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KR101717068B1 - 수중 매설되는 덕트를 제조하기 위한 도관 파이프의 용도 - Google Patents

수중 매설되는 덕트를 제조하기 위한 도관 파이프의 용도 Download PDF

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KR101717068B1
KR101717068B1 KR1020117021749A KR20117021749A KR101717068B1 KR 101717068 B1 KR101717068 B1 KR 101717068B1 KR 1020117021749 A KR1020117021749 A KR 1020117021749A KR 20117021749 A KR20117021749 A KR 20117021749A KR 101717068 B1 KR101717068 B1 KR 101717068B1
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polyamide
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polyamide molding
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안드레아스 도베
라이너 괴링
한스-유르겐 콕스
외른 빈켈스
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에보니크 데구사 게엠베하
잘쯔기터 만네스만 리네 피페 게엠베하
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Abstract

폴리아미드 성형 화합물로 제조된 압출 층으로 코팅된 금속 도관 파이프는 수중 매설되는 덕트를 제조하는데 사용되며, 이때 덕트의 매설 과정에서, 선택된 매설 방법에 의해 상기 코팅이 전단 압력 부하 및/또는 굴곡 하중을 받는다.

Description

수중 매설되는 덕트를 제조하기 위한 도관 파이프의 용도 {Use of a conduit pipe for producing a duct laid in water}
본 발명은 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 압출된 코팅 층을 갖는, 수중 매설되는 파이프라인을 제조하기 위한 금속성 파이프의 용도에 관한 것이다.
제조 라인, 수송 라인, 라이저(riser) 또는 제품 라인을 금속으로 제조하는 경우, 이들은 요즈음에는 예를 들어 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 코팅된다(참조: 제WO 2002/094922호, US 제2002/0066491호, EP-A 제0346101호). 상기 코팅은 주로 부식을 방지하는 작용을 하며, 이에 대해 기술하고 있는 상응하는 표준들이 있으며, 폴리올레핀 코팅용 DIN EN 10288 또는 DIN 30678을 그 예로 들 수 있다. 폴리올레핀 코팅을 사용하는 경우, 이 층은 예를 들어 압출-튜브 공정(extruded-tube process) 또는 압출-랩핑 공정(extruded-wrapping process)에 의해 제조된다. 접착을 촉진시키기 위해, 압출 공정 전에 에폭시 층 및 접착제 층을 연속으로 도포할 수 있다.
DIN EN 10310(EN 10310:2003의 독일 버전)에 의해 규정받는 다른 종래 기술에서는 지하 매설되거나 수중 매설되는 파이프라인용 강철 파이프를 코팅하기 위해 폴리아미드 분말을 사용한다. 폴리아미드 코팅은 유동층으로의 침지, 분무-도포 또는 롤러-도포 공정을 통해 도포된다. 이러한 공정으로 인해, 분말 코팅은 비교적 얇은 층만을 금속층에 도포할 수 있다. 고온 금속 표면 상에서 용융물의 양호한 유동을 보장하기 위해, 상기 코팅에서는 비교적 낮은 분자량의 폴리아미드로 제조된 분말의 사용이 요구된다는 특별한 단점이 있다. 그러나, 이렇게 수득된 코팅은 부적절한 기계적인 강도를 가지며, 따라서, 이것은 주로 부식을 방지하는 작용을 한다. 또 다른 특별한 단점은, 상기 방법으로는, 폴리아미드 층을 폴리올레핀 또는 접착 촉진제 층으로 제조된 코팅을 이미 포함하고 있는 파이프에 도포할 수 없다는 점이다.
에폭시 또는 폴리우레탄을 기재로 한 열경화성 코팅이 또한 알려져 있다.
파이프라인 제조 분야에서, 환경, 매설 공정 및 공장 작업에 관한 엄격한 조건들의 증가 때문에, 파이프라인 코팅에 대한 엄격한 기술적 요건들이 증가하고 있다. 특히 캐소드 부식 방지를 사용할 때, 지하에 매설된 파이프라인의 부식을 방지하기 위한 가장 효과적인 방법 중의 하나는 다층 자켓팅(multilayer jacketing)이다. 이것은 제1 층으로서 에폭시 수지층, 제2 층으로서 공중합체 접착제, 및 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조된 외부 폴리올레핀 층을 사용한다. 상기 자켓팅 방법은 작은 파이프로부터 큰 파이프까지 전 범위에 걸쳐 적용될 수 있다. 그러나, 연안 및 내륙 부문에서, 종종 기계적 응력에 대한 내성에 관한 부가적인 엄격한 요건들이 있다.
연안 부문에서, 근래에 큰 매설 깊이에서는 매설 공정을 위해 특정한 기술의 사용을 필요로 하며, J-매설 방법이 그 예이다. 이것은, 반-침지된(semi-immersed) 매설 플랫폼 위에서 또는 적절하게 구비된 매설 폰툰 또는 매설 선박 위에서, 거의 수직의 매설 길이 어셈블리를 사용하는 공정이다. 파이프의 한쪽 길이의 끝을 고정시키고 다음 파이프 부분을 조립시키기 위해 적절한 홀더(holder) 장치를 사용한다. 이러한 공정 동안, 부식 방지 코팅에 작용하는 힘은 크지 않다. 특히, 이것은, 클램핑(clamping)된 파이프의 중량에 대해 수직으로 본질적으로 홀더 장치에 의해 발휘된 압축력을 포함한다. 따라서, 부식 방지 코팅은 전단 압력 부하(shearing pressure load)를 받는다.
파이프라인의 해양 매설의 또 다른 방법은 S-매설 방법이다. 이것은 특히 비교적 작은 매설 깊이에서 사용된다. 파이프라인은 일반적으로 매설 선박 상에 수평으로 용접되고, 점검되고, 스팅어(stinger)로서 공지된 수단에 의해 물 속을 지나간다. 여기서, 스팅어의 작용은 상기 라인을 지지하고 상기 라인이 허용 가능한 곡률 반경을 갖게 하는 것이다. 여기서, 매설 선박, 스팅어 및 해저를 가로지르는 파이프의 형상은 늘어진 "S" 형상이다. 부식 보호 파이프 길이 상의 기계적 하중은 릴링(reeling) 방법 또는 J-매설 방법의 하중보다 다소 작다.
예를 들어 US 제4 117 692호 또는 EP-A 제1　104　525호에 기술된 바와 같이, 릴링 방법으로서 공지된 공정에서는, 미리 조립된 파이프 길이를 적절한 크기의 드럼에 권취한다. 이러한 공정은 파이프 길이의 플라스틱 변형을 유발한다. 외양 매설에 있어서, 매설 전에 파이프 길이가 차례로 적절한 롤러들 위를 통과한다. 그러나, 부식 방지 코팅은 굴곡 하중(flexural load)에 의해 유발된 상당한 응력에 노출되는데, 그 이유는, 권취 및 비권취 공정 동안에 매우 높은 힘이 파이프의 표면으로 전달되고 이에 따라 코팅으로 전달되기 때문이다. 권취의 직경이 감소할수록, 전달된 힘은 증가한다. 그러나, 수송 용량을 최적화하기 위해, 최소 권취 직경이 바람직하다.
J-매설 방법, S-매설 방법 및 릴링 방법은 예를 들어 문헌[참조: OCS Report MMS 2001-067, "Brief Overview of Gulf of Mexico OCS Oil and Gas Pipelines: Installation, Potential Impacts, and Mitigation Measures", published by U.S. Department of the Interior, Minerals Management Service, New Orleans, August 2001]에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
본질적으로 부식을 방지하도록 작용하는 종래의 자켓팅 시스템은 기계적인 하중으로부터 적절한 보호를 제공하지 못한다. 권취 및 비권취 과정 동안, 또는 취급 공정 동안 그립퍼(gripper)에 의해 유발된 전단 하중 때문에, 압축 응력 또는 마찰 응력은 금속이 물과 접촉하는 방식으로 중합체 층의 일부분들을 손상시킬 수 있다. 이어서 발생하는 부식은 파이프라인의 작동 시간을 상당히 감소시킨다. 따라서, 자켓팅 시스템의 두께를 상당히 증가시킬 필요가 있고, 이로 인해 파이프라인의 비용이 증가되고, 또한 권취 직경의 임의의 추가의 감소가 제한된다. 더욱이, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 기재로 한 공지된 코팅 시스템은 특히 비교적 낮은 온도에서 매우 깨지지 쉬우며, 이러한 이유 때문에, 상기 코팅 시스템은 파이프라인의 매설 동안 발생하는 이들의 기계적 응력에 대해 제한된 적합성만을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 수중 매설 공정 동안 발생하는 높은 기계적 응력에 견디는 코팅된 금속성 파이프의 제공에 관한 것이다. 상기 파이프는 권취 직경의 감소를 허용하고, 권취 과정에서 높은 기계적 응력이 발생할 때에도 코팅의 무결성(integrity)을 유지하는 것이 특별한 의도이며, 그 결과, 금속 파이프는 부식으로부터 효과적으로 보호된다. 추가의 의도는, 파이프 또는 이것에 존재하는 임의의 코팅에 대한 확고한 접착성을 성취하는 데에 있다. 전체적인 의도는, 취급이 용이하며 낮은 비용으로 제조될 수 있는 파이프를 제공하는 것이다.
수중 매설되는 파이프라인의 제조시에, 코팅된 금속성 파이프를 사용함으로써, 출원 문헌들과 구별되는 본 발명의 목적 및 다른 목적들이 달성되는데, 여기서, 매설 공정 동안, 그리고 선택된 매설 공정에 의해, 상기 코팅이 전단 압력 부하 및/또는 굴곡 하중에 노출되며, 상기 금속성 파이프는 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 압출된 코팅 층을 갖는다.
용어 "수중"은 수역(body of water)의 바닥, 예를 들어 해저에 매설하거나 또는 수역 바닥과 수역 표면 사이의 임의의 목적하는 높이에 매설하는 것을 의미한다.
"코팅"은 여기 및 이후에서 금속 표면에 도포된 모든 층 전체, 즉 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 코팅 층 뿐만 아니라, 접착 촉진제 등으로서 작용하는, 존재하는 임의의 중간 층들을 의미한다.
금속성 파이프는 예를 들어 스테인리스강 또는 기타 강철, 구리, 알루미늄, 주철, 아연도금강, 금속 합금으로 코팅된 강철(예, GALFAN)로 구성되거나 또는 임의의 다른 금속으로 구성된다. 파이프는 또한 종래 기술 방법들 중의 임의의 것에 의해, 예를 들어 용접 또는 무계목(seamless) 파이프 형태로 제조될 수 있다. 상응하는 제조 공정은 널리 알려진 종래 기술이다.
본 발명에 따라 선택된 매설 공정은 바람직하게는 J-매설 방법, S-매설 방법 및 릴링 방법이다.
본 발명에 따라, 기술된 응용 분야에서 파이프에 대한 폴리아미드 코팅의 특히 중요한 이점은, 폴리아미드가 특히 비교적 낮은 주위 온도에서 이의 양호한 기계적 특성을 유지하는 것임이 밝혀졌다. 이러한 용도에서, 다른 유리한 특성들은, 폴리아미드의 탁월한 노치드 내충격성(notched impact resistance), 이례적으로 높은 마모 성능과 마찰 성능 및 또한 양호한 접착 능력이다.
폴리아미드는 디아민과 디카복실산의 배합물로부터, ω-아미노카복실산으로부터 또는 상응하는 락탐으로부터 제조될 수 있다. 원칙적으로, 임의의 폴리아미드, 예를 들어 PA46, PA6, PA66, 또는 테레프탈산으로부터 및/또는 이소프탈산으로부터 유도된 단위를 갖는, 상기를 기재로 한 코폴리아미드(일반적으로 PPA라고 지칭됨)를 사용할 수 있다. 하나의 바람직한 양태에서, 단량체 단위는 탄소 원자를 평균 8개 이상, 9개 이상 또는 10개 이상 함유한다. 락탐들의 혼합물의 경우, 산술 평균이 취해진다. 디아민과 디카복실산의 배합물의 경우, 상기 바람직한 양태에서 디아민 및 디카복실산의 탄소 원자의 산술 평균은 8 이상, 9 이상 또는 10 이상이어야 한다. 적합한 폴리아미드의 예는 PA610(이는 헥사메틸렌디아민[6개의 탄소 원자] 및 세박산[10개 탄소 원자]으로부터 제조될 수 있으며, 따라서 여기서 단량체 단위에서의 탄소 원자의 평균 수는 8이다), PA88(옥타메틸렌디아민 및 1,8-옥탄디오산으로부터 제조된다), PA8(카프릴로락탐으로부터 제조된다), PA612, PA810, PA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 및 PA12이다. 폴리아미드의 제조는 종래 기술이다. 물론, 적절한 경우 카프로락탐과 같은 단량체를 공통으로 사용한, 상기를 기재로 한 코폴리아미드를 또한 사용할 수 있다.
폴리아미드는 또한 폴리에테르에스테르아미드 또는 폴리에테르아미드일 수 있다. 폴리에테르아미드는 원칙적으로 예를 들어 DE-A 제30　06　961호에 공지되어 있다. 상기 폴리에테르아미드는 공단량체로서 폴리에테르디아민을 함유한다. 적합한 폴리에테르디아민은, 환원성 아민화를 사용함으로써 또는 후속의 수소화에 의한 아크릴로니트릴로 결합함으로써 상응하는 폴리에테르디올의 전환을 통해 수득될 수 있다(예를 들어, EP-A 제0 434 244호, 제0 296 852호). 이의 수 평균 분자량은 일반적으로 230 내지 4000이며, 폴리에테르아미드의 비율은 바람직하게는 5 내지 50중량%이다.
프로필렌 글리콜을 기재한 폴리에테르디아민은 헌츠만(Huntsman)으로부터 JEFFAMIN® D 등급 형태로 상업적으로 입수할 수 있다. 원칙적으로, 1,4-부탄디올 또는 1,3-부탄디올을 기재로 한 폴리에테르디아민은 또한, 예를 들어 디올로부터 유도된 단위의 랜덤 또는 블록형 분포를 갖는 혼합 구조의 폴리에테르디아민에서와 같이 양호한 적합성을 갖는다.
적절한 상용성의 조건하에 각종 폴리마이드의 혼합물을 또한 사용할 수 있다. 상용 가능한 폴리아미드 배합물은 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있으며, 예를 들어 PA12/PA1012, PA12/PA1212, PA612/PA12, PA613/PA12, PA1014/PA12 및 PA610/PA12의 배합물, 및 또한 PA11과의 상응하는 배합물을 들 수 있다. 의심스러운 경우에는, 상용성 배합물들이 정규 실험을 통해 발견될 수 있다.
하나의 바람직한 양태에서, 30 내지 99중량%, 특히 바람직하게는 40 내지 98중량%, 특히 선호되기로는 50 내지 96중량%의 좁은 의미의 폴리아미드, 및 또한 1 내지 70중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 60중량%, 특히 선호되기로는 4 내지 50중량%의 폴리에테르에스테르아미드 및/또는 폴리에테르아미드로 제조된 혼합물을 사용한다. 여기서는 폴리에테르아미드가 바람직하다.
성형 조성물은 폴리아미드와 함께 추가의 성분들을 포함할 수 있으며, 이의 예로서 내충격성 개질제, 기타 열가소성 물질, 가소제 및 기타 통상의 첨가제를 들 수 있다. 유일한 요건은 폴리아미드가 성형 조성물의 매트릭스를 형성한다는 것이다.
적합한 내충격성 개질제의 예는 에틸렌/α-올레핀 공중합체로서, 바람직하게는 다음으로부터 선택된다:
a) 20 내지 96중량%, 바람직하게는 25 내지 85중량%의 에틸렌을 갖는 에틸렌/C3-C12-α-올레핀 공중합체(사용된 C3-C12-α-올레핀의 예는 프로펜, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 또는 1-도데센이다. 상기 공중합체의 통상의 예는 에틸렌-프로필렌 고무 및 또한 LLDPE 및 VLDPE이다); 및
b) 20 내지 96중량%, 바람직하게는 25 내지 85중량%의 에틸렌 및 최대 약 10중량% 이하의 비공액 디엔을 갖는 에틸렌/C3-C12-α-올레핀/비공액화 디엔 삼원공중합체(terpolymer), 예를 들어 비사이클로[2.2.1]헵타디엔, 1,4-헥사디엔, 디사이클로펜타디엔 또는 5-에틸리덴노르보르넨(적합한 C3-C12-α-올레핀의 또 다른 예는 프로펜, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 또는 1-도데센이다).
이러한 공중합체 또는 삼원공중합체의 제조는 예를 들어 지글러-나타 촉매를사용하는 종래 기술이다.
기타 적합한 내충격성 개질제는 스티렌-에틸렌/부틸렌 블록 공중합체이다. 여기서, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS)를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 공중합체는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 수소화를 통해 수득될 수 있다. 그러나, 디블록 시스템(SEB) 또는 멀티블록 시스템을 사용하는 것이 또한 가능하다. 이러한 유형의 블록 공중합체는 종래 기술에 공지되어 있다.
이러한 내충격성 개질제는 바람직하게는 무수물 그룹을 함유하는데, 상기 무수물 그룹은 주쇄 중합체와 불포화 디카복실산 무수물과의, 불포화 디카복실산과의 또는 불포화 디카복실산의 모노알킬 에스테르와의 열 또는 자유 라디칼 반응을 통해 공지된 방식으로 도입되며, 상기 그룹의 농도는 폴리아미드의 양호한 결합에 적절한 양이다. 적합한 시약의 예는 말레산, 말레산 무수물, 모노부틸 말레에이트, 푸마르산, 시트라콘산 무수물, 아코니트산 또는 이타콘산 무수물이다. 상기 방법에 의해 내충격성 개질제에 그래프트된 불포화 무수물의 양은 바람직하게는 0.1 내지 4중량%이다. 종래 기술에 따라, 그래프팅에 의해 적용된 물질은 불포화 디카복실산 무수물 또는 이의 전구체와 함께 또 다른 불포화 단량체, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌 또는 인덴을 포함할 수도 있다.
기타 적합한 내충격성 개질제는 하기 단량체들의 단위들을 함유한 공중합체이다:
a) 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 α-올레핀 20 내지 94.5중량%,
b) - 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이의 염;
- 적절한 경우 유리 하이드록시 또는 에폭시 관능을 가질 수 있는, 각각 C1-C12 알코올을 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르;
- 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴;
- 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드
로부터 선택된 하나 이상의 아크릴 화합물 5 내지 79.5중량%,
c) 올레핀계 불포화 에폭사이드, 카복실산 무수물, 카복시이미드, 옥사졸린 또는 옥사지논 0.5 내지 50중량%.
상기 공중합체는 예를 들어 하기 단량체들로 이루어지는 것으로, 이들은 비제한적인 목록이다:
a) α-올레핀, 예를 들어 에틸렌, 프로펜, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 또는 1-도데센;
b) 아크릴산, 메타크릴산, 또는 예를 들어 카운터 이온으로서의
Figure 112011072282894-pct00001
또는
Figure 112011072282894-pct00002
과의 상기 산의 염; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N-하이드록시에틸아크릴아미드, N-프로필아크릴아미드, N-부틸아크릴아미드, N-(2-에틸헥실)아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드, N-에틸메타크릴아미드, N-하이드록시에틸메타크릴아미드, N-프로필메타크릴아미드, N-부틸메타크릴아미드, N,N-디부틸메타크릴아미드, N-(2-에틸헥실)메타크릴아미드;
c) 비닐옥시란, 알릴옥시란, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 말레산 무수물, 아코니트산 무수물, 이타콘산 무수물, 및 또한 상기 무수물과 물과의 반응에 의해 제조된 디카복실산; 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-부틸말레이미드, N-페닐말레이미드, 아코니트이미드, N-메틸아코니트이미드, N-페닐아코니트이미드, 이타콘이미드, N-메틸이타콘이미드, N-페닐이타콘이미드, N-아크릴로일카프로락탐, N-메타크릴로일카프로락탐, N-아크릴로일라우로락탐, N-메타크릴로일라우로락탐, 비닐옥사졸린, 이소프로페닐옥사졸린, 알릴옥사졸린, 비닐옥사지논 또는 이소프로페닐옥사지논.
글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트를 사용하는 경우, 이러한 화합물은 또한 아크릴 화합물 b)로서 동시에 작용하며, 글리시딜 (메트)아크릴레이트의 양이 적절한 경우, 임의의 추가의 아크릴 화합물의 존재를 필요로 하지 않는다. 이러한 특정 양태에서, 상기 공중합체는 하기 단량체들의 단위들을 함유하며, 하기 b) 및 c)의 합은 5.5중량% 이상이다:
a) 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 α-올레핀 20 내지 94.5중량%,
b) - 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이의 염;
- 각각 C1-C12 알코올을 갖는, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르;
- 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴;
- 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드
로부터 선택된 하나 이상의 아크릴 화합물 0 내지 79.5중량%,
c) 에폭시 그룹을 함유하는, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르 0.5 내지 80중량%.
소량의 기타 공중합된 단량체가 특성들을 크게 손상시키지 않는 한, 상기 공중합체는 소량의 기타 공중합된 단량체를 함유할 수 있으며, 상기 단량체의 예에는 디메틸 말레에이트, 디부틸 푸마레이트, 디에틸 이타코네이트 또는 스티렌이 포함된다.
이러한 공중합체의 제조는 종래 기술이다. 이러한 광범위한 타입의 공중합체는 예를 들어 LOTADER®(알케마(Arkema); 에틸렌/아크릴레이트/3성분(tercomponent) 또는 에틸렌/글리시딜 메타크릴레이트)로서 상업적으로 입수할 수 있다.
하나의 바람직한 양태에서, 상기 폴리아미드 성형 조성물은 하기 성분들을 포함하며, 하기 1, 2 및 3에 따른 성분의 중량부의 합은 100이다:
1. 폴리아미드 60 내지 96.5중량부,
2. 에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 스티렌-에틸렌/부틸렌 블록 공중합체로부터 선택된, 무수물 그룹을 함유하는 내충격성 개질제 성분 3 내지 39.5중량부,
3. 하기 단량체들의 단위들을 함유하는 공중합체 0.5 내지 20중량부:
a) 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 α-올레핀 20 내지 94.5중량%,
b) - 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이의 염;
- 적절한 경우 유리 하이드록시 또는 에폭시 관능을 가질 수 있는, 각각 C1-C12 알코올을 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르;
- 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴;
- 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드
로부터 선택된 하나 이상의 아크릴 화합물 5 내지 79.5중량%,
c) 올레핀계 불포화 에폭사이드, 카복실산 무수물, 카복시이미드, 옥사졸린 또는 옥사지논 0.5 내지 50중량%.
또 다른 바람직한 양태에서, 상기 성형 조성물은 하기 성분들을 포함한다:
1. 폴리아미드 65 내지 90중량부, 특히 바람직하게는 70 내지 85중량부,
2. 내충격성 개질제 성분 5 내지 30중량부, 특히 바람직하게는 6 내지 25중량부, 특히 선호되기로는 7 내지 20중량부,
3. 바람직하게는 하기 단량체들의 단위들을 함유하는 공중합체 0.6 내지 15중량부, 특히 바람직하게는 0.7 내지 10중량부:
a) α-올레핀(들) 30 내지 80중량%,
b) 아크릴 화합물(들) 7 내지 70중량%, 바람직하게는 10 내지 60중량%,
c) 올레핀계 불포화 에폭사이드, 카복실산 무수물, 카복스이미드, 옥사졸린, 또는 옥사지논 1 내지 40중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%.
또한 사용될 수 있는 또 다른 내충격성 개질제 성분은 니트릴 고무(NBR) 또는 수소화 니트릴 고무(HNBR)로서, 이들은 임의로 관능 그룹을 함유한다. US 제2003/0220449A1호는 상응하는 성형 조성물을 기술하고 있다.
폴리아미드 성형 조성물에 존재할 수 있는 다른 열가소성 물질은 주로 폴리올레핀이다. 하나의 양태에서, 내충격성 개질제와 관련하여 상기 전 단계에서 기술한 바와 같이, 상기 폴리올레핀은 무수물 그룹을 함유할 수 있으며, 비관능화된 내충격성 개질제와 함께 임의로 존재한다. 또 다른 양태에서, 상기 폴리올레핀은 비관능화되며, 관능화된 내충격성 개질제 또는 관능화된 폴리올레핀과 배합되어 성형 조성물 중에 존재한다. 용어 "관능화된"은, 중합체가, 종래 기술에 따라, 폴리아미드의 말단 그룹과 반응할 수 있는 그룹과 함께 제공됨을 의미하며, 예를 들어 무수물 그룹, 카복시 그룹, 에폭시 그룹, 또는 옥사졸린 그룹일 수 있다. 여기서, 하기 구성이 선호되며, 1, 2 및 3에 따른 성분의 중량부의 합은 100이다:
1. 폴리아미드 50 내지 95중량부,
2. 관능화된 또는 비관능화된 폴리올레핀 1 내지 49중량부, 및 또한
3. 관능화된 또는 비관능화된 내충격성 개질제 1 내지 49중량부.
폴리올레핀은 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이다. 원칙적으로, 임의의 상업적으로 이용가능한 등급을 사용할 수 있다. 따라서, 사용될 수 있는 이의 예는, 고밀도, 중밀도 또는 저밀도 선형 폴리에틸렌, LDPE, 에틸렌-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 아이소택틱 또는 어택틱 호모폴리프로필렌, 프로펜과 에텐 및/또는 1-부텐과의 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 등이다. 폴리올레핀은 임의의 공지된 공정에 의해, 예를 들어 지글러-나타 또는 필립스(Phillips) 공정에 의해, 또는 메탈로센에 의해, 또는 자유 라디칼 방식에 의해 제조될 수 있다. 이러한 경우, 폴리아미드는 또한 예를 들어 PA6 및/또는 PA66이다.
하나의 가능한 양태에서, 성형 조성물은 가소제를 1 내지 25중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 20중량%, 특히 선호되기로는 3 내지 15중량% 포함한다.
가소제, 및 이의 폴리아미드와의 사용은 공지되어 있다. 폴리아미드에 적합한 가소제의 일반적인 개론은 문헌[참조: Gaechter/Mueller, Kunststoffadditive [Plastics Additives], C. Hanser Verlag, 2nd Edition, p.　296]에서 찾을 수 있다.
가소제로서 적합한 통상의 화합물의 예는, 알코올 성분 중에 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 p-하이드록시벤조산의 에스테르, 또는 아민 성분 중에 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴설폰산의 아미드, 바람직하게는 벤젠설폰산의 아미드이다. 사용될 수 있는 가소제는 그 중에서 특히 에틸 p-하이드록시벤조에이트, 옥틸 p-하이드록시벤조에이트, 이소헥사데실 p-하이드록시벤조에이트, N-n-옥틸톨루엔설폰아미드, N-n-부틸벤젠설폰아미드, 또는 N-2-에틸헥실벤젠설폰아미드이다.
더욱이, 성형 조성물은 또한 특정 성질을 조절하는데 필요한 첨가제를 통상의 양으로 포함할 수 있다. 이의 예는 안료 및 충전제, 예를 들어 카본 블랙, 이산화티탄, 황화아연, 규산염 또는 탄산염, 보강 섬유, 예를 들어 유리 섬유, 가공 조제, 예를 들어 왁스, 스테아르산아연 또는 스테아르산칼슘, 난연제, 예를 들어 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 또는 멜라민 시아누레이트, 산화방지제, UV 안정제, 및 생성물에 대전방지 특성 또는 전기 전도도를 제공하는 첨가제, 예를 들어 탄소 섬유, 흑연 섬유(graphite fibril), 스테인리스강 섬유 또는 전도성 카본 블랙이다.
특히, 도포된 폴리아미드 성형 조성물의 점도가 240℃ 및 0.1sec-1의 전단 속도에서 2000Paㆍs 이상, 바람직하게는 2300Paㆍs 이상, 특히 바람직하게는 3000Paㆍs 이상, 특히 선호되기로는 5000Paㆍs 이상, 매우 특히 선호되기로는 8000Paㆍs 이상인 경우, 코팅 폴리아미드의 양호한 기계적 강인성(robustness)이 수득된다. 점도는 콘-앤-플레이트(cone-and-plate) 점도계에서 ASTM D 4440-3에 따라 측정한다.
폴리아미드 성형 조성물의 높은 점도는 일반적으로 고분자량의 폴리아미드에 의해 수득된다. 폴리아미드의 분자량 척도는 이의 용액 점도이다. 본 발명의 목적에 있어서, ISO 307에 따라 23℃에서 m-크레졸 중의 0.5중량% 강도의 용액에서 측정된, 도포된 성형 조성물 중의 폴리아미드의 상대 용액 점도 ηrel이 1.8 이상, 특히 바람직하게는 2.0 이상, 특히 선호되기로는 2.1 이상, 매우 특히 바람직하게는 2.2 이상인 것이 바람직하다.
이러한 유형의 폴리아미드의 제조를 위한 공지된 공정은, 융점보다 낮은 온도에서 고점도 폴리아미드를 제공하기 위한, 펠릿화된 저점도 폴리아미드의 고체상 후축합(solid-phase post-condensation)이다. 이러한 공정은 예를 들어 CH 제359　286호 및 또한 US 제3　821　171호에 기술되어 있다. 폴리아미드의 고체상 후축합은 일반적으로, 불활성 기체 또는 감압하에서 드라이어 작동 중에 배치식으로 또는 연속으로 실시된다. 이러한 방법에 따라 매우 높은 분자량의 폴리아미드가 제조된다.
고점도의 폴리아미드의 또 다른 제조 방법은, 여러 타입의 스크류 장치를 사용하는, 용용물 중의 연속 후축합이다.
제WO 2006/079890호에서는 고분자량 폴리아미드와 저분자량 폴리아미드를 혼합함으로써 고점도 폴리아미드 성형 조성물을 수득할 수 있다고 기술하고 있다.
고점도 폴리아미드 및 폴리아미드 성형 조성물의 또 다른 가능한 제조 방식은 분자량을 증가시키는 첨가제를 사용하는 것이며, 적합한 첨가제 또는 공정은 예를 들어 제WO　98/47940호, 제WO　96/34909호, 제WO　01/66633호, 제WO　03/066704호, JP-A 제01/197526호, JP-A 제01/236238호, DE-B 제24 58 733호, EP-A 제1 329 481호, EP-A 제1　518 901호, EP-A 제1　512 710호, EP-A 제1 690 889호, EP-A 제1　690 890호, 및 EP-A 제WO　00/66650호의 명세서에 기술되어 있다.
그러나, 상기 종래 기술에 따라 제조된 성형 조성물은 일반적으로, 다이에서의 높은 압력과 함께, 압출 공정에서 매우 높은 전류 소비 또는 매우 높은 토크를 필요로 한다. 더욱이, 높은 전단력은 감지할 정도의 쇄 개열(chain cleavage)을 초래하고, 따라서 가공 과정에서 분자량을 감소시킨다.
따라서, 본 발명의 목적에 있어서, 분자량을 증가시키는 첨가제의 도움으로 폴리아미드 성형 조성물의 분자량을 증가시키는 축합 공정을, 가공 절차가 시작될 때까지 지연시키는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 파이프의 청구항들에 따른 용도의 제공에 관한 것으로, 여기서, 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 압출 층은,
a) 폴리아미드 성형 조성물의 제공 단계,
b) 폴리아미드 성형 조성물과 분자량을 증가시키는 첨가제, 예를 들어 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물과의 예비혼합물의 제조 단계,
c) 적절한 경우, 상기 혼합물을 저장 및/또는 수송하는 단계, 및
d) 이어서, 압출 공정에 상기 혼합물을 사용하는 단계
에 의해 도포되며, 이때 분자량을 증가시키는 축합 공정은 상기 d) 단계가 시작될 때까지 지연된다.
가공 과정에서 이러한 첨가 방식이 수행되면 용융 강성(stiffness)이 상당히 증가하는 한편, 모터에 대한 부하는 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 높은 용융 점도에도 불구하고, 높은 가공 처리량이 달성될 수 있고, 그 결과 제조 공정의 비용-효과가 개선될 수 있다. 분자량을 증가시키는 첨가제가 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물인 경우에 대해, 상기 공정을 하기에 예시로서 기술한다.
출발 폴리아미드의 분자량 Mn은 바람직하게는 5000 초과, 특히 8000 초과이다. 여기서 사용되는 폴리아미드는, 말단 그룹이 적어도 어느 정도는 아미노 그룹의 형태인 폴리아미드이다. 예를 들어, 말단 그룹의 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상이 아미노 말단 그룹의 형태이다. 조절제로서 디아민 또는 폴리아민을 사용하여, 비교적 높은 아미노 말단 그룹 함량을 갖는 폴리아미드를 제조하는 방법은 종래 기술이다. 본 발명에 있어서, 폴리아미드의 제조에서는 4 내지 44개의 탄소 원자를 갖는 지방족, 지환족 또는 아르지방족(araliphatic) 디아민을 조절제로서 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 디아민의 예는 헥사메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 1,4-디아미노사이클로헥산, 1,4- 또는 1,3-디메틸아미노사이클로헥산, 4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸디사이클로헥실메탄, 4,4'-디아미노디사이클로헥실프로판, 이소포론디아민, 메타자일릴렌디아민 또는 파라자일릴렌디아민이다.
또 다른 바람직한 양태에서, 폴리아민은 폴리아미드의 제조 동안에 조절제로서 사용됨과 동시에 분지화제로서 사용된다. 여기서, 이의 예로서 디에틸렌트리아민, 1,5-디아미노-3-(β-아미노에틸)펜탄, 트리스(2-아미노에틸)아민, N,N-비스(2-아미노에틸)-N',N'-비스[2-[비스(2-아미노에틸)아미노]에틸]-1,2-에탄디아민, 덴드리머 및 폴리에틸렌이민, 특히 분지화 폴리에틸렌이민을 들 수 있으며, 이들은 아지리딘의 중합을 통해 수득될 수 있고(참조: Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie(Methods of organic chemistry), Volume E20, pages 1482-1487, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987), 일반적으로 하기 아미노 그룹 분포를 갖는다:
1급 아미노 그룹 25 내지 46%,
2급 아미노 그룹 30 내지 45% 및
3급 아미노 그룹 16 내지 40%
사용된 폴리아미드의 비로서 계산될 때, 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물은 0.005 내지 10중량%의 정량적 비율로 사용된다. 이러한 비는 바람직하게는 0.01 내지 5.0중량%, 특히 바람직하게는 0.05 내지 3중량%의 범위이다. 여기서, 용어 "탄산염"은 특히 페놀 또는 알코올을 갖는 석탄산의 에스테르를 의미한다.
2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물은 저분자량을 갖거나, 올리고머성이거나 중합체성일 수 있다. 이것은 전적으로 카보네이트 단위로 구성되거나, 기타 단위를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 올리고- 또는 폴리아미드 단위, 올리고- 또는 폴리에스테르 단위, 올리고- 또는 폴리에테르 단위, 올리고- 또는 폴리에테르에스테르아미드 단위 또는 올리고- 또는 폴리에테르아미드 단위이다. 이러한 화합물은 공지된 올리고머화 또는 중합 공정을 통해 또는 중합체-유사 반응에 의해 제조될 수 있다.
하나의 바람직한 양태에서, 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물은 폴리카보네이트, 예를 들면 비스페놀 A를 기재로 하는 것이거나, 이러한 타입의 폴리카보네이트 블록을 함유하는 블록 공중합체이다.
첨가제로서 사용되고 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물이 마스터배치 형태로 계량되는 경우, 첨가제의 계량이 좀 더 정확할 수 있는데, 왜냐하면 이의 사용량이 더 많기 때문이다. 더욱이, 마스터배치를 사용하면 압출물의 품질이 개선되는 것으로 밝혀졌다. 마스터배치는 바람직하게는 본 발명에 따른 축합 공정에 의해 또한 분자량을 증가시킨 폴리아미드 또는 이와 상용성인 폴리아미드를 매트릭스 물질로서 포함하지만, 반응 조건하에 축합 공정에 의해 분자량을 증가시킨 폴리아미드와 비상용성 폴리아미드 사이에 부분 결합이 발생할 수 있으며, 이로 인해 상용화가 초래된다. 마스터배치에서 매트릭스 물질로서 사용되는 폴리아미드의 분자량 Mn은 바람직하게는 5000 초과, 특히 8000 초과이다. 여기서는 말단 그룹이 주로 카복실산 그룹 형태인 폴리아미드가 선호되고 있다. 예를 들면, 말단 그룹 중 80% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상의 말단 그룹이 산 그룹 형태를 갖는다. 이의 대안으로서, 주로 아미노 그룹의 말단 그룹을 갖는 폴리에테르아미드를 사용할 수 있으며, 이러한 방법으로 가수분해 저항성이 개선된다.
마스터배치 내에 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물의 농도는 바람직하게는 0.15 내지 50중량%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 25중량%, 특히 선호되기로는 0.3 내지 15중량%이다. 이러한 마스터배치 유형은 당해 기술 분야의 숙련자에게 공지된 통상적인 방식으로 제조된다.
2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 적합한 화합물 및 적합한 마스터배치는 명백히 본원에서 참고로 인용된 제WO 00/66650호에 기술되어 있다.
본 발명에서는, 제조 공정의 결과로서 산성 화합물의 형태의 인을 5ppm 이상 포함하는 폴리아미드와 함께 사용할 수 있다. 이러한 예에서, 컴파운딩 공정 전에 또는 컴파운딩 공정 동안에, 폴리아미드를 기준으로 0.001 내지 10중량%의 약산의 염이 폴리아미드 성형 조성물에 첨가된다. DE-A 제103 37 707호는 적합한 염을 개시하고 있으며, 이는 명백히 본원에서 참고로 인용하고 있다.
그러나, 본 발명에서는, 제조 공정의 결과로서 산성 화합물의 형태의 인을 5 ppm 미만으로 포함하거나 또는 인을 전혀 포함하지 않는 폴리아미드에도 동일하게 양호하게 적용할 수 있다. 이러한 예에서, 약산의 상응하는 염을 첨가할 수 있지만, 상기 염은 필수적인 것은 아니다.
2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물은 있는 그대로 첨가되거나 또는 마스터배치 형태로 첨가되며, 컴파운딩 공정 후까지, 즉 폴리아미드 성형 조성물의 제조 후까지이지만 적어도 가공 과정에서는 첨가되지 않는다. 가공 과정에서, 축합 공정에 의해 분자량이 증가될 폴리아미드 또는 축합 공정에 의해 분자량이 증가될 폴리아미드 성형 조성물은, 펠릿 형태로, 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물의 펠릿 또는 분말과 혼합되거나, 상응하는 마스터배치와 혼합되는 것이 바람직하다. 그러나, 최종의 배합된 폴리아미드 성형 조성물과 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물 또는 마스터배치의 펠릿 혼합물을 제조하고, 이어서 이것을 수송 또는 저장한 후, 이것을 가공할 수 있다. 본질적으로는, 상응하는 절차에서 분말 혼합물을 사용할 수도 있다. 결정적인 요소는, 가공을 시작할 때까지는 상기 혼합물을 용융시키지 않는다는 것이다. 가공 과정에서 용융물을 철저하게 혼합할 것이 권장된다. 그러나, 마찬가지로, 보조 압출기를 사용하여, 용융물 스트림 형태의 마스터배치를 가공할 폴리아미드 성형 조성물의 용융물에 계량 첨가할 수 있고, 이어서 이것을 철저하게 혼합함으로써 혼입시킬 수 있으며, 이러한 경우 공정 단계 b) 및 d)는 조합된다.
2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물을 대신하여, 분자량을 증가시키는 임의의 다른 적합한 첨가제, 예를 들어 전술된 문헌에 기술된 첨가제를 또한 사용할 수 있다. 여기서 다시, 사용된 폴리아미드의 비로서 계산될 때, 0.005 내지 10중량%, 바람직하게는 0.01 내지 5.0중량%, 특히 바람직하게는 0.05 내지 3중량%의 정량적 비율로 사용된다.
도포된 폴리아미드 층의 두께는 도포 공정의 조건하에 응집층을 제조하기에 적어도 충분해야 한다. 층 두께는 1.0mm 이상, 특히 1.2mm 이상, 특별하게는 1.4mm 이상인 것이 바람직하다.
약 6mm 이하의 층 두께는 일반적으로 성공적인 것으로 판명되었으며, 바람직하게는 약 5mm 이하, 특히 바람직하게는 약 4mm 이하, 특히 선호되기로는 약 3mm 이하이다. 그러나, 필요에 따라 층 두께를 선택하는 것이 또한 가능하다.
폴리아미드 층은 금속 표면에 직접 도포될 수 있다. 그러나, 일반적으로 금속 표면과 폴리아미드 층 사이에 하나 이상의 추가의 층이 위치한다. 이것은 하기 층들 중의 하나일 수 있다:
- 예를 들어, 제WO　03/093374호에 따른 세라믹 층;
- 예를 들어, 에폭시 수지(US 제5　580　659호) 또는 에폭시 수지 및 폴리아크릴레이트 라텍스의 수계 혼합물(제WO　00/04106호)로 제조된 프라이머 층;
- 관능 그룹을 갖는 폴리올레핀으로 제조된 층(사용될 수 있는 관능 그룹의 예는 카복시 그룹 또는 무수물 그룹(제WO　02/094922호), 에폭시 그룹 또는 알콕시실란 그룹(EP-A 제0　346　101호)이며, 폴리올레핀 층은 또한 발포된 층일 수 있으며, 폴리올레핀은 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이다);
- 기계적 응력을 받을 때 폴리아미드 층과 기재 물질 사이의 결합이 손상되지 않도록 하는 의도를 갖는 상이하게 구성된 접착 촉진제;
- 예를 들어 유리 섬유 또는 아라미드 섬유(케블라(Kevlar))로 제조된 직조 형태 또는 매트 형태의 직물 보강제.
바람직한 층 배열은 다음과 같다:
금속 / 세라믹 층 / 폴리아미드 층;
금속 / 세라믹 층 / 프라이머 층 / 폴리아미드 층;
금속 / 세라믹 층 / 프라이머 층 / 접착 촉진제 / 폴리아미드 층;
금속 / 프라이머 층 / 폴리아미드 층;
금속 / 프라이머 층 / 접착 촉진제 / 폴리아미드 층;
금속 / 프라이머 층 / 폴리올레핀 층 / 폴리아미드 층.
이러한 예의 각각에 있어서, 폴리아미드 층의 외부에 인접하여 하나 이상의 추가의 층이 있을 수 있으며, 예로서 열 절연용 자켓팅 시스템을 들 수 있다.
세라믹 층, 프라이머 층 및/또는 폴리올레핀 층이 존재하는 경우, 이것은 임의의 공지된 공정에 의해 파이프에 도포된다. 적합한 공정은 종래 기술이다.
폴리아미드 층은 또한 폴리올레핀 층에 대한 종래 기술인 방법에 의해 도포되며, 그 예로서 압출-튜브 공정 또는 압출-랩핑 공정을 들 수 있다. 하나의 가능한 변형으로서, 폴리아미드 층 및 폴리올레핀 층의 제조 및 도포 또는 유사하게 도포되는 접착 촉진제 층의 제조 및 도포가 다층 합성물의 공압출을 통해 함께 실행될 수 있다.
압출-튜브 공정 및 압출-랩핑 공정은 파이프 코팅에 대한 오랜 성공의 역사를 가진 공정이다. 이러한 공정은 문헌[참조: Stahlrohr-Handbuch(Steel Pipe Handbook), 12th Edition, pp. 392-409, Vulkan-Verlag Essen, 1995]에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
금속 파이프의 외경은 바람직하게는 25mm 이상 및 1000mm 이하, 특히 바람직하게는 32mm 이상 및 820 또는 650mm 이하이다.
상기 파이프의 개별적인 단면은 파이프라인을 제공하도록 하는 특정 방식으로 연결된다. 릴링 방법의 경우, 이는 내륙에서 실시된다. 상기 단면들이 파이프라인을 제공하도록 연결되면, 이는 릴 상에 권취되어 선박에 의해 제조 자리로 수송되고, 적절한 경우 직접 설치된다. 그러나, 파이프라인의 제조 및 매설을 위해 J-매설 방법 또는 S-매설 방법이 또한 사용될 수 있다.
당해 파이프라인은 제조 라인, 라이저, 제품 라인, 분배 라인, 이송 라인, 또는 수송 라인일 수 있다. 이것은 예를 들어 가스, 공기, 오일, 예컨대 원유, 경유 또는 중유, 연료, 예컨대 등유 또는 디젤, 석유화학물질, 졸, 주류 또는 연마 유체를 수송하는 작용을 한다.
도포된 폴리아미드 층의 높은 기계적 강도, 양호한 마모 특성, 매우 높은 내스크래치성, 및 또한 이상적인 두께로 인하여, 본 발명에 따라 양호한 부식 방지가 제공됨과 동시에 또한 선택된 매설 방법에 필요한 강인성을 외부 코팅이 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 압출 층으로 코팅된 금속성 파이프를 포함하며, 매설 공정 동안에, 그리고 선택된 매설 공정에 의해, 코팅이 전단 압력 부하 및/또는 굴곡 하중을 받는, 수중 매설되는 파이프라인의 제공에 관한 것이며, 또한 본 발명은 유체가 수중에 매설된 상응하는 파이프라인을 통해 흐르는 유체의 이송 방법의 제공에 관한 것이다. 상기 유체는 예를 들어 전술된 유체 중의 하나일 수 있다.
종래 기술에 따라 제조된 파이프라인과 비교하여, 본 발명의 파이프라인의 특징은 크게 연장된 수명을 가짐에 있다.

Claims (12)

  1. 코팅된 금속성 파이프를 사용하여 수중 매설되는 파이프라인을 제조하는 방법으로서, 매설 공정 동안, 그리고 선택된 매설 공정에 의해, 상기 코팅이 전단 압력 부하(shearing pressure load) 및/또는 굴곡 하중(flexural load)을 받으며, 단, 상기 금속성 파이프가 폴리아미드 성형 조성물로 제조된, 1.0mm 이상의 두께를 갖는, 압출된 코팅 층을 가지며,
    상기 파이프라인이 수송을 위해 귄취되고, 상기 매설 공정 전에 또는 매설 공정 동안에는 권취되지 않거나,
    상기 파이프라인이 J-매설 방법 또는 S-매설 방법에 의해 매설되는 것을 특징으로 하고,
    ASTM D 4440-3에 따른 상기 압출된 폴리아미드 성형 조성물의 점도가 0.1sec-1의 전단 속도 하에 240℃에서 2000Paㆍs 이상인 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 상기 압출된 코팅 층과 상기 금속성 파이프와의 사이에,
    - 세라믹 층,
    - 프라이머 층,
    - 관능 그룹들을 갖는 폴리올레핀으로 제조된 층,
    - 상이한 구성을 갖는 접착 촉진제 층, 및
    - 직조 형태 또는 매트 형태의 직물 보강제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 추가의 층을 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속성 파이프의 외경이 25 내지 1000mm인 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압출된 성형 조성물의 상기 폴리아미드의 상대 용액 점도 ηrel이 ISO 307에 따라 1.8 이상인 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리아미드 성형 조성물로 제조된 상기 압출된 코팅 층이
    a) 폴리아미드 성형 조성물의 제공 단계,
    b) 상기 폴리아미드 성형 조성물과 분자량을 증가시키는 첨가제와의 예비혼합물의 제조 단계, 및
    d) 이어서, 압출 공정에 상기 예비혼합물을 사용하는 공정 단계
    를 포함하는 단계에 의해 도포되며, 분자량을 증가시키는 축합 공정이 상기 d) 단계가 시작될 때까지 지연되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분자량을 증가시키는 첨가제가 2개 이상의 카보네이트 단위를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는, 방법.
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