NO337955B1 - Veibegrensningssystemdeler av beta-nukleert polypropylenplast og anvendelse av deler fremstilt av et bi- eller multimodalt polyetylen eller et tverrbundet polyetylen som veibegrensningssystemdeler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører deler i et veibegrensningssystem, spesielt stolper for veisikkerhetsbarrierer.

Forskjellige typer av veisikkerhetsbarrierer er blitt utviklet. En slik type omfatter horisontalt anbragte skinner montert på adskilte stolper nedsenket i grunnen.

Konvensjonelle stolper for veisikkerhetsbarrierer blir vanlig fremstilt av stål, aluminium, trevirke, betong eller natursten. Disse materialer er dyre på grunn av materialomkostningene, og deres omkostninger for installasjon, transport og repa-rasjon. I tillegg kan trestolper danne farlige skarpe brutte stykker som i tilfellet av en kollisjon kan kastes omkring på ulykkesstedet slik at de i seg selv utgjør en fa-re. Utover dette kan skarpe stykker av trestolper penetrere bilens karosseri og skape en ytterligere fare for passasjerer. Etter som trestolper er impregnert med giftige kjemikalier for å gi bedre værbestandighet og råtebeskyttelse fører de også til miljøbekymringer. For eksempel må i Norge en ekstra avgift betales for disse giftige impregnerte stolper.

Etter som det er formålet med veisikkerhetsbarrierer å forhindre at et kjøre-tøy som mister kontrollen kjører ut i veigrøften, ned en bakke, over en forkastning, eller inn i en bane med trafikk i den motsatte retning, er det viktig at disse barrierer er i stand til å motstå kraften slik at kjøretøyet holdes på veien. En høy energiabsorpsjon av stolpene er således en av de avgjørende faktorer for vei-sikkerhetsbarriere. Trestolper er imidlertid stive og stolper fremstilt av betong og sten er stive og sprø. Når således de konvensjonelle stolper brytes vil energi-absorpsjonen hovedsakelig bli overtatt av kjøretøyet, noe som også gir store skader på kjøretøy-et og føreren/passasjeren. Stolper av galvanisert stål og sink kan føre til lekkasjer, spesielt etter som stolpene er i direkte kontakt med grunnen. Når stålstolper bøyes mot grunnen er de ikke mer aktive ved energiabsorpsjons-prosessen på grunn av deres plastiske opptreden. Plaststolper virker mer som et elastisk objekt som gjenvinner sin opprinnelige posisjon når belastningen ikke er aktiv, dvs. at de samme stolper er klar for å absorbere ytterligere energi, også under det samme kollisjonstilfellet på grunn av hele systemet med stolper og beskyttelsesskinner.

For å overvinne i det minste noe av ulempene med konvensjonelle stolper er det foreslått anvendelse av plaststolper for veisikkerhetsbarriere. US-A-5507473 omhandler for eksempel en stolpe for en veisikkerhetsbarriere omfat-tende et metallrør med knaster innleiret i et plastmateriale bestående av en blan ding av høydensitet polyetylen og lavdensitet polyetylen til å gi den nødvendige temperaturstabilitet. US-A-5660375 omhandler en flerlags stolpe av polyesterslør og glassfibernett fylt med resirkulert plastmateriale. US-A-5152507 foreslår en stolpe bestående av en stang av fiberarmert plastmateriale fylt med skumplast som er stukket inn i et rør av fiberarmert plastinnleiret i betong. Sammenlignet med konvensjonelle stolper av for eksempel trevirke er disse stolper altfor dyre.

I tillegg er stolper for veisikkerhetsbarrierer kjent som enhetlige støpestyk-ker av plastmateriale som for eksempel en blanding av høy- eller lavdensitet polyetylen eller polypropylen (US-A-5219241) eller et hult plastrør (WO99/61708). Disse stolper bøyer seg imidlertid etter kollisjon med en bil. For å overvinne dette problem foreslår WO99/61708 et spesifikt system for å feste beskyttelsesskinnen til stolpene og som leder bilen tilbake til veien når stolpene bøyes, for eksempel anvender W099/61708 bøyningen for energiabsorpsjon.

Ettersom det er en velkjent egenskap at stolper fremstilt av plastmateriale som for eksempel polyetylen lett bøyes blir stolper av plastmateriale i stor utstrek-ning anvendt som trafikkledningsstolper (CH-A-471940, CH-A-546862, DE-C-2649911).

På grunn av deres utilfredsstillende energiabsorpsjon svikter de tidligere kjente stolper fremstilt av plastmateriale når et kjøretøy med høy hastighet støter inn i veisikkerhetsbarrieren, særlig under kalde klimabetingelser. Under disse betingelser blir plasten sprø og vil praktisk ikke gi noe bidrag til den energiabsorpsjon som så sterkt trenges. I tillegg kan løse deler av sikkerhets-barrieren såvel som resterende skarpe stykker av stolpene skade de involverte mennesker i en slik ulykke.

Det er et formål for oppfinnelsen å tilveiebringe deler for et vei-begrens-ningssystem som viser en sikkerhetsmargin for slagopptreden og som har en høy energiabsorberende evne også ved høy anslagshastighet og/eller temperaturnivåer under 0°C. Spesielt en stolpe for veisikkerhetsbarrierer som når den treffes ved vanlig kjørehastighet hverken brytes eller bøyes for å holde kjøretøyet på veien, eller bevirker skade på passasjeren eller alvorlige skader på kjøretøyet også ved høy anslagshastighet og/eller temperaturnivåer under null grader Celsius.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes deler for et veibegrensningssystem, spesielt stolper for veisikkerhetsbarrierer fremstilt av polypropylenplastsom har en energiabsorpsjon på minst 10 kJ/m<2>ved +23°C og minst 5 kJ/m<2>ved -20°C bestemt ifølge ISO 179/1 eA med prøvestykker med innsnitt, og polypropylenplasten er beta-nukleert polypropylenplast.

Oppfinnelsen er også rettet mot anvendelse av deler fremstilt av et bi- eller multimodalt polyetylen eller et tverrbundet polyetylen med en energiabsorpsjon på minst 10 kJ/m<2>ved +23°C og minst 5 kJ/m<2>ved -20°C bestemt ifølge ISO 179/1 eA med prøvestykker med innsnitt, som veibegrensningssystemdeler.

Energiadsorpsjon ved + 23°C er på 10 kJ/m<2>, mer foretrukket 15 kJ/m<2>, ennå mer foretrukket 20 kJ/m<2>og mest foretrukket 25 kJ/m<2>, og minst 5 kJ/m<2>, foretrukket 7 minst 7 kJ/m<2>, mer foretrukket minst 10 kJ/m<2>og mest foretrukket minst 12 kJ/m<2>ved -20°C.

Disse energiabsorpsjonsverdier bestemmes ved å anvende Charpy slagstyrkeverdier for innsnittprøver ifølge ISO 179/1eA.

I tillegg ble Izod slagstyrke med prøver uten innsnitt bestemt ifølge ISO 180/1U. Energiabsorpsjonsverdiene for stolpen ifølge oppfinnelsen ifølge ISO 180/1U med prøver uten innsnitt er foretrukket minst 80 kJ/m<2>, mer foretrukket minst 100 kJ/m<2>og mest foretrukket minst 110 kJ/m<2>ved +23°C og minst 100 kJ/m<2>, mer foretrukket 120 kJ/m<2>og mest foretrukket minst 130 kJ/m<2>ved -20°C.

Carpy-testingen med innsnittprøver ifølge Iso 179/1eA er i prinsippet den energiabsorpsjon som resulterer med en skadet stolpe, henholdsvis del, mens Izod-testingen med prøver uten innsnitt ifølge ISO 180/1U simulerer bøyningen av en uskadet stolpe henholdsvis del.

Foretrukket er olefinmaterialet anvendt ved oppfinnelsen også resistent overfor sprekkinitiering og/eller sprekkforplantning (RCP), foretrukket målt ifølge den såkalte S4-test (ISO 13477, 1997) og har en kritisk temperatur (Tcrit) på 0°C eller lavere.

RCP-egenskapene kan bestemmes på forskjellige måter. Ifølge en metode, benevnt S4-testen (Small Scale Steady State), som er blitt utviklet ved Imperial College, London, og som er beskrevet i ISO 13477, testes et rør som har en aksial lengde på ikke under 7 rørdiametre. Den ytre diameter av røret er omtrent 110 mm eller mer og dets veggtykkelse er omtrent 10 mm eller mer. Når RCP-egenskapene av et rør bestemmes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse, er den ytre diameter og veggtykkelsen valgt til å være henholdsvis 110 mm og 10 mm. Mens utsiden av røret befinner seg ved omgivelsestrykk (atmosfæretryk-ket) er røret trykksatt innvendig og det indre trykk i røret holdes konstant med et positivt trykk på vanlig 0,4 MPa. Røret er avkjølt. Et antall skiver er blitt montert på en stang inne i røret for å hindre dekompresjon under testene. Et knivprosjektil med veldefinerte former skytes mot røret nær dets ene ende i den såkalte initi-eringssone for å frembringe en hurtig forløpende aksialsprekk. Initieringssonen er forsynt med et anslag for å unngå unødvendig deformasjon av røret. Testutstyret er innstilt på en slik måte at sprekkinitiering foregår i det involverte materialet og et antall tester gjennomføres ved forskjellige temperaturer. Den aksiale sprekkleng-de i målesonen, som har en total lengde på 4,5 diameter, måles for hver test og avsettes mot den målte temperatur. Hvis sprekklengden overstiger 4 diameter anses sprekken å forplante seg. Hvis røret passerer testen ved en gitt temperatur senkes temperaturen suksessivt inntil en temperatur nås ved hvilken røret ikke lenger passerer testen, men sprekkforplantingen overstiger fire ganger rørdiame-teren. Den kritiske temperatur (Tcrit) er den laveste temperatur ved hvilken røret passerer testen. Jo lavere den kritiske temperatur er desto bedre er det, etter som den resulterer i en utvidelse av rørets anvendbarhet. Det er ønskelig at den kritiske temperatur er +20°C eller lavere, foretrukket under +10°C og mer foretrukket under 0°C, og spesielt lavere enn -5°C, mer foretrukket lavere enn -10°C og mest foretrukket lavere enn -15°C.

Det bør spesifikt bemerkes at stolpene ikke bør bøyes for mye og ikke brytes under kollisjon for å holde kjøretøyet på veien, men bør absorbere så mye energi som mulig for å unngå skade på passasjerer eller alvorlige skader på bilen. Hvis imidlertid et innsnitt eller lignende skade foreligger i en stolpe, og en sprekk forplanter seg under kollisjon, har stolpene ifølge oppfinnelsen fremdeles så mye energiabsorpsjon og seighetsbrudd som mulig.

Polyolefinplastmaterialet er valgt fra bi- eller multimodalt polyetylen eller tverrbundet polyetylenplast og beta-nukleert polypropylenplast.

Med polyetylenplast menes et plastmateriale basert på polyetylen eller på ko-polymerer av etylen hvori etylenomonomeren utgjør hoveddelen av massen. Polyetylenplast kan således bestå av homopolymerer eller ko-polymerer av etylen

i hvilket tilfelle kopolymerene kan være podede kopolymerer eller kopolymerer av etylen og en eller flere andre monomerer som er kopolymeriserbare med etylen.

Etylenplasten kan være av lavtrykkstypen (HDPE, MDPE, LLDPE), dvs. fremstilt ved å anvende en koordinasjonskatalysator ved lavt trykk. Tilsvarende menes med polypropylenplast et plastmateriale basert på polypropylen eller på kopolymerer av propylen, idet propylenmonomeren utgjør hoveddelen av massen. Polypropylenplasten kan således bestå av homopolymerer eller kopolymerer av polypropylen, i hvilket tilfelle kopolymerene kan være podekopolymerer eller kopolymerer av propylen og en eller flere andre monomerer som kopolymeriserbare med propylen.

I foreliggende oppfinnelse anvendes bi- eller multimodal etylenpolymer eller kopolymer, dvs. en polymer eller kopolymer hvis molekylvektsfordelingskurve har to eller flere topper eller maksima. Etylenpolymeren eller kopolymeren med lav molekylvekt som danner en komponent av den endelige bimodale polymer har foretrukket en vektmidlere molekylvekt på mellom 3.000 og 80.000 g/mol, og etylenpolymeren eller kopolymeren med høy molekylvekt som danner den andre komponent har en vektmidlere molekylvekt mellom 200.000 og 2.000.000 g/mol. Den totale blanding omfatter passende 5 til 95% av lavmolekylvekt etylenpolymeren eller kopolymeren og 95 til 5% av høymolekylvekt etylenpolymeren eller kopolymeren, foretrukket 30 til 70% av den førstnevnte og 70 til 30% av den sistnevnte.

Det bi- eller multimodale polyetylenet kan fremstilles ved å blande to eller flere monomodale polyetylener med forskjellige maksima i deres molekyl-vektfordelinger. Foretrukket oppnås det bi- eller multimodale polyetylenet ved (ko)polymerisasjon i minst to trinn, spesielt ved slurry polymerisasjon i en sløyfe-reaktorav en etylen homopolymer fraksjon med lav molekylvekt (LMW), etterfulgt av gassfasepolymerisasjon av en etylen kopolymer fraksjon med høy molekylvekt (HMW). WO 00/01765 og WO 00/22040 beskriver slike bi- eller multimodale polyetylener. Foretrukket har det bi- eller multimodale polyetylenet en densitet på fra 0,930 til 0,965 g/cm<3>. Mer foretrukket er densitetområdet fra 0,940 til 0,965 g/cm<3>og mest foretrukket er området 0,950 til 0,960 g/cm<3>. Avhengig av om det multimodale polyetylenet er bimodalt eller har en høyere modalitet kan LMW og HMW-fraksjonene omfatte bare en fraksjon hver til å inkludere subfraksjoner, dvs. LMW kan omfatte to eller flere LMW-subfraksjoner og tilsvarende kan HMW-fraksjonen omfatte to eller flere HMW-subfraksjoner. Foretrukket er LMW-fraksjonen en etylen homopolymer og HMW-fraksjonen er en etylen kopolymer, dvs. det er bare HMW-fraksjonen som inkluderer en komonomer. Foretrukket er den nedre grense for molekylvektområdet av HMW-fraksjonen 3.500, mer foretrukket 4.000, som betyr at nesten alle etylen kopolymermolekyler i den multimodale polyetylenblan-ding har en molekylvekt på minst 3.500, foretrukket minst 4.000. Mer spesielt bør vektforholdet mellom LMW-fraksjonen og HMW-fraksjonen ligge i området (35-55):(65-45), foretrukket (43-51 ):(57-49), mest foretrukket (44-50):(56-50). Foretrukket har det bi- eller multimodale polyetylenet en viskositet ved skjærspenning på 2,7 kPa på 260-450 kPas, og en skjærtynnings-indeks definert som forholdet mellom viskositeter ved skjærspenninger på henholdsvis 2,7 og 210 kPa, på 50 til 150, og en lagringsmodul ved en tapsmodul på 5 kPa > 3.000 Pa. Etylenkopoly-meren av HMW-fraksjonen er foretrukket en kopolymer av etylen og en komonomer valgt fra gruppen bestående av 1-buten, 1-heksen, 4-metyl-1-penten og 1-okten, hvori mengden av komonomer er 0,1 til 2,0 mol% av den multimodale po-lymeren. En særlig foretrukket multimodal polymer oppnås ved forpolymerisasjon i en sløyfereaktor, etterfulgt av slurry polymerisasjon i en sløyfereaktor av en LMW-etylen homopolymer fraksjon, og gassfase polymerisasjon av en HMW-etylen kopolymer fraksjon. I denne prosess kan polymerisasjonsforkatalysatoren og ko-katalysatoren tilsettes alene til den første polymerisasjonsreaktor.

Et annet materiale anvendt i oppfinnelsen er tverrbundet polyetylen. Det er i og for seg kjent å tverrbinde polyolefinplastmaterialet, som for eksempel etylen-plast. Slik tverrbinding kan gjennomføres på forskjellige måter, for eksempel som bestrålingstverrbinding, peroksidtverrbinding, tverrbinding med tverrbindbare grupper, ionomer tverrbinding, eller kombinasjoner av slike prosedyrer. I bestrålings-tverrbindingen foregår tverrbindingen ved at plasten bestråles med høyenergibe-stråling, mens i peroksidtverrbinding foregår tverrbindingen ved tilsetningen av peroksidforbindelser som danner frie radikaler. I tverrbinding med tverrbindbare grupper, innføres reaktive grupper i plasten, idet gruppene reagerer med hverandre under utvikling av kovalente bindinger. Et spesielt eksempel på slike reaktive grupper er silangrupper som innføres i plasten ved podepolymerisasjon eller foretrukket kopolymerisasjon og, som i nærvær av vann og en silanol kondensasjons-katalysator, hydrolyseres under utskilling av alkohol og dannelse av silanolgrup-per, som så reagerer med hverandre ved en kondensasjonsreaksjon under utskilling av vann. I ionomer tverrbinding inneholder plasten ioniserbare grupper, som reagerer med flerverdige, ioniske tverrbindende reagenser under utvikling av ioniske bindinger.

Spesielt kan silan tverrbindingen utføres ved poding av forskjellige mengder av vinyl trimetoksy silan. Peroksid tverrbinding oppnås for eksempel ved å tilsette forskjellige mengder av dikumylperoksid til materialet. Bestrålings-tverrbinding kan oppnås ved å bestråle materialet med beta-bestråling.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til en spesiell type av tverrbinding, men en hvilken som helst passende prosess som resulterer i tverrbinding av polyetylen-plastmaterialet kan anvendes.

Veibegrensningssystemdelene ifølge oppfinnelsen fremstilles av beta-nukleert polypropylen, dvs. polypropylen kan krystallisere i flere morfologiske former. Under spesielle betingelser og i nærvær av et spesielt nukleerende middel krystalliserer polypropylen i heksagonal betaform. Dette propylen benevnes beta-nukleert polypropylen. Betaformen av isotaktisk polypropylen er en heksagonal enhet cellestruktur og fremviser negativ dobbeltbrytning. Nærværet av betaformen kan påvises ved bruk av bredvinkel røntgendifraksjon (Moore J., Polypropylen Handbook, s. 134-135, Hanser Publishers, Munchen 1996). Som nukleerende midler for krystallisering av polypropylen i betaformen, kan det for eksempel anvendes kinakridon, pimelinsyre kalsiumsalt og kalsiumstearat.

Med veisikkerhetssystemdeler ifølge oppfinnelsen fremstilt av seigt, energiabsorberende materiale vil absorpsjonen bli ivaretatt i en høy grad ved hjelp av stolpene (eller hele sikkerhetsbarriersystemet) og gi mindre skade på kjøretøy-et/personene, og hvis de fullstendig bøyes til grunnen i tilfellet med høy hastighet eller for tunge kjøretøy vil hastigheten bli signifikant redusert uten for mye skader på kjøretøyene/personene. Dette gjelder også andre veibegrensings-systemer og trafikk-ledningsstolper i samsvar med oppfinnelsen.

Stolpene henholdsvis deler ifølge oppfinnelsen produseres på i og for seg kjent måte, for eksempel ved trykk- eller sprøytestøping eller ekstrudering. Stolpen kan være hul, dvs. være i form av et rør, eller bestå av en kompakt stang. Stolpene kan også ha strukturerte vegger eller ha en ribbestruktur, som aksialt forløpende ribber eller ringer, for å forbedre utnyttelsen av materialet sammenlignet med et rør med glatt fast vegg.

Røret kan ha en ytre diameter mellom 100 og 200 mm for eksempel, idet veggtykkelsen av røret kan variere mellom 5 og 20 mm eller endog opp til 50 mm eller mer. Røret kan være fylt med skumplast, foretrukket skummet polyetylen eller polypropylen, for eksempel for å hindre at røret fylles med vann og is under vinterperioden.

Oppfinnelsen omfatter også trafikkledningsstolper. Foretrukne dimensjoner av trafikkledningsstolper er: fra 20 mm opp til 250 mm i diameter og fra 0,5 til 1 mm veggtykkelse opp til 20 mm, under utelukkelse av et skumlag som også kan anvendes for å fylle stolpen fullstendig som allerede nevnt. Formen bør være rund eller en annen form basert på et hulprofil eller U-profil etc.

Selv om stolpen henholdsvis delen kan fremstilles ved hjelp av et enkelt polyolefin foretrekkes stolper med to lag eller med en flerlags struktur. I det minste et av disse lag er da et bi- eller multimodalt polyetylen, et tverrbundet polyetylen, og/eller et beta-nukleert polypropylen som tidligere nevnt.

Det andre materialet i flerstrukturen kan være et resirkulert plastmateriale, for eksempel spesielt i kjernen eller som et indre eller mellomliggende lag.

Foretrukket består flerlags strukturen av minst to lag av forskjellige polyolefinmaterialer. Det kan for eksempel fremstilles ved ko-ekstrusjon.

Foretrukket omfatter stolpen henholdsvis delen to lag av forskjellige polymerer, et ytre lag av polyetylen plast og et indre lag av polypropylen spesielt av en polypropylen blokk kopolymer med en stivhet målt ifølge ISO 527 (klembak-hastighet 1 mm/min og 23°C) på 1500 MPa eller mer eller tverrbundet polypropylen. Også foretrukket som indre lag er bi- eller multimodalt polyetylen eller tverrbundet polyetylen. Det ytre lag inneholder foretrukket karbon black og/eller titandioksid for UV-beskyttelse og eventuell gråfarge.

Polyfinet kan selvfølgelig også inneholde fluoreserende pigmenter eller pigmenter av en hvilken som helst annen farge. Fluoreserende pigmenter kan anvendes spesielt for ledestolper fremstilt ifølge oppfinnelsen. Det skal imidlertid bemerkes at en enkelt lags stolpe fremstilt av polyetylen eller tverrbundet polyetylen eller polypropylen i prinsippet har de samme egenskaper kombinert i et lag. Stolpen henholdsvis delen kan også bygges opp av mer enn to polyolefinlag, som for eksempel tre eller flere lag. Mest foretrukket er det at stolpen henholdsvis delen er bygget opp av tre lag, som for eksempel et indre lag av polyetylenplast, et mellomliggende lag av polypropylenplast, og et ytre lag av polyetylenplast. I tillegg foretrekkes en flerlags struktur med beta nukleert polypropylen for det indre lag, og et bimodalt polyetylen for det ytre lag. De forskjellige polymerlag kan ligge inntil hverandre eller om ønsket er det mulig å anordne et tynt mellomliggende lag mellom polymerlagene.

De forskjellige lag kan ha den samme eller en forskjellig tykkelse. En inter-essant utførelsesform i denne forbindelse er bruken av billig resirkulert polymer-materiale som et lag og kombineringen av dette lag med et eller flere lag med en høy energiabsorpsjon som angitt i det foregående.

Ifølge oppfinnelsen reduseres sterkt den sprø karakter av plastbaserte vei-begrensende systemdeler, spesielt stolper for veisikkerhetsbarrierer ved temperaturer under 0 grader Celsius og/eller høye anslagshastigheter (sprekk-hastig-heter). Stolpene henholdsvis delene ifølge oppfinnelsen involverer lavere totale omkostninger, er ikke skadelige for omgivelsene, de inkluderer resirkulerbarhet, og har en lang forventet levetid. Mest viktig er imidlertid deres høye energiabsorp-sjonspotensiale, særlig ved høy anslagshastighet og/eller lave temperaturer.

For å øke deres forventede levetid som stolper henholdsvis deler inneholder de foretrukket substanser mot UV-nedbrytning. For eksempel kan polyolefin-materialet være fylt med karbon black og/eller titandioksid. Når karbon black anvendes alene er polyolefinmaterialet fylt med 0,001 til 10 vekt%, spesielt 1 til 3 vekt% karbon black, og når titandioksid anvendes alene er polyolefin-materialet fylt med 0,05 til 10 vekt%, spesielt 2 til 5 vekt% titandioksid.

Karbon black og titandioksid kan også anvendes i kombinasjon, for eksempel begge i en mengde på 0,1 til 10 vektprosent, basert på vekten av polyolefin-materialet.

Foretrukket inneholder polyolefinmaterialet ytterligere UV-absorberende midler på basis av derivatene av benzofenon, hydroksybenzoat, benzotriazol og fenol og/eller UV-stabiliseringsmidler, spesielt hindret amin lysstabiliserende midler

(HALS).

Foretrukne UV-absorberende midler er angitt i tabell 1, foretrukne monomere HALS er angitt i tabell 2 og foretrukne oligomere HALS i tabell 3.

Tabell 1: UV-absorberende midler

"Chimassorb" 81 (1843-05-6)<*>2-hydroksy-4n-oktoksy-benzofenon "Tinuvin" 120 (4221-80-1) 2,4-di-t-butylfenyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroksy benzoat "Cyasorb" UV 2908 (67845-93-6) n-heksadesyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroksybenzoat "Tinuvin" 326 (3896-11-5) 2-(3'-t-butyl-5'-metyl-2'-hydroksyfenyl)-5-klorbenzotriazol ;"Tinuvin" 327 (3864-99-1) 2(3',5'-di-t-butyl-2,-hydroksyfenyl)-5-klorbenzotriazol "Tinuvin" 328 (25973-55-1) 2-(3\5'-di-1,1-dimetylpropyl-2'-hydroksyfenyl)-benzotriaozol ;"Tinuvin" 329 (3147-75-9) 2-(2'-hydroksy-5'-t-oktylfenyl)benzotriazol "Cyasorb" UV-1164 (2725-22-6) 2-[4,6-bis(2,4-dimetylfenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]-5-(oktyloksy)fenol ;<*>Cas nr.

Tabell 2: monomere HALS

"Tinuvin" 765 (41556-26-7) bis-1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidyl sebakat "Tinuvin" 770 (52829-07-9) bis-(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)-sebakat "Dastib" 845 (86403-32-9, 16078-06-0) en blanding av estere av 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinol og høyere fettsyrer (hovedsakelig stearinsyre)

"ADK STAB LA"-52 (91788-83-9) tetrakis (1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butan tetrakarboksylat

"ADK STAB LA"-57 (64022-61-3) tetrakis (2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butan tetrakarboksylat

"ADK STAB LA"-62 (101544-98-3, 84696-72-0) 1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidyl/tridesyl-1,2,3,4-butan-tetrakarboksylat

"ADK STAB LA"-67 (84696-71-9, 101544-99-4)

"Hostavin" N 20 (64338-16-5)2,2,4,4-tetrametyl-7-oksa-3,20-diaza-dispiro (5.1.11.2)-heneikosan-21 -on "Sanduvor PR-31 (94274-03-0)propandisyre, ((4-metoksyfenyl)-metylen), bis(1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidinyl)ester "Uvinul"4050 H (12172-53-8)N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)-N,N,-heksa-metylenbis(formamid) "Good-rite"UV 3034 (71029-16-8) 1,1^1,2-etandiyl)bis(3,3,5,5-tetrametyl-piperazinon) "Good-rite"UV 3150 (96204-36-3) 1,r,1"-(1,3,5-triazol-2,4,6-triyltris (sykloheksylimino)-2,1-etandiyl)tris(3,3,4,5,5-pentametylpiperazinon) "Good-rite"UV3159 (130277-45-1 )1,1',1"-(1,3,5-triazin-2,4,6-triyltris(sykloheksyl-imino)-2,1 -etandiyl)tris(3,3,4,5,5-pentametylpiperazinon) "Chimassorb"119(106990-43-6)1,3,5-triazin-2,4,6-triamin,N,N'"-(1,2-etan-diylbis (((4,6-bis(butyl(1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidinyl)amino)-1,3,5-triazin-2-yl)imino)-3,1-propandiyl))-bis-(N',N"-dibutyl-N',N"-bis-(1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidinyl)-"Tinuvin"123(129757-67-1)bis-(1-oktyloksy-2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinyl) sebakat "Chimassorb"966 (86168-95-8) 2,9,11,13,15,22,24,26,27,28,-dekaazatrisyklo (21.3.1.110.14) oktakosa-1 (27), 10,12,14(28),23,25,heksan-12,25-diamin, N,N'-bis(1,1,3,3-tetrametylbutyl)-2,9,15,22,tetrakis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinyl)-"Sanol"LS-2626 (73754-27-5) 4-(3-)3,5-di-t-butyl-4-hydroksyfenyl)propionyloksy-1 - (2-(3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroksy)propionyloksy)etyl)-2,2,6,6-tetrametylpiperidin "Flamstab" NOR 116 (191680-81-6)

Tabell 3: oligomer HALS

"Tinuvin" 622 (654447-77-0) dimetyl suksinat polymer med 4-hydroksy-2,2,6,6-tetrametyl-1-piperidin etanol

"Chimassorb"944 (71878-19-8)poly((6-((1,1,3,3-tetrametylbutyl)amino)-1,3,5-triazin-2,4-diyl)(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)imino)-1,6-heksandiyl((2,2,6,6-tetra-metyl-4-piperidyl)imino))-

"Chimassorb"2020 (192268-64-7) 1,6-heksandiamin, N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinyl)-, polymer med 2,4,6-triklor-1,3,5-triazin, reaksjonsprodukt med N-butyl-1-butanamin og N-butyl-2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinamin

"Cyasorb"UV-3346 (82451-48-7)poly((6-morfolino-s-triazin-2,4-diyl)(2,2,6,6-tetra-metyl-4-piperidyl)imino)heksametylen(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)imino)) "Cyasorb"UV-3529 (193098-40-7)poly((6-morfolino-s-triazin-2,4-diyl)(1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidyl)imino)heksaetylen (1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidyl)imino)) "UV-ChekAM"-806 (115340-81-3)

"Hostavir<f>N 30 (202483-55-4) polymer av 2,2,4,4,-tetrametyl-7-oksa-3,20-diaza-20-(2,3-epoksy-propyl)-dispiro-(5.1.11.2)-heneikosan-21-on) "Uvasorb"HA 88 (136504-96-6) 1,3-propandiamin, N,N"-1,2-etandiylbis-polymer med 2,4,6-triklor-1,3,5-triazin, reaksjonsprodukter med N-butyl-2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidinamin "ADK STAB LA"-63 (101357-36-2) "ADK STAB LA"-68 (101357-37-3)

"Uvasil" 299 LM (102089-33-8, 164648-93-5) polymetylpropyl-3-oksy-4(2,2,6,6-tetrametyl)piperdinyl)siloksan; Mw 1100-1300

"Uvasil" 299 HM (102089-33-8, 164648-93-5) polymetylpropyl-3-oksy-4(2,2,6,6-tetrametyl)piperidinyl)siloksan, Mw 1800-2800

"Uvinul"5050 H (152261-33-1 )N-(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)-maleinsyreimid, C20:C24-olefin-kopolymer

Disse UV-stabiliserende midler og UV-absorberende midler kan anvendes i kombinasjon med karbon black og titandioksid. Mengden av HALS stabiliserende midler er typisk i området mellom 0,1 og 3 vekt%. Når karbon black anvendes kan det være fordelaktig å anvende opp til 2 vekt% HALS, spesielt 0,1 til 0,5 vekt%, basert på vekten av polyolefinmaterialet.

Når delene henholdsvis stolpene består av polypropolenmaterialet er det nødvendig med et sterkt UV-stabiliserende middel som karbon black, for eksempel 1 til 5 vekt% karbon black, eller en blanding av karbon black og titandioksid, for eksempel 1 til 5 vekt% karbon black og 3 til 30 vekt% titandioksid for å kunne motstå tiår med soleksponering.

Når karbon black anvendes er den foretrukne kombinasjon monomere og oligomere HALS:

A) Monomere HALS

"Tinuvin" 770 eller 123

"Dastib" 845

"ADK-STAB LA"-52

"Hostavin"N20

B) Oligomere HALS

"Tinuvin"622, "Chimassorb" 944 eller 2020, "Hostavin" N30,

"Cyasorb" UV 3346

I en flerlags struktur blir de ovennevnte UV-stabiliserende midler og UV-absorberende midler foretrukket tilført i de ovennevnte mengder til det ytre lag, som foretrukket består av et polyetylenmateriale.

I en flerlags struktur kan det ytre lag også inneholde 0,1 til 0,5 vekt% mono-mer HALS og 0,4 til 4 vekt% oligomere HALS, basert på vekten av polyolefin materialet.

Når et kompakt rør anvendes for henholdsvis stolpene eller delene kan det monomere HALS-innhold være 0,1 til 0,5 vekt%, og det oligomere HALS-innhold kan være 0,2 til 1 vekt%, basert på vekten av polyolefinmaterialet.

Gråfargingen er kosmetisk for å gi stolpen henholdsvis delen fargen av et metall. Videre, for markering og/eller sikkerhetsformål kan stolpen eller dens ytre lag inneholde fluoreserende eller fargepigmenter i kombinasjon med UV-absorberende midler og UV-stabiliserende midler.

For å unngå bøyning av stolpene henholdsvis delene på grunn av tempera-turforskjeller mellom deres solside og skyggeside kan en hvit eller lys farge være foretrukket, dvs. i en flerlags struktur et hvitt eller lysfarget ytre lag. En grå farge kan oppnås ved å fylle polyolefin materialet med en blanding av karbon black og titandioksid, idet den hvite farge kan oppnås ved bruk av titandioksid alene.

Veibegrensingssystemdelene ifølge den foreliggende oppfinnelse er spesielt veistolper for veisikkerhetsbarrierer av forskjellig form. For eksempel kan veisikkerhetsbarrieren være basert på stolper hvortil metallstenger, skinner, vaiere og lignende, spesielt av stål eller aluminium, er forbundet.

Den foreliggende oppfinnelse dekker imidlertid også stolper for terminaler, dvs. sluttbehandlingen av en sikkerhetsbarriere. Terminalen kan anbringes både ved oppstrøms- og ved nedstrømsenden av en sikkerhetsbarriere.

I tillegg til stolpene kan veibegrensningssystemet imidlertid omfatte andre deler i samsvar med oppfinnelsen såvel som for eksempel beskyttelsesskinner og lignende. Det vil si beskyttelsesskinner fremstilt av stål, men også beskyttelsesskinner fremstilt av polyolefin ifølge oppfinnelsen kan festes til stolper i samsvar med oppfinnelsen. Andre veibegrensnings- eller sikkerhetssystemdeler fremstilt ifølge oppfinnelsen er trafikkledningsstolper både for midlertidig bruk (lange med en liten diameter) under vintertiden for å lede og gjøre det lettere å rense veien for snø og slike som anvendes langs veien i hele året, begge foretrukket utstyrt med en reflektor eller lignende.

I de følgende eksempler bestemmes slagstyrken av polyolefinmaterialene ifølge Charpy slagstyrketesten med prøvestykke med innsnitt (ISO 179/1eA) og ifølge Izod slagstyrketesten med prøvestykke uten innsnitt (ISO 180/1U).

Eksempler 1 til 4

1) HE 3490 LS, et bimodalt polyetylen (fremstilt ifølge WO 00/22040)

2) HE 2558, et peroksid tverrbundet polyetylen, tverrbindingsnivå 80% (DIN 16892)

3) BEC 5012, en beta nukleert blokk kopolymer av polypropylen

4) "Hostalen" (CRP100), et bimodalt polyetylen ("Hostalen" er et registrert vare-merke)

Eksempler 5 og 6 (Sammenligning)

5) HE 2467 BL, monomodalt polyetylen

6) BA 202 E, en polypropylen blokk kopolymer

Slagstyrkeverdiene av polyolefinmaterialene ifølge eksemplene 1 til 4 og sammenligningseksemplene 5 og 6 er vist i den følgende tabell 4.

Som vist i tabell 4 er det også fordelaktig å anvende materialet med den høy-este stivhets-/elastisitetsmodul, så lenge som energiabsorpsjonspotensialet er til-strekkelig. Jo høyere elastisitetsmodulen er desto bedre er utnyttelsen av materialet, dvs. at desto mindre material behøves.

Charpy-testingen med prøver med innsnitt er i prinsippet energi-absorpsjonen av en skadet stolpe, idet innsnittene stimulerer skader i stolpene før en kollisjon, for eksempel under fjerning av snø fra veier under vintertiden eller basert på skader gjort under kollisjon. Det kan sees at polyolefinmaterialet ifølge eksemplene 1 til 4 ifølge den foreliggende oppfinnelse viser en stor forskjell i Charpy-testingen sammenlignet med polyolefinmaterialene i sammenlignings-eksempler 5 og 6.

Ettersom slike skader er uunngåelige under levetiden av en stolpe i en veisikkerhetsbarriere er kjernen av oppfinnelsen å anvende polyolefinmaterialer med høye Charpy slagstyrkeverdier også ved lave temperaturer. I motsetning til dette varierer Izod slagstyrkeverdiene av polyolefinmaterialet anvendt ifølge oppfinnelsen ikke mye fra sammenligningseksemplene 5 og 6.

Eksempel 7 (slagstyrketest av veistolper ifølge oppfinnelsen)

Stolper ekstrudert av bimodalt polyetylen HE 3490 LS (fremstilt ifølge WO 00/22040) ble testet i samsvar med europeisk standard EN 1317-2:1998, den såkalte N2-test som omfatter en slagstyrketest basert på to kjøretøyer med forskjellig vekt og forskjellig hastighet.

Stolpene hadde en total lengde på 2 m. De besto av rør med en ytre diameter på 160 mm og en veggtykkelse på 16 mm.

Ved et teststed ble en barriere installert bestående av en beskyttelsesskinne med lengde 76 m med stolper med 4 m avstand. Hvert lengdeelement var 4 m langt. I begynnelsen og enden av beskyttelsesskinnen var en beskyttelsesskinne ført ned i grunnen over en avstand på 12 m, bestående av 17 stolper med 2,0 m avstand. Dette gir en total beskyttelsesskinnelengde, inklusive begynnelsen og enden av beskyttelsesskinnen, på 100 m. Høyden av langsgående W-elementer var 306 mm og disse var montert slik at senterlinjen av W-elementet var posisjo-nert 0,6 m fra grunnen. W-profilen er fremstilt av en stålplate med en tykkelse på 3 mm. Beskyttelsesskinnen ble installert i en vinkel på 20° i forhold til før-anslaget mot testskinnen. Anslagspunktet var 14,5 m fra oppstrøms fullt høydepunkt. Stolpene hadde en total lengde på 2 m, 1 m over grunnen og 1 m under grunnen. Alle tester ble gjennomført mellom 4°C og 5°C.

Anslagshastighet: 101 km/h (Ford Fiesta, total testmasse 922 kg) og 114 kg/h (Volvo, total testmasse 1432 kg) med en anslagsvinkel på 20 grader.

Resultater: Bilene kjører på veien før, under og etter anslagsprosessen. Kontaktlengden var 20,4 m (Ford Fiesta) henholdsvis 21 m (Volvo). Bilene viste ikke noen skader som kunne anses som farlige for føreren eller passasjerene. Selv ikke frontglassene ble brutt. Bilene passerte kravene ifølge EN 1317-1 inklusive nøkkeldetaljer som for eksempel:

De følgende spørsmål er relatert til kapittel 9 i europeisk standard NS-EN 1317-1.

- Kjøretøy bryter barriere? Nei.

- Kjøretøy passerer over barriere? Nei.

- Kjøretøy innenfor "rammen"? Ja

- Kjøretøy velter innenfor testarealet? Nei

- Vesentlige deler av kjøretøyet løsnet? Nei

Claims (15)

1. Veibegrensningssystemdeler karakterisert vedat de er fremstilt av polypropylenplastsom har en energiabsorpsjon på minst 10 kJ/m<2>ved +23°C og minst 5 kJ/m<2>ved -20°C bestemt ifølge ISO 179/1 eA med prøvestykker med innsnitt, og polypropylenplasten er beta-nukleert polypropylenplast.

2. Del ifølge krav 1, karakterisert vedat delen har en kritisk temperatur (Tcrit) under +20°C, foretrukket under +5°C, mer foretrukket under 0°C og mest foretrukket under - 15°C, målt på et rør med den ytre diameter på 110 mm og en veggtykkelse på 10 mm.

3. Del ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat den omfatter minst to lag, idet minst et lag består av et polyolefinmateriale.

4. Del ifølge krav 3, karakterisert vedat den omfatter minst to lag av forskjellige polyolefinmaterialer.

5. Del ifølge krav 3 eller 4, karakterisert vedat den omfatter en kjerne eller et indre eller i det minste et mellomliggende lag av resirkulert plastmateriale.

6. Del ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste det ytre lag inneholder karbon black som beskyttelse mot UV-nedbrytning.

7. Del ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste det ytre lag inneholder et UV-stabilisert polyolefinmateriale.

8. Del ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat i det minste det ytre lag inneholder monomere og/eller oligomere HALS som en beskyttelse mot UV-nedbrytning.

9. Del ifølge krav 7, karakterisert vedat det ytre UV-beskyttende lag har en grå farge.

10. Del ifølge krav 7, karakterisert vedat det ytre UV-beskyttende lag har en fluorescerende farge.

11. Del ifølge krav 7, karakterisert vedat det ytre UV-beskyttende lag har en lys farge.

12. Del ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den er en veistolpe.

13. Del ifølge et av de foregående krav, karakterisert vedat den er en beskyttelsesskinne for en veisikkerhetsbarriere.

14. Del ifølge et av kravene 1 til 12, karakterisert vedat den er en trafikkledestolpe.

15. Anvendelse av deler fremstilt av et bi- eller multimodalt polyetylen eller et tverrbundet polyetylen med en energiabsorpsjon på minst 10 kJ/m<2>ved +23°C og minst 5 kJ/m<2>ved -20°C bestemt ifølge ISO 179/1 eA med prøvestykker med innsnitt, som veibegrensningssystemdeler.