Cintas reforzadas con filamentos útiles para la envoltura de tuberías submarinas.

Una cinta resistente al agua marina y sensible a la presión que comprende un tejido de base,

una capa de filamentos LCP sobre una superficie del tejido de base y una capa adhesiva sensible a la presión que recubre los filamentos y los une al tejido de base.

Cintas reforzadas con filamentos útiles para la envoltura de tuberías submarinas Antecedentes de la invención [0001] La presente divulgación se refiere a materiales de refuerzo que resultan útiles en la fabricación de tuberías, barras, conductos y paquetes de conductos para su disposición submarina y para la envoltura de tuberías, barras, conductos y paquetes de conductos con estos materiales.

Las cintas reforzadas con filamentos se han venido utilizando en la construcción de conductos submarinos o en el montaje de paquetes de conductos. A efectos de la presente divulgación, se entenderá que el término «conducto» se refiere en general a cualquier tubo destinado al transporte de uno o más servicios públicos, tales como gas natural, petróleo, agua, cables eléctricos, fibra óptica, cables telefónicos y similares. El término «elemento tubular» se utiliza en el presente para referirse en términos más generales a elementos tubulares como tuberías y barras, así como conductos. En un ejemplo más concreto, el conducto puede ser un tubo no unido, flexible, continuo y enrollable. Una cinta que se ha utilizado para este propósito es una cinta reforzada con fibra de vidrio comercializada por la empresa 3M bajo la designación Scotch 890 Filament Tape. En la promoción de esta cinta se afirma que ofrece una resistencia a la tensión de 600 libras/pulgada de ancho, pero cuando se somete a ensayo en agua marina a una temperatura de hasta 70°C su resistencia se degrada rápidamente, por lo que no resulta recomendable a largo plazo, por ejemplo, para aplicaciones submarinas con una vida útil de 25 años.

La Patente estadounidense Nº 6.641.330 ilustra una aplicación de cintas reforzadas con filamentos para conductos submarinos, donde varios conductos submarinos se unen utilizando cintas reforzadas con filamentos a medida que los conductos se distribuyen y depositan en el mar. Se divulga que la cinta reforzada con fibra de vidrio Scotch 8981 resulta apropiada para este fin. En otra aplicación, las cintas reforzadas con filamentos se han utilizado en la construcción de conductos submarinos, a fin de proporcionar una capa interior reforzada con filamentos que se utiliza para unir el hilo metálico o los refuerzos de las bandas que están enrolladas alrededor de un tubo polimérico intermedio producido durante el proceso de fabricación. Sin embargo, para cada una de estas aplicaciones, es recomendable que la cinta reforzada con filamentos conserve sus propiedades durante un periodo de hasta 25 años cuando la cinta se encuentra bajo el mar. En concreto, esto significa que la cinta debería ser resistente a elevadas presiones externas a profundidades de hasta 3 000 metros y resistir los efectos corrosivos del agua marina. WO 01/29470 Al divulga cinta adhesiva para su uso en operaciones submarinas; EP1457313 divulga materiales laminados para vehículos más ligeros que el aire.

Por consiguiente, existe la necesidad de obtener un material flexible reforzado con filamento o una cinta adhesiva sensible a la presión para la construcción y/o envoltura o unión de conductos submarinos.

Resumen de la invención La invención se define en las reivindicaciones.

Una realización de la invención es una cinta que incluye un tejido de base, una capa de filamentos resistentes a la corrosión sobre una superficie del tejido de base y una capa adhesiva sensible a la presión que recubre los filamentos y los une al tejido de base. De acuerdo con la invención, los filamentos de refuerzo son filamentos de polímero de cristal líquido (LCP) . El filamento de LCP es un filamento de poliéster de cristal líquido completamente aromático. Un ejemplo es el ácido carboxílico 6-naftaleno, 6- (acetiloxi) -polímero con ácido benzoico 4- (acetiloxi) (Nº CAS 70679-92-4) , que se comercializa como VECTRAN.

En otra realización de la invención, se ofrece un método que consiste en lo siguiente: proporcionar al menos un elemento tubular, enrollar un hilo de refuerzo alrededor del elemento tubular, y enrollar un material reforzado con filamentos o una cinta adhesiva sensible a la presión de la invención alrededor del cable de refuerzo, y recubrir el elemento tubular reforzado con filamentos con una capa de polímero extruido. En una realización más concreta, el elemento o los elementos tubulares son un conducto o conductos.

En otra realización más, las cintas reforzadas sensibles a la presión que se describen en el presente se pueden utilizar para unir dos conductos.

De acuerdo con otra realización de la invención, se proporciona un método para unir una pluralidad de elementos tubulares que se compone de los pasos siguientes: proporcionar una pluralidad de elementos tubulares y envolver la pluralidad de elementos tubulares con una cinta reforzada con filamentos de la invención, siendo los filamentos de refuerzo filamentos de polímero de cristal líquido (LCP) . En una realización más concreta, el elemento o los elementos tubulares son un conducto o conductos. De acuerdo con otra realización de la invención, este método se realiza en un buque marítimo y el método incluye además el paso de depositar los conductos envueltos en el mar distribuyendo los conductos desde el buque.

De acuerdo con una realización en particular, el filamento es un filamento LCP completamente aromático y, más concretamente, VECTRAN.

Descripción detallada [0010] Una realización de la invención es una cinta reforzada con filamentos para su uso en la fabricación, envoltura y/o unión de elementos tubulares y, más concretamente, conductos para su colocación submarina, que comprende: un material de soporte, una capa de refuerzo con filamentos de polímero de cristal líquido (LCP) y una capa adhesiva sensible a la presión que une los filamentos de refuerzo al material de soporte. Se utiliza un revestimiento extraíble para producir un producto autoadhesivo en el caso de la cinta sensible a la presión.

El material de soporte utilizado en las cintas puede ser cualquier película polimérica, papel, tejido o material no tejido del tipo que se encuentra en los productos de cinta. Entre los ejemplos representativos de la película polimérica se incluyen, a título meramente enunciativo, los siguientes: polietileno, polipropileno, poliamidas, acetato de celulosa, copolímeros de cloruro de vinilo y acetato de vinilo, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, butiral de polivinilo, poliestireno, politrifluorocloroetileno, cauchos sintéticos, tales como polímeros de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) o butadieno estireno, películas de polipropileno de orientación monoaxial o biaxial, poliéster, PVC, mezclas de cualesquiera de los polímeros anteriores, películas extraíbles o de otro tipo, así como materiales de espuma, tejido, punto y materiales no tejidos en forma de red. En una realización concreta se utiliza polietilentereftalato (PET) . Cualquier clase de material empleado convencionalmente en la producción de cintas sensibles a la presión resulta aceptable.

Entre los adhesivos sensibles a la presión (PSA) útiles en determinadas realizaciones de la invención se incluyen los adhesivos de base polimérica. Entre los PSA se incluyen, aunque sin limitación, PSA obtenidos de silicona acrílica, caucho sintético, caucho natural y formulaciones acrílicas modificadas. Para la fabricación de PSA se emplean diversas técnicas habituales, entre las que se incluyen los procesos basados en solventes, de fusión térmica y emulsión. En la fabricación basada en solventes, los ingredientes adhesivos se polimerizan, disuelven o dispersan en solvente y se moldean en forma de red. Una vez que el adhesivo se ha depositado sobre el material de soporte o sustrato de transferencia, el solvente se seca para dar lugar al adhesivo funcional. El proceso de fusión térmica normalmente implica cauchos termoplásticos formulados con resinas con mordiente, aceites y antioxidantes. El adhesivo fundido térmicamente se deposita en el material de soporte o sustrato de transferencia a temperaturas muy elevadas (superiores a 300 °F) y se solidifica antes de unirse al rollo. Las técnicas de emulsión emplean ingredientes adhesivos que se polimerizan en agua depositada en el material de soporte o sustrato de transferencia y posteriormente se secan. En una realización, la composición adhesiva recubierta puede ser reticulada con la ayuda de haces de electrones o energía ultravioleta (UV) utilizando métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, el reticulado del adhesivo utilizando energía UV requiere la adición de promotores UV apropiados (por ejemplo, fotoiniciadores, tales como peróxidos) .

Se puede emplear cualquier técnica de recubrimiento conocida para aplicar el adhesivo. Entre los ejemplos de técnicas... [Seguir leyendo]

1. Una cinta resistente al agua marina y sensible a la presión que comprende un tejido de base, una capa de filamentos LCP sobre una superficie del tejido de base y una capa adhesiva sensible a la presión que recubre los filamentos y los une al tejido de base.

2. La cinta de la Reivindicación 2 donde el filamento LCP es un filamento de poliéster de ácido 2-naftaleno-6 carboxílico y ácido 4-hidroxi benzoico.

3. La cinta de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes que incluye adicionalmente una capa extraíble sobre la superficie del tejido de base opuesta a los filamentos.

4. La cinta de la Reivindicación 1, donde la cinta ofrece una resistencia a la tensión inicial de al menos 1000 libras/pulgada.

5. La cinta de la Reivindicación 4, donde la cinta ofrece una resistencia a la tensión inicial de al menos 1500 libras/pulgada.

6. La cinta de la Reivindicación 5, donde la cinta ofrece una resistencia a la tensión inicial de al menos 1800 libras/pulgada.

7. La cinta de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes donde los filamentos están enrollados.

8. La cinta de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes donde los filamentos tienen un denier de entre 200 y 1500 aproximadamente.

9. La cinta de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes donde los filamentos están dispuestos sobre el tejido de base en una cantidad de al menos 10 EPI.

10. La cinta de la Reivindicación 9 donde los filamentos están dispuestos sobre el tejido de base en una cantidad de al menos 20 EPI.

11. Un elemento para su uso en aplicaciones submarinas que comprende al menos un elemento tubular envuelto en una cinta de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones precedentes.

12. El elemento de la Reivindicación 11 donde se envuelve una pluralidad de conductos en una cinta reforzada con filamentos LCP.

13. Se proporciona un método para construir un elemento que se colocará en un medio submarino, que consiste en lo siguiente: proporcionar al menos un elemento tubular; enrollar un hilo de refuerzo sobre el elemento o los elementos tubulares;

y enrollar un material reforzado con filamentos resistentes a la corrosión sobre el hilo de refuerzo; y recubrir el elemento o los elementos reforzados con filamentos con una capa de polímero extruido, donde el material es una cinta de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 1 a 10.

14. El método de la Reivindicación 13, donde el elemento o los elementos son conductos.