KR20210146953A - 용기의 단열체의 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록 및 그것의 제조 과정 - Google Patents

용기의 단열체의 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록 및 그것의 제조 과정 Download PDF

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KR20210146953A
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콩바리유 기욤 드
브루노 들레트레
플로리앙 클루프
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 섬유(10)의 1 중량% 내지 9.99 중량%의 하부 밀도 범위에서 섬유(10)의 10 중량% 내지 35 중량%의 상부 밀도 범위까지 블록의 하부 면에서 그것의 상부 면까지 두께를 따라서 섬유 밀도가 증가하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록에 관한 것이다.

Description

용기의 단열체의 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록 및 그것의 제조 과정
본 발명의 주제는 가능한 경제적으로 제조되고, 특정한 용도에 따라서 매우 특정한 기계 및 열적 특징을 나타내야 하는 단열 바디에 맞는 섬유-강화 폴리우레탄(PUR) 및/또는 폴리이소시아누레이트(PIR) 폼 블록이며, 상기 폼 블록은 특히 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG)와 같은 극저온 유체라고 하는 극도로 차가운 유체를 수용하는데 사용되는, 멤브레인 구조에 통합된(통합형 탱크) 또는 A, B 또는 C 타입의 자기-지지/반-지지형 탱크 내에 사용된다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 폴리올로부터 이들 폼 블록을 제조하는 방법에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 특히 이러한 폼을 사용한 밀봉된 단열 탱크, 적어도 하나의 이러한 탱크가 장착된 선박, 이러한 선박의 선적/하역 방법 및 이러한 선박에 함유된 액체 제품을 위한 이송 시스템에 관한 것이다.
폴리우레탄(PUR) 폼은 가스를 저장한 미세한 셀들로 이루어진 셀형 절연체로서 낮은 열 전도율을 가질 수 있다. PUR 폼은 매우 많은 용도에 사용되는데, 예를 들어 자동차 산업에서 가요성 PUR 폼으로서, 또는 단열 분야에서 강성 PUR 폼으로서 사용된다. 폴리우레탄-타입 폼의 형성은 당업자에게 잘 알려져 있다. 그것의 형성은 폴리올(적어도 2개의 하이드록실 기를 지닌 화합물), 폴리이소시아네이트(적어도 2개의 이소시아네이트 -NCO 작용기를 지닌 화합물) 및 확장제("발포제"라고도 한다) 사이의 다성분 반응을 수반한다. 이 축합 반응은 특히 3차 아민과 같은 염기성 및/또는 친핵성 성질을 가진 화합물이나 주석 또는 비스무스 염과 같은 금속-카복실레이트 배위 착체에 의해 촉매된다. PUR 폼의 제조에 통상 사용되는 폴리올은 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올이다. 따라서, PUR 폼의 형성에는 상당수의 화합물이 필요하다.
폴리이소시아누레이트(PIR)와 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트(PUR-PIR) 폼은 건축 산업(건설/보수)에도 사용되며, PUR보다 좋은 내화성 및 더 큰 압축 강도를 제공한다는 이점을 가진다. 이들 폼의 형성 과정은 PUR 폼의 형성 과정과 유사하다. 이것은 이소시아네이트/폴리올 비에 따라서 PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼이 얻어지기 때문이다.
PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼은 당업자에게 잘 알려져 있다; 그러나, 적어도 국소적으로 비교적 실질적인 섬유 함량을 나타내는 폼이 현재 존재하지 않는 만큼, 섬유의 첨가는 양호한 섬유 함침의 필요성과 같은 특별한 기술적 문제를 수반한다.
실제로, 탱크의 단열 바디에 이러한 폼을 사용하는 특정 기술 분야에서, 상기 바디는 탱크 내부 공간에 노출된 면에서는 매우 낮은 온도, 예를 들어 LNG의 경우 -160℃ 정도에 직면하고, 탱크 외부 공간, 종래의 선박 선체는 주로 훨씬 더 높은 주변 온도, 20℃ 근처라고 생각되는 주변 공기나 바다와 적어도 동일하거나 심지어 훨씬 초과하는 온도를 나타낸다.
따라서, 이러한 탱크의 단열 바디에 사용되는 PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼 블록은 극저온 유체라고 하는 극도로 차가운 유체의 선적 동안 두께 방향에서 매우 유의한 온도 구배를 경험하며, 이것은 폼 블록에 비균질 수축 현상을 야기한다. 폼 블록의 비균질 수축은 바이메탈(bimetal) 효과를 유도하고, 그 결과 두께 방향에서 상기 블록의 비균일 수축으로 인해 종축을 따라서 블록의 새깅(sagging)이 발생한다(양 단부가 상당히 들뜨는 경향을 나타낸다). 폼 블록은 본래 기계적으로 또는 접착 본딩에 의해 고정되므로, 이러한 새깅은 PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼 블록의 이용가능한 기계적 특성을 중대하게 감소시키며, 심지어 단열 바디(본 발명에 따른 폼 블록이 통합된)의 열적 특성을 국소적으로 감소시킨다.
폼 블록의 바이메탈 효과 또는 새깅 현상은 극저온 액체를 수용하는 이러한 탱크에서 단열을 형성하는 폼 블록의 두께가 때로는 매우 유의하게 증가된다는 사실로 인해 최근 강조되었다. 특히, 이들 탱크가 "1차" 및 "2차" 층으로 표시되는 이중 단열층을 포함하는 경우(2차 층은 극저온 액체에서 가장 먼 곳에 위치된다), 2차 단열층의 두께(E)는 예를 들어 Mark 타입의 최근 구조에서 매우 유의하게 증가했다. 따라서, 2차 단열층의 두께(E)는 Mark III 구조의 170mm(밀리미터)에서부터 Mark III Flex 구조의 300mm와 다음에 Mark III Flex+ 구조의 380mm까지 변화했다.
2차 단열층의 바이메탈 효과 또는 새깅은, 2차 단열층의 두께가 1차 단열층의 두께에 비해 눈에띄게 증가할 때, 밀봉된 단열 탱크의 단열 바디에 특히 유해한 구조적 결과를 가진다.
FR 2 882 756, WO 2017/202667 및 JP 2005225945에 설명된 것들과 같은 구조가 공지되어 있지만, 어느 것도 상기 제시된 기술적 문제에 대해 만족할만한 해결책을 제공하지 않는다.
현재로서는, 이 문제에 효과적으로 대응하는 것을 가능하게 하는 섬유-강화된 또는 비-섬유-강화된, 폴리우레탄 및/또는 폴리이소시아누레이트 폼 블록, 다시 말해서 초기 상태(균질한 열 환경에서의)와 사용 상태, 즉 극저온 액체를 함유하는 탱크에 사용되었을 때 사이에 열기계적 안정성을 나타내는 PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼 블록이 존재하지 않는다.
폼 블록의 이들 두 상태 사이의 뒤틀림 또는 기하학적 불안정성의 이 문제를 극복하기 위해, 특별한 모양의 폼 블록, 특히 노치가 통합되거나 치수가 감소된 폼 블록이 현재 생산되며, 이것은 (소형) 체적 요소 또는 (소형) 폼 블록의 각각의 열 뒤틀림을 허용가능한 범위 내로 제한한다. 이들 소형 폼 블록 생산의 필요성은 실질적으로 비용이 드는 절단, 배치 및 결합을 위한 다수의 작업을 수반한다. 또한, 다수의 확장 조인트의 존재가 탱크의 열 성능 품질을 매우 유의하게 저하시킨다.
이와 관련하여 출원인 회사는 유의한 양의 섬유를 함유하는 폴리우레탄(PUR) 및/또는 폴리이소시아누레이트(PIR) 폼의 제조 방법을 개발하는데 성공했으며, 이것은 폼 플록이 사용 중인 상태일 때, 즉 상부 및 하부의 두 면이 매우 상이한 열 환경에 있을 때, 전체 폼 블록에 대하여 특히 그것의 기계적 특성뿐만 아니라 형상/구조를 보유하면서 동시에 우수한 기계 및 열적 특성을 나타내는 섬유-강화 폼의 제조를 가능하게 한다.
따라서, 본 발명은 기계/열적 특성이 최적화되고, 초기 상태(휴지 상태, 폼 블록이 실질적으로 균일한 열 환경에 있을 때)와 사용 중인 상태(폼 블록이 매우 비균일한 열 환경에 있을 때)가 적어도 실질적으로 유사하고, 상부 면과 하부 면의 온도차가 블록의 두께(E)를 따라서 적어도 80℃, 실제로 적어도 100℃인, 가능한 (매우) 큰 치수의 섬유-강화된 PUR/PIR 폼을 산업적으로 얻기 위한 특히 효과적인 해결책을 제공함으로써 최신 기술의 단점을 극복하는 것을 목적으로 한다.
많은 연구 및 분석 후에, 사용하는 동안 PUR/PIR 폼 블록의 매우 유의한 열 환경 변화와 관련된 기술적 문제들을 해결할 수 있는 섬유-강화된 폴리우레탄(PUR) 및/또는 폴리이소시아누레이트(PIR) 폼 블록, 및 그것의 제작/설계를 위한 제조가 출원인 회사에 의해 발견되었다.
유익하게, 바람직한 실시형태에 따라서, 폼 블록을 절단하는 동안 선행기술에서 필수적으로 나타나는 폼 블록으로부터의 재료 손실을 매우 유의하게 감소시킴으로써 이러한 섬유-강화된 폼의 제조 비용을 매우 유의하게 감소시키는 것이 또한 가능하다.
따라서, 본 발명은 밀봉 단열 탱크의 단열 바디의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록에 관한 것으로서, 이 섬유-강화된 폼 블록의 밀도는 30 내지 300 kg/m3이고, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 섬유의 1 중량% 내지 60 중량%, 바람직하게 2% 내지 30%의 평균 섬유 밀도(Tf)를 가지며, 적어도 10cm, 유익하게는 10 내지 500cm의 너비(L), 및 적어도 10cm, 유익하게는 10 내지 100cm의 두께(E)(상기 블록의 하부 면에서 상부 면까지)를 가지고, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀들로 이루어진다.
섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 상기 블록의 적어도 95 중량%까지 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀, 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 및 섬유로 이루어진다.
본 발명에 따른 폼 블록은 (단지) 폴리우레탄(PUR) 및/또는 폴리이소시아누레이트(PIR) 폼, 섬유, 바람직하게는 단일 성질의 섬유, 예컨대 유리 섬유, 및 셀에 포착된 가스, 및 선택적으로 광물 부분, 예를 들어 필러 또는 다른 기능적 애쥬번트로 이루어지며, 후자는, 본 발명에 따른 폼 블록의 최대 5 중량%, 실제로 바람직하게 최대 2 중량% 또는 1 중량%이다(섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 상기 블록의 적어도 98 중량% 또는 99 중량%까지 가스 저장 셀, 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 및 섬유로 이루어진다).
이것은 본 발명에 따른 폼 블록이 하기의 작업에서 얻어지기 때문이다:
- 바람직하게는 이중 밴드 라미네이터(DBL)에서, 폼의 제조를 위한 단일 작업에서(반응 성분들, 선택적으로 필러/애쥬번트와 섬유의 혼합);
- 자유 팽창한 면인, 블록의 상부 면의 종래의 절단 작업에 의해 보충된 상기 작업에서
상술한 폼은 상기 블록의 하부 면에서 그것의 상부 면까지 두께(E)를 따라서 섬유의 1중량% 내지 9.99 중량%의 하부 밀도 범위에서 섬유의 10 중량% 내지 35 중량%의 상부 밀도 범위까지 섬유 밀도가 증가하는 것을 특징으로 한다.
배타적이지는 않지만 특히 본 발명은 폼 블록이 2차 층(종래에 "2차"라고 지칭됨)에 설치되는 경우에 적용하기 위한 것이다. 본 출원에서, 바람직하게 폼 블록은 적어도 25cm, 실제로 더욱더 바람직하게 적어도 30 또는 35cm의 두께를 가진다.
표현 "하부 범위" 및 "상부 범위"는, 두께(E)(또는 블록이 단열 바디에 위치되었을 때는 블록의 높이)를 따라서 블록의 중앙을 통과하는 상기 블록의 중앙 면을 따라서 절단된 폼에서, 섬유-강화된 폼 블록의 두 동일한 부분을 의미하는 것으로 이해된다.
용어 "상부" 및 "하부"는 폼 블록이 탱크의 단열 바디에 위치된 상태에서 폼 블록에 주어진 방향을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 단열 바디가 탱크에 위치된 때 폼 블록의 상부 부분 또는 상부 면은 탱크의 용기 측에 또는 근처에 위치되고, 폼 블록의 하부 부분 또는 하부 면은 탱크의 외부 측에 또는 외부를 향하여 위치되며, 특히 극저온 액체의 수송 및/또는 저장을 위해 탱크가 배에 통합되거나 장착된 경우 배의 선체를 향하여 위치된다.
따라서, 폼 블록의 제조 동안에는 폼 블록이 탱크의 단열 바디에 아직 설치되지 않은 상태이므로 용어 "상부" 또는 "하부"는 의미를 갖지 않는다. 다시 말해서, 탱크의 단열 바디에 최종 피팅/조립하는 위치와 반대되는 위치인 제조 라인의 출구에서 폼 블록이 얻어지도록 본 발명에 따른 폼 블록을 제조하는 것이 완전히 가능할 것이다.
용어 "가스를 저장한 셀"은 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼이 바람직하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 봉지한 폐쇄된 셀을 가진다는 사실을 의미하는 것으로 이해되며, 가스는 반응 혼합물의 핵화 단계 동안 주입된 가스로부터 기원하거나, 또는 화학적 또는 물리적 팽창제로부터 직접 또는 간접적으로 기원한다.
용어 "섬유(들)" 또는 표현 "섬유 강화"는 두 가지 분리된 형태로 섬유가 제공될 수 있다는 사실을 의미하는 것으로 이해된다:
- 섬유들로 이루어진 적어도 하나의 패브릭 형태, 이때 섬유들은 적어도 하나의 방향을 따라서 완벽히 정렬되며, 다시 말해서 섬유들은 적어도 하나의 선호된 섬유 방향을 가진다. 표현 "섬유들로 이루어진 패브릭"은 그 자체로 당업자에게 공지된 분명한 기술적 정의이다; 또는
- 섬유들로 이루어진 적어도 하나의 매트 형태, 이때 섬유들은 한정된 배향을 갖지 않으며, 다시 말해서 섬유들은 매트 층의 주 평면을 따라서 본질적으로 등방성으로 배향된다. 표현 "섬유들로 이루어진 매트"는 그 자체로 당업자에게 공지된 분명한 기술적 정의이다.
한 실시형태에 따라서, 표현 "(유익하게는) 낮은 열 전도율을 가진 가스"는 발포제로부터 기원하는 가스를 의미하는 것으로 이해되며, 발포제는 화학 반응에 의한 "화학적" 발포제, 화학적 발포제가 물로 구성되었을 경우 이산화탄소(CO2), 또는 예를 들어 분자 질소(N2), 분자 산소(O2), 이산화탄소, 탄화수소, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 및 이들의 혼합물, 및 또한 상응하는 알킬 에테르와 같은 물리적 발포제이다. 분자 질소(N2), 분자 산소(O2) 또는 이산화탄소(CO2)와 같은 물리적 발포제는 가스 형태이다. 이들 가스는 예를 들어 고압하에 정적 혼합기(static mixer)를 사용하여 공중합체의 액체 덩어리에 분산되거나 용해된다. 시스템을 감압함으로써 기포들의 핵화 및 성장에 의해 셀형 구조가 생성된다.
표현 "평균 섬유 밀도(Tf)"는 섬유-강화된 폼 블록의 총 중량에 대하여 섬유 중량으로서 표시된, 섬유의 밀도를 의미하는 것으로 이해되며, 이때 (블록 내에서) 섬유의 가변적인 국소 백분율은 고려되지 않는다.
따라서, 섬유-강화된 폼 블록은 지지 구조에 통합형 탱크뿐만 아니라 (IMO) IGC 규정에 따른 타입 A, B 또는 C의 자기-지지/반-지지 탱크에 사용하기에 적합하며, 즉 LNG 또는 LPG와 같은 매우 차가운 액체의 저장 및/또는 수송을 위한 자기-지지 탱크와 관련된 외부 절연에 적합하다.
마지막으로, 섬유-강화된 폼 블록의 열적 특성은 최신 기술의 비-섬유-강화된 폼 블록의 열적 특성과 적어도 동일하다; 더 정확하게, 폼 블록은 두께(E) 방향으로, 20℃에서 측정된, 30 mW/m.K(켈빈당 미터당 밀리와트), 즉 0.03 W/m.K 미만, 바람직하게 25 mW/m.K 미만, 더 바람직하게 23 mW/m.K 미만의 열 전도율, 및 폼 블록이 사용 중인 상태이며 그것이 수용된 탱크가 LNG를 함유하고 블록의 상부 면이 -160℃일 때 20 mW/m.K 미만의 열 전도율을 가진다.
본 발명의 다른 유익한 특징들이 하기 간략히 제시된다:
바람직하게, 섬유-강화된 폼 블록의 밀도는 50 내지 250 kg/m3, 바람직하게 90 내지 210 kg/m3이다. 자기-지지 타입(타입 B, C) 또는 반-지지 타입(타입 A)의 탱크에 사용된 폼 블록에 대해, 섬유-강화된 폼 블록의 밀도 범위는 바람직하게 30 내지 90 kg/m3이고, 멤브레인의 경우, 더 바람직한 밀도 범위는 90 내지 210 kg/m3인 것이 주지되어야 한다.
유익하게, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 총 중량에 대하여 섬유 밀도의 증가는 cm 당 섬유의 0.05 중량% 내지 1.5 중량%, 바람직하게는 cm 당 섬유의 0.2 중량% 내지 1.2 중량%의 증가 구배에 상응한다. 이들 밀도 값은 전체 블록의 평균을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
유익하게, 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 상술한 셀의 적어도 60%, 바람직하게 적어도 80%는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 두께(E)의 축에 평행한 축을 따라서 연장된 또는 신장된 모양을 가진다.
바람직하게, 섬유는 유리 섬유 또는 대마 섬유, 바람직하게 유리 섬유로 구성된다.
바람직하게, 섬유는 연속 섬유로 길다.
표현 "섬유가 연속으로 긴"(또는 연속 섬유로 긴)은 섬유, 또는 적합하다면 섬유 조립 집합체, 전부 또는 섬유의 적어도 90%가, 단독으로 또는 단일 섬유 등가물을 형성하는 집합된 상태로, 적어도 5cm의 길이를 가진다는 사실을 의미하는 것으로 이해된다.
바람직하게, 평균 섬유 밀도(Tf)는 2% 내지 25%, 바람직하게 4% 내지 15%이다.
바람직하게, 본 발명에 따른 폼 블록은 평행육면체 또는 입방체 모양으로 제공된다.
이러한 평행육면체 또는 입방체 모양을 가진 폼 블록은, 예를 들어 연속하여 존재하는 앵커링 형태의 하나 이상의 국소 돌기, 또는 또한 상반되는 빈 또는 중공 부분을 가질 수 있다는 것이 분명히 이해되며, 여전히 평행육면체 또는 입방체 모양으로서 설명될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 하부 범위의 섬유 밀도는 섬유의 2 중량% 내지 6 중량%이고, 상부 범위의 섬유 밀도는 섬유의 12 중량% 내지 25 중량%이다.
유익하게, 상기 블록의 하부 면 및/또는 상부 면, 바람직하게 상부 면은 단열 바디의 결합 수단과 맞물릴 수 있는 앵커링을 가지며(첨부된 도면에 도시되지 않음), 이로써 폼 블록이 상기 바디에 고정될 수 있고, 바람직하게 상기 앵커링은 폼 또는 섬유와 상이한 재료로 만들어진다.
이들 앵커링은 유익하게는 금속 요소이며(이들 앵커링은 또한 플라스틱/고분자 또는 하나 이상의 고분자와 세라믹 및/또는 금속 재료를 조합한 복합체로 제조될 수 있다), 예를 들어 L-자형 부착 러그를 가짐으로써, 섬유-강화된 폼 블록을 봉지 또는 수용한 단열 바디의 요소 또는 부분과 맞물릴 수 있다. 단열 바디의 이 부분은 용기를 밀봉하기 위한 금속 멤브레인으로 구성될 수 있으며, 이것은 예를 들어 멤브레인 탱크의 경우, 스테인리스강으로 제조되거나 망간에 기반하고, 또는 타입 A, B 또는 C의 자기-지지 또는 반-지지 탱크의 경우, 증기 장벽(탱크 외부의 주변 환경에 대한 밀봉을 보장하는 기술적 기능을 가진)으로 구성된다. 본 발명에 의해 제공된 한 가지 가능성에 따라서, (멤브레인 탱크에서) 단열 바디의 상기 요소 또는 부분은 나머지 단열 블록 요소와 섬유-강화된 폼 블록의 기계적 유지관리 또는 유지를 위해 앵커링의 부분과의 결합을 허용하도록 의도된 노치 또는 유사한 요소를 가진다. 물론, 이들 앵커링은 또한 멤브레인 탱크의 경우 폼 블록을 선체에 고정하거나, 또는 타입 A, B 또는 C의 자기-지지 탱크의 경우 자기-지지 구조에 고정하는 기능을 가질 수 있으며, 이들 앵커링은 폼 블록의 하부 면에 존재하는 것들이라는 것이 이해된다.
본 발명과 관련하여, 이들 앵커링은 섬유 강화물 적층체의 하부 또는 상부 층을 구성하는 섬유 강화물에 적어도 부분적으로 삽입되며, 이로써 면으로부터 돌출한 부분 없이 폼 블록이 제조/마무리된 다음, 면 상에 이들을 위치시키는 것을 가능하게 한다.
유익하게, 이들 앵커링은 단지 섬유-강화된 폼 블록의 상부 면에 존재하며, 본 발명과 관련하여, 섬유 밀도가 높기 때문에 앵커링이 섬유-강화된 폼 블록에 단단히 부착된다.
유익하게, 본 발명에 따른 섬유-강화 폼 블록은 0.1 중량% 내지 5 중량%의 비율로 난연제를 포함하며, 난연제는 유기인 타입, 유익하게는 트리에틸 포스페이트(TEP), 트리스(2-클로로이소프로필)포스페이트(TCPP), 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(TDCP), 트리스(2-클로로에틸)포스페이트 또는 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 또는 이들의 혼합물, 또는 무기 난연제 타입, 유익하게는 적린, 팽창 흑연, 산화알루미늄 수화물, 삼산화안티몬, 산화비소, 암모늄 폴리포스페이트, 황산칼슘 또는 시아누르산 유도체, 또는 이들의 혼합물이다.
또한, 본 발명은 지지 구조에 통합된 밀봉된 단열 탱크에 관한 것이며, 상기 탱크는:
- 요철(corrugation)을 포함할 수 있는 복수의 금속 스트레이크(strake) 또는 금속 플레이트로 이루어진 적어도 하나의 밀봉된 금속 멤브레인 및 상기 멤브레인에 인접한 적어도 하나의 단열 장벽을 포함하는 단열 바디를 포함하는 밀봉 단열 탱크를 포함하는 지지 구조에 통합된 탱크, 또는
- 적어도 하나의 단열 바디를 포함하는 IGC 코드에 의해 주어진 정의에 따른 타입 A, B 또는 C의 탱크
로 구성된다.
본 발명에 따른 탱크는 단열 바디가 상기 간략히 설명된 복수의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
표현 "IGC 코드"는 인용된 탱크 타입 B 및 C와 같은, 당업자에게 잘 알려진, "벌크 상태로 액화가스를 운반하는 선박의 구성 및 장비에 대한 국제 코드"를 의미하는 것으로 이해된다.
특히 IGC 코드에서는, 특히 적어도 부분적으로 액화된 가스를 수송 및/또는 저장하는 탱커를 구비한, 하나의 동일한 범위의 탱크를 표시하기 위해 "통합된 탱크"라는 표현 대신 "멤브레인 탱크"라는 표현을 사용하는 것이 가능하다는 것이 주지되어야 한다. "멤브레인 탱크"는 지지 구조에 통합되는 반면, 타입 A, B 또는 C의 탱크는 자기-지지 또는 반-지지(구체적으로 타입 A) 형태라고 한다.
이러한 탱크는 상기 언급된 제조 과정에 의해 직접 얻어진 복수의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록을 포함한다.
마지막으로, 본 발명은 또한 차가운 액체 제품의 수송을 위한 선박에 관한 것이며, 상기 선박은 적어도 하나의 선체 및 상기 간략히 설명된 것과 같은 하나의 밀봉 단열 탱크를 포함하고, 이것은 선체에 위치되거나 또는 상기 선박 상에 장착되는데, 이때 상기 탱크는 IGC 코드에 의해 주어진 정의에 따른 타입 A, B 또는 C의 것이다.
유익하게, 탱크가 지지 구조에 통합된 탱크(멤브레인 탱크)로 구성되는 경우, 이러한 선박은 상기 설명된 적어도 하나의 밀봉된 절연 탱크를 포함하며, 상기 탱크는 2개의 연속적인 밀봉 장벽을 포함하는데, 하나의 1차 장벽은 탱크에 함유된 제품과 접촉하고, 나머지 하나의 2차 장벽은 1차 장벽과 지지 구조 사이에 위치되며, 바람직하게 선박의 벽의 적어도 일부에 의해 형성되고, 이들 2개의 밀봉 장벽은 1차 장벽과 지지 구조 사이에 위치된 2개의 단열 장벽 또는 하나의 단열 장벽과 교대된다.
이러한 탱크는 종래에 국제해사기구(IMO)의 코드에 따라서 통합형 탱크로 지칭되며, 예를 들어 타입 NO 96®, NO 96L03®, NO 96L03+ 또는 NO 96 Max를 포함하는 타입 NO의 탱크, 또는 Mark III®, Mark III® Flex 또는 Flex+이며, 바람직하게는 타입 NO의 탱크이다.
바람직하게, 멤브레인 타입 또는 타입 A, B 또는 C라고 하는 탱크는 액화천연가스(LNG) 또는 액화가스(LG)를 함유한다.
또한, 본 발명은 차가운 액체 제품을 위한 이송 시스템에 관한 것이며, 이 시스템은 상기 정의된 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 유닛에 연결하도록 배열된 절연 파이프 및 절연 파이프를 통해서 부유식 또는 육상 저장 유닛을 오가며 선박 내외로 차가운 액체 제품의 유동을 추진시키기 위한 펌프를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 정의된 것과 같은 선박의 선적/하역 방법에 관한 것이며, 차가운 액체 제품이 절연 파이프를 통해서 부유식 또는 육상 저장 유닛을 오가며 선박 내외로 운반된다.
본 발명은 또한 상기 간략히 설명된 밀봉 단열 탱크의 단열 바디의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼을 얻기 위해 필요한 화학 성분들을 혼합하는 단계로서, 여기서 상기 성분은 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트를 얻기 위한 반응물, 선택적으로 적어도 하나의 반응 촉매, 선택적으로 적어도 하나의 유화제, 및 적어도 하나의 발포제를 포함하는 단계,
b) 복수의 섬유 강화물의 화학 성분들의 상술한 혼합물의 중력 유동에 의한 함침 단계로서, 여기서 상기 섬유 강화물은 중첩된 층으로 위치되며 가변적인 밀도를 나타내고, 상부 강화물 층은 하부 강화물 층과 적어도 동등한 섬유 밀도를 가지며, 섬유 강화물이 본질적으로 상기 중력 유동 방향에 수직인 방향을 따라서 연장되는 단계,
c) 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 형성 및 팽창 단계로서, 여기서 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창은 자유롭게, 즉 폐쇄된 구간의 부피에 의해 발휘되는 제한이 없이 이루어지거나, 또는
섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창이 이중 밴드 라미네이터의 벽에 의해 물리적으로 제한되며, 바람직하게는 측면 위치된 벽간 거리(L) 및 수평 위치된 벽간 거리(E)를 가진 직사각형 구간의 터널을 형성하는 이중 밴드 라미네이터의 벽에 의해 물리적으로 제한되고, 이로써 팽창한 섬유-강화 폼을 에워쌈으로써 상술한 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록이 얻어진다.
표현 "크림화 시간"은, 화학 성분들의 혼합(a)에서부터 계산해서, 화학 성분들이 중합반응을 시작하고, 결과적으로 성분들의 혼합물이 팽창 및 가교 단계(c)(= 섬유-강화된 PUR/PIR 폼의 형성)를 시작하는데 필요한 시간을 의미하는 것으로 이해된다. 이 크림화 시간은 당업자에게 잘 알려진 정보이다. 다시 말해서, 크림화 시간은 주변 온도에서 화학 성분들의 혼합 후 기포(가스 저장 셀)들의 핵화 작용 및 폼의 팽창하에 혼합물이 흰색으로 될 때까지 걸리는 시간이다. 크림화 시간은 육안으로 또는 초음파 센서를 사용하여 폼의 형성을 반영하는 두께 변동을 검출함으로써 결정될 수 있다.
표현 "섬유 강화물은 화학 성분들의 혼합물의 중력 유동 방향에 수직인 방향을 따라 본질적으로 연장된다"는 이들 섬유 강화물이, 함침 단계(b) 동안, 성분들의 상기 혼합물의 유동 방향에 수직인 평면을 따라 연장된 적은 두께의 층의 형태로 제공된다는 사실(a)을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 도 1에서 볼 수 있는 대로, 너비(L)를 가지며 중첩된 층으로 위치된 복수의 섬유 강화물이 길이 방향(l)으로 이어지고, 화학 성분들의 혼합물이 디스펜서로부터 섬유 강화물 상에 부착되어, 화학 성분들의 혼합물의 중력 유동이 가능하게 된다. 다시 말해서, 선택적으로 압력하에 디스펜서를 빠져나가는, 화학 성분들의 혼합물은 섬유의 적층된 층들 위에서 적어도 자체 중량의 영향을 받고 있으며, 이로써 상부 층으로부터 하부 층으로 내려가면서 이들 섬유 강화물이 함침된다.
물론, 본 발명에 따른 폼 블록이 자유 팽창에 의해 제조되는 경우, 이어서 블록은 적어도 자유 팽창을 가능하게 한 개방된 면, 종래에는 상부 면에서 절단되고, 이로써 그 단부에서 본 발명에 따른 치수 및 모양의 폼 블록이 얻어지며, 이것은 종래에는 평행육면체이다.
본 발명에 따른 조성물에서 화학적 발포제의 사용은 물리적 팽창제의 사용과 결합될 수 있다. 이 경우, 물리적 팽창제는 바람직하게 액체 또는 초임계 형태로 폼화 가능한 (공)중합체 조성물과 혼합되고, 다음에 PUR/PIR 폼의 팽창 단계 동안 가스상으로 전환된다.
화학적 및 물리적 발포제는 당업자에게 잘 공지되어 있으며, 얻고자 하는 PUR/PIR 폼에 따라서 적절한 양으로 선택하면 된다.
용어 "폴리올"은 적어도 2개의 OH 기를 지닌 임의의 탄소-기반 구조를 의미하는 것으로 이해된다.
이소시아네이트/폴리올 비에 따라 PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼이 얻어지기 때문에, 이 비율에 따라서 PUR, PIR 또는 PUR-PIR 폼이 얻어질 것이다. 폴리올 성분 대 이소시아네이트 성분의 비에 따라서 하기와 같은 폼이 얻어질 것이다:
- 1:1 내지 1:1.3에서 폴리우레탄(PUR) 폼이 얻어질 것이다.
- 1:1.3 내지 1:1.8에서 폴리우레탄-폴리이소시아누레이트(PUR-PIR) 폼이 얻어질 것이다.
- 1:1.8 내지 1:2.8에서 폴리이소시아누레이트(PIR) 폼이 얻어질 것이다.
PUR, PIR 및 PUR-PIR 폼의 형성에 적합한 폴리이소시아네이트는 당업자에게 공지이며, 예를 들어 방향족, 지방족, 시클로지방족 및 아릴지방족 폴리이소시아네이트 및 이들의 혼합물, 유익하게는 방향족 폴리이소시아네이트를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 방향족 이소시아네이트, 예컨대 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-이성질체, 이들 이성질체의 중합으로부터 얻어진 임의의 화합물, 톨루엔 2,4- 및 2,6-디이소시아네이트(TDI), m- 및 p-페닐렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트; 지방족, 시클로지방족 또는 아릴지방족 이소시아네이트, 예컨대 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산(H6XDI, DDI) 및 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트(TMXDI)를 포함한다. 또한, 이들 디이소시아네이트의 임의의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 유익하게, 폴리이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 4,4'-, 2,4'- 및 2,2'-이성질체이다.
일반적으로, PUR, PIR 또는 PUR-PIR 폼의 형성 동안, 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 발포제를 포함하는 혼합물에 반응 촉매를 첨가하는 것이 알려져 있으며, 반응 촉매는, 예를 들어 3차 아민, 예컨대 N,N-디메틸시클로헥실아민 또는 N,N-디메틸벤질아민으로부터, 또는 비스무스, 칼륨 또는 주석에 기반한 유기금속 화합물로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 유익하게는, 이중 밴드 라미네이터(DBL)의 터널의 벽의 배치는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창에 대한 제한이 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 부피가 이중 밴드 라미네이터의 출구에서 이러한 이중 밴드 라미네이터의 벽의 제한이 없는 자유 팽창의 경우 동일한 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창 부피의 85% 내지 99%, 바람직하게 90% 내지 99%가 되는 결과를 가져오도록 한정된다. 이 경우, 타원 모양의 셀들이 축(E)을 따라서 우선적으로 배향된 폼이 얻어지고, 그 결과 축(E)에 수직인 평면에서 이미 설명된 특성과 조합된, 방향(E)을 따른 파쇄에 대한 내성이라는 유익한 특성이 얻어진다. 명확성 및 간결성을 위해 본원에 제시되지는 않지만 상기 언급된 광범한 바람직한 범위를 결정하기 위해 출원인 회사에 의해 테스트 및 실험이 수행되었다.
DBL에서 섬유-강화된 PUR/PIR 폼의 팽창에 대한 제한의 상술한 구체적인 변수화 덕택에, 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀의 적어도 60%, 일반적으로 80% 초과, 실제로 90% 초과가 폼 블록의 두께(E)의 축에 평행한 축을 따라서 길이방향으로 연장된 섬유-강화된 PUR/PIR 폼 블록이 얻어지고, 섬유 강화물의 특징 및 화학 성분들의 혼합물의 점도와 관련된 구체적인 선택에 더하여, 섬유-강화된 폼 블록의 완전한 균일성에 기여한다. 이들 두 가지 특징, 즉 셀의 배향 및 블록 두께의 고려된 수준에서 블록에서 섬유 함량(Tf)의 균일성은 두께 E를 따라서(압축 강도) 그리고 두께 방향에 수직인 평면에서(인장 강도 및 낮은 열수축 계수) 우수한 기계적 특성을 가진 섬유-강화된 폼 블록을 얻는 것을 가능하게 한다.
연장된 또는 신장된 모양은 길이 방향으로 연장된 모양으로 한정될 수 있으며, 즉 이것은 하나의 치수(길이)가 다른 치수(너비 및 두께)보다 큰 것을 포함한다.
본 발명에 의해 제공된 다른 실시형태에 따라서, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창은 폐쇄된 구간의 부피에 의해 발휘된 제한 없이 자유롭다.
이 예에서, DBL을 사용한 본 발명에 따른 제조 실시형태와 달리, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 제조는 섬유-강화된 폼의 팽창이 적어도 하나의 측면에서 또는 적어도 하나의 면에서 제한되지 않고, 이로써 유한한 부피를 한정하는 모듈과 달리, 상기 측면 또는 상기 면에서 섬유-강화된 폼의 팽창이 자유로운 한 "자유 팽창"에 의해 이루어진다고 한다. 종래에, 자유 팽창은 (상부) 커버를 생략함으로써 수행되며, 이때 측벽은 폼이 측면 위로 넘쳐 흐르는 것을 방지하고, 폼은 자연스럽게 위쪽으로, 아마도 이들 측벽의 상단부를 지나서 팽창한다.
유익하게, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 자유 팽창 단계 후, 상기 섬유-강화된 폼은 상술한 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록을 얻기 위해 절단된다.
첨부된 도면에 도시되지는 않지만 본 발명에 의해 제공된 한 가지 가능성에 따라서, 섬유 강화물의 함침 단계 직후, 상술한 혼합물과 섬유로 구성된 조합물의 상부 면에 압력을 적용하는 대신, 압력 적용 시스템(이것은 예를 들어 "닙 롤러"라고 하는 타입의 롤러 시스템일 수 있다)이 섬유를 함침하는 성분들과 적어도 발포제의 혼합물에 적용된다. 이 압력 시스템은 이 조합물의 상부 면을 평평하게 하는 것을 가능하게 하며, 조합물에 발휘된 압력에 의해 상술한 혼합물에 섬유의 함침을 촉진한다. 이 압력 시스템은 단일 또는 이중 롤러로 구성될 수 있으며, 이들의 상대적 위치는, 액체 조합물 위에서, 그리고 아마도 폼 지지물 아래에서, 액체 조합물이 완전히 균일하게 펼쳐지도록 하는 방식으로 조정된다. 따라서, 이렇게 하는 도중, 2개의 롤러 또는 상부 롤러와 컨베이어 밴드 사이의 공간에 의해 한정된 구간의 임의의 지점에서 동등한 양의 액체 조합물이 얻어진다. 다시 말해서, 이 압력 시스템의 주요 목적은 액체 분배 장치를 보완하는 것이며, 이것은 팽창 전에 액체 조합물을 두께/너비 방향으로 균일하게 만드는 것에 기여한다.
바람직하게, 성분들의 상술한 혼합물의 동적 점도(η)는 30 mPa.s 내지 3000 mPa.s, 바람직하게 50 mPa.s 내지 1500 mPa.s이다.
유익하게, 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 상술한 셀의 적어도 60%는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 두께(E)의 축에 평행한 축을 따라서 연장된 또는 신장된 모양을 가진다.
더 유익하게, 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 상술한 셀의 적어도 80%, 바람직하게 적어도 90%는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 두께(E)의 축에 평행한 축을 따라서 연장된 또는 신장된 모양을 가진다.
유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀의 연장된 모양과 관련된 이러한 특징, 및 본 발명에 따른 블록에서 이들의 함량/비율은 더 구체적으로는 DBL을 사용한 제조 과정의 실시와 관련하여 지정되지만, 이러한 시나리오에 절대적으로 제한되는 것은 아니다. 이것은, 자유 팽창의 경우, 더 구체적으로 섬유-강화된 폼의 팽창을 제한하는 상부 벽/커버가 없는 경우에도, 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀의 이러한 바람직한 배향이 얻어지기 때문이다.
바람직하게, 섬유(섬유 강화물)는 전체 너비(L)에 걸쳐서 위치되며, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼을 얻기 위한 성분들과 발포제의 혼합물에 의해 섬유를 함침하는 단계 b)는 제어된 액체 디스펜서를 통해서 전체 너비(L)에서 동시에 수행된다.
용어 "동시에"는 액체 혼합물(반응물과 적어도 발포제)이 너비(L)의 어떤 구간에 걸쳐서, 이 구간을 따라서 전부 동시에 섬유에 도달하고, 이로써 상이한 섬유 강화물들의 함침이 폼 블록의 두께(또는 높이)를 따라서 그리고 너비의 하나의 동일한 구간에 대해 동시에 또는 동일한 속도로 시작되거나 수행된다는 사실을 의미하는 것으로 이해된다.
유익하게, 발포제는 물리적 및/또는 화학적 팽창제로 구성되며, 바람직하게는 이 두 종류의 조합으로 구성된다.
바람직하게, 물리적 팽창제는 적어도 4개의 탄소 원자를 가진 알칸 및 시클로알칸, 디알킬에테르, 에스테르, 케톤, 아세탈, 플루오로알칸, 1 내지 8개 탄소 원자를 가진 플루오로올레핀 및 알킬 사슬에 1 내지 3개 탄소 원자를 가진 테트라알킬실란, 특히 테트라메틸실란, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
이러한 가정하에, 화합물의 예로서, 프로판, n-부탄, 이소부탄, 시클로부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 디메틸에테르, 메틸에틸에테르, 메틸부틸에테르, 메틸포르메이트, 아세톤 및 플루오로알칸을 들 수 있다; 플루오로알칸은 오존층을 분해하지 않는 것들이 선택되는데, 예를 들어 트리플루오로프로판, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 디플루오로에탄 및 헵타플루오로프로판이다. 플루오로올레핀의 예는 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 또는 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부텐(예를 들어, HFO FEA1100, DuPont에 의해 판매됨)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 선택된 물리적 팽창제는 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판 또는 HFC-245fa(Honeywell에서 판매), 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄 또는 365mfc(예를 들어 Solkane® 365mfc, Solvay에서 판매), 2,3,3,3-테트라플루오로프로프-1-엔, 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(국제적으로 HFC-227ea로 지칭, 예를 들어 DuPont에서 판매), 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로부텐(예를 들어 HFO FEA1100, DuPont에서 판매), 트랜스-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(Solstice LBA - Honeywell) 또는 이들의 혼합물이다.
유익하게, 화학적 팽창제는 물로 구성된다.
유익하게, 화학 성분들을 혼합하는 단계 a) 동안, 바람직하게는 20 내지 250 bar의 압력하에 정적/동적 혼합기를 사용하여 핵화 가스가 적어도 하나의 폴리올 화합물에 포함되며, 핵화 가스는 폴리올의 0 부피% 내지 50 부피%, 바람직하게 폴리올의 0.05 부피% 내지 20 부피%로 존재한다.
바람직하게, 화학 성분들을 혼합하는 단계 a) 동안, 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트를 얻기 위한 각 반응물의 온도는 10℃ 내지 40℃, 바람직하게 15℃ 내지 30℃이다.
바람직하게, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 폴리올, 이소시아네이트 및/또는 발포제의 스트림들의 최종 혼합은 동적 혼합기 또는 정적 혼합기를 사용하여 저압(< 20 bar) 또는 고압(> 50 bar)에서 혼합 헤드에서 일어난다.
본 발명에 의해 제공된 한 가지 가능성에 따라서, 유기인 난연제, 유익하게는 트리에틸 포스페이트(TEP), 트리스(2-클로로이소프로필)포스페이트(TCPP), 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(TDCP), 트리스(2-클로로에틸)포스페이트 또는 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 또는 이들의 혼합물, 또는 무기 난연제, 유익하게는 적린, 팽창 흑연, 산화알루미늄 수화물, 삼산화안티몬, 산화비소, 암모늄 폴리포스페이트, 황산칼슘 또는 시아누르산 유도체, 또는 이들의 혼합물이 단계 a)에서 혼합물에 추가로 첨가된다.
또한, 난연제는 디에틸 에탄포스포네이트(DEEP), 트리에틸 포스페이트(TEP), 디메틸 프로필포스포네이트(DMPP) 또는 디페닐 크레실 포스페이트(DPC)를 사용하는 것을 고려하는 것이 가능할 것이다.
난연제는, 본 발명에 따른 조성물에 존재할 때, PUR/PIR 폼의 0.01 중량% 내지 25 중량%의 양으로 발견된다.
하기 설명은 첨부된 도면을 참조하여 제한 없이 단지 예시의 목적으로만 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 섬유-강화된 PUR/PIR 폼 블록의 제조 과정의 상이한 단계들을 도시한 도해이다.
도 2는 본 발명에 따른 제어된 액체 디스펜서의 실시형태를 도시한 도해이다.
도 3은 탱크를 위한 1차 절연 공간 및 2차 절연 공간을 각각 형성하는, 서로 고정된 두 세트의 단열 패널의 도해이며, 이들 패널은 본 발명에 따른 복수의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록에 의해 형성된다.
도 4는 폼 블록의 고정 또는 앵커링을 허용하기 위해 제조 동안 복수의 앵커링이 위치된 본 발명에 따른 폼 블록의 부분도이다.
도 5는 본 발명에 따른 폼 블록에 삽입될 수 있는, 대각선 부분을 따라서 보이는 (컷어웨이) 앵커링의 실시형태를 나타낸다.
도 6은 LNG 탱커의 탱크, 및 이 탱크의 선적/하역 터미널의 컷어웨이 도해이며, 여기서 탱크에는 도 3에 도시된 타입의 두 세트의 단열 패널이 설치된다.
바람직하게, 본 발명에 따른 섬유-강화된 PUR/PIR의 제조는 이소시아네이트/폴리올 반응의 촉진을 가능하게 하는 촉매의 존재하에 수행된다. 이러한 화합물들은, 예를 들어 "Kunststoffhandbuch, Volume 7, Polyurethane"(Carl Hanser에 의해 발행됨, 제3판, 1993, Chapter 3.4.1)라는 제목의 본 분야의 문헌에 설명된다. 이들 화합물은 아민-기반 촉매 및 유기 화합물에 기반한 촉매를 포함한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 섬유-강화된 PUR/PIR 폼 블록의 제조는 폼의 형성 동안 규칙적인 셀형 구조의 형성을 촉진하도록 의도된 하나 이상의 안정제의 존재하에 수행된다. 이들 화합물은 당업자에게 잘 공지되어 있으며, 예로서 실리콘을 포함하는 폼 안정제, 예컨대 실록산-옥시알킬렌 공중합체 및 다른 오가노폴리실록산을 들 수 있다.
당업자는 PUR/PIR 폼의 0.5 중량% 내지 4 중량%의 안정제의 양이 반응물에 따라서 사용될 수 있음을 알고 있다.
본 발명에 의해 제공된 한 가지 가능성에 따라서, 제조 과정의 단계 a) 동안, 화학 성분들의 혼합물은 가소제, 예를 들어 1가 알코올을 가진 카복실산의 폴리베이직 에스테르, 바람직하게 디베이직 에스테르를 포함할 수 있거나, 또는 중합성 가소제, 예컨대 아디프산, 세박산 및/또는 프탈산의 폴리에스테르로 구성될 수 있다. 당업자는 사용된 반응물에 따라서 종래에 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 0.05 중량% 내지 7.5 중량%의 가소제의 양이 고려된다는 것을 알고 있다.
규산 광물, 금속 산화물(예를 들어 카올린, 티타늄 또는 철 산화물) 및/또는 금속염과 같은 유기 및/또는 무기 필러, 특히 강화 필러가 화학 성분들의 혼합물에서 또한 고려될 수 있다. 혼합물에 존재하는 경우, 이들 필러의 양은 PUR/PIR 폼의 0.5 중량% 내지 15 중량%이다.
본 발명은 본원에서 필수 화학 성분들의 성질 및 선택적인 기능적 제제와 이들 각각의 양과 관련하여 PUR/PIR 폼의 형성에 대해 기술적 교시를 추가하려는 의도가 아님이 주지되어야 한다. 당업자는 상이한 종류의 섬유-강화된 PUR/PIR 폼을 얻는 방법을 알고 있으며, 본 발명에서 제조는 섬유 강화물의 특징, 특히 섬유 강화물들에서 섬유의 밀도의 구체적인 선택에서부터, 그리고 상기 강화물의 함침을 위한 폼의 구체적인 선택에서부터 시작하여 언급된다.
따라서, 본 발명은, 본원에서 제시된 대로, 섬유-강화된 PUR/PIR 폼의 새로운 화학적 제조를 일차 목표로 하는 것이 아니고, 신규한 섬유-강화된 PUR/PIR 폼 블록을 일차 목표로 하는데, 이때 블록의 두께 또는 높이를 따른 특이적인 섬유 구배 덕택에 이 섬유-강화된 폼 블록은 치수들이 약간 수축하는 것 이외에 일반적인 평행육면체 모양/구조에 다른 새깅이나 변형을 겪지 않게 된다(또는 최소한의 새깅을 경험한다).
따라서, 도 1에서 볼 수 있는 대로, 복수의 섬유 강화물(10)이 해체되고, 이들은 이들 강화물(10) 및 PUR/PIR 폼을 형성하는 성분들을 운반하도록 의도된 컨베이어 밴드(11) 위에서 서로 평행하게 정렬된다. 이것은 섬유 강화물(10)의 함침이 본 발명과 관련하여, 중력에 의해 수행되기 때문이며, 즉 PUR/PIR 폼을 얻기 위해 사용된 화학 성분, 발포제(들) 및 선택적인 다른 기능적 제제의 혼합물(12)이 섬유 강화물(10) 위에 위치된 액체 디스펜서로부터 섬유(10) 위에 직접 부어진다는 것이다.
따라서, 상술한 혼합물(12)은 크림화 시간(tc) 동안 매우 균일한 방식으로 관련된 섬유 강화물(10)을 모두 함침시켜야 하며(이들 강화물, 몇몇 매트 또는 몇몇 패브릭과 관련하여), 이로써 PUR/PIR 폼의 팽창이 섬유 강화물(10)이 혼합물(12)에 의해 완전히 전부 함침된 직후 또는 가장 빠른 시점에 시작된다. 이렇게 하는 도중, 본 발명에 따른 섬유 강화물 및 PUR/PIR 폼의 특징들을 관찰한 덕택에, PUR/PIR 폼 블록의 부피에 섬유(10)의 완전한 특이적인 분포를 유지하면서 PUR/PIR 폼의 팽창이 달성되고, 이로써 원하는 섬유 밀도 구배가 얻어진다.
본 발명의 주제는 섬유 강화물을 서로 평행하게, 즉 중첩된 층으로 배치함으로써 달성되며, 이들 강화물 각각은 서로에 대하여 더 크거나 더 작은 섬유 밀도(주어진 부피에서 섬유-강화된 폼의 중량에 대한 섬유의 중량)를 달성하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상부 섬유 강화물은 하부 층보다 더 큰 섬유 밀도를 달성하는 것이 가능하다. 더 구체적으로, 전체 섬유 강화물에서, 상부 섬유 강화물은 하부 섬유 강화물과 적어도 동등한 섬유 밀도를 가지고, 전체 섬유 강화물에서, 상부 섬유 강화물(즉, 중첩된 층의 상부)은 하부 섬유 강화물(즉, 중첩된 층의 바닥)보다 적어도 2배 더 큰, 실제로 바람직하게 적어도 3배 더 큰 섬유 밀도를 가진다.
본 발명과 관련하여, 섬유-강화된 폼 블록에서 국소 섬유 밀도가 표시되는 경우, 이것은 또한 블록의 위쪽 절반의 섬유 밀도가 섬유의 10 중량% 내지 35 중량%, 바람직하게 섬유의 10.01 중량% 내지 25 중량%이고, PUR/PIR 폼 블록의 아래쪽 절반에서는 섬유의 1 중량% 내지 9.99 중량%, 바람직하게 섬유의 6 중량% 내지 9.9 중량%인 것을 한정하는 것에 해당한다.
본 발명의 다른 표현 방식에 따라서, 하부 면에서 상부 면까지 블록에서 (폼 블록의 중량 기준으로) 섬유의 양의 밀도 구배는 cm 당 섬유의 (+)0.1 중량% 내지 (+)2 중량%, 바람직하게 cm 당 섬유의 0.05 중량% 내지 1.5 중량%, 더 바람직하게 cm 당 섬유의 0.2 중량% 내지 1.2 중량%의 범위에서 확립된다. 물론, 이것은 섬유-강화된 폼 블록의 높이 또는 두께에 대하여 계산된 평균 구배이다.
본 발명과 관련하여, PUR/PIR 폼을 형성하기 위한 혼합물(12)의 성분들의 크림화 시간은 당업자에게 공지이며, 팽창이 막 시작된 상태에서 컨베이어 밴드(11)가 성분들의 혼합물(12), 발포제 및 섬유(10)로 형성된 조합물을, 예를 들어 첨부된 도면에는 도시되지 않은 이중 밴드 라미네이터로 가져오는 방식으로, 다시 말해서 PUR/PIR 폼의 팽창이 이중 밴드 라미네이트에서 종료하는 방식으로 선택된다.
이중 밴드 라미네이터(DBL)를 사용한 이러한 실시형태에서, 1개 또는 2개의 롤러를 사용하는 압력 시스템은 선택적으로 이중 밴드 라미네이터 앞에, 즉 섬유의 혼합물 함침 구역과 이중 밴드 라미네이터 사이에 위치된다. DBL을 사용하는 경우 폼 부피의 팽창은 라미네이터에서 수행되고, 이때 폼의 팽창 부피는 자유 팽창일 때, 즉 어떠한 제한이 없을 때 동일한 폼의 팽창 부피의 30% 내지 60%에 이른다. 이렇게 하는 도중, 이중 밴드 라미네이터는 2차 팽창 단계에서 PUR/PIR 폼의 팽창을 제한할 수 있을 것이고, 이때 최대 팽창에 근접하거나 비교적 근접하게 되며, 즉 팽창으로 인해 폼이 벽 전체에 근접하게 됨으로써 이중 밴드 라미네이터의 직사각형 또는 정사각형 구간의 터널이 형성된다. 본 발명에 따른 제조에서 구체적인 선택을 위한 상이한 방식에 따라서, 성분들의 혼합물의 겔화 포인트, 즉 성분들의 혼합물의 중합의 적어도 60%가 달성되는 시기, 다시 말해서 혼합물의 최대 부피 팽창의 70% 내지 80%는 필수적으로 이중 밴드 라미네이터에서, 아마도 이중 밴드 라미네이터의 길이의 두 번째 절반에서 일어난다(즉, 라미네이터의 입구보다 라미네이터의 출구에 더 가까운 곳에서).
섬유 강화물(10)의 전체 너비(L)에 걸쳐서 화학 성분들의 혼합물(12)과 발포제를 동시에 분배하는 기능과 관련하여, 이것은 본원에서 도 2에 도시된 바와 같은 제어된 액체 디스펜서(15)에 의해 제공된다. 이러한 디스펜서(15)는 첨부된 도면에는 도시되지 않은, 반응물 혼합기를 형성하는 저장소로부터 화학 성분들의 혼합물(12)과 적어도 발포제로 형성된 조합물을 위한 피드 채널(16)을 포함하며, 여기서 모든 화학 성분과 발포제가 혼합되고, 특히 이러한 혼합물의 핵화, 실제로 가열이 수행된다. 다음에, 화학 성분들의 혼합물(12)과 발포제로 형성된 액체 조합물은 2개의 동일한 분배 플레이트(18)에서 각 단부까지 횡단 방향으로 연장된 2개의 채널(17)에 압력하에 분포되며, 이것은 너비(L)를 따라서 연장되고(각각 L/2와 실질적으로 동일한 길이를 가짐), 섬유 강화물(10) 위에 상기 혼합물(12)을 유동시키기 위한 복수의 노즐(19)을 포함한다. 유동 노즐(19)은 정해진 길이를 가진 보정된 구간의 구멍들로 구성된다. 따라서, 유동 노즐(19)의 길이는 모든 노즐(19)에서 동일한 유속으로 액체가 떠나도록 정해지며, 이로써 섬유 강화물(10)의 함침이 섬유 강화물(10)의 너비(L) 구간에 걸쳐서 동시에 일어나게 되고, 각 노즐과 직각으로 배치된 액체의 표면 밀도가 동일하게 된다. 이로써, 섬유(10)의 너비(L) 구간을 고려한 경우, 그것이 동시에 함침됨으로써 혼합물(12)에 의한 섬유(10) 층들의 함침이 상기 구간의 모든 지점에서 동일한 방식으로 수행되고, 이것은 이중 밴드 라미네이터의 출구에서 섬유-강화된 폼의 블록을 얻는데 기여하며, 여기서 섬유의 국소 밀도는 혼합물(12)의 중력 유동시 섬유 강화물의 중첩된 층들의 각각의 섬유 밀도에 정확히 상응한다.
도 2에 도시된 제어된 액체 디스펜서(15)는 예시적인 실시형태이며, 여기서는 2개의 동일한 분배 플레이트(18)가 사용되지만, 섬유(10)의 너비 구간에 걸쳐서 액체의 동시 분배 기능이 달성되는 한 상이한 디자인을 고려하는 것도 가능할 것이다. 물론, 이 예에서 사용된 주요 기술적 특징은 유동 노즐(19)의 상이한 길이에 있으며, 이것은 디스펜서(15)의 피드 덕트(16)로부터 고려 중인 유동 노즐(19)까지 액체 혼합물(12)의 경로에 따라 다소 더 길거나 짧아진다.
PUR/PIR 폼의 크림화 시간(tc) 직전에 섬유 강화물(10)의 양호한 함침을 달성하기 위해 중요한 양태 중 한 가지는 액체(화학 성분들의 혼합물(12)과 발포제로 구성된)의 구체적인 점도의 선택이며, 이것은 섬유 밀도에 따라 변할 수 있는 상이한 섬유 강화물의 구체적인 특징과 결합될 수 있다. 선택된 점도 범위뿐만 아니라 섬유 강화물의 투과성 특징은 액체가 섬유(10)의 제1 층으로 잘 침투하도록 해야 하며, 이로써 다음 층에서 아래쪽으로 최종 층(섬유(10)의 하부 층, 즉 섬유 강화물 적층체에서 가장 낮은 곳에 위치된 층)까지 이르게 되고, 이로써 섬유(10)의 함침 시간(ti)은 크림화 시간(tc)에 실질적으로 상응하지만 그보다는 항상 적은 화학 성분들에 의해 주어진 시간 기간 내에 있게 된다. 성분들의 혼합물(12)의 점도는, 예를 들어 가열, 가소제 첨가 및/또는 더 많거나 적은 핵화에 의해 선택되며, 이로써 너비(L) 구간에 걸쳐서 화학 성분들의 혼합물(12)과 발포제에 의한 섬유(10) 전체의 함침이 크림화 시간 직전에, 즉 PUR/PIR 폼의 팽창이 시작되기 전에 또는 직전에 얻어진다.
섬유-강화된 폼 블록은 매우 특정한 환경에서 사용되도록 의도되며, 따라서 특정한 기계 및 열적 특성을 보장해야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 제조에 의해 얻어진 섬유-강화된 폼 블록은 종래에 단열 바디(30)의 부분을 형성하며, 즉 도 3에 사용된 예에서, LNG 또는 LPG와 같은 극도로 차가운 액체를 수용하도록 의도된 탱크(71)의 이러한 절연 바디(30)의 상부 또는 1차 패널(31) 및/또는 하부 또는 2차 패널(32)에 사용된다. 이러한 탱크(71)는, 예를 들어 지상 탱크, 부유 바지선 등(예컨대 FSRU "부유 저장 재기화 장치" 또는 FLNG "부유 액화 천연가스")이나 또는 두 항구 사이에서 이러한 에너지 액체를 수송하는 NNG 탱크와 같은 선박에 장착될 수 있다.
도 4에 도시된 본 발명에 따른 폼 블록은 상부(41) 및 측면(42, 43)의 상이한 면들에 걸쳐서 분포된 복수의 앵커링(40)을 포함한다. 이들 앵커링(40)은 폼 블록의 상기 면(41, 42, 43)의 표면과 같은 높이가 되도록 위치되고, 외부로부터 그것을 커버하고 및/또는 보호하는 (유의한 두께의) 폼은 갖지 않는다.
도 5는 이러한 앵커링(40)의 실시형태를 컷어웨이 도면으로 도시한다. 앵커링(40)은 평면을 따라서 연장된 플레이트(44)를 가진다. 플레이트(44)는 복수의 구멍(45)을 포함하는데, 이것은 기계적 앵커링 수단으로 구성되며, 즉 2개의 요소 중 하나는 단열 바디의 요소(첨부된 도면에는 도시되지 않음)와 맞물렸을 때 탱크의 단열 바디에 폼 블록을 고정시키는 것을 가능하게 한다. 플레이트(44)는 또한 복수의 동일한 고정 스터드(46) 및 고정 스터드(46)보다 치수가 큰 중심 고정 스터드(47)를 포함한다. 이들 스터드(46, 47)의 기능은 본 발명에 따른 섬유-강화된 폼 블록에 가능한 가장 좋게 앵커링(40)을 고정하는 것이다. 이상적으로 고정 스터드(46)는 앵커링(40)의 원주 또는 외주에 가까운 원을 형성하도록 원주 방향으로 위치된다.
도 5에 도시된 앵커링(40)은 유익하게는 컨베이어 밴드(11)에 위치되고, 다음에 스터드(46, 47)가 위쪽으로 향해지고 플레이트가 상기 밴드(11) 위에 놓인다.
그러나, 도 4에 도시된 블록에서 볼 수 있는 대로, 이들 앵커링(40)을 블록의 상부 면(41)에, 실제로 측면 면(42, 43)에 위치시키는 것을 고려하는 것도 가능할 것이다. 후자의 경우, 중합체 폼에 의한 함침 전에, 섬유의 인접/연속 매트에 스터드(46, 47)를 적어도 약간 끼워넣는 것이 유익할 수 있다.
물론, 앵커링(40)의 구멍(45) 중 하나는 앵커링의 암부를 형성하는데 사용될 수 있지만, 앵커링은 복수의 구멍(45)의 사용을 필요로 할 수도 있다. 또한, 이들 구멍(45)은 앵커링 방책으로 구성되지만, 본 발명은 어떤 식으로도 이 실시형태에 제한되지 않으며, 상이한 모양 및 상이한 기계적 특징의 하나 이상의 앵커링(40)을 고려하는 것이 가능할 것이다.
도 6을 참조하면, LNG 탱커(70)의 컷어웨이 도면에 배의 이중 선체(72)에 장착된, 일반적인 각기둥 모양의 밀봉된 절연 탱크(71)가 도시된다. 탱크(71)의 벽은 탱크에 함유된 LNG와 접촉하도록 의도된 1차 밀봉 장벽, 1차 밀봉 장벽과 배의 이중 선체(72) 사이에 배열된 2차 밀봉 장벽, 및 1차 밀봉 장벽과 2차 밀봉 장벽 사이에 그리고 2차 밀봉 장벽과 이중 선체(72) 사이에 각각 배열된 2개의 절연 장벽을 포함한다.
이미 공지된 방식으로, 배의 상부 덱에 위치된 선적/하역 파이프(73)가 적합한 커넥터에 의해 해운 또는 항만 터미널에 연결될 수 있고, 이로써 탱크(71) 내외부로 LNG 화물을 이송할 수 있다.
도 6은 선적 및 하역장(75), 수중 파이프라인(76) 및 지상 설비(77)를 포함하는 해운 터미널의 예를 도시한다. 선적 및 하역장(75)은 이동식 암(74) 및 이동식 암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정된 해양 설비이다. 이동식 암(74)은 선적/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 절연된 가요성 호스(79)의 번들을 지닌다. 선회하는 이동식 암(74)은 모든 크기의 LNG 탱커에 맞다. 연결 파이프라인(미도시)이 타워(78) 내부로 연장된다. 선적 및 하역장(75)은 LNG 탱커(70)가 지상 설비(77)를 오가며 선적 및 하역되는 것을 허용한다. 이 설비는 액화가스 저장 탱크(80) 및 수중 파이프라인(76)을 통해서 선적 또는 하역장(75)에 연결된 연결 파이프라인(81)을 포함한다. 수중 파이프라인(76)은 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐서 선적 또는 하역장(75)과 지상 설비(77) 사이에 액화가스의 이송을 허용하며, 이것은 선적 및 하역 작업 동안 LNG 탱커(70)를 해변으로부터 먼 거리에 유지하는 것을 가능하게 한다.
액화가스의 이송에 필요한 압력을 생성하기 위해, 배(70)의 온보드 펌프 및/또는 지상 설비(77)이 장착된 펌프 및/또는 선적 및 하역장(75)에 장착된 펌프가 사용된다.
상기 언급된 대로, 본 발명의 주제, 즉 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 사용 또는 적용은 지지 구조에 통합된 탱크에 제한되도록 의도되지 않으며, 본 특허출원의 제출일 현재 시행중인 IGC 코드의 타입 B 및 C의 탱크에도 제공될 뿐만 아니라, 타입 B 및 C의 탱크에 매우 실질적인 변형이 적용되지 않는 한 상기 코드의 향후 버전에 대해서도 적용되며, 또한 상기와 같은 IGC 코드의 변형을 가정하면 다른 타입의 탱크에도 적용될 수 있다는 것이 이해되며, 이것은 본 발명에 따른 섬유-강화된 PUR/PIR 폼 블록에 대해 고려될 수 있다.
계속해서, 본 발명의 주제와 그것의 범위를 평가하기 위해 출원인 회사에 의해 수행된 실험 및 테스트의 일부가 제시되며, 다른 테스트/실험들도 수행되었다는 것과 필요한 경우 추후 제공될 수 있다는 것이 고려된다.
매트 형태의 섬유를 포함한 폴리우레탄 폼 조성물이 본 발명을 입증하기 위해 사용되며, 이들 섬유는 항상 연속된 긴 상태로 제공되고, 더 정확하게는 섬유들의 길이는 본 발명에 따른 조성물과 최신 기술에 따른 조성물에서 정확히 동일하다. 출원인 회사는 특히 짧은(상기 정의된 연속된 긴 섬유와 반대되는) 또는 패브릭 형태로 제공된 섬유를 사용한 본 발명의 주제를 테스트했고, 얻어진 결과는 아래 제시된 대로 연속된 긴 섬유의 매트를 사용하여 얻어진 것들과 동등하거나 거의 유사하다.
따라서, 섬유 강화물의 섬유 밀도의 특정한 특징과 특히 특정한 크림화 시간을 가진 PUR 폼의 선택, 또는 상기 섬유 강화물의 특징에 적합한 것의 조합을 확실히 하기 위해, 본 발명에 따른 제조와 최신 기술에 따른 제조 간에 PIR 폼 블록의 다른 제조 변수는 변형되지 않거나 또는 상이하지 않다. 비배타적인 예로서, 핵화, 발포제의 양, 반응 온도, 화학 성분들의 혼합물의 성질 및 양, 주입 과정, 화학 성분들의 혼합물의 주입과 DBL 또는 적합한 경우 자유 팽창을 가능하게 하는 장치 간의 거리가 본 발명에 따른 사례와 최신 기술에 따른 사례에서 엄격히 동일하다는 사실이 언급될 수 있다.
물론, 이 예에서 명확성 및 간결성을 위해 PUR 폼을 사용하여 본 발명을 예시하는 것이 선택되었지만, PIR 폼뿐만 아니라 PUR/PIR 혼합물을 사용해서도 동등하거나 거의 유사한 결과가 얻어졌다.
마찬가지로, 그 결과가 하기 제시된 섬유-강화된 폼의 제조는 자유 팽창 기술을 사용하지만, 출원인 회사는, 본 발명에 따른 섬유-강화된 폼 및 최신 기술에 따른 섬유-강화된 폼의 관점에서, DBL을 사용하여 동등한 또는 거의 유사한 결과가 얻어졌다는 것을 밝혔다.
또한, 연속하여 테스트된 모든 조성물이 동일한 밀도 조건하에 있다는 것이 이해되며, 이 밀도 변수는 압축 강도의 성능 품질 평가에 수반된다는 것이 이해된다.
최신 기술에 따른 조성물의 경우, 섬유 강화물 및 PUR 폼의 특징은 다음과 같다:
Figure pct00001
본 발명에 따른 조성물의 경우, 섬유 강화물 및 PUR 폼의 특징은 다음과 같다:
Figure pct00002
어느 사례를 고려하든 사용된 폼이 동일하므로, 상기 제시된 사용된 PUR 폼의 크림화 시간은 최신 기술에 따른 조성물과 본 발명에 따른 조성물에서 필연적으로 동일하다는 것이 주지된다.
테스트 수행에 이어서, 섬유 강화물이 유리 섬유로 이루어진 적어도 하나의 매트 형태로 제공되는 사례에서, 출원인 회사의 발견을 예시하기 위해, 간단한 방식으로 일부 결과가 하기 제시된다.
Figure pct00003
표 3의 첫 번째 조성물(두께 180mm인 블록에 대해 U809 또는 U801의 8개 층을 가짐)은 문헌 FR 2 882 756에 따른 조성물로 구성된다는 것이 주지될 것이다. 이 문헌에 따른 이러한 조성물에 대한 결과는 본 발명에 따른 조성물(표 3의 마지막 조성물)을 사용하여 얻어진 것들보다 매우 유의하게 열등하다.
상기 표에 제시된 결과에서 보이는 대로, 얻어진 섬유-강화된 폼들을 비교하는데 고려된 세 가지 기준과 관련하여, 본 발명에 따른 폼은 최신 기술에 따른 섬유-강화된 폼의 것들보다 매우 유의하게 보다 좋은 결과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 섬유-강화된 PUR/PIR 폼은 (매우 낮은) 열 전도율에 관한 특성에 유의한 열화를 나타내지 않는다는 것이 주지되어야 한다. 따라서, 예로서, (섬유-강화된 폼 블록의 하부 면에서 상부 면까지) cm 당 1 중량%의 섬유 밀도 구배를 가진 본 발명에 따른 섬유-강화된 폼에 대해, 하기의 열 전도율 값이 얻어진다:
Figure pct00004
본 발명은 몇몇 특정한 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 어떤 식으로도 그것에 제한되지 않는다는 것과 본 발명의 범위 내에 들어간다는 가정하에 설명된 수단의 모든 기술적 등가물뿐만 아니라 그 조합을 포함한다는 것이 명백하다.
동사 "포함한다" 또는 "포함한다" 및 이들의 복합된 형태의 사용은 청구항에 제시된 것들 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구항에서 괄호 안의 참조기호는 청구항에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 밀봉 단열 탱크의 단열 바디(30)의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록으로서, 섬유-강화된 폼 블록의 밀도가 30 내지 300 kg/m3이고, 상기 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 섬유(10)의 1 중량% 내지 60 중량%, 바람직하게 2% 내지 30%의 평균 섬유 밀도(Tf)를 가지며, 너비(L)가 적어도 10cm, 유익하게는 10 내지 500cm이고, 상기 블록의 하부 면에서 상부 면까지의 두께(E)가 적어도 10cm, 유익하게는 10 내지 100cm이고, 상기 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록은 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 셀들로 이루어지며,
    섬유(10)의 1 중량% 내지 9.99 중량%의 하부 밀도 범위에서 섬유(10)의 10 중량% 내지 35 중량%의 상부 밀도 범위까지 상기 블록의 하부 면에서 그것의 상부 면(41)까지 두께(E)를 따라서 섬유 밀도가 증가하는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  2. 제 1 항에 있어서, 섬유-강화된 폼 블록의 밀도는 50 내지 250 kg/m3, 바람직하게 90 내지 210 kg/m3인 것을 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 총 중량에 대하여 섬유 밀도의 증가는 cm 당 섬유의 0.05 중량% 내지 1.5 중량%, 바람직하게 cm 당 섬유의 0.2 중량% 내지 1.2 중량%의 증가 구배에 상응하는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 유익하게는 낮은 열 전도율을 가진 가스를 저장한 상술한 셀의 적어도 60%, 바람직하게 적어도 80%는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 두께(E)의 축에 평행한 축을 따라서 연장된 또는 신장된 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유는 유리 섬유 또는 대마 섬유, 바람직하게 유리 섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유는 연속된 긴 섬유인 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 섬유 밀도(Tf)는 2% 내지 25%, 바람직하게 4% 내지 15%인 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 범위의 섬유 밀도는 섬유(10)의 2 중량% 내지 6 중량%이고, 상부 범위의 섬유 밀도는 섬유(10)의 12 중량% 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블록의 하부 면 및/또는 상부 면(41), 바람직하게 상부 면(41)은 단열 바디(30)의 결합 수단과 맞물릴 수 있는 앵커링(40)을 가지며, 이로써 폼 블록을 상기 바디(30)에 고정할 수 있고, 바람직하게 상기 앵커링(40)은 폼 또는 섬유와 상이한 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기인 타입, 유익하게 트리에틸 포스페이트(TEP), 트리스(2-클로로이소프로필)포스페이트(TCPP), 트리스(1,3-디클로로이소프로필)포스페이트(TDCP), 트리스(2-클로로에틸)포스페이트 또는 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 또는 이들의 혼합물, 또는 무기 난연제 타입, 유익하게 적린, 팽창 흑연, 산화알루미늄 수화물, 삼산화안티몬, 산화비소, 암모늄 폴리포스페이트, 황산칼슘 또는 시아누르산 유도체, 또는 이들의 혼합물의 난연제를 0.1 중량% 내지 5 중량%의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록.
  11. 밀봉 단열 탱크로서, 상기 탱크는
    - 요철을 포함할 수 있는 복수의 금속 스트레이크 또는 금속 플레이트로 이루어진 적어도 하나의 밀봉된 금속 멤브레인 및 상기 멤브레인에 인접한 적어도 하나의 단열 장벽을 포함하는 단열 바디(30)를 포함하는 밀봉 단열 탱크를 포함하는 지지 구조에 통합된 탱크, 또는
    - 적어도 하나의 단열 바디(30)를 포함하는 IGC 코드에 의해 주어진 정의에 따른 타입 A, B 또는 C의 탱크
    로 구성되며,
    단열 바디(30)가 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 단열 탱크.
  12. 차가운 액체 제품의 수송을 위한 선박(70)으로서, 상기 선박은 적어도 하나의 선체(72) 및 제 11 항에 따른 하나의 밀봉 단열 탱크(71)를 포함하고, 이것은 선체에 위치되거나 또는 상기 선박(70) 상에 장착되며, 이때 상기 탱크는 IGC 코드에 의해 주어진 정의에 따른 타입 A, B 또는 C의 것인 선박(70).
  13. 제 12 항에 따른 선박(70), 선박의 선체에 설치된 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 유닛(77)에 연결하도록 배열된 절연 파이프(73, 76, 79, 81) 및 절연 파이프를 통해서 부유식 또는 육상 저장 유닛을 오가며 선박(70) 내외로 차가운 액체 제품의 유동을 추진시키기 위한 펌프를 포함하는, 차가운 액체 제품을 위한 이송 시스템.
  14. 제 12 항에 따른 선박(70)의 선적 또는 하역을 위한 방법으로서, 차가운 액체 제품이 절연 파이프(73, 76, 79, 81)를 통해서 부유식 또는 육상 저장 유닛(77)을 오가며 선박(71) 내외로 운반되는 것인 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 밀봉 단열 탱크의 단열 바디의 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록의 제조 방법으로서,
    a) 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼을 얻기 위해 필요한 화학 성분들을 혼합하는 단계(12)로서, 상기 성분은 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트를 얻기 위한 반응물, 선택적으로 적어도 하나의 반응 촉매, 선택적으로 적어도 하나의 유화제, 및 적어도 하나의 발포제를 포함하는 단계,
    b) 복수의 섬유 강화물(10)의 화학 성분들의 상술한 혼합물(12)의 중력 유동에 의한 함침 단계로서, 상기 섬유 강화물은 중첩된 층으로 위치되며 가변적인 밀도를 나타내며, 상부 강화물 층은 하부 강화물 층과 적어도 동등한 섬유 밀도를 가지고, 섬유 강화물(10)은 본질적으로 상기 중력 유동 방향에 수직인 방향을 따라서 연장되는 단계,
    c) 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 형성 및 팽창 단계
    를 포함하며,
    여기서 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창은 자유롭게, 즉 폐쇄된 구간의 부피에 의해 발휘되는 제한이 없이 이루어지거나, 또는
    섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼의 팽창이 이중 밴드 라미네이터의 벽에 의해 물리적으로 제한되며, 바람직하게는 측면 위치된 벽간 거리(L) 및 수평 위치된 벽간 거리(E)를 가진 직사각형 구간의 터널을 형성하는 이중 밴드 라미네이터의 벽에 의해 물리적으로 제한되고, 이로써 팽창한 섬유-강화 폼을 에워쌈으로써 상술한 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아누레이트 폼 블록이 얻어지는 것을 특징으로 하는 섬유-강화된 폴리우레탄/폴리이소시아네이트 폼 블록의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115667348A (zh) * 2020-05-18 2023-01-31 巴斯夫欧洲公司 聚氨酯形成体系、包含聚氨酯形成体系和纤维增强材料的复合材料及其生产方法和用途
FR3130677B1 (fr) * 2021-12-22 2024-03-08 Gaztransport Et Technigaz Méthode de production d’un panneau isolant par une machine de production.
FR3130676B1 (fr) * 2021-12-22 2024-03-08 Gaztransport Et Technigaz Méthode de production en continu d’un panneau isolant par une machine de production
TW202348668A (zh) 2022-06-10 2023-12-16 美商陶氏全球科技有限責任公司 剛性聚胺甲酸酯發泡體配方及製造適用於低溫應用之纖維強化聚胺甲酸酯發泡體之方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5820352Y2 (ja) * 1980-04-18 1983-04-27 株式会社アイジ−技術研究所 耐火断熱パネル
US5024342A (en) * 1988-11-07 1991-06-18 Dallum Barry J Corrosion resistant containers
FR2724623B1 (fr) * 1994-09-20 1997-01-10 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante perfectionnee integree dans une structure porteuse
JP2002021264A (ja) * 2000-07-11 2002-01-23 Sowa Kagaku Sangyo Kk 外断熱複合防水工法およびそれによって得られる構造体
JP4456376B2 (ja) * 2004-02-12 2010-04-28 ニチアス株式会社 ポリオール組成物及びその組成物を用いるガラス繊維強化硬質ポリウレタンフォーム
FR2882756B1 (fr) * 2005-03-04 2007-04-27 Gaz Transp Et Technigaz Soc Pa Mousse de polyurethanne-polyisocyanurate renforcee de fibres de verre
CA2534237A1 (fr) * 2005-03-04 2006-09-04 Gaz Transport Et Technigaz Mousse de polyurethanne/polyisocyanurate renforcee de fibres de verre
JP5677747B2 (ja) * 2007-01-09 2015-02-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 液化天然ガスタンクの断熱のための水−発泡性（ｗａｔｅｒ−ｂｌｏｗｎ）硬質フォーム
KR101225629B1 (ko) * 2010-04-26 2013-01-24 한화엘앤씨 주식회사 독립형 액화가스 탱크의 단열구조 및 그 형성방법
CN104781315B (zh) * 2012-09-07 2019-03-08 巴斯夫欧洲公司 减小收缩的硬质聚氨酯泡沫
FR3022971B1 (fr) * 2014-06-25 2017-03-31 Gaztransport Et Technigaz Cuve etanche et isolante et son procede de fabrication
EP3464436B1 (de) * 2016-05-25 2023-02-15 Basf Se Faserverstärkung von reaktivschaumstoffen aus einem doppelbandschäum- oder einem blockschäumverfahren
JP2018176996A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 三井Ｅ＆Ｓ造船株式会社 船舶
FR3088571B1 (fr) * 2018-11-19 2021-12-17 Gaztransport Et Technigaz Procede et systeme de preparation d’un bloc de mousse polyurethane/polyisocyanurate d’un massif d’isolation thermique d’une cuve

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