 및/또는 하중 지지를 필요로 하는 용도를 위한 상기 성형품의 용도 뿐만 아니라 상기 성형품으로 형성된 절연재를 갖는 파이프, 배관, 탱크 또는 도관과 같은 구조물에 관한 것이다. 성형품은 2 개의 주면 및 이 주면들 중 하나에 형성된 복수의 테이퍼진 오목부를 갖는 평면 형태를 갖는다. 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하며, 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이다. 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이다. 성형품은 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 포함하고, 이 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 포함하고, 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 수지(B)는 상호침투 네트워크를 형성한다.

Description

처짐 없는 가요성 절연재
본 발명은 일레스토머 재료를 포함하는 성형품, 이 성형품을 제조하기 위한 공정, 및 열 및/또는 음향 절연, 음향 및/또는 진동 감쇠, 기계적 보호를 형성하기 위한 및/또는 하중 지지를 필요로 하는 용도를 위한 상기 성형품의 용도 뿐만 아니라 상기 성형품으로 형성된 절연재를 갖는 파이프, 배관, 탱크 또는 도관과 같은 구조물에 관한 것이다.
절연 재료에는 섬유로부터 플라스틱 발포재, 팽창 수지 재료, 결합 중공 입자 등에 이르는 광범위한 원료 베이스가 제시된다. 일레스토머 또는 고무 기반의 절연(예를 들면, EN 14304에 따른 공장 제조 일레스토머 발포재, FEF)는, 특히 이것이 복잡한 구조를 절연할 때 및/또는 (적어도 부분적으로) 냉간 설비에 대해 이야기할 때, 절연 재료 중에서도 바람직하다. 이는 한편으로 그 가요성에 기인되고, 다른 한편으로 고유의 증기 장벽 특성에 기인된다. 그러나, 이것의 가요성은 또한 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 이것의 주요 결점 중 하나이다.
열가소성 또는 수지 발포재 뿐만 아니라 섬유 기반 절연재와 같은 가요성이 적은 다른 재료는 강성으로 인해 둥근 형상의 설비에 적용하기 쉽지 않다. 이들은 간극 또는 공기 유입을 초래하며, 이것은 에너지 효율, 소음 감소 및 응축 방지를 저하시키므로 바람직하지 않다. 응축수는 구조물의 침식을 초래할 수 있다. 이러한 절연 재료 자체는 압축성이 없거나 충분하지 않으므로 절연 매트 자체 뿐만 아니라 절연될 설비의 생산 공차에 의해 이미 간극이 존재할 가능성이 크므로 금속 파이프 직경 1 cm 당 이미 수 mm의 편차를 유발할 수 있다(참조, 예를 들면, EN 10216 및 EN 13480).
그러나, 견고하게 장착된 절연재는 거의 모든 곳에서 요구되지만, 지금까지는 가요성 절연재(FEF)를 (적절히) 사용함으로써 제공될 수 있다. 더 작은 파이프의 경우, 이러한 재료가 적절할 수 있으나, 더 큰 설비의 경우에는 문제가 발생한다. 가요성인 따라서 연질인 재료는 수평으로 장착되었을 때 처짐이 발생되고, 수직으로 중량이 가해지는 경우에 붕괴된다. 어떠한 경우에도 절연 시스템의 구조적 완전성을 상실할 위험이 상당하고, 에너지 효율, 소음 감소 및 응축 방지의 저하를 초래할 수 있다. 지지체로서 스트립이나 벨트를 적용하는 것은 비용이 들고, 충분한 안전성을 제공하지 못한다.
따라서 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 결점을 감소시키거나 극복할 수 있는 재료를 제공하는 것이다. 재료가 구조적 완전성을 제공하며, 따라서 높은 절연 두께 및 대직경 설비에서 사용되는 경우에도 높은 자체 지지성을 가짐과 동시에 가능한 간극을 안전하게 폐쇄시키도록 그리고 긴밀하고 신뢰할 수 있으나 용이한 설치가 가능하도록 충분한 가요성을 발휘하는 것이 바람직한 목적이다. 추가의 목적은 이 재료를 제조하는 공정, 이 재료의 용도, 및 이 재료로 형성되는 절연재를 구비한 구조물을 제공하는 것이다.
위 목적은 독립 청구항에 따른 성형품, 이 성형품을 제조하기 위한 공정, 이 성형품의 용도 및 이 성형품으로 형성된 절연재를 구비한 구조물에 의해 해결된다.
보다 구체적으로, 이 목적은, 특히, 다음의 항목에 의해 해결된다.
1. 2 개의 주면(main side)과 상기 주면들 중 하나에 형성된 복수의 테이퍼진 오목부를 가진 평면 형태를 가진 성형품으로서,
상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하며, 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이고,
상기 성형품은 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 포함하고, 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 포함하고,
상기 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A) 및 상기 하나 이상의 수지(B)는 상호침투 네트워크(interpenetrating network)를 형성한다.
2. 항목 1에세 따른 성형품으로서, 상기오목부는 2° 내지 45°, 바람직하게는 5° 내지 40°, 더 바람직하게는 7.5° 내지 30° 범위의 평균 각도를 갖는다.
3. 항목 1 또는 항목 2에 따른 성형품으로서, 상기 평면 형태 내로 오목부의 돌출은 평면 형태의 두께의 25% 이상 내지 70% 이하, 바람직하게는 30% 이상 내지 60% 이하, 더 바람직하게는 30% 이상 내지 55% 이하이다.
4. 항목 1 내지 항목 3 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서,
상기 오목부는 동일하거나 또는 거의 동일한 돌출부를 가지며, 바람직하게는 동일한 돌출부를 가지며, 및/또는
상기 오목부는 평행하게 또는 거의 평행하게, 바람직하게는 평행하게 배열되고, 및/또는
상기 오목부는 성형품의 주면의 하나의 연부로부터 다른 연부, 바람직하게는 반대 연부까지 연장된다.
5. 항목 1 내지 항목 4 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 100 phr의 일레스토머 폴리머(A)에 기초하여 1 내지 100 phr, 바람직하게는 3 내지 75 phr, 더 바람직하게는 5 내지 60 phr의 수지(B)를 포함한다.
6. 항목 1 내지 항목 5 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 (코)폴리머이다.
7. 항목 1 내지 항목 6 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 폴리머(A)는 아크릴 고무(ACM/AEM), 폴리우레탄 에스테르/에테르 고무(AU/EU), 부타디엔 고무(BR), 브롬부틸 고무(BIIR), 클로로부틸 고무(CIIR), 염화 폴리에틸렌 고무(CM), 폴리클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 클로로술폰화 폴리클로로프렌 고무(CSR), 에틸렌 옥사이드/에피클로로히드린 고무(G)(E)CO, 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPM), 에틸렌 프로필렌 터폴리머(EPM/EPDM), 에틸렌 비닐 아세테이트 고무(EVM), 플루오로 고무(FPM/FKM), 플루오로카본(에틸렌) 고무(F(E)PM), 프로필렌 옥사이드 고무(GPO), 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(F)(P)(V)MQ, 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수소화 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR), 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 스티렌 아클릴로니트릴 열가소성 고무(SAN), 스티렌 에틸렌 부타디엔 열가소성 고무(SEBS), 폴리설파이드 고무(T), 우레탄 열가소성 고무(TPU) 또는 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 그룹 중 1 개, 2 개 또는 그 이상이다.
8. 항목 1 내지 항목 7 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 EN 826에 따라 25% 압축에서 45 kPa 이상 내지 300 kPa 미만, 바람직하게는 50 kPa 이상 내지 150 kPa 이하, 더 바람직하게는 55 kPa 이상 내지 100 kPa 이하의 압축 강도를 갖는다.
9. 항목 1 내지 항목 8 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 폐쇄형 또는 개방형 기포 발포재, 바람직하게는 70% 이상의 폐쇄형 기포 함량을 갖는 폐쇄형 기포 발포재이다.
10. 항목 1 내지 항목 9 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 ISO 845에 따라 300 kg/m3 미만, 바람직하게는 200 kg/m3 미만, 더 바람직하게는 150 kg/m3 미만의 밀도, 및 EN 12667에 따라 0℃에서 0.050 W/mK 미만, 바람직하게는 0℃에서 0.045 W/mK 미만, 더 바람직하게는 0℃에서 0.040 W/mK 미만의 열전도율을 갖는다.
11. 항목 1 내지 항목 10 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 EN 12086에 따라 μ 2000 이상, 바람직하게는 μ 3000 이상, 더 바람직하게는 μ 5000 이상의 수증기 확산 장벽 특성을 나타낸다.
12. 항목 1 내지 항목 11 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는, 바람직하게는 ABS, PE, PEEK, PEI, PET, PI, POM, PP, PS, PU, PVC, PTFE, PVDF 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터, 더 바람직하게는 PVC, PE, PS, ABS 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 폴리머(E)를 더 포함한다.
13. 항목 12에 따른 성형품으로서, 상기 열가소성 폴리머(E)는 5 내지 250 phr, 바람직하게는 15 내지 100 phr의 양으로 일레스토머 재료 내에 존재한다.
14. 항목 1 내지 항목 13 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 충전재(F)를 더 포함한다.
15. 항목 15에 따른 성형품으로서, 상기 충전재(F)는 5 내지 600 phr, 바람직하게는 20 내지 350 phr의 양으로 일레스토머 재료 내에 존재한다.
16. 항목 1 내지 항목 15 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 테이퍼진 오목부는 V 형상 또는 변형된 V 형상, 상기 변형된 V 형상은 바람직하게는,
- 만곡된 측벽, 및
- 상기 평면 형태의 평면에 수직으로 연장하는 평면에 대해 상이한 각도를 갖는 측벽 중 하나 이상의 특징을 갖는다.
17. 항목 1 내지 항목 16 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품으로서, 상기 성형품은, 상기 성형품 및/또는 구조물을 1 개, 2 개 또는 그 이상의 그 연부 상에 장착할 때, 예를 들면, 기계적 수형/암형 또는 클릭 연결에 의해 상기 연부들을 함께 기계적으로 인터로킹하도록 설계된, 1 개, 2 개 또는 그 이상의 그 연부 상에 중첩을 제공하기 위한 단차 구조를 갖는다.
18. 항목 1 내지 항목 17 중 어느 하나의 항목에 따른 성형품을 제조하기 위한 공정으로서,
(1) 적어도,
- 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A'),
- 하나 이상의 가교성 수지(B'),
- 가교제(C), 및
- 팽창제(D)를 혼합하여 폴리머 조성물을 제조하는 단계;
(2) 상기 폴리머 조성물을 가교 및 팽창시켜 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 형성하는 단계 ― 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 가지며, 이들은 상호침투 네트워크를 형성하고, 2 개의 주면을 갖는 평면 형태가 됨 ―; 및
(3) 상기 주면 중 하나에 복수의 테이퍼진 오목부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하고, 상기 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이다.
19. 항목 18에 따른 성형품을 제조하기 위한 공정으로서, 상기 하나 이상의 가교성 수지(B')는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 올리고머 또는 (코)폴리머이고,
상기 하나 이상의 가교성 수지(B')는 이것의 주쇄 또는 측쇄에 하나 이상의 불포화 이중 결합을 임의선택적으로 가질 수 있고, 하나 이상의 가교성 수지(B')는 바람직하게는 103 내지 107의 수평균 분자량을 가지며, 및/또는 상기 하나 이상의 가교성 수지(B')는 바람직하게는 120℃를 초과하는 온도에서 가교성을 가지며, 및/또는 바람직하게는 80℃을 초과하는 온도에서 연화되며, 이것은 80℃에서 15%를 초과하는 점도의 감소를 의미한다.
20. 열 및/또는 음향 절연, 음향 및/또는 진동 감쇠, 기계적 보호를 형성하기 위한 및/또는 하중 지지를 필요로 하는 용도를 위한 항목 1 내지 항목 17 항 중 어느 하나의 항목에 정의된 바와 같은 성형품의 용도.
21. 항목 20에 따른 용도로서, 상기 성형품은,
- 파이프, 파이프 지지체 및/또는 파이프 행거(hanger)의 절연재를 형성하기 위해,
- 배관 또는 도관 주위를 감싸기 위해,
- 밸브, 플랜지 및 피팅용 절연 셸(insulation shell)과 같은 설비 절연용 사전제작형 부품을 제조하기 위해, 또는
- 수중, 지중 또는 스크리드(screed)나 콘크리트 아래의 열 및/또는 음향 절연을 위해 사용된다.
22. 절연재를 갖는 구조물로서, 상기 절연재는, 오목부가 적어도 부분적으로 폐쇄되도록, 그리고 상기 일레스토머 재료가 부분적으로 압축되도록, 파이프, 배관, 탱크 또는 도관과 같은 구조물의 주위에 항목 1 내지 항목 17 중 어느 하나의 항목에 정의된 바와 같은 성형품을 배치하여 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 성형품의 일레스토머 재료의 추정된 복합 구조의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 성형품 및 오목부의 일부의 실시형태의 개략 단면도이다.
도 3은 성형품을 그 자체에 연결하기 위한 성형품의 바람직한 실시형태의 연부를 도시한 개략 단면도이다.
도 4 및 도 5a는 성형품의 치수를 보여주기 위한 본 발명의 성형품의 실시형태의 개략 단면도이다. 도 5b는 바람직하지 않은 절연재의 개략 단면도를 도시한다.
본 발명의 하나의 양태는 성형품에 관한 것이다. 성형품은 2 개의 주면 및 이 주면들 중 하나에 형성된 복수의 테이퍼진 오목부를 갖는 평면 형태를 갖는다,
상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하며, 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이고,
상기 성형품은 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 포함하고, 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 포함하고,
상기 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 상기 하나 이상의 가교 수지(B)는 상호침투 네트워크(interpenetrating network)를 형성한다.
본 발명자들은 놀랍게도 본 발명의 성형품이 위 목적을 해결한다는 것을 발견하였다. 팽창된 그리고 가교 일레스토머 재료(본원에서는 "일레스토머 재료"라고도 함)는 독특한 복합 재료이고, 두 성분, 즉 가교(가황) 일레스토머 폴리머(A) 및 수지성 네트워크의 장점을 나타낸다.
이 일레스토머 재료는 보통의 일레스토머 발포재보다 강성이 크고, 더 높은 구조적 완전성을 나타낸다. 본 발명자들은 이 일레스토머 재료가 강성 재료로서 자체 지지성이고, 일레스토머 폴리머(A)의 일레스토머 특성을 보이므로 이 일레스토머 재료를 반강성 일레스토머 발포재로 간주한다. 그들은 놀랍게도 이 일레스토머 재료가 충분한 하중을 지지할 수 있고, 따라서 보통의 가요성(FEF) 재료보다 대형 설비의 절연에 더 적합하다는 것을 발견하였다. 일레스토머 재료 내의 수지성 네트워크의 보강 및 강성 증가 효과로 인해, 이 성형품으로 제조된 절연재는 수평으로 장착되었을 때 처지지 않고, 또는 수직으로 하중이 가해지는 경우에 붕괴되지 않는다. 반대로, 이것은 간극의 형성을 방지하도록 그 구조적 완전성을 유지한다. 따라서, 이것은 보통의 가요성(FEF) 재료에 비해 향상된 에너지 효율, 향상된 소음 감소 및 더 우수한 응축 방지로 이어진다.
또한, 가교 일레스토머 폴리머(A)의 네트워크의 고무 특성이 일레스토머 재료 내에서 유지되므로, 열가소성 또는 수지 발포재(예를 들면, 폴리스티렌 발포재) 또는 섬유 기반의 재료와 같은 보통의 강성 절연 재료보다 더 쉽게 설치될 수 있다. 또한, 이것은 압축성이므로 구조물의 주위에 더 밀접하게 설치될 수 있으며, 위에서 언급한 장점을 가능하게 한다.
성형품의 일레스토머 재료에서, 가교 일레스토머 폴리머(A)의 네트워크는 일레스토머 특성, 가요성 및 압축성을 설명한다. 또한, 본 발명자들은 놀랍게도 낮은 열전도율 및 탁월한 수증기 확산 장벽 특성이, 이전에는 충분한 강성 및 구조적 완전성이 결여된 단지 가요성(FEF) 발포재 재료로 알려졌던, 성형품의 반강성 일레스토머 재료에 의해 달성된다는 것을 발견하였다. 따라서, 성형품의 일레스토머 재료는 보통의 가요성 일레스토머 발포재의 탁월한 절연 특성과 충분한 강성, 압축성 및 하중 지지 특성을 통합한다.
전술한 바와 같이, 가교 수지(B)에 의해 형성된 수지 네트워크는 일레스토머 재료의 기계적 및 열적 안정성 및 강성을 향상시킨다. 일레스토머 재료 및 성형품은 각각 구조적 완전성을 보여주며, 자체 지지성을 갖는다. 일레스토머 재료의 상호침투 네트워크에서, 가교(가황) 일레스토머 폴리머(A)의 네트워크 및 가교 수지(B)의 네트워크는 바람직하게는 서로 가교되며, 이는 일레스토머 재료 및 이에 따라 성형품의 기계적 특성을 더 향상시킬 수 있다.
설명을 위해, 도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 성형품의 일레스토머 재료의 개략 단면도를 도시한다. 명료함을 위해, 팽창 중에 형성되는 기포는 생략되었다. 가교(가황) 일레스토머 폴리머(1)는 네트워크를 형성한다. 일레스토머 폴리머 스트랜드(10)들 사이의 가교가 존재한다. 수지(2)는 가교(20)를 가지며, 가황 일레스토머(고무) 매트릭스 내에 2차 네트워크를 형성하므로 상호침투 네트워크가 얻어진다. 2차 네트워크는 이것이 수지형이므로 정의에 의해 강성이다. 가교 수지는 독립형 네트워크일 수 있고, 또는 이것은 고무 네트워크에 연결(15)될 수 있다. 충전재(3)가 제공될 수 있고, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 수지(30)에 연결될 수 있다. 따라서, 도 1은 고무 폴리머 네트워크와 수지 네트워크의 상호침투 및 결합의 종류를 보여준다.
일레스토머 재료의 탁월한 재료 특성은 또한 성형품의 주면들 중 하나에 테이퍼진 오목부의 정밀한 형성을 가능하게 한다. 오목부는, 예를 들면, 절삭, 밀링 또는 침식에 형성될 수 있다. 이러한 공정은 종래의 일레스토머 발포재에는 이것이 지나치게 연질이고, 찢어질 수 있으므로 적합하지 않다. 전술한 종래의 강성 재료는 종종 지나치게 취성이고 강직하므로 정밀한 오목부의 형성이 어렵다.
성형품에, 테이퍼진 오목부들이 서로 첨예한 각도를 형성하도록 형성된다. 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 따라서 360 도 미만이다. 테이퍼진 오목부의 폭은 일레스토머 재료의 표면으로부터 내부를 향해 연속적으로 좁아진다. 이 첨예한 각도는 정밀 측각기를 사용하여 오목부의 가장 좁은 지점에서 측정된다. 첨예한 각도는 오목부의 측벽들에 의해 형성된다. 오목부가 재료의 연부에 형성되어 이것이 하나의 측벽만을 가지는 경우, 평면 형태의 오목부를 갖는 주면에 수직인, 그리고 오목부의 가장 좁은 지점을 향하는 가상 평면은 첨예한 각도를 결정하기 위한 가상 측벽으로서 사용된다. 여기서, 첨예한 각도는 90° 미만의 각도를 의미한다. 바람직하게는, 오목부는 2° 내지 45°, 바람직하게는 5° 내지 40°, 더 바람직하게는 7.5° 내지 30° 범위의 평균 각도를 갖는다.
오목부의 첨예한 각도의 합이 300° 내지 355°이므로 성형품의 일레스토머 재료가 설비의 주위에 장착되었을 때 약간 압축되는 것이 보장된다. 압축으로 인해, 설비 또는 절연 재료의 공차에 의해 유발되는 간극은 성형품의 일레스토머 재료에 의해 적극적으로 폐쇄되어 특히 긴밀한 절연이 보장될 수 있다.
총 360 도는 설비의 주위를 감싸는 절연재가, (금속) 설비 자체의 공차가 없거나, 절연 재료의 공차가 없거나, 오목부 치수의 공차가 없는 경우에만, 간극이 없이 긴밀하게 적용됨을 의미한다. 이는 실현불가능하거나 경제적으로 합리적인 방식으로 달성될 수 없다. 그러나, 압축성, 반강성 일레스토머 재료 및 테이퍼진 오목부를 가진 특수 형상을 갖는 본 발명의 고유한 성형품을 사용함으로써 최초로 자가 지지성과 동시에 응축-방지(및 방음) 및 최소화된 열교 절연을 얻을 수 있다.
오목부는 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 최대 80%, 바람직하게는 25% 이상 내지 70% 이하, 더 바람직하게는 30% 이상 내지 60% 이하, 더욱 더 바람직하게는 30% 이상 내지 55% 이하 만큼 평면 형태 내로 돌출하는 방식으로 구성된다. 이것은 설비의 주위에 성형품을 감싸는 것에 의해 오목부를 폐쇄하는 것이 그 외면의 왜곡으로 이어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 두께의 20% 이상을 오목부가 없는 상태로 남겨두면 둥글고 매끈한 표면이 얻어진다. 바람직하게는, 오목부는 평면 형태 내로 동일하거나 거의 동일한 돌출부를 갖는다. 거의 동일한 돌출부는 배율 없이 성형품의 단면에 의해 결정되는 평균 돌기로부터 15% 미만, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하 만큼 벗어나는 것을 의미한다. 바람직하게는, 오목부는 평행하게 또는 거의 평행하게 배열된다. 거의 평행이라 함은 주방향(main direction)(평균값)으로부터 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만만큼 벗어나는 것을 의미한다. 오목부들이 평행하게 배열되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 오목부는 하나의 연부로부터 다른 연부까지, 바람직하게는 성형품의 대향 연부까지 성형품의 주면을 가로질러 연장될 수 있다.
또한, 일레스토머 재료의 기계적 특성 및 오목부로 인해, 성형품은 쉽게 설치되어 절연재를 형성할 수 있다. 이것은 설비의 주위에 간단하게 배치되거나 감싸여질 수 있고, 다음에 성형품의 단부들을 접착제를 사용하거나 기계적으로 인터로킹시킴으로써 고정될 수 있다. 종래의 가요성 절연재(FEF)나 강성 절연 부품, 예를 들면, 하프 셸을 고정하기 위한 스트립 또는 벨트가 필요하지 않다. 따라서, 성형품은 더 신속하고 더 경제적인 절연재의 형성을 가능하게 한다. 또한, 간극이 성형품의 압축성, 반강성 일레스토머 재료에 의해 적극적으로 폐쇄되므로 특수한 훈련 또는 교육 없이도 중요한 장착 부위에도 쉽게 적용될 수 있으며, 여전히 안전하고 지속가능한 절연을 제공한다. 따라서 공차를 공차를 상홰시킬 수 있으므로 응축 방지 절연을 보장할 수 있다.
이 성형품은 평면 형태로 보관 및 수송될 수 있으므로 둥근 프리폼(셸 및 하프 셸)에 비해 공간이 매우 절약될 수 있는 것이 본 성형품의 추가의 장점이다.
전술한 이유로, 본 발명의 독특한 성형품은 열 및/또는 음향 절연 및/또는 음향 및/또는 진동 감쇠 및/또는 기계적 보호를 포함하는 다양한 용도에 특히 적합하다. 이것은 빠르고 쉽게 장착될 수 있고, 긴밀한 절연을 보장한다.
일레스토머 재료에서, 모든 고무 폴리머(일레스토머 폴리머)의 총 중량은 100부의 기부(base)를 나타내며, 이것에 기초하여 모든 다른 성분은 phr(phr = 고무 폴리머 100부(part) 당 부)의 단위로 계산되고 표시된다.
일레스토머 재료는 100 phr의 일레스토머 폴리머(A)에 기초하여 1 내지 100 phr, 바람직하게는 3 내지 75 phr, 더 바람직하게는 5 내지 60 phr의 수지(B)를 함유할 수 있다. 수지(B)의 함량이 너무 작은 경우, 수지 네트워크가 형성되지 않거나, 재료의 강성이 너무 낮아진다. 다른 한편, 수지(B)의 함량이 너무 높은 경우, 일레스토머 재료의 압축성이 저하되어 성형품은 절연될 구조물의 주위에 적절하게 설치될 수 없게 된다. 여기서, 수지(B)는 일레스토머 폴리머(A)와 다르다.
본 발명의 의미에서 수지(B)는 우레탄, 멜라민, (이소)시아누레이트, (메트)아크릴, 페놀수지와 같은 모노머 구성 단위로부터 얻어지는 공유 결합의 3 차원 네트워크를 나타내는 폴리머 재료이다. 따라서 수지 네트워크의 수지(B)는 폴리우레탄, 폴리 (이소)시아누레이트, 폴리페놀수지, 폴리 (메트)아크릴(이것의 에스테르 또는 염을 포함함), 폴리에스테르, 폴리에테르 및 에폭시드일 수 있다. 바람직하게는, 수지(B)는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 폴리머 또는 코폴리머이다.
일레스토머 재료에서, 일레스토머 네트워크를 형성하는 가교 일레스토머 폴리머(A)는 표준 가황과 같은 가교에 의해 하나 이상의 고무 폴리머(즉, 일레스토머 폴리머)로부터 형성된다. 기초를 이루는 일레스토머 폴리머는 통상의 일레스토머이거나 또는 열가소성 일레스토머 폴리머(A)일 수 있다. 여기서 (A)는 상호침투 네트워크의 일부인 가교(가황) 일레스토머 폴리머를 나타내고, (A')는 가교를 가질 수 있거나 가지지 않을 수 있는 대응하는 전구체를 나타낸다. 예를 들면, 일레스토머 폴리머(A 또는 A')는 각각 아크릴 고무(ACM/AEM), 폴리우레탄 에스테르/에테르 고무(AU/EU), 부타디엔 고무(BR), 브롬부틸 고무(BIIR), 클로로부틸 고무(CIIR), 염화 폴리에틸렌 고무(CM), 폴리클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 클로로술폰화 폴리클로로프렌 고무(CSR), 에틸렌 옥사이드/에피클로로히드린 고무(G)(E)CO, 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPM), 에틸렌 프로필렌 터폴리머(EPM/EPDM), 에틸렌 비닐 아세테이트 고무(EVM), 플루오로 고무(FPM/FKM), 플루오로카본(에틸렌) 고무(F(E)PM), 프로필렌 옥사이드 고무(GPO), 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(F)(P)(V)MQ, 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수소화 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR), 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 스티렌 아클릴로니트릴 열가소성 고무(SAN), 스티렌 에틸렌 부타디엔 열가소성 고무(SEBS), 폴리설파이드 고무(T), 우레탄 열가소성 고무(TPU) 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 그룹 중 1 개, 2 개 또는 그 이상일 수 있다.
바람직한 일레스토머 폴리머(A, A')는 각각 골격 및/또는 측쇄(예를 들면, NBR, SBR, EPDM, BR, IIR) 내의 불포화 결합 및/또는 금속 산화물(예를 들면, CR) 및/또는 과산화물(예를 들면, EVM, CM, VMQ)을 사용하여 가교될 수 있는 활성 부위를 가지는 것이다. 따라서, 일레스토머 폴리머(A, A')는 각각 NBR, SBR, EPDM, BR, IIR, CR, EVM, VMQ 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 그룹 중 1 개, 2 개 또는 그 이상인 것이 바람직하다. NBR, SBR, EPDM, BR, IIR 또는 이들의 임의의 조합과 같은 황계 가황제 또는 가황 조성물(시스템)을 사용하여 가교될 수 있는 일레스토머 폴리머가 특히 바람직하다.
전술한 바와 같이, 일레스토머 폴리머(A) 및 수지(B)의 상호침투 네트워크로 인해 재료는 반강성 특성을 갖는다. 본 발명의 성형품의 절연 용도의 경우, 일레스토머 재료의 압축성이 중요하다. 압축성이 지나치게 높으면, 재료는 상성이 불충분해지므로 자가 지지성이 아니며, 이는 불안정하건, 처지거나, 붕괴되는 구조물을 초래할 수 있다. 따라서, 정확한 오목부의 형성은 불가능하지는 않더라도 어렵다. 압축성이 너무 낮으면, 예를 들면, 종래의 강성 절연 재료에서와 같이, 일레스토머 특성은 악화되고, 기밀성 및 절연 특성에 문제가 발생할 수 있다.
성형품의 일레스토머 재료는 EN 826에 따라 25% 압축에서 45 kPa 이상 내지 300 kPa 미만, 바람직하게는 50 kPa 이상 내지 150 kPa 이하, 더 바람직하게는 55 kPa 이상 내지 100 kPa 이하의 압축 강도를 가질 수 있다. 또한, 일레스토머 재료는 ISO 815(탄성 기준)에 따라 60℃에서 24 시간 동안의 25% 압축 하에서 50% 미만의 압축 영구변형을 가질 수 있다.
우수한 절연 특성을 얻기 위해, 성형품의 일레스토머 재료는 발포된다. 이것은 폐쇄형 기포 발포재 또는 개방형 기포 발포재로서 존재할 수 있다. 폐쇄형 기포가 생성되는지 또는 개방형(연속형) 기포가 형성되는지의 여부는 재료를 팽창시키는데 사용되는 공정 조건에 의해 조절될 수 있다. 이러한 공정 또는 공정 조건은 당업자의 일반적인 지식에 속하므로 여기서 상세히 설명하지 않는다. 폐쇄형 기포 발포재는 더 우수한 절연 특성을 가지므로, 일레스토머 재료는 70% 이상(수치)의 폐쇄형 기포 함량을 가질 수 있는 폐쇄형 기포 발포재인 것이 바람직하다.
일레스토머 재료의 밀도 및 이에 따라 성형품의 밀도는 적절한 양의 팽창제, 적절한 공정 조건 및 폴리머의 유형을 사용함으로써 조절될 수 있다. 일레스토머 재료는 ISO 845에 따라 300 kg/m3 미만, 바람직하게는 200 kg/m3 미만, 더 바람직하게는 150 kg/m3 미만의 밀도를 갖는 것이 바람직하다.
우선 팽창된 일레스토머 재료 내의 폐쇄형 기포의 밀도 및 함량을 조절함으로써, 일레스토머 재료의 열전도율이 설정될 수 있다. EN 12667에 따른 일레스토머 재료의 열전도율은 바람직하게는 0℃에서 0.050 W/mK 미만, 바람직하게는 0℃에서 0.045 W/mK 미만, 더 바람직하게는 0℃에서 0.040 W/mK 미만이다.
일레스토머 폴리머의 종래의 발포재와 같이,본 발명에 따른 성형품의 반강성 일레스토머 재료는 탁월한 수증기 장벽 특성을 나타내며, 이는 일레스토머 재료의 특수 형상 및 압축성과 조합하여 매우 우수한 응축 방지 절연을 가능하게 한다. 일레스토머 재료 및 이에 따라 성형품은 EN 12086에 따라 μ 2000 이상, 바람직하게는 μ 3000 이상, 더 바람직하게는 μ 5000 이상의 수증기 확산 장벽 특성을 나타낼 수 있다.
일레스토머 재료 및 이에 따라 성형품이 전술한 압축 강도, 열전도율 및 수증기 확산 장벽 특성의 조합을 나타내는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 성형품 및 일레스토머 재료의 각각에서, 모든 이러한 바람직한 특성은 동시에 실현될 수 있고, 이것은 절연 재료 중에서 유일하고, 오목부를 형성하는 것을 가능하게 하고, 설치의 단순화, 안전성의 향상 및 절연 특성의 향상을 가져온다.
일레스토머 재료는 하나 이상의 열가소성 폴리머인 화합물(E)을 더 포함할 수 있다. 열가소성 폴리머는 일레스토머 폴리머(A) 및 수지(B)와 다르다. 열가소성 폴리머는 ABS, PE, PEEK, PEI, PET, PI, POM, PP, PS, PU, PVC, PTFE, PVDF 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 열가소성 폴리머는 PVC, PE, PS, ABS 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 열가소성 폴리머는 재료 비용을 저감시키기 위해, 공정 및 표면 특성(예를 들면, 평활성, 도장성(paintability) 및 마찰)을 개성하기 위해, 그리고 일레스토머 재료의 그린 강도를 증가시키기 위해 첨가될 수 있다. 열가소성 폴리머는 일레스토머 재료 내에 5 내지 250 phr, 바람직하게는 15 내지 100 phr의 양으로 제공될 수 있다. 열가소성 폴리머(E)는 네트워크를 형성하지 않는다.
일레스토머 재료는 하나 이상의 충전재(F)를 더 포함할 수 있다. 일레스토머 발포재용의 전형적인 충전재가 사용될 수 있다. 예는 무기물(금속 또는 반금속) 쵸코겐화물(chalkogenides), 카보네이트, 할로겐화물, 수산화물, 수화물, 실리카, 카본 블랙, 합성 입자(예를 들면, 유리 또는 세라믹 플레이트, 튜브 또는 구체 등) 및 본 발명의 분쇄된 일레스토머 재료의 입자로부터 선택될 수 있다. 충전재(F)는 일레스토머 재료 내에 5 내지 600 phr, 바람직하게는 20 내지 350 phr의 양으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일레스토머 재료의 입자의 경우, 테이퍼진 오목부를 형성하는 것으로부터 얻어지는 재료가 사용될 수 있으며, 이는 경제적인 면 및 생태학적인 면에서 바람직하다.
일레스토머 재료는 일레스토머 폴리머의 발포재에 대해 일반적으로 사용되는 난연제 및 협력제, 바이오사이드, 가소제, 안정제(예를 들면, 열, UV, 오존, 중합해체/복귀 등에 대한), 색소, 첨가제와 같은 1 개, 2 개 또는 그 이상의 추가의 성분(G)을 포함할 수 있다. 이들은 어떤 비율로도 사용될 수 있다. 특히, 일레스토머 재료의 제조, 적용, 양태 및 성능 특성을 개선하기 위한 첨가제가 사용될 수 있다. 예는 억제제, 지연제, 촉진제; 및/또는 화재의 경우에, 예를 들면, 일반적 보호 목적을 위해 재료에 자가 팽창성을 부여하기 위해 및/또는, 예를 들면, 벽 및 격벽의 침투를 폐쇄 및 보호하기 위해, 인 화합물, 팽창성 버미큘라이트, 펄라이트, 흑연과 같은 차(char) 형성 및/또는 팽창성 첨가제와 같은 용도의 필요에 적합시키기 위한 첨가제; 및/또는 파이프에 자가 세라믹화 효과를 유발하는 물질, 붕소 화합물, 규소 함유 화합물과 같은 화재의 경우에 벽 침투, 및/또는 실리케이트 에스테르, 관능성 실란, 폴리올과 같은 공압출 및 공적층(co-lamination) 용도에서 자가 접착 특성을 보장하기 위한 내부 접착 촉진제; 및/또는 실리케이트 에스테르, 관능성 실란, 폴리올과 같은 공압출 및 공적층 용도에서 자가 접착 특성을 보장하기 위한 내부 접착 촉진제로서 작용하는 첨가제이다.
일레스토머 재료는 유리 섬유, 폴리아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 이들의 임의의 조합와 같은 충전재 재료 및 보강제 둘 모두로서 장섬유, 초핑된 섬유 또는 펌프와 같은 섬유(H)를 포함할 수도 있다.
테이퍼진 오목부의 구조에 관하여, 이들은 성형품이 배관, 도관 또는 탱크와 같은 구조물의 주위에 쉽게 둘러싸여지도록 및/또는 감싸여지도록 그리고 일레스토머 재료의 약간의 압축이 보장되도록 형성된다. 바람직하게는, 성형품이 구조물의 주위에 장착된 경우에 오목부는 완전히 폐쇄된다(발포재 내의 기포는 고려하지 않음).
예를 들면, 테이퍼진 오목부는 V 형상 또는 변형된 V 형상을 가질 수 있다. V-형상에서, 측벽은 직선형이고, 오목부의 양면 상에서 동일한 길이를 갖는다. 변형된 V 형상에서, 오목부는 다음의 특징 중 하나 이상을 갖는 것이 바람직하다.
- 벽의 단면이 삽 형상 또는 낫 형상을 갖는 활 형상의 벽과 같은 만곡된 측벽, 및/또는
- 단면이 톱니 형상을 갖는 상이한 길이의 측벽.
전술한 바와 같이, 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성한다. 단차 구조와 같은 상이한 각도를 갖는 구조물 또는 성형품(이하 참조)을 기계적으로 인터로킹하기에 적합한 구조물은 여기서 테이퍼진 오목부로서 간주되지 않는다
테이퍼진 오목부를 갖는 주면의 나머지 표면은 열 또는 음향 분리에 유익할 수 있는 그루브 또는 컷(cut)을 추가로 나타낼 수 있다. 이들 그루브 및 컷은 테이퍼진 오목부와 유사하지 않으며, 평면 형태의 두께의 10%의 돌출을 초과하지 않는다.
도 2에는 테이퍼진 오목부의 몇가지 실시형태의 개략 단면도가 도시되어 있다. 성형품 내로 오목부의 돌출은 실제 척도로 도시되어 있지 않다. 도 2a에서, 변형된 V 형상을 갖는 오목부가 도시되어 있다. 오목부들 하나 내에 첨예한 각도(α)가 표시되어 있다. 측벽들은 직선형이지만 상이한 길이를 가지므로 톱니 형상이 얻어진다. 도 2b는 상이한 길이의 만곡된 또는 활 형상의 측벽을 갖는 다른 변형된 V 형상의 오목부를 도시한다. 도 2c에서, (규칙적인) V 형상의 오목부(40)가 도시되어 있다. 이들은 동일한 길이의 직선형 측벽을 갖는다. 이 성형품은 동일한 주면 상에 컷 또는 그루브(50)을 더 포함하며, 이들은 여기서 테이퍼진 오목부에 포함되지 않는다.
또한, 성형품은 성형품을 장착시킬 때 또는 성형품의 양단부를 함께 부착시킬 때 중첩을 제공하도록 1 개, 2 개 또는 그 이상의 연부 상에 단차 구조를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 성형품은 1 개, 2 개 또는 그 이상의 연부 상에 이들 연부를 함께 기계적으로 인터로킹시키도록 설계되는 구조물을 가질 수 있다. 탄성 재료는 가요성(즉, 취성 없음) 및 강성(즉, 구조적 완전성)을 겸비하므로, 연부들을 기계적으로 인터로킹시키기 위한 구조물은 반복적으로 체결 및 개방될 수 있고, 절연되는 설비의 유지보수 및 획복을 용이하게 하고, 절연 재료의 재사용을 가능하게 한다. 예는 기계적 수형/암형 또는 소위 "클릭(click)" 연결일 수 있다.
추가의 실시형태에 따르면, 하나 이상의 추가의 층(I)이 제공될 수 있다. 이 추가의 층(I)은 추가의 발포재 또는 스펀지 재료, 보호 피복재, 장식용 코팅, 및 포일일 수 있고, 성형품의 외부 주면 또느 (테이퍼진 오목부를 가진) 내부 주면의 둘 모두에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 이것은 성형품의 테이퍼진 오목부를 가진 주면의 반대측인 주면 상에 연결된다.
성형품은 하나 이상의 층의 구조물 또는 설비의 주위에 배치되거나, 감싸여지거나, 감겨질 수 있다. 이것은 표준 이음매를 폐쇄하기 위해 고무 접착용으로 이용가능한 표준 접착제를 이용하여 접착될 수 있다. 접착을 용이하게 하기 위해 그리고 장착 시의 안전성을 증가(물/습기의 유입 경로의 연장)시키기 위해, 성형품은 위에서 개략된 바와 같이 그 양단부 또는 양연부에 단차부를 구비할 수 있다. 도 3a에는 이러한 단차부의 2 가지 실시형태가 도시되어 있다. 접착제는, 예를 들면, 단차부를 따라 도포될 수 있다.
또한, 일레스토머 재료의 가요성(= 취성 없음)과 강성(= 안전한 체결)의 이상적인 조합으로 인해, 일레스토머 재료 및 이에 따라 성형품은 기계적으로 서로 병합될 수 있다. 도 3b는 수형/암형 연결부 또는 클릭 연결부에 의해 연부를 기계적으로 인터로킹하기 위한 몇가지 구조를 도시한다.
성형품의 두께 및 이에 따라 얻어지는 절연재의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 본 명세서에 논의되는 용도에 대해 전형적인 모든 두께는 표준 프로시저에 의해 생성될 수 있다.
도 4는 성형품으로 형성된 절연재(80)를 갖는 파이프(90)와 같은 구조물의 개략 단면도를 도시한다. 일레스토머 재료는 파이프(90)에 적합한 성형품을 얻기 위해 사전정의된 길이(L)로 절단될 수 있다. 성형품의 길이(L)는 길이(L)가 장착 후의 절연재(80)의 외부 둘레를 나타내는 (P+2πD)가 되도록 두께(D)를 갖는 절연재(80)로 절연될 둥근 설비 또는 파이프(90)의 둘레(P)에 따라 선택된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 성형품(100)의 평면 형태의 개략 단면도를 도시한다. 이 실시형태에서, 성형품(100)은 V 형상의 테이퍼진 오목부를 갖는다. 좌측에는, 성형품(100)의 측면 상의 첨예한 각도를 결정하기 위한 가상 평면이 도시되어 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 성형품은 구조물의 주위에 배치될 수 있고, 다음에 접착제 및/또는 단차 구조 또는 연부의 기계적인 인터로킹을 위한 구조물을 이용하여 고정될 수 있다. 도 5a의 상부에 도시된 상태에서, 오목부는 폐쇄되고, 일레스토머 재료는 부분적으로 압축되고, 간극이 폐쇄되어, 특히 긴밀한 절연이 달성된다.
오목부는 평면 재료의 두께의 20% 초과 내지 최대 80% 만큼 평면 재료 내로 돌출하도록 구성된다. 이것은 설비(도 5a에 도시됨)의 주위에 성형품을 감싸는 것에 의해 오목부를 폐쇄하는 것이 절연재의 외면의 왜곡을 초래하는 것을 방지하기 위한 것이다. 재료의 두께의 20% 이상을 남김으로써, 5a에 도시된 바와 같이, 둥글고 평활한 표면이 얻어진다. 이것은 특히 다수 층의 절연재(201) 또는 최종 피복재(202)가 적용되는 경우에 중요하다. 왜곡 또는 연부는 광학적 양태를 손상시킬 뿐만 아니라 또한 본 발명의 성형품(100)을 사용하여 방지되는 가능한 간극(203)(도 5b 참조)의 형성을 암시한다.
본 발명의 추가의 양태는 본 명세서에 기술된 실시형태들 중 하나에 따른 성형품을 제조하기 위한 공정에 관한 것이다. 이 공정은,
(1) 적어도 다음의 성분을 혼합하여 폴리머 조성물을 제조하는 단계;
- 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A'),
- 하나 이상의 가교성 수지(B'),
- 가교제(C), 및
- 팽창제(D);
(2) 상기 폴리머 조성물을 가교 및 팽창시켜 팽창된 그리고 가교된 일레스토머 재료를 형성하는 단계 - 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 가지며, 이들은 상호침투 네트워크를 형성하고, 2 개의 주면을 갖는 평면 형태가 됨 -; 및
(3) 상기 주면 중 하나에 복수의 테이퍼진 오목부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하고, 상기 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이다.
일레스토머 폴리머(A')로서, 가교될 수 있거나 가황될 수 있는 한 1 개, 2 개 또는 그 이상의 전술한 일레스토머 폴리머가 사용될 수 있다. 이것은 각각의 일레스토머 폴리머를 가교 또는 가황시키기 위해 당업자에게 공지된 바와같은 일반적인 가교제 또는 가교 시스템을 사용하는 표준 방법에 의해 가교(가황)된다. 단계 (1)에서 형성되는 폴리머 조성물은, 예를 들면, 황계 화합물(예를 들면, 황, 티우람, 폴리설파이드, 티오카바메이트, 티오우레아, 티아질, 황-Si-O 화합물, 클로로티오-화합물 등), 과산화물, 실란, 방사선 또는 UV 개시된 시스템, 금속염(예를 들면, MgO 또는 ZnO) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 가교제 또는 가교 시스템(C)을 포함할 수 있다.
또한, 가교 반응 중에 형성된 가교제 또는 가교 시스템(C) 또는 화학종은 가교 수지(B)를 형성하도록 가교 수지(B')를 도울 수 있다.
가교성 수지(B')는 반응성 수지이고, 상호침투 네트워크가 얻어지도록 가교(가황) 일레스토머 폴리머의 네트워크 옆에 제 2 수지 네트워크(가교 수지(B))를 형성한다. 가교 수지(B)는 독립형 네트워크(즉, 가교 일레스토머 폴리머(A)의 고무 네트워크와 가교되지 않음)이거나, 고무 네트워크 및/또는 충전재 입자의 표면에 연결된다. 폴리머 조성물은 100 phr의 일레스토머 폴리머(A 또는 A')에 각각 기초하여 1 내지 100 phr, 바람직하게는 3 내지 75 phr, 더 바람직하게는 5 내지 60 phr의 가교성 수지(B')를 함유할 수 있다.
가교성 수지(B')는 바람직하게는 우레탄, 멜라민, (이소)시아누레이트, (메트)아크릴(이것의 에스테르를 포함함), 페놀수지 및 에폭시드와 같은 모노머 구성 단위로부터 얻어진다. 바람직하게는, 가교성 수지(B')는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 올리고머 또는 (코)폴리머이다. 이것은 1000 내지 107, 바람직하게는 2000 내지 5x106, 더 바람직하게는 3000 내지1.5x106, 더욱 더 바람직하게는 5000 내지 106 범위의 수평균 분자량(GPC에 의해 결정됨)을 가질 수 있다.
가교성 수지(B')의 구성 단위는 바람직하게는 (메트)아크릴산 및 (메트)아크릴 에스테르 중 하나 이상으로부터 유도되는 유닛을 포함한다. 에스테르는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 에스테르와 같은 C1-12-알킬 에스테르이다. 아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메타크릴레이트 및/또는 메틸메타크릴레이트가 특히 바람직하다. 가교성 수지(B')의 모노머 단위 중의 (메트)아크릴산 및 (메트)아크릴 에스테르 중 하나 이상으로부터 유도되는 유닛의 함량은 바람직하게는 40 몰% 이상, 더 바람직하게는 60 몰% 이상, 더욱 더 바람직하게는 80 몰% 이상, 특히 바람직하게는 90 몰% 이상이고, 최대 100 몰%일 수 있다.
임의선택적으로, 반응성 수지(B')는 에틸렌, 비닐 염화물, 비닐 (메트)아크릴레이트, 4 내지 20 카본 원자를 가진 공액 또는 비공액 디엔, 말레산 무수물, C3-14-알파-올레핀, C6-24-아릴비닐(예를 들면, 스티렌), C1-12-알콕시비닐 또는 C6-24-아릴옥시비닐과 같은 비닐 또는 올레핀 코모노머로부터 유도되는 구성 단위를 포함할 수 있다. C1-12-알킬기는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸기이다. C6-24-아릴기는 바람직하게는 페닐, 톨릴 또는 나프틸이다.
명백한 바와 같이, 가교성 수지(B')는 바람직하게는 적어도 산 또는 에스테르기(COOH/R)를 포함하며, 임의선택적으로, (코)모노머에 따라 이것의 주쇄 또는 측쇄의 불포화 결합을 포함한다. 이들 부분(moiety)는 가교를 위한 반응성 기로서 작용한다.
예를 들면, 가교성 수지(B')는 일반식 (a), (b) 또는 (c)일 수 있다.
[(R1)RC-CR(R2)]l (a)
Rn(R1)RC-CR(R2)-Rm (b)
Rn(R1)C=C(R2)-Rm (c)
l은 바람직하게는 5-80의 수평균 중합도를 나타내고, R은 독립적으로 H 또는 메틸이고, Rn 및 Rm은 독립적으로 바람직하게는 탄소수 1-12의 지방족 치환기 또는 폴리머쇄의 잔부이고, R1은 H 또는 탄소수 1-12의 지방족 치환기 또는 바람직하게는 탄소수 6-24의 방향족 치환기이고, R2는 -C(R3)=O이고, 여기서 R3는 OH 또는 OR4이고, 여기서 치환기 R1, R2, R3, R4 중 하나 이상은 활성 가교 부위로서 작용하는 불포화 결합 및/또는 ORx 기를 포함할 필요가 있다는 사실을 고려하면, R4는 바람직하게는 탄소수 1-12의 지방족 치환기이다. 바람직한 ORx 기는 OH, OMe 및 OEt이다.
폴리머 조성물은 반응성 수지(B')를 포함할 수 있고, 이것은 120℃를 초과하는 온도에서 반응(즉, 가교)하는 올리고머 또는 폴리머, 또는 80℃를 초과하는 온도에서 연화하는 수지이다. 본 발명의 의미에서 연화는 80℃에서 15%를 초과하는 점도 저하를 의미한다. 따라서, 반응성 수지(B')는 가교/가황 온도(이것은 전형적으로 120℃를 초과함) 미만의 고온에서 폴리머 조성물의 다른 성분과 혼합될 수 있으므로 매우 균질의 가교성 수지의 분포가 달성될 수 있다. 예를 들면, 다른 성분을 미리 혼합한 다음, 반응성 수지(B')를 50 내지 80℃, 예를 들면, 70℃의 온도에서 첨가할 수 있다.
적합한 가교성 수지(B')의 예는 "Paraloid® EXL 5136"(Dow, U.S.A.), "Fusabond® A560"(DuPont, U.S.A.) 및 "Elvacite® 2669"(Lucite, U.S.A.)이다.
반응성 수지(B')의 가교는 축합 경화 및/또는 이온성 또는 라디칼 유도성 (폴리)첨가에 의해 수행될 수 있다.
폴리머 조성물은 또한 아조-화합물(예를 들면, 아조디카본아미드), 카보네이트, 인터칼레이트 화합물, 결정수 화합물, 분산액, 팽창성 마이크로스피어 및 일반적으로 팽차성 기체 또는 액체를 포함하는 중공 구체, 팽창성 점토 및 흑연 및 이들의 조합과 같은, 그러나 이것에 한정되지 않는 팽창제 또는 팽창 시스템(D)를 포함한다.
단계 (1)에서, 폴리머 조성물이 임의의 종래의 프로시저에 의해, 예를 들면, 내부 믹서 내에서 또는 롤러 밀 상에서 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 배합(혼합) 공정 중의 처리 온도는 (프리스코칭(pre-scorching)을 방지하기 위해) 반응성 수지(B')의 반응 온도 미만에, 그러나 혼합을 용이하게 하기 위해 점도 변화성 수지(B')(사용되는 경우)의 연화 온도보다 높은 온도에 안전하게 유지되도록 선택된다. 많은 바람직한 (메트)아크릴 수지의 하나의 주요 장점은 혼합 중에 점도가 떨어지지만, 다음에 전형적으로 120℃보다 높은 온도에서 발생되는 단계 (2)에서 일레스토머의 가교(가황) 중에 더 높은 온도에서 가교될 수 있다.
열가소성 폴리머(E), 충전재(F), 추가의 성분/첨가제(G) 및 섬유(H) 중 하나 이상과 같은 추가의 성분이 사용되는 경우에, 이들은 단계 (1)에서 폴리머 조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 단계 (1)은 원스텝(one-step) 혼합 공정일 수 있다.
단계 (2)에서, 가교 및 팽창은 바람직하게는 가열에 의해 수행된다. 성분(A' 및 B')은 팽창 및 가교 중에 상호침투 네트워크를 형성하여 탄성 및 가요성이지만 하중 지지성인 발포재가 된다. 이론에 구애됨이 없이, 반응성 수지(B')의 가교 뿐만 아니라 가교 및 발포된 일레스토머 재료 냉각 후의 점도 변화성 수지의 결정작용의 둘 모두는 보강, 강성 증가 효과로 이어지고, 일레스토머 네트워크와 부정적인 효과를 초래하지 않으며, 즉, 상호침투 네트워크의 일레스토머 부분은 가요성을 유지한다.
팽창 및 가교된 일레스토머 재료는, 예를 들면, 몰딩, 압출 또는 캘린더링에 의해, 또는 팽창 및 가교된 블록 또는 번(bun)으로부터 시트 형상 또는 매트 형상의 재료의 절단에 의해 평면 형태를 제공하는 방식으로 처리된다. 바람직하게는, 원스텝 성형 공정이 사용된다.
단계 (3)에서, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 실시형태에 따른 테이퍼진 오목부가, 예를 들면, 밀링, 절삭 또는 침식에 의해, 바람직하게는 절삭에 의해 형성된다. 성형품이 이 성형품의 연부를 기계적으로 인터로킹하기 위한 단차 구조 및/또는 구조물을 포함하는 경우, 이들 구조물은 전술한 방법들 중 하나를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
오목부 또는 단차부(또는 전체 성형품)을 제조하는 것으로부터 나오는 폐기물은 분쇄되어 일레스토머 재료를 위한 충전재로서 사용될 수 있으므로 절삭 폐기물 또는 분진이 생성되지 않게 된다.
단계 (3)에서, 추가의 층(I)이 적용가능한 경우에 성형품에, 예를 들면, 연결될 수 있다.
본 발명의 공정에서, 주요 장점은 폴리머 조성물(성분 (A', B'))이 황 경화와 같은 종래의 잘 검토된 경제적인 방법에 의해 가교될 수 있다는 사실 및 공가황(co-vulcanization)이 적절한 가황제 또는 가황 시스템을 선택함으로써 제어될 수 있다는 사실이다.
본 발명의 공정의 다른 장점은 바람직한 반응성 수지(B') 및 가교 수지(B)의 각각이 환경 문제에 대해 그리고 일레스토머 재료의 다른 성분과의 상호작용에 대해 중요하지 않다는 사실이다.
또한, 성형품은, 예를 들면, 혼합 및 성형 공정을 위해 고무 산업에서 일반적으로 사용되는 설비에서, 예를 들면, 몰딩, 압출 및 캘린더링, 뿐만 아니라 다른 성형 방법(예를 들면, 절삭, 밀링, CNC 성형 등)에 의해 경제적인 방식으로 생성 및 처리될 수 있다. 이것은 제조 및 적용의 가능성에서 다양성을 보여준다.
팽창 및 가교된 일레스토머 재료의 다른 이점은, 예를 들면, 밀링/CNC 기계에 의해 절삭 및 밀링에 의해 쉽게 형상이 부여될 수 있다는 것이며, 이것은 너무 높은 압축성으로 인해 양호한 표면 또는 허용가능한 공차를 제공하지 않거나, 또는 심지어 찢어질 수도 있으므로(이하의 실시형태 참조) 표준 고무에서는 용이하게 실현될 수 없다.
본 발명의 추가의 양태는 본 명세서에 기술된 실시형태 중 하나에 따른 성형품의 용도에 관한 것이다. 성형품은 열 및/또는 음향 절연, 음향 및/또는 진동 감쇠, 기계적 보호를 형성하기 위한 및/또는 하중 지지를 필요로 하는 용도를 위해 사용된다.
특히, 성형품은,
- 파이프, 파이프 지지체 및/또는 파이프 행거(hanger)의 절연재를 형성하기 위해,
- 배관 또는 도관 주위를 감싸기 위해,
- 밸브, 플랜지 및 피팅용 절연 셸(insulation shell)과 같은 설비 절연용 사전제작형 부품을 제조하기 위해, 또는
- 수중, 지중 또는 스크리드(screed)나 콘크리트 아래의 열 및/또는 음향 절연을 위해 사용된다.
추가의 양태에 따르면, 본 발명은 절연재를 가진 구조물(또는 설비)에 관한 것이다. 절연재는 파이프, 배관, 탱크 또는 도관과 같은 구조물의 주위에 본원에서 기술된 하나 이상의 실시형태에 따른 성형품을, 오목부가 적어도 부분적으로 그리고 바람직하게는 완전히 폐쇄되도록, 그리고 일레스토머 재료가 부분적으로 압축되도록, 배치함으로써 얻어지거나 얻어질 수 있다. 절연재는 전술한 바와 같은 접착제 및/또는 수형/암형 연결부 또는 "클릭" 연결부를 사용하여 고정될 수 있다.
성형품에 대해 전술한 장점은 그 사용 중에 그리고 본 발명에 따른 절연재를 갖는 구조물에 대해 얻어진다. 특히, 일레스토머 재료 및 성형품이 절연재 내에서 부분적으로 압축되는 경우에 일레스토머 재료 및 성형품의 낮은 열전도율 및 탁월한 수증기 장벽 특성이 각각 유지된다는 점에 유의할 필요가 있다.
성형품의 일레스토머 재료에서, 가요성, 확산 차단성 및 방수와 같은 일레스토머 폴리머(A)의 고무 특성은 수지(B)의 투입에도 불구하고 유지된다. 인장 강도 및 인열 저항과 같은 기계적 특성은 수지 네트워크가 없는 고무 화합물에 비해 증가된다.
강력한 표면 및 증가된 인장/인열 또는 마모 특성으로 인해 성형품은 보호 목적을 위해, 즉 충격 또는 파손으로부터 민감한 재료를 보호하는데 이상적이다.
성형품은 밸브, 플랜지 및 피팅용 절연 셸을 포함하는 설비 절연재를 위한 사전제작형 부품의 역할을 할 수 있다. 이것은 위에 개략된 바와 같이 신속하고 용이하게 구성될 수 있다.
표준 일레스토머 발포재에 비교된 본 성형품의 추가의 장점은 이것의 진동 또는 소음 감쇠 특성이 이것의 강직성 및 음파에 대한 점성 응답을 변화시킴으로써 넓은 범위에서 변경될 수 있다는 사실이다.
본 성형품의 다른 장점은 상당한 하중을 지지할 수 있는 것으로, 이것으로 인해 성형품은 강성 발포재가 너무 취성이거나 및/또는 너무 고가이거나 및/또는 파이프 지지체, 파이프(라인) 크레들(cradle), 지하 및 수중 설비의 절연재, 스크리드(screed) 또는 콘크리트 아래의 절연 및 보호 용도에서와 같은적용하기에 너무 어려운 용도에서 사용하기에 이상적으로 된다. 추가의 바람직한 용도는, 예를 들면, 원격 가열 및 산업 절연이다.
일레스토머 재료 및 성형품의 다른 장점은 각각 처짐이 없고, 자가 지지성이므로, 수평 배관에 적용되는 경우에, 처지고 간극을 형성하는 경향이 있는 그리고 휨과 처짐을 방지하기 위해 수직으로 장착된 경우에 추가의 지지체를 필요로 하는 일레스토머 발포재나 섬유 매트에 비해 우수한 적용 특성을 보이는 것이다.
실시례
실시례 1 내지 실시례 3 및 비교례 1에서,
95 부의 NBR 폴리머 및 5 부의 BR 폴리머 = 100 고무 부(Nippon Zeon, Japan)(일레스토머 폴리머(A')),
65 phr(100 부의 고무 당 부)의 PVC 열가소성수지(Ineos, The Netherlands)(E),
170 phr의 알루미늄 삼수화물 충전재(Huber, U.S.A./Germany)(F),
65 phr의 장쇄 클로로파라핀 가소제(Inovyn, U.K.)(G),
10 phr의 에폭시화 대두유 가소제(NRC, Germany)(G),
100 phr의 아조디카본아미드(Tramaco, Germany) 발포제(D)를 포함하는 베이스 화합물을
폐쇄형 혼합기 내에서 110℃의 온도로 혼합한 후에 냉각시켰다. 70℃에서, 7 phr의 폴리메타크릴레이트 수지(Dow, U.S.A.) (반응성 수지(B'))가 첨가되었고, 실시례 1 내지 실시례 3(비교례 1은 제외)의 혼합물에 균질하게 혼합되었다. 모든 혼합물(실시례 1 내지 실시례 3 및 비교례 1)에 ZDBC/DPTU/황/ZnO의 가황 시스템(C)을 다양한 비율 및 투여량으로 110℃에서 첨가하여 상이한 최종 밀도를 얻었다.
화합물을 120℃ 내지 165℃ 온도 구배에서 발포 압출 라인에서 압출 및 가항(가교)시켰다. 발포제는 분해되어 폐쇄형 기포 구조를 유발하였다. 가황 시스템의 성분 뿐만 아니라 압출 및 가황 오븐 파라미터를 변경함으로써 상이한 밀도가 얻어졌다. 아래에 주어진 밀도의 변화는 +/-5 포인트이다. 재료를 실온까지 냉각시키고, 25 mm 두께의 샘플 매트로 절단하였다. 모든 재료는 EN 826(표 1 참조)에 따라 압축성에 대해 시험되었다.
본 발명(실시례 1 내지 3) 및 비교례 1에 따른 일레스토머 재료의 상이한 밀도에 대한 EN 826에 따른 압축 강도 [kPa]
비교 실시예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3
밀도 55 kg/m3 60 kg/m3 95 kg/m3 135 kg/m3
10% 압축 5 15 19 22
25% 압축 11 59 72 78
25 mm 샘플 매트는 다양한 방법으로 18 mm 돌출부와 12°의 첨예한 각도의 V 형상의 오목부를 갖추도록 시도되었다. 결과는 표 2에 표시되어 있다.
V-절삭을 위한 다양한 방법에 대한 본 발명(실시례 1 내지 3) 및 비교례 1의 일레스토머 재료의 반응(관찰 결과; 이탤릭체: 기술적으로 및 광학적으로 제품의 마케팅을 위해 허용가능):
비교 실시예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3
밀도 55 kg/m3 60 kg/m3 95 kg/m3 135 kg/m3
나이프로 절삭(수작업) 불규칙한 벽 및 연부 불규칙한 연부 불규칙한 연부 불규칙한 연부
나이프로 절삭(기계) 닳은 불규칙한 연부 우수한 외관 우수한 외관 우수한 외관
와이어로 절삭(기계) 닳음 매우 우수한 외관 매우 우수한 외관 매우 우수한 외관
밀링(기계) 부분적으로 파괴됨 우수한 외관 매우 우수한 외관 매우 우수한 외관
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 사용되는 일레스토머 재료는 절삭하여 테이퍼진 오목부를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 성형품이 얻어진다. 가황된 종래의 일레스토머(비교례 1)는 너무 연질(충분한 강성이 아님)이고, 정밀하거나 또는 적어도 허용가능한 오목부를 생성하기에 충분히 안정하지 않다.

Claims (15)

  1. 2 개의 주면(main side)과 상기 주면들 중 하나에 형성된 복수의 테이퍼진 오목부를 가진 평면 형태를 가진 성형품으로서,
    상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하며, 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만이고,
    상기 성형품은 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 포함하고, 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 포함하고,
    상기 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A) 및 상기 하나 이상의 수지(B)는 상호침투 네트워크(interpenetrating network)를 형성하는,
    성형품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일레스토머 재료는 100 phr의 일레스토머 폴리머(A)에 기초하여 1 내지 100 phr, 바람직하게는 3 내지 75 phr, 더 바람직하게는 5 내지 60 phr의 수지(B)를 포함하는,
    성형품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 (코)폴리머인,
    성형품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일레스토머 폴리머(A)는 아크릴 고무(ACM/AEM), 폴리우레탄 에스테르/에테르 고무(AU/EU), 부타디엔 고무(BR), 브롬부틸 고무(BIIR), 클로로부틸 고무(CIIR), 염화 폴리에틸렌 고무(CM), 폴리클로로프렌 고무(CR), 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 클로로술폰화 폴리클로로프렌 고무(CSR), 에틸렌 옥사이드/에피클로로히드린 고무(G)(E)CO, 에틸렌 프로필렌 코폴리머(EPM), 에틸렌 프로필렌 터폴리머(EPM/EPDM), 에틸렌 비닐 아세테이트 고무(EVM), 플루오로 고무(FPM/FKM), 플루오로카본(에틸렌) 고무(F(E)PM), 프로필렌 옥사이드 고무(GPO), 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(F)(P)(V)MQ, 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수소화 아클릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR), 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 스티렌 아클릴로니트릴 열가소성 고무(SAN), 스티렌 에틸렌 부타디엔 열가소성 고무(SEBS), 폴리설파이드 고무(T), 우레탄 열가소성 고무(TPU) 또는 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 그룹 중 1 개, 2 개 또는 그 이상인,
    성형품.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일레스토머 재료는 EN 826에 따라 25% 압축에서 45 kPa 이상 내지 300 kPa 미만, 바람직하게는 50 kPa 이상 내지 150 kPa 이하, 더 바람직하게는 55 kPa 이상 내지 100 kPa 이하의 압축 강도를 갖는,
    성형품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일레스토머 재료는 폐쇄형 또는 개방형 기포 발포재, 바람직하게는 70% 이상의 폐쇄형 기포 함량을 갖는 폐쇄형 기포 발포재인,
    성형품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일레스토머 재료는 ISO 845에 따라 300 kg/m3 미만, 바람직하게는 200 kg/m3 미만, 더 바람직하게는 150 kg/m3 미만의 밀도, 및 EN 12667에 따라 0℃에서 0.050 W/mK 미만, 바람직하게는 0℃에서 0.045 W/mK 미만, 더 바람직하게는 0℃에서 0.040 W/mK 미만의 열전도율을 갖는,
    성형품.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일레스토머 재료는 EN 12086에 따라 μ 2000 이상, 바람직하게는 μ 3000 이상, 더 바람직하게는 μ 5000 이상의 수증기 확산 장벽 특성을 나타내는,
    성형품.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이퍼진 오목부는 V 형상 또는 변형된 V 형상, 상기 변형된 V 형상은 바람직하게는,
    - 만곡된 측벽, 및
    - 상기 평면 형태의 평면에 수직으로 연장하는 평면에 대해 상이한 각도를 갖는 측벽 중 하나 이상의 특징을 갖는,
    성형품.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형품은, 상기 성형품 및/또는 구조물을 1 개, 2 개 또는 그 이상의 그 연부 상에 장착할 때, 상기 연부들을 함께 기계적으로 인터로킹하도록 설계된, 1 개, 2 개 또는 그 이상의 그 연부 상에 중첩을 제공하기 위한 단차 구조를 갖는,
    성형품.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 성형품을 제조하기 위한 공정으로서,
    (1) 적어도,
    - 하나 이상의 일레스토머 폴리머(A'),
    - 하나 이상의 가교성 수지(B'),
    - 가교제(C), 및
    - 팽창제(D)를 혼합하여 폴리머 조성물을 제조하는 단계;
    (2) 상기 폴리머 조성물을 가교 및 팽창시켜 팽창 및 가교된 일레스토머 재료를 형성하는 단계 ― 상기 일레스토머 재료는 하나 이상의 가교 일레스토머 폴리머(A) 및 하나 이상의 가교 수지(B)를 가지며, 이들은 상호침투 네트워크를 형성하고, 2 개의 주면을 갖는 평면 형태가 됨 ―; 및
    (3) 상기 주면 중 하나에 복수의 테이퍼진 오목부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 테이퍼진 오목부는 각각 첨예한 각도를 형성하고, 상기 모든 테이퍼진 오목부의 첨예한 각도의 합은 300 내지 355 도이고, 상기 평면 형태 내로 상기 오목부의 돌출은 상기 평면 형태의 두께의 20% 초과 내지 80% 미만인,
    성형품의 제조 공정.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가교성 수지(B')는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 및 메타크릴산 에스테르로부터 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유도되는 구성 단위를 적어도 포함하는 올리고머 또는 (코)폴리머인,
    성형품의 제조 공정.
  13. 열 및/또는 음향 절연, 음향 및/또는 진동 감쇠, 기계적 보호를 형성하기 위한 및/또는 하중 지지를 필요로 하는 용도를 위한 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 성형품의 용도.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 성형품은,
    - 파이프, 파이프 지지체 및/또는 파이프 행거(hanger)의 절연재를 형성하기 위해,
    - 배관 또는 도관 주위를 감싸기 위해,
    - 밸브, 플랜지 및 피팅용 절연 셸(insulation shell)과 같은 설비 절연용 사전제작형 부품을 제조하기 위해, 또는
    - 수중, 지중 또는 스크리드(screed)나 콘크리트 아래의 열 및/또는 음향 절연을 위해 사용되는,
    성형품의 용도.
  15. 절연재를 갖는 구조물로서,
    상기 절연재는, 오목부가 적어도 부분적으로 폐쇄되도록, 그리고 상기 일레스토머 재료가 부분적으로 압축되도록, 파이프, 배관, 탱크 또는 도관과 같은 구조물의 주위에 제 1 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 성형품을 배치하여 얻어질 수 있는,
    절연재를 갖는 구조물.
KR1020187034848A 2016-05-10 2017-05-10 처짐 없는 가요성 절연재 KR102152097B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16168908.8A EP3244118B9 (en) 2016-05-10 2016-05-10 Shaped article for a non-sag flexible insulation
EP16168908.8 2016-05-10
PCT/EP2017/061169 WO2017194599A1 (en) 2016-05-10 2017-05-10 Non-sag flexible insulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190003707A true KR20190003707A (ko) 2019-01-09
KR102152097B1 KR102152097B1 (ko) 2020-09-04

Family

ID=56194213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187034848A KR102152097B1 (ko) 2016-05-10 2017-05-10 처짐 없는 가요성 절연재

Country Status (17)

Country Link
US (1) US10563810B2 (ko)
EP (2) EP3244118B9 (ko)
JP (1) JP6921868B2 (ko)
KR (1) KR102152097B1 (ko)
CN (1) CN109416146B (ko)
BR (1) BR112018072855A2 (ko)
CA (1) CA3023384A1 (ko)
DK (1) DK3244118T5 (ko)
EA (1) EA036390B1 (ko)
ES (1) ES2740733T3 (ko)
HR (1) HRP20191407T2 (ko)
HU (1) HUE045510T2 (ko)
MX (1) MX2018013714A (ko)
PL (1) PL3244118T3 (ko)
PT (1) PT3244118T (ko)
SI (1) SI3244118T1 (ko)
WO (1) WO2017194599A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7259469B2 (ja) * 2019-03-26 2023-04-18 東洋紡株式会社 ゲル中に3次元構造を含む複合体
CN111635594A (zh) * 2020-06-29 2020-09-08 温州德邦高分子科技有限公司 一种吸振性能良好的车用隔音材料及制备方法
US20230366490A1 (en) * 2020-09-11 2023-11-16 Parker-Hannifin Corporation Tube assembly and method of forming same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014201456A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Floracraft Corp. Grooved polymeric insulation foam member and related method
EP2942365A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-11 Kaimann GmbH Expandable elastomers exhibiting alterable stiffness and applications thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582078A1 (fr) * 1985-05-14 1986-11-21 Soliso Manchon d'isolation thermique autoverrouillable pour tuyauterie rigide ou semi-souple
DE19619813A1 (de) * 1995-10-30 1997-11-20 Hoechst Ag Polymere Schäume
GB2442240A (en) * 2006-09-29 2008-04-02 Specialist Insulation Ltd Insulating products
US20130291984A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Armacell Enterprise Gmbh Insulation Assemblies, Insulated Conduit Assemblies, and Related Methods
DE102014209826A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-26 Contitech Ag Isolierelement bzw. Isoliersystem zur Ummantelung eines Körpers
CN104140576B (zh) * 2014-08-10 2016-06-08 宁国市宁盛橡塑制品有限公司 一种高弹性发泡橡胶
CN204239978U (zh) * 2014-09-25 2015-04-01 辽宁地城供暖设备有限公司 一种管径渐变型保温管材保护壳
CN204267988U (zh) * 2014-11-12 2015-04-15 江苏兰宇保温科技有限公司 V型槽聚氨酯保温结构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014201456A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Floracraft Corp. Grooved polymeric insulation foam member and related method
EP2942365A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-11 Kaimann GmbH Expandable elastomers exhibiting alterable stiffness and applications thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20190162354A1 (en) 2019-05-30
SI3244118T1 (sl) 2019-09-30
HUE045510T2 (hu) 2019-12-30
BR112018072855A2 (pt) 2019-03-06
PT3244118T (pt) 2019-08-21
EP3244118A1 (en) 2017-11-15
JP2019523715A (ja) 2019-08-29
EA201892564A1 (ru) 2019-04-30
CA3023384A1 (en) 2017-11-16
ES2740733T3 (es) 2020-02-06
DK3244118T5 (da) 2021-11-22
PL3244118T3 (pl) 2019-10-31
WO2017194599A1 (en) 2017-11-16
DK3244118T3 (da) 2019-08-12
CN109416146A (zh) 2019-03-01
EP3244118B1 (en) 2019-07-03
EA036390B1 (ru) 2020-11-03
EP3244118B9 (en) 2021-10-13
JP6921868B2 (ja) 2021-08-18
CN109416146B (zh) 2020-11-27
US10563810B2 (en) 2020-02-18
HRP20191407T1 (hr) 2019-11-15
MX2018013714A (es) 2019-04-01
HRP20191407T2 (hr) 2021-11-26
KR102152097B1 (ko) 2020-09-04
EP3455540A1 (en) 2019-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3557840A (en) Cellular plastic foam insulation board structures
EP2343183B1 (en) Elastomeric low temperature insulation
KR101211383B1 (ko) 단열복합판재 및 그 제조방법과 이를 이용한 단열시공방법
EP2420716B9 (en) Flexible insulation composite for high and low temperatures
KR102152097B1 (ko) 처짐 없는 가요성 절연재
EP2418080B1 (en) Flexible insulation system for high temperatures
KR20040081371A (ko) 방음 및 단열용 구조 부재
CN111479679A (zh) 玻璃纤维增强聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫隔热板
KR102456052B1 (ko) 발포 성형체 및 그 제조방법
KR20110082484A (ko) 구조적 신뢰성을 제공하는 단열재 및 이로부터 제조된 건축부재 및 복합체
JP6457725B2 (ja) 樹脂サッシの防火構造
KR102319816B1 (ko) 복수의 기능성 발포층을 포함하는 발포 성형체 및 그 제조방법
JP6120682B2 (ja) 充填用ウレタンボード
CN106013646B (zh) 一种新型高分子面防水装饰保温复合板及其成型工艺
EP2942365B1 (en) Expandable elastomers exhibiting alterable stiffness and applications thereof
KR102226816B1 (ko) 고 기밀성 고무발포 폼 테이프 및 이의 제조방법
KR20210001202A (ko) 건축용 발포 단열재
KR101916036B1 (ko) 폴리에스테르 수지 발포체를 포함하는 칸막이
KR102320372B1 (ko) 건축물 단열재용 접착 필름
KR102504154B1 (ko) 단열 패널 및 그 제조방법
KR20120006959U (ko) 배관용 합성수지발포비즈 보온단열재
KR100717652B1 (ko) 건축용 단열판재
KR101135329B1 (ko) 고용융장력 폴리프로필렌을 이용한 건축용 발포체 및 샌드위치 판넬

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant