[發明專利]帶有金屬夾層的PVC/CPVC復合管及其制造方法

無效

• 申請號: 201110398127.X
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN102494209A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: R·M·弗里梅爾;A·M·歐拉
• 申請（專利權）人: 路博潤高級材料公司
• 主分類號: F16L13/10
• 分類號: F16L13/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳愛國

本申請是名稱為“帶有金屬夾層的PVC/CPVC復合管及其制造方法”、國際申請日為2008年11月26日、國際申請號為PCT/US2008/084773、國家申請號為200880118257.X的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種復合管，其被擠出成型而具有：(i)金屬導管，其被夾置在(ii)內部導管與(iii)外部導管之間，內部導管或者是聚合氯乙烯(“PVC”)的導管、或者是氯化聚氯乙烯(“CPVC”)的導管，其被粘接固定到金屬導管的內表面上，外部導管也是PVC或CPVC的導管，其被粘接固定到金屬導管的外表面上。PVC/CPVC(簡單起見稱為“聚合物”)材質的內部導管和外部導管都被牢固地粘接到金屬導管的內表面和外表面上，以使得該復合管件滿足為CTS和IPS管所設定的標準，其中的CTS和IPS管可用作民用熱水/冷水管、用在進行流體輸送的工業系統中、以及用在消防灑水系統中。一定長度段的管件各個末端的環周斷面(限定了管件端部的環圈表面)上裝配有具有精密錐度的襯套和配件，以防止流體微滴流入到聚合物與金屬之間的環形邊界部中。

背景技術

復合管也被稱為多層金屬管，現有技術中的多個文獻都已公開了這樣的復合管，例如在屬于Bushi等人的第6293311號美國專利(’311專利)的第一、第二頁中就列舉了一些這樣的文獻，該專利也是與本申請所公開的發明最為相關的背景文件。’311號專利公開了一種復合管，其是通過如下的方法制得的：擠出成型PVC/CPVC的內部導管；用第一層粘接劑來涂覆該內部導管；在涂覆了粘接劑的內部導管上形成金屬導管，金屬導管是通過如下的工藝制出的：對金屬條帶執行卷拔(drawndown)以使其縱長邊緣之間形成小于2mm的間隙，而后對金屬條帶的縱長邊緣執行對接焊；可選地是，對外套有金屬層的內部導管進行加熱，以使粘接劑活化；在金屬導管的外表面上涂覆第二層粘接劑；然后在第二層粘接劑上擠出PVC/CPVC的外部導管。

’311號專利中的粘接劑是分兩個階段進行涂覆的。在卷拔制出金屬導管之后，對第一層粘接劑進行加熱以使其活化，從而將外套的金屬導管粘接到內部的CPVC導管上，由此形成了三層結構的導管。然后涂覆第二層粘接劑(第10欄的第21-31行)。該文獻建議對很多種類粘接劑中的任意粘接劑進行活化處理，但卻沒有提示任何具體的粘接劑。另外，說明性的實例涉及58271聚氨酯-一種熱塑性的、不可熱活化的粘接劑。該文獻沒有提到如下的技術內容：在將金屬條帶制成導管之前，在金屬條帶的兩側上預先涂覆熱固性的雙層粘接劑，這種粘接劑是由第一底層與第二頂涂層組合到一起而形成的，該組合物被涂覆到金屬條帶的兩側上，并干燥固化。下文將要提到這種雙層熱固性粘接劑，其在下文被稱為“雙層粘接劑”。

’311專利涉及對金屬執行卷拔以封閉“金屬質中間層與底層粘接劑之間小于2.0mm的間隙”的內容，且可選地是對底層粘接劑進行加熱以將其“活化”，但卻沒有意識到將金屬條帶圍繞著內部導管緊密成型的重要性，緊密成型能使條帶緊鄰邊緣之間的間隙小于0.5mm(0.020″)，優選地是小于0.25mm(0.010″)，還能在緊鄰邊緣的下方留出垂直的空隙，其足以防止底層的聚合物被焊接激光束點燃，優選地是，該空隙的尺寸在0.25mm(0.010″)到0.75(0.030″)，該尺寸是從金屬邊緣的下方垂直測得的。

文中所用的詞語“管件”是指滿足CTS或IPS要求的復合管，而不論其是管道還是管體。詞語“導管”被用來指代擠出成型的聚合物內部管狀層和外部管狀層、以及夾置在它們之間的管狀金屬體；用于涂覆金屬導管內表面與外表面的粘接劑被稱為內層粘接劑和外層粘接劑。“PVC/CPVC”導管意味著該導管或者是PVC/CPVC材質的，或者是PVC與CPVC的混合材質。在復合管中，如果內部導管是PVC材質，則外部導管或者是PVC的，或者是CPVC的；如果內部導管是CPVC的，則外部導管可以是PVC的，或者是CPVC的，也就是說，各層中的聚合物可以是相同的、或者是不同的(混雜的或匹配的)。PVC與CPVC是用在本發明復合管上的主導材料。PVC與CPVC合成物中都含有適當量的其它聚合物材料-例如抗沖改性劑、加工助劑以及潤滑劑。在導管的PVC或CPVC或它們混合的合成物中，PVC或CPVC的重量組分應當大于50％，優選地是大于70％，更為優選地是大于80％。