WO1998043806A1 - Mehrschicht-kunststoffrohr - Google Patents

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WO1998043806A1
WO1998043806A1 PCT/EP1998/001822 EP9801822W WO9843806A1 WO 1998043806 A1 WO1998043806 A1 WO 1998043806A1 EP 9801822 W EP9801822 W EP 9801822W WO 9843806 A1 WO9843806 A1 WO 9843806A1
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plastic tube
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Franz-Josef Riesselmann
Harald Eichner
Josef BRÜNEN
Paul Wolters
Nils Wehmeier
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Hewing GmbH
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    • Y10S138/01—Adhesive

Definitions

  • the invention relates to a multi-layer plastic tube that can be used to guide gases and / or fluids and in particular as a drinking water, process water or heating pipe.
  • PE Polyethylene
  • the plastics used are permeable to oxygen, which is why they are provided with a (oxygen) diffusion barrier layer, which generally surrounds the base pipe carrying the fluid from the outside.
  • EVOH ethylene vinyl alcohol
  • EVOH material is more brittle the drier it is.
  • the increase in brittleness is accompanied by a reduction in the elasticity, there is a risk of cracking and of breaking and crumbling of the material of the barrier layer. This danger arises in particular when the plastic tube is exposed to changes in length, which is the case when the temperature of the fluid in the tube changes.
  • DE 296 06 533 U1 specifies a multi-layer plastic tube, the barrier layer of which is enclosed by a protective layer.
  • PE is preferably used as the material for this protective layer.
  • the material of the protective layer is softer than the material of the barrier layer, which in addition to the advantage of mechanical protection of the barrier layer also has the disadvantage that the plastic tube is comparatively blunt on its outer surface. This disadvantage has an effect in particular when the plastic tube is pushed into empty tubes, which are mostly designed as corrugated tubes.
  • Such "tube-in-tube” lines are sometimes prefabricated, with plastic tubes of several tens of meters being inserted into corrugated tubes. Because of the blunt outer surface of the plastic tube, relatively large forces are required for this.
  • a plastic tube which has a base tube made of cross-linked PE, an oxygen diffusion barrier layer made of EVOH and an outer layer made of a linear PE. If such a pipe in a corrugated pipe or the like. Inserted cladding tube, there are also relatively high frictional forces.
  • the oxygen barrier property of the EVOH layer material is strongly dependent on the moisture in the vicinity of the pipe. This is because the higher the moisture absorption of the EVOH material, the lower its barrier property. If the pipe is connected to a connector, edges of the connector may damage the EVOH layer if handled improperly. - There are also connection techniques that require expanding the pipe. This type of connection technology is gaining increasing acceptance on the market because its handling and manufacturing costs are simple and cheap. When expanding a plastic pipe provided with an EVOH barrier layer, however, there is a risk that the EVOH layer will tear, since its stretching behavior cannot be reproduced with sufficient reliability.
  • the invention has for its object to provide a multilayer plastic tube with an oxygen diffusion barrier layer, which is protected against mechanical damage, the plastic can insert material tube comparatively easily and without excessive force in an outer tube.
  • the invention proposes a multilayer plastic tube which is provided with a base tube, a barrier layer surrounding the base tube, which is impermeable to oxygen, and - a protective layer applied to the barrier layer to protect the barrier layer from damage, the Material of the protective layer contains a lubricant.
  • a lubricant is added to the material for the protective layer, which, mixed with the other material of the protective layer, is extruded onto the barrier layer.
  • the lubricant migrates to the surface of the protective layer where it becomes effective, i.e. where it gives the multilayer plastic tube its sliding properties.
  • the lubricant is therefore, in particular, a material based on oleic acid, erucic acid amide.
  • materials based on silicone oil or tetrafluoroethylene can also be used.
  • the material of the protective layer which is preferably a
  • the multilayer plastic tube according to the invention is given not only the mechanical protective function of the barrier layer but also sliding properties which result in the insertion of the multilayer plastic tube in an empty tube simplify.
  • the combination of a plastic material and a sliding material for the production of plastic objects is known, for example, from the packaging industry of sliding films.
  • the lubricants used there can also be used in approximately the same concentrations for the protective layers of plastic tubes. This cannot be expected without further ado because the manufacturing processes of foils and plastic tubes differ significantly and plastic foils in particular have a significantly larger surface area in relation to the volume of material used than is the case with plastic tubes.
  • lubricant in the context of this invention, this also means a lubricant in the form of a so-called antiblocking agent which, by changing the surface structure, enables two objects to rub easily against one another.
  • Antiblocking agents of this type are known, for example, from plastic film production and processing.
  • the base tube is preferably located in an outer tube which is at a distance from the outer protective layer of the base tube.
  • the outer tube is made of plastic and is designed in particular as a corrugated tube.
  • this is provided with a base pipe, a barrier layer surrounding the base tube, which is impermeable to oxygen, a protective layer applied to the barrier layer to protect the barrier layer from damage and an outer tube in which the base tube is arranged and which surrounds the protective layer of the base tube with play, the inside of the outer tube being a Has lubricant.
  • the lubricant is located on the inside of an outer tube, which is expediently designed as a corrugated tube.
  • the lubricant can be added to the material of the outer tube. If the lubricant is a material based on oleic acid amide or erucic acid amide, the material migrates to the inside of the outer tube, where it performs its sliding function when the base tube with its blunt outer protective layer is pushed into the outer tube.
  • an adhesion promoter layer composed of an adhesion promoter is arranged between the latter and the base tube.
  • the material for this coupling agent is preferably modified linear LDPE.
  • a further variant of the invention relates to a multilayer plastic tube with a base tube made of, in particular, cross-linked PE, an adhesive layer surrounding the base tube made of an adhesive agent, and a intermediate layer surrounding barrier layer, which for
  • Oxygen is impermeable, and one applied to the barrier layer
  • Protective layer made of EVOH to protect the barrier layer from damage, wherein the adhesion promoter consists of a modified linear LDPE material with a density less than 926 kg / m 3 and wherein the protective layer consists of a modified linear LDPE material with a density greater than
  • LDPE materials are chosen such that the
  • Adhesion of the protective layer to the EVOH barrier layer is greater than the adhesion of the EVOH barrier layer to the adhesion promoter layer.
  • the barrier layer is formed from EVOH, while the adhesion promoter and the protective layer each consist of differently modified linear LDPE materials.
  • the modifications are chosen such that the adhesion of the protective layer to the EVOH barrier layer is greater than to the adhesion promoter layer and thus the base tube.
  • the density of the linear LDPE material of the adhesion promoter layer is less than 926 kg / m 3 and greater than 916 kg / m 3 .
  • the density of the modified linear LDPE material of the protective layer is preferably greater than 928 kg / m 3 and less than 940 kg / m 3 .
  • the choice of material for the protective layer is advantageous in that the protective layer is tough enough on the one hand to protect the brittle EVOH barrier layer arranged underneath from mechanical damage and on the other hand hard enough is to give the pipe sufficient sliding properties.
  • the protective layer consequently has sliding properties, and so far consists entirely of a material having such a property, namely the modified linear LDPE material.
  • the barrier layer lies outside the neutral zone of the multilayer plastic tube, i. H. outside the middle of the wall thickness extension of the multilayer plastic pipe.
  • All components of the multilayer plastic tube according to the invention are extruded, the barrier layer being extruded onto the extruded base tube first, in order to then subsequently extrude the protective layer onto it.
  • the layer thickness of the adhesion promoter is advantageously between 10 ⁇ m and 70 ⁇ m.
  • the thickness of the protective layer should not be less than 40 ⁇ m, so it is preferably between 40 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • the thickness of the protective layer influences the overall properties of the multilayer plastic pipe.
  • the protective layer should not be thinner than 40 ⁇ m.
  • the protective layer should consist of a comparatively tough material in order to be able to optimally use its protective function for the barrier layer.
  • a linear LDPE is therefore suitable as a material for the protective layer.
  • the tube surrounded from the outside with such a protective layer becomes relatively blunt and consequently can no longer be inserted into a corrugated tube or the like over the desired lengths. Insert the outer tube.
  • a protective layer made of a relatively tough material gives the entire tube a comparatively soft surface, which in turn leads to deformations in particular when the tube is wound up. Appearances appear like flattened outer surface areas. This has a negative influence on the optical quality of the pipe, and under certain circumstances there may also be disadvantages during assembly with regard to the requirement for a tight seal, for example a connector on the outside of the pipe.
  • the problem of the relatively high pipe friction resistance can be solved according to the invention by adding a lubricant, while the problem of the risk of deformation is counteracted according to the invention by using high-density plastics based on metallocene.
  • the total combination of the material compositions of the three around the base tube Layers arranged around it, namely the adhesive layer, the EVOH barrier layer and the protective layer bring about the following properties: good adhesion of the EVOH layer, - high toughness of the material forming the outer surface of the tube, high resistance to crack propagation, high rigidity of the outer surface of the tube forming material in order to avoid deformations, good sliding properties in order to be able to push the tube into the desired lengths in outer tubes, in particular corrugated tubes.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a tube-in-tube combination consisting of a gas- or fluid-carrying inner tube and an outer corrugated tube, and
  • Fig. 2 and 3 schematically illustrate the process steps for, for example, automatically pushing the outer tube and the inner tube into one another.
  • the inner tube 12 has a base tube 16 made of PE, to which an adhesion promoter layer 18, also based on PE, is applied.
  • a lubricant based on oleic acid is added to this material.
  • the outer tube 14 designed as a corrugated tube also consists of polyethylene.
  • the plastic inner tube 12 having the above structure can be prefabricated as a tube-in-tube combination 10 because of its good sliding properties over a very long length.
  • the frictional resistance of the outer surface 24 of the inner tube 12 and the inner surface 26 of the corrugated tube 14 is reduced, so that when the two tubes are pushed together according to FIGS. 2 and 3 significantly lower forces are required than in the case in which no lubricant is added to the material of the protective layer 22.
  • a cross-linked PE material was used for the base tube 16.
  • the adhesion promoter layer 18 was extruded onto the base tube 16.
  • the EVOH barrier layer 20 was then extruded onto the adhesive layer 18. The thickness of this layer was 50 to 100 ⁇ m.
  • Modified linear LDPE material was then extruded onto the EVOH barrier layer 20 as a protective layer 22, namely in a thickness of at least 40 ⁇ m and in particular at most 100 ⁇ m.
  • the modification of the LDPE material of the base tube 16 was chosen in such a way that the adhesion of the base tube 16 to the barrier layer 20 was specifically set, but was not optimal.
  • the modification of the LDPE material of the protective layer 22 was chosen such that the protective layer 22 was in contact with the EVOH barrier layer 20 with great adhesion.
  • the density of the LDPE material of the protective layer 22 was greater than the density of the LDPE material of the base tube 16.
  • the density of the LDPE material of the base tube 16 was between 918 and 924 kg / m 3
  • the density of the LDPE material was Protective layer 22 was between 929 and 936 kg / m 3 .
  • the choice of material for the protective layer 22 ensures good mechanical protection of the brittle barrier layer 20 with a sufficiently high resistance to surface deformation and secondly good sliding properties of the inner tube 12, so that this can be inserted into the external plastic corrugated pipe 14 without excessive frictional forces hindering this manufacturing process for pipe-in-pipe line systems.

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Abstract

Das Mehrschicht-Kunststoffrohr weist ein Basisrohr (16) und eine das Basisrohr (16) umgebende Sperrschicht (20), die für Sauerstoff undurchlässig ist, sowie eine auf die Sperrschicht (20) aufgebrachte Schutzschicht (22) zum Schutz der Sperrschicht (20) vor Beschädigungen auf, wobei das Material der Schutzschicht (22) ein Gleitmittel enthält.

Description

Mehrschicht-KunstStoffröhr
Die Erfindung betrifft ein Mehrschicht-Kunststoffröhr, das zum Führen von Gasen und/oder Fluiden und insbesondere als Trinkwasser-, Brauchwasser- oder Heizungsrohr einsetzbar ist.
Im Sanitär- und Heizungsbereich werden neben Metall- röhren auch Rohre aus Kunststoffen, z.B. Polyethylen (PE) , eingesetzt. Die dabei verwendeten Kunststoffe sind für Sauerstoff durchlässig, weshalb sie mit einer (Sauerstoff-) Diffusions-Sperrschicht versehen werden, die im allgemeinen das das Fluid führende Basisrohr von außen umgeben .
In der Praxis hat sich als Material für die Sperr- Schicht EVOH (Ethylen-Vinyl-Alkohol) bewährt. Die Diffusions-Sperrfunktion dieses Materials ist um so besser, je trockener es ist. Nachteiligerweise ist EVOH-Material umso spröder, je trockener es ist. Da mit der zunehmenden Sprodigkeit aber eine Verringerung der Elastizität einhergeht, besteht die Gefahr der Rißbildung und des Aufbrechens sowie Abbröckeln des Materials der Sperrschicht. Diese Gefahr ist insbesondere dann gegeben, wenn das Kunststoffröhr Längenveränderungen ausgesetzt ist, was bei Temperatur- wechseln des in dem Rohr befindlichen Fluids der Fall ist .
Um die zumeist spröde Diffusions-Sperrschicht vor Beschädigungen zu schützen, ist in DE 296 06 533 Ul ein Mehrschicht-Kunststoffröhr angegeben, dessen Sperrschicht von einer Schutzschicht umschlossen ist. Als Material für diese Schutzschicht wird vorzugsweise PE eingesetzt. Das Material der Schutzschicht ist weicher als das Material der Sperrschicht, was neben dem Vorteil des mechanischen Schutzes der Sperrschicht auch den Nachteil mit sich bringt, daß das Kunststoffröhr an seiner Außenfläche vergleichsweise stumpf ist. Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere dann aus, wenn das Kunststoffröhr in zumeist als Wellrohre ausgebildete Leerrohre geschoben wird. Derartige "Rohr- In-Rohr" - Leitungen werden mitunter vorkonfektioniert, wobei Kunststoffröhre von mehreren zig Metern in Wellrohre eingeschoben werden. Wegen der stumpfen Außenfläche der Kunststoffröhre sind hierfür relativ große Kräfte erforderlich. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Antriebselemente der Vorschubeinrichtung zum Einführen des Kunststoffrohres in das Wellrohr auf dem Kunst- stoffrohr reiben, was zu einer Erwärmung des Kunststoffrohres und damit zu Beschädigungen von dessen Schutzschicht führen kann. Ein Rutschen der Antriebs- organe der Vorschubeinrichtung auf dem Kunststoffrohr hat auch den Nachteil, daß bei der automatischen Vorkonfektionierung nun nicht mehr sichergestellt ist, daß die gewünschte, voreingestellte Länge an Kunststoffröhr in das Wellrohr eingeführt ist.
Aus DE-U-81 04 908 ist ein Kunststoffröhr bekannt, das ein Basisrohr aus vernetztem PE, eine Sauerstoff - Diffusionssperrschicht aus EVOH und eine Außenschicht aus einem linearen PE aufweist. Wird ein solches Rohr in ein Wellrohr o. dgl . Hüllrohr eingeschoben, entstehen ebenfalls relativ hohe Reibungskräfte.
Aus US-A-4, 299,256 ist es bekannt, der PVC-Außenschicht eines Kunststoffrohres Silikonöl beizumischen, um die Reibung an der Außenfläche des Rohres zu verringern. Zusammengefaßt ergeben sich also im Zusammenhang mit PEXLRohren, auf die eine Haftvermittlerschicht und darauf eine EVOH-Schicht aufgetragen sind, wobei die Schichtdicke dieser äußeren Schichten jeweils bei ca. 100 μm liegt, folgende Schwierigkeiten:
Durch die Biegewechselbeanspruchungen im Bereich von Bögen der verlegten Rohre können durch die Sprodigkeit Rißbildungen auftreten. Die Folge davon kann einmal ein Ablösen der EVOH-Schicht und eine Rißfortbildung mit im schlimmsten Fall der
Folge des Bruches des Rohres sein.
Die Sauerstoffbarriereeigenschaft des EVOH- Schichtmaterials ist stark von der Feuchtigkeit der Umgebung des Rohres abhängig. Je höher nämlich die Feuchtigkeitsaufnahme des EVOH-Materials ist, desto geringer ist seine Barriereeigenschaft. Beim Anschluß des Rohres an einen Verbinder können bei unsachgemäßer Handhabung Kanten des Verbinders die EVOH-Schicht beschädigen. - Ferner existieren Verbindungstechniken, die ein Aufweiten des Rohres erforderlich machen. Diese Art von Verbindungstechnik erfährt eine zunehmende Akzeptanz am Markt , da ihre Handhabung und ihre Herstellungskosten einfach bzw. günstig sind. Beim Aufweiten eines mit einer EVOH-Sperrschicht versehenen Kunststoffrohres besteht jedoch die Gefahr, daß die EVOH-Schicht reißt, da ihr Dehnverhalten nicht ausreichend zuverlässig reproduzierbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrschicht-Kunststoffröhr mit Sauerstoffdiffusions- Sperrschicht zu schaffen, die gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist, wobei sich das Kunst- stoffrohr vergleichsweise einfach und ohne übermäßig großen Kraftaufwand in ein Außenrohr einschieben läßt .
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Mehrschicht-Kunststoffröhr vorgeschlagen, das versehen ist mit einem Basisrohr, einer das Basisrohr umgebenden Sperrschicht, die für Sauerstoff undurchlässig ist, und - einer auf die Sperrschicht aufgebrachten Schutzschicht zum Schutz der Sperrschicht vor Beschädigungen, wobei das Material der Schutzschicht ein Gleitmittel enthält.
Erfindungsgemäß ist dem Material für die Schutzschicht ein Gleitmittel beigemengt, das, vermischt mit dem übrigen Material der Schutzschicht, auf die Sperrschicht aufextrudiert wird. Beim Erstarren des Materials der Schutzschicht sowie im erstarrten Zustand migriert das Gleitmittel an die Oberfläche der Schutzschicht, wo es wirksam wird, d.h. wo es dem Mehrschicht-Kunststoffröhr seine Gleiteigenschaften verleiht. Bei dem Gleitmittel handelt es sich daher insbesondere um ein Material auf Ölsäureamid- , Erucasäureamid-Basis . Alternativ können auch Materialien auf Silikonöl- oder Tetrafluorethylen-Basis verwendet werden.
Aufgrund des Zusatzes von Gleitmittel zum Material der Schutzschicht, bei dem es sich vorzugsweise um ein
Material auf PE-Basis handelt, werden dem erfindungsgemäßen Mehrschicht-Kunststoffröhr neben der mechanischen Schutzfunktion der Sperrschicht auch Gleiteigenschaften verliehen, die das Einführen des Mehrschicht-Kunststoffrohres in ein Leerrohr vereinfachen. Die Kombination aus einem Kunststoff- material und einem Gleitmaterial zur Herstellung von Kunststoff-Gegenständen ist beispielsweise aus der Verpackungsindustrie von gleitfähigen Folien her bekannt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß die dort verwendeten Gleitmittel in etwa in den gleichen Konzentrationen auch für die Schutzschichten von Kunststoffröhren eingesetzt werden können. Dies kann deshalb nicht ohne weiteres erwartet werden, weil sich die Herstellungsprozesse von Folien und Kunst - stoffrohren deutlich unterscheiden und Kunststoff- Folien insbesondere eine wesentlich größere Oberfläche bezogen auf das eingesetzte Materialvolumen aufweisen als dies bei Kunststoffröhren der Fall ist.
Wenn im Rahmen dieser Erfindung von einem "Gleitmittel" die Rede ist, so ist damit auch ein Gleitmittel in Form eines sogenannten Antiblockmittels gemeint, das durch Veränderung der Oberflächenstruktur es ermöglicht, daß zwei Gegenstände leichtgängig aneinander reiben. Derartige Antiblockmittel sind beispielsweise aus der Kunststoff-Folienfertigung und -Verarbeitung bekannt.
Vorzugsweise befindet sich das Basisrohr in einem Außenrohr, das zur außenliegenden Schutzschicht des Basisrohres einen Abstand aufweist. Das Außenrohr besteht aus Kunststoff und ist insbesondere als Wellrohr ausgebildet .
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mehrschicht- Kunststoffrohres ist dieses bei einer Variante versehen mit einem Basisrohr, einer das Basisrohr umgebenden Sperrschicht, die für Sauerstoff undurchlässig ist, einer auf die Sperrschicht aufgebrachten Schutzschicht zum Schutz der Sperrschicht vor Beschädigungen und einem Außenrohr, in dem das Basisrohr angeordnet ist und das die Schutzschicht des Basisrohres mit Spiel umgibt , wobei die Innenseite des Außenrohres ein Gleit - mittel aufweist.
Bei dieser Variante der Erfindung befindet sich das Gleitmittel an der Innenseite eines Außenrohres, welches zweckmäßigerweise als Wellrohr ausgebildet ist . Das Gleitmittel kann in diesem Fall dem Material des Außenrohres zugeschlagen sein. Handelt es sich bei dem Gleitmittel um ein Material auf Ölsäureamid- oder Erucasäureamid-Basis, so migriert das Material an die Innenseite des Außenrohres, wo es seine Gleitfunktion entfaltet, wenn das Basisrohr mit seiner stumpfen äußeren Schutzschicht in das Außenrohr geschoben wird.
Bei beiden zuvorgenannten Varianten ist es je nach Wahl des Materials der Sperrschicht von Vorteil, wenn zwischen dieser und dem Basisrohr eine Haftvermittlerschicht aus einem Haftvermittler angeordnet ist . Bei dem Material für diesen Haftvermittler handelt es sich vorzugsweise um modifiziertes lineares LDPE .
Eine weitere Variante der Erfindung betrifft ein Mehrschicht-Kunststoffröhr mit einem Basisrohr aus insbesondere vernetztem PE, einer das Basisrohr umgebenden Haftvermittlerschicht aus einem Haftvermittler, einer die Haft- vermittlerschicht umgebenden Sperrschicht, die für
Sauerstoff undurchlässig ist, und einer auf die Sperrschicht aufgebrachten
Schutzschicht aus EVOH zum Schutz der Sperrschicht vor Beschädigungen, wobei der Haftvermittler aus einem modifizierten linearen LDPE-Material mit einer Dichte kleiner als 926 kg/m3 besteht und wobei die Schutzschicht aus einem modifizierten linearen LDPE-Material mit einer Dichte größer als
928 kg/m3 besteht, wobei die Modifizierungen der beiden linearen
LDPE-Materialien derart gewählt sind, daß die
Haftung der Schutzschicht an der EVOH-Sperrschicht größer ist als die Haftung der EVOH-Sperrschicht an der Haftvermittlerschicht .
Bei dieser Variante der Erfindung ist die Sperrschicht aus EVOH gebildet, während der Haftvermittler und die Schutzschicht jeweils aus unterschiedlich modifizierten linearen LDPE-Materialien bestehen. Die Modifizierungen sind derart gewählt, daß die Haftung der Schutzschicht an der EVOH-Sperrschicht größer ist als an der Haft- vermittlerschicht und damit dem Basisrohr. Insbesondere ist die Dichte des linearen LDPE-Materials der Haftvermittlerschicht kleiner als 926 kg/m3 und größer als 916 kg/m3. Die Dichte des modifizierten linearen LDPE- Materials der Schutzschicht ist vorzugsweise größer als 928 kg/m3 und kleiner als 940 kg/m3.
Wie sich herausgestellt hat, ist die Wahl des Materials für die Schutzschicht insofern vorteilhaft, als die Schutzschicht einerseits zäh genug ist, um die darunter angeordnete spröde EVOH-Sperrschicht vor mechanischen Beschädigungen zu schützen und andererseits hart genug ist, um dem Rohr ausreichende Gleiteigenschaften zu verleihen. Die Schutzschicht weist demzufolge Gleit - eigenschaften auf, besteht also insoweit durch und durch aus einem eine derartige Eigenschaft aufweisenden Material, nämlich dem modifizierten linearen LDPE- Material .
In vorteilhafter Weiterbildung sämtlicher Varianten der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Sperrschicht außerhalb der neutralen Zone des Mehrschicht- Kunststoffrohres liegt, d. h. außerhalb der Mitte der Wanddickenerstreckung des Mehrschicht-Kunststoffrohres .
Sämtliche Bestandteile des erfindungsgemäßen Mehrschicht-Kunststoffrohres sind extrudiert, wobei auf das extrudierte Basisrohr zunächst die Sperrschicht aufextrudiert wird, um dann anschließend auf diese die Schutzschicht zu extrudieren.
Vorteilhafterweise liegt die Schichtdicke des Haftvermittlers zwischen 10 μm und 70 μm. Die Dicke der Schutzschicht sollte 40 μm nicht unterschreiten, liegt also vorzugsweise zwischen 40 μm und 100 μm.
Bei Verwendung der zuvor beschriebenen Schichtenfolge aus Haftvermittlerschicht, Sperrschicht und Schutzschicht um das Basisrohr herum wird erreicht, daß ein eventuell in der Sperrschicht auftretender Riß sich in der Haftvermittlerschicht mehr oder weniger "totläuft" und damit das unter der Haftvermittlerschicht angeordnete Basisrohr nicht mehr angreifen kann. Ursache für diese Erscheinung des "Totlaufens" eines Risses ist die Verwendung eines Haftvermittlers auf Basis eines linearen LDPE mit der oben angegebenen Dichte, wobei die Dicke dieser Haftvermittlerschicht zweckmäßigerweise zwischen 10 "und 70 μm liegt.
Wie sich in überraschender Weise herausgestellt hat, beeinflußt die Dicke der Schutzschicht die Gesamt- eigenschaften des Mehrschicht-Kunststoffrohres . Die Schutzschicht sollte nicht dünner als 40 μm sein.
Grundsätzlich gilt, daß die Schutzschicht aus einem vergleichsweise zähen Material bestehen sollte, um ihre Schutzfunktion für die Sperrschicht optimal ausnutzen zu können. An sich eignet sich also als Material für die Schutzschicht ein lineares LDPE . Allerdings wird das mit einer solchen Schutzschicht von außen umgebene Rohr relativ stumpf und läßt sich demzufolge nicht mehr über die gewünschten Längen in beispielsweise ein Wellrohr o. dgl . Außenrohr einschieben. Außerdem verleiht eine Schutzschicht aus einem relativ zähen Material dem gesamten Rohr eine vergleichsweise weiche Oberfläche, die wiederum zu Deformationen insbesondere beim Aufwickeln des Rohres führt. Es treten Erscheinungen wie abgeflachte Außenflächenbereiche auf . Hierdurch wird die optische Qualität des Rohres negativ beeinflußt, wobei unter Umständen auch Nachteile bei der Montage bezüglich des Erfordernisses eines dichten Abschlusses beispielsweise eines Verbinders außen am Rohr einhergehen.
Das Problem des relativ hohen Rohrreibungswiderstandes kann erfindungsgemäß durch die Zugabe eines Gleitmittels gelöst werden, während dem Problem der Deformationsgefahr erfindungsgemäß durch Verwendung von Kunststof materialien hoher Dichte auf Metallocenbasis entgegengewirkt wird. Die Gesamtkombination der Materialzusammensetzungen der drei um das Basisrohr herum angeordneten Schichten, nämlich der Haft- vermittlerschicht, der EVOH-Sperrschicht und der Schutzschicht bewirken die folgenden Eigenschaften: gute Haftung der EVOH-Schicht, - hohe Zähigkeit des die Außenfläche des Rohres bildenden Materials, hoher Widerstand gegen Rißfortpflanzung, hohe Steifigkeit des die Außenfläche des Rohres bildenden Materials zwecks Vermeidung von Deformationen, gute Gleiteigenschaften, um das Rohr in den gewünschten Längen in Außenrohre, insbesondere Wellrohre schieben zu können.
Nachfolgend werden anhand der Figuren zwei Ausführungs- beispiele der Erfindung näher erläutert . Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohr-In-Rohr- Kombination bestehend aus einem gas- oder fluidführenden Innenrohr und einem Außen- Wellrohr, und
Fign. 2 und 3 schematisch die Verfahrensschritte zum beispielsweise automatischen Ineinanderschieben des Außenrohres und des Innenrohres .
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Rohr-In-Rohr-Kombination 10 mit einem Innenrohr 12 und einem äußeren Wellrohr 14. Das Innenrohr 12 weist ein Basisrohr 16 aus PE auf, auf das eine Haftvermittlerschicht 18 auf ebenfalls PE- Basis aufgebracht ist. Außen auf die Haftvermittlerschicht 18 ist eine EVOH-Sperrschicht 20 aufgebracht, die verhältnismäßig spröde ist. Zum Schutz der EVOH- Sperrschicht 20 ist diese von einer Schutzschicht 22 umgeben, die aus einem relativ zähen Material besteht und beispielsweise das Material der Haftvermittlerschicht 18 aufweist. Diesem Material ist ein Gleit- mittel auf Ölsäureamid-Basis zugesetzt. Hierdurch werden dem Innenrohr 12 trotz des im Vergleich zur EVOH- Sperrschicht zähen und stumpfen Schutzschicht 22 außerordentlich gute Gleiteigenschaften verliehen. Das als Wellrohr ausgeführte Außenrohr 14 besteht ebenfalls aus Polyethylen.
Das den obigen Aufbau aufweisende Kunststoff-Innenrohr 12 läßt sich wegen seiner guten Gleiteigenschaften über recht große Länge als Rohr-In-Rohr-Kombination 10 vorkonfektionieren. Der Reibungswiderstand der Außenfläche 24 des Innenrohres 12 und der Innenfläche 26 des Wellrohres 14 ist reduziert, so daß beim Zusammenschieben der beiden Rohre gemäß den Fign. 2 und 3 wesentlich geringere Kräfte erforderlich sind als in dem Fall, in dem dem Material der Schutzschicht 22 kein Gleitmittel zugesetzt ist.
Mit dem hier beschriebenen Innenrohr 12 ist also ein Kunststoff-Mehrschichtrohr geschaffen, das trotz des Vorsehens einer mechanischen Schutzschicht für die Sauerstoffdiffusions-Sperrschicht 20 über gute Gleiteigenschaften verfügt.
Unter Zugrundelegung der anhand von Fig. 1 beschriebenen Schichtenfolge des Mehrschicht - Innenrohres 12 wurde dieses in folgender Material - Zusammensetzung hergestellt. Für das Basisrohr 16 wurde ein vernetztes PE-Material verwendet. Auf das Basisrohr 16 wurde die Haftvermittlerschicht 18 aufextrudiert . Als Material für die Ha tvermittlerschicht 18 wurde ein modifiziertes lineares LDPE-Material verwendet. Dieses Material wurde in einer Schichtdicke von 10 μm bis 70 μm, insbesondere 50 μm aufgetragen. Auf die Haft- vermittlerschicht 18 wurde anschließend die EVOH- Sperrschicht 20 aufextrudiert . Die Dicke dieser Schicht betrug 50 bis 100 μm. Als Schutzschicht 22 wurde dann auf die EVOH-Sperrschicht 20 modifiziertes lineares LDPE-Material aufextrudiert , und zwar in einer Dicke von mindestens 40 μm und insbesondere höchstens 100 μm.
Die Modifizierung des LDPE-Materials des Basisrohres 16 wurde derart gewählt, daß die Haftung des Basisrohres 16 zur Sperrschicht 20 zwar gezielt eingestellt, jedoch nicht optimal war. Demgegenüber wurde die Modifizierung des LDPE-Materials der Schutzschicht 22 derart gewählt, daß die Schutzschicht 22 mit großer Haftung an der EVOH-Sperrschicht 20 anlag. Die Dichte des LDPE- Materials der Schutzschicht 22 war größer als die Dichte des LDPE-Materials des Basisrohres 16. Insbesondere lag die Dichte des LDPE-Materials des Basisrohres 16 zwischen 918 und 924 kg/m3, während die Dichte des LDPE-Materials der Schutzschicht 22 zwischen 929 und 936 kg/m3 betrug. Neben einem gutem Verbund der einzelnen Schichten des Innenrohres 12 sorgt die Wahl des Materials für die Schutzschicht 22 zum einen für einen guten mechanischen Schutz der spröden Sperrschicht 20 bei ausreichend hoher Widerstandsfähigkeit gegen Oberflächenverformungen und zum anderen für gute Gleiteigenschaften des Innenrohres 12, so daß sich dieses in das außenliegende Kunststoff-Wellrohr 14 einschieben ließ, ohne daß diesen Herstellungsprozeß für Rohr-in-Rohr-Leitungssysteme behindernde übermäßig hohe Reibungskräfte auftreten.

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Mehrschicht -Kunststoffrohr mit einem Basisrohr (16) , einer das Basisrohr (16) umgebenden Sperrschicht (20) , die für Sauerstoff undurchlässig ist, und einer auf die Sperrschicht (20) aufgebrachten Schutzschicht (22) zum Schutz der Sperrschicht (20) vor Beschädigungen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß das Material der Schutzschicht (22) ein Gleitmittel enthält .
2. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitmittel Ölsäureamid, Erucasäureamid, Silikonöl oder Tetrafluorethylen aufweist.
3. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Basisrohr (16) und der Sperrschicht (20) eine Haft- vermittlerschicht (18) angeordnet ist.
4. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Schutzschicht ein Haftvermittler ist, dem Gleitmittel zugesetzt ist.
5. Mehrschicht -Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Basisrohr (16) und der Sperrschicht (20) eine Haftvermittlerschicht (18) angeordnet ist .
6. Mehrschicht-Kunststoffröhr mit einem Basisrohr (16) aus insbesondere vernetztem PE, einer das Basisrohr (16) umgebenden Haft- vermittlerschicht (18) aus einem Haftvermittler, einer die Haftvermittlerschicht umgebenden Sperrschicht (20) , die für Sauerstoff undurchlässig ist, und einer auf die Sperrschicht (20) aufgebrachten Schutzschicht (22) aus EVOH zum Schutz der Sperrschicht (20) vor Beschädigungen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß der Haftvermittler (18) aus einem modifizierten linearen LDPE-Material mit einer Dichte kleiner als 926 kg/m3 besteht und daß die Schutzschicht (22) aus einem modifizierten linearen LDPE-Material mit einer Dichte größer als 928 kg/m3 besteht, wobei die Modifizierungen der beiden linearen LDPE-Materialien derart gewählt sind, daß die Haftung der Schutzschicht (22) an der EVOH- Sperrschicht (20) größer ist als die Haftung der EVOH-Sperrschicht (20) an der Haft- vermittlerschicht (18) .
7. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des linearen LDPE-Materials der Haftvermittlerschicht (18) zwischen 916 und 927 kg/m3, insbesondere 918 und 927 kg/m3, 916 und 924 kg/m3 oder 918 und 924 kg/m3 liegt.
8. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des linearen LDPE-Materials der Schutzschicht (22) zwischen 927 und 940 kg/m3, insbesondere 927 und 936 kg/m3, 929 und 940 kg/m3 oder 929 und 936 kg/m3 liegt .
9. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Haftvermittlerschicht (18) zwischen 10 μm und 70 μm beträgt.
10. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schutzschicht (22) zwischen 40 μm und 100 μm beträgt .
11. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) außerhalb der Mitte der Wanddickenerstreckung zwischen der Innenseite des Basisrohres (16) und der Außenseite der Schutzschicht (22) angeordnet ist.
12. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisrohr (10) , die Sperrschicht (20) und die Schutzschicht (22) sämtlich extrudiert sind.
13. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisrohr (16) in einem Außenrohr (14) angeordnet ist, das die Schutzschicht (22) des Basisrohres (16) mit Spiel umgibt.
14. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (22) Metallocen aufweist.
15. Mehrschicht-Kunststoffröhr mit einem Basisrohr (16) , einer das Basisrohr (16) umgebenden Haft- vermittlerschicht (18) , einer die Haftvermittlerschicht (18) umgebenden
Sperrschicht (20) , die für Sauerstoff undurchlässig ist, einer auf die Sperrschicht (20) aufgebrachten
Schutzschicht (22) zum Schutz der Sperrschicht
(20) vor Beschädigungen und einem Außenrohr (14) , in dem das Basisrohr (16) angeordnet ist und das die Schutzschicht (22) des Basisrohres (16) mit Spiel umgibt, wobei die Innenseite des Außenrohres (14) ein
Gleitmittel aufweist .
16. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten einzeln oder gemeinsam die Materialien gemäß den Ansprüchen 6 bis 14 aufweisen.
17. Mehrschicht-Kunststoffröhr nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (14) als Wellrohr ausgebildet ist.
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