DE102016113352A1

DE102016113352A1 - Mehrschichtiger Schlauch

Info

Publication number: DE102016113352A1
Application number: DE102016113352.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Ott; Klaus Wazlawik; Stefan Eibl; Jörg Müller; Steven Schmidt
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-02-16
Also published as: DE202015104169U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Schlauch 1 mit einer Wandung 1.1, die eine erste Schicht 1.1.1 aufweist, die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, wobei das Polymermaterial ausgewählt ist aus einem Polybuten-Homopolymer oder einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Copolymers, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, und mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, wobei das Polymermaterial einen Biege-E-Modul nach ISO 178 von ≤ 35 MPa, eine Shore A Härte nach ISO 868 von ≤ 90 und einen Druckverformungsrest nach ISO 815 bei 23°C, 72h, 15%-Dehnung von kleiner oder gleich 35% aufweist, und einer mit dieser verbundenen zweiten Schicht 1.1.2, die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, welches eine Dichte nach ISO 1183 von 0,87 bis 0,910 g/cm3, einen MFR-Wert nach ISO 1133 von 0,50 bis 3,5 g/10 min (190 °C, 2,16 kg), ein Biege-E-Modul nach ISO 178 von 36 bis 150 MPa und eine Shore A Härte nach ISO 868 von 75 bis 95 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Schlauch und ein Fluidaufnahme-, Speicher-, und -leitsystem mit wenigstens einem solchen mehrschichtigen Schlauch.
Schläuche finden vielfältigen Einsatz zur Aufnahme, Speicherung und Leitung von Fluiden.
Da Schläuche häufig in Radien zu verlegen sind, wird das die Schlauchwand bildende Polymermaterial sehr oft mit Weichmachern versehen, um sicherzustellen, dass die notwendige Flexibilität des Schlauches für die Verlegung gegeben ist.
Insbesondere bei Anwendungen, bei denen es auf die Reinheit und Sauberkeit des im Schlauch geförderten Fluids ankommt, ist der Einsatz von Weichmachern meistens unerwünscht oder unterliegt Restriktionen.
Insbesondere, was den Einsatz von Schläuchen bei Trinkwasseranwendungen angeht, herrschen ganz bestimmte Voraussetzungen, die den Einsatz von Weichmachern massiv beschränken oder sogar unmöglich machen.
Daneben gibt es eine Reihe von Regelwerken und Vorschriften, denen Schläuche nach dem jeweiligen Einsatzzweck entsprechen müssen.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, einen Schlauch zur Verfügung zu stellen, der eine hohe Flexibilität aufweist, dabei ohne den Einsatz von Weichmachern im Polymermaterial der Wandung auskommt, inert gegen eine Vielzahl von Fluiden ist, den Anforderungen an die einschlägigen Vorschriften für die Leitung von Trinkwasser genügt und darüber hinaus kostengünstig zugänglich ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fluidaufnahme-, -speicher-, und -leitsystem zur Verfügung zu stellen, das einen solchen Schlauch umfasst.
Die Lösung der ersten Aufgabe erfolgt gemäß Anspruch 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein mehrschichtiger Schlauch diese Aufgabe löst, wenn er eine Wandung aufweist, die eine erste Schicht aufweist, die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, wobei das Polymermaterial ausgewählt ist aus einem Polybuten-Homopolymer oder einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Copolymers, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, mit einem Polyolefin und / oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, und mit einem Polyolefin und / oder einem Styrolblockcopolymer, wobei das Polymermaterial einen Biege-E-Modul nach ISO 178 von ≤ 35 MPa, eine Shore A Härte nach ISO 868 von ≤ 90 und einen Druckverformungsrest nach ISO 815 bei 23°C, 72h, 15%-Dehnung von kleiner oder gleich 35% aufweist, und einer mit dieser verbundenen zweiten Schicht, die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, welches eine Dichte nach ISO 1183 von 0,87 bis 0,910 g/cm³, einen MFR-Wert nach ISO 1133 von 0,50 bis 3,5 g/10 min (190 °C, 2,16 kg), ein Biege-E-Modul nach ISO 178 von 36 bis 150 MPa und eine Shore A Härte nach ISO 868 von 75 bis 95 aufweist.
Ein derartiger Schlauch gemäß vorliegender Erfindung weist eine hohe Flexibilität auf, lässt sich insbesondere in sehr engen Radien verlegen, ohne dass es zu einem Abknicken und damit zu einer Verkleinerung oder zu einem Verschluss des Lumenquerschnitts kommt, genügt den einschlägigen Trinkwasserverordnungen, weist eine hohe Druck- und Temperaturbeständigkeit auf und ist einfach und kostengünstig bereitstellbar.
Im Polymermaterial der ersten und zweiten Schicht ist kein Weichmacher enthalten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Lumen des mehrschichtigen Schlauches von der ersten Schicht oder von der zweiten Schicht begrenzt ist.
Der mehrschichtige Schlauch der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausführung derart aufgebaut, dass die erste Schicht das Lumen begrenzt.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mehrschichtige Schlauch so aufgebaut, dass die zweite Schicht das Lumen begrenzt.
Der mehrschichtige Schlauch der vorliegenden Erfindung ist dann in besonders vorteilhafter Weise ausgebildet, wenn vorgesehen ist, dass das Polybuten-Copolymer ein Buten-1-Ethylen-Copolymer ist und/oder ein Buten-1-Propen-Copolymer ist, und das Polyolefin ein Polyolefin-Homopolymer und/oder ein Polyolefin-Copolymer ist, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, und/oder ein Polyolefinelastomer ist, welches ethylen- oder propylenbasierend ist und mindestens ein Comonomer mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweist, und/oder aus einem Reaktorblend besteht, hergestellt im Multizonenreaktor, welches Mischungen aus Polypropylen, Polyethylen und Copolymeren aufweist, und/oder ein Poly-alpha-Olefin-Copolymer ist, welches aus alpha-olefinischen Monomeren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen aufgebaut ist und eine gewichtsmittlere Molmasse, Mw, größer gleich 4.000 g/mol aufweist, und/oder eine Mischung hieraus ist, wobei das Polyolefin-Homopolymer oder Polyolefin-Copolymer vorzugsweise ein Polypropylen, ein Polypropylen-Polyethylen-Copolymer, ein Polypropylen-Copolymer, ein Polybuten-1 oder ein Polyisobuten, oder ein Polyproylen-Random-Copolymer ist, und wobei das Polyolefinelastomer ein Ethylen-Hexen/Octen-Copolymer oder ein Polybuten-Copolymer oder ein Buten-1-Ethylen-Copolymer oder ein thermoplastisches Polyolefin (TPO) ist, und wobei das alpha olefinische Monomer ausgewählt ist aus einem Propylen und/oder einem 1-Buten und/oder einem 1-Hexen und/oder einem 1-Octen und/oder einem 3-Methyl-1-buten und/oder einem 3-Methylhexen und/oder einem 3-Methyl-1-hepten und/oder einem 4-Methyl-1-penten und/oder einem 6-Methyl-1-hepten, wobei optional als weitere Monomereinheit Ethylen und/oder Styrol und/oder Butadien in der Polymerkette enthalten ist.
Durch die Auswahl des Polybuten-Copolymers weist der mehrschichtige Schlauch eine besonders hohe Flexibilität auf.
In einer sehr günstigen Fortbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der mehrschichtige Schlauch derart gebildet ist, dass das Polymermaterial der ersten Schicht eine Dichte nach ISO 1183 von ≤ 0,893 g/cm³, einen MFR-Wert nach ISO 1133 von 0,10 bis 5,0 g/10 min (190°C, 2,16 kg), einen Zug-E-Modul nach ISO 527 von ≤ 25 MPa und einen Druckverformungsrest nach ISO 815 bei 70°C, 24h, 15%-Dehnung von kleiner oder gleich 80% aufweist.
Ein Polymermaterial, wie vorstehend beschrieben, ist besonders vorteilhaft geeignet, die erste Schicht des mehrschichtigen Schlauches zu bilden.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Schlauch zeichnet sich in einer sehr bevorzugten Fortentwicklung dadurch aus, dass das Polymermaterial der zweiten Schicht entweder eine Mischung aus Polybuten und einem weiteren Polymer, ausgewählt aus einem Polyolefin und einem Styrolblockcopolymer ist, oder ein Polyolefin oder ein Styrolblockcopolymer, oder eine Mischung der beiden Vorgenannten ist.
Ein Polymermaterial mit den oben genannten technischen Werten erfüllt die Anforderungen, die an den mehrschichtigen Schlauch gestellt werden, in ganz besonders günstiger Weise.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass zwischen der ersten Schicht, wobei diese die Zusammensetzung und die mechanischen und physikalischen Eigenschaften gemäß vorherstehender Beschreibung aufweist, und der zweiten Schicht, wobei diese die Zusammensetzung und die mechanischen und physikalischen Eigenschaften gemäß vorherstehender Beschreibung aufweist, eine sehr gute Haftung gegeben ist.
Der mehrschichtige Schlauch der vorliegenden Erfindung lässt sich in einer sehr bevorzugten Weise dadurch weiterbilden, dass zwischen der ersten und der zweiten Schicht eine Haftvermittlerschicht angeordnet ist.
Eine solche Haftvermittlerschicht zwischen der ersten und der zweiten Schicht des mehrschichtigen Schlauches bewirkt, dass die erste und die zweite Schicht äußerst fest miteinander verbunden sind.
Die Festigkeit der Verbindung kann durch die Auswahl des Haftvermittlers vorgegeben werden.
Die Haftvermittlerschicht kann auf die jeweils zu verbindenden Polymermaterialien der ersten und der zweiten Schicht abgestimmt werden, um somit eine besonders gute Haftung zwischen der ersten und der zweiten Schicht des mehrschichtigen Schlauches zu erreichen.
Die Haftung kann so weit gesteigert sein, dass die erste und die zweite Schicht praktisch untrennbar miteinander verbunden sind.
Die Auswahl der Polymermaterialien der ersten Schicht gemäß vorstehend genannter Zusammensetzung und deren mechanische und physikalische Eigenschaften ermöglichen, einen besonders knickbeständigen Schlauch zur Verfügung zu stellen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde weiterhin erkannt, dass sich die Auswahl der Polymermaterialien der zweiten Schicht, mit der Zusammensetzung und den mechanischen und physikalischen Eigenschaften gemäß vorherstehender Beschreibung, ganz besonders vorteilhaft auf die Extrudierbarkeit des Schlauches auswirkt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass es besonders günstig ist, wenn vorgesehen ist, dass die Dicke der ersten Schicht des mehrschichtigen Schlauches das 4 bis 15-fache der Dicke der zweiten Schicht beträgt, oder dass die Dicke der zweiten Schicht das 4 bis 15-fache der Dicke der ersten Schicht beträgt. Durch diese Maßnahme kann der mehrschichtige Schlauch der vorliegenden Erfindung in ganz besonders günstiger Weise an die Anforderungen des Kunden hinsichtlich Flexibilität, Knickbeständigkeit, Druckbeständigkeit und Festigkeit angepasst werden.
In einer günstigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mehrschichtige Schlauch eine Schutzschicht aufweist, die als äußerste Schicht auf dem mehrschichtigen Schlauch angeordnet ist. Diese Schutzschicht kann ein thermoplastisches Polymermaterial enthalten oder aus einem thermoplastischen Polymermaterial bestehen. In bevorzugter Weise ist die Schutzschicht aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyethylen, das unvernetzt, teilvernetzt oder vernetzt vorliegt, gebildet.
Eine Schutzschicht schützt den mehrschichtigen Schlauch insbesondere bei der Herstellung, der Lagerung, dem Verlegen und dem Dauergebrauch vor Beschädigungen und kann somit die Einsatzdauer und den Betrieb sowie die Nutzung des Schlauches über einen langen Zeitraum sicherstellen.
Der mehrschichtige Schlauch der vorliegenden Erfindung lässt sich in besonders vorteilhafter Weise weiterbilden, wenn vorgesehen ist, dass wenigstens eine Armierungsschicht auf einer Schicht oder in einer Schicht angeordnet ist.
Durch das Vorsehen einer Armierungsschicht kann der mehrschichtige Schlauch besonders druckfest ausgelegt werden.
Als Armierungselemente zur Bildung der Armierungsschicht sind beispielsweise Filamente oder Fäden einsetzbar, mit denen eine Umflechtung vorgenommen wird, sodass die Armierungsschicht auf einer Schicht oder in einer Schicht angeordnet ist.
Als Filamente oder Fäden zur Armierung eignen sich insbesondere Polymermaterialien, wie Aramid, Polyethylenterephthalat, Polyamid, Polyacrylnitril, Cellulose, Polyolefine (unvernetzt oder vernetzt), als anorganische Filamente oder Fasern solche aus Kohlenstoff, Glas oder Edelstahl. Auch Naturfasern können zur Armierung eingesetzt werden, diese umfassen Polysaccharide, Regeneratfasern, Modalfasern und Spinnenseide.
In besonders bevorzugter Weise ist die Armierungsschicht auf einer Schicht durch einen Flechtprozess hergestellt, wobei die Armierungsschicht beispielsweise im Co-Extrusionsverfahrens mit einer weiteren Schicht überzogen ist, wodurch die Armierungsschicht in der Wandung des mehrschichtigen Schlauches eingebettet ist.
In einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung ist als Armierungsschicht auch wenigstens ein Filament oder Faden zu verstehen, der in oder an einer Schicht des mehrschichtigen Schlauches bevorzugt in Längsrichtung angeordnet ist. Ganz bevorzugt ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Schlauches, bei dem zwei, drei oder vier Filamente oder Fäden an oder in einer Schicht in Längsrichtung des mehrschichtigen Schlauches ausgebildet sind. In vorteilhafter Weise sind dabei die zwei, drei oder vier Filamente oder Fäden um den Umfang an oder in der Schicht zu ihren jeweiligen Nachbarn gleich beabstandet. Ein derartiger mehrschichtiger Schlauch weist eine hohe Flexibilität auf, was Biegebeanspruchungen angeht, wobei gleichzeitig die Längsdehnung reduziert bzw. begrenzt ist.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Hierzu wird ein Schlauch aus dem Stand der Technik mit einem erfindungsgemäßen Schlauch verglichen.
Als Schlauch aus dem Stand der Technik wird ein Monoschlauch aus Polyethylen, der einen Innendurchmesser von 8,10 Millimeter und eine Wanddicke von 1,90 bis 2,00 Millimeter aufweist, herangezogen.
Als erfindungsgemäßer Schlauch wird ein Dreischicht-Schlauch, der eine Innenschicht aus Polyethylen und eine auf der Innenschicht angeordnete Schicht aus Polybutylen und eine äußere Schutzschicht aus Polyethylen aufweist, gewählt.

Der dreischichtige Schlauch gemäß vorliegender Erfindung weist einen Innendurchmesser von 7,80 Millimeter und eine Wanddicke von 1,80 bis 1,90 Millimeter auf. An diesen beiden Schläuchen wurden vergleichende Biegeprüfungen vorgenommen, deren Ergebnisse in der Tabelle 1 dargestellt sind.

Merkmal	Stand d. Technik	3-Schicht
Biegung um Rohr Ø 40 mm (gemessen: breitester Querschnitt)	13,15 mm Ausgangszustand: 11,90 mm	12,70 mm Ausgangszustand: 11,40 mm
Biegung um Rohr Ø 20 mm (gemessen: breitester Querschnitt)	15,30 mm Ausgangszustand: 11,90 mm	14,00 mm Ausgangszustand:11,40 mm
Schlauch wird zwischen zwei Metallplatten U-förmig gebogen und der Abstand ermittelt, bei dem der Schlauch knickt.	75 mm	50 mm

Tabelle 1

Die beiden Schläuche wurden um Rohre mit einem Durchmesser von 40 Millimeter und einem Durchmesser von 20 Millimeter gebogen. Dabei wurde der breiteste Querschnitt bestimmt. Aus der Verbreiterung des Querschnitts der Schläuche kann deren Flexibilität vergleichend abgeleitet werden.
In einem weiteren Versuch wurden die beiden Schläuche zwischen zwei Metallplatten U-förmig gebogen und der Abstand der Metallplatten ermittelt, bei dem der Schlauch abknickt.
Aus den Ergebnissen gemäß Tabelle 1 geht hervor, dass der erfindungsgemäße Schlauch eine höhere Flexibilität und damit einhergehend eine deutlich verbesserte Knickbeständigkeit aufweist, als der Schlauch aus dem Stand der Technik, dies insbesondere auch vor dem Hintergrund, dass bei dem Schlauch des Standes der Technik eine etwas größere Wanddicke vorliegt.
Trotz der höheren Flexibilität und der verbesserten Beständigkeit des erfindungsgemäßen Schlauches weist dieser gegenüber dem Schlauch aus dem Stand der Technik eine hohe Druckbeständigkeit auf.
Der dreischichtige erfindungsgemäße Schlauch weist bei 23 °C eine Druckbeständigkeit von circa 15 bar auf, während der Schlauch aus dem Stand der Technik bei 23 °C eine Druckbeständigkeit von circa 24 bar zeigt.
Durch die besondere Auswahl der Polymermaterialien für die Schichten des mehrschichtigen Schlauches gemäß vorliegender Erfindung weist dieser auch eine hohe Temperaturbeständigkeit auf, was die Möglichkeiten seines Einsatzes noch erweitert. Der mehrschichtige Schlauch findet im großen Umfang Anwendung zur Aufnahme, Speicherung und zum Leiten von Fluiden in Transportmitteln, Gebäuden, Apparaten und Maschinen. So ist es damit möglich, beispielsweise eine Fluidversorgung und insbesondere eine Trinkwasserversorgung in einem Gebäude, in einem Wohn- oder Arbeitscontainer, aber auch in einem Transportmittel, wie beispielsweise in einem Wohnwagen, in einem Wohnmobil, in einem Zugwaggon, in einem Flugzeug, auf einem Schiff und dergleichen aufzubauen.
Weiterhin kann der mehrschichtige Schlauch sehr vorteilhaft in Maschinen und Apparaten eingesetzt werden, um dort insbesondere unter engen Platzverhältnissen in engen Radien verlegt zu werden, wie dies beispielsweise bei Geräten der Hausgerätetechnik, wie u. a. in Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen, Bügeleisen, Kaffeemaschinen, Getränkespendern und dergleichen notwendig ist. Auch in technischen Geräten, die Fluide aufnehmen, speichern und leiten, kann der erfindungsgemäße mehrschichtige Schlauch vorteilhaft zum Einsatz kommen.
Geräte dieser Art sind beispielsweise spanende Bearbeitungszentren zum Bohren, Drehen und Fräsen von Werkstoffen, Kühlanlagen, Klimaanlagen und anderes mehr.
Die Lösung der Aufgabe, ein Fluidaufnahme-, -speicher- und -leitsystem anzugeben, erfährt ihre Lösung in Anspruch 10.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein Fluidaufnahme-, -speicher- und -leitsystem dann sehr vorteilhaft zur Verfügung gestellt werden kann, wenn es wenigsten einen mehrschichtige Schlauch gemäß vorstehender Beschreibung aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren wie folgt näher erläutert.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Figur und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Hierzu zeigt:
1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines mehrschichtigen Schlauches.
In der 1 ist in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht ein mehrschichtiger Schlauch 1 gemäß vorliegender Erfindung gezeigt.
Der mehrschichtige Schlauch 1 weist eine Wandung 1.1 auf, die die verschiedenen Schichten des mehrschichtigen Schlauches 1 umfasst.
Das Lumen 1.2 des mehrschichtigen Schlauches 1 wird dabei von der ersten Schicht 1.1.1 der Wandung 1.1. begrenzt.
Auf der Außenoberfläche der ersten Schicht 1.1.1. der Wandung 1.1 des mehrschichtigen Schlauches 1 ist eine Haftvermittlerschicht 1.1.3 aufgetragen.
Die Haftvermittlerschicht 1.1.3 weist eine geringe Dicke im Bereich von einem bis wenigen Mikrometern auf.
Die Haftvermittlerschicht 1.1.3 dient zur verbesserten Haftung zwischen der Armierungsschicht 1.4 und der zweiten Schicht 1.1.2.
Die Armierungsschicht 1.4 wird gebildet durch ein Geflecht von Fäden aus einem Polymermaterial. Die Armierungsschicht 1.4 bewirkt eine hohe Druckfestigkeit des mehrschichten Schlauches 1.
In einem Coextrusionsverfahren ist die zweite Schicht 1.1.2 auf die Armierungsschicht 1.4 aufgetragen, wobei es zu einer Haftung der zweiten Schicht 1.1.2 auf den Fäden der Armierungsschicht 1.4 kommt.
Weiterhin kommt es zu einer Haftung der zweiten Schicht 1.1.2 durch die Freiräume im Geflecht der Armierungsschicht 1.4, sodass erste Schicht 1.1.1 und zweite Schicht 1.1.2 in Kontakt kommen, wobei die Haftvermittlerschicht 1.1.3 auf der Außenoberfläche der ersten Schicht 1.1.1 angeordnet ist. Die Haftung zwischen den beiden Schichten 1.1.1 und 1.1.2 ist so sichergestellt.
Auf dem mehrschichtigen Schlauch 1 gemäß vorliegender Erfindung ist als äußerste Schicht eine Schutzschicht 1.3 angeordnet. Die Schutzschicht 1.3 enthält ein Polymermaterial, im vorliegenden Fall Polyethylen.
Die Schutzschicht 1.3 bewahrt den mehrschichtigen Schlauch 1 vor Beschädigungen bei der Herstellung, beim Transport, bei der Lagerung und beim Installieren und im Einsatz.
Die in der 1 angedeuteten Dicken der einzelnen Schichten 1.1.1, 1.1.2, 1.3 und 1.4 des mehrschichtigen Schlauches 1 sind nur schematisch zu sehen. Die Dicken der einzelnen Schichten 1.1.1, 1.1.2, 1.3 und 1.4 des mehrschichtigen Schlauches 1 orientieren sich an den Vorgaben oder den Notwendigkeiten, die der Kunde vorgibt, beziehungsweise an den technischen Erfordernissen, soweit beispielsweise technische Vorschriften und Regelwerke dies vorgeben.
Der mehrschichtige Schlauch 1 der vorliegenden Erfindung kann in einem Extrusions-/Co-Extrusionsverfahren in beliebiger Länge preisgünstig hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: Mehrschichtiger Schlauch
1.1: Wandung
1.1.1: erste Schicht
1.1.2: zweite Schicht
1.1.3: Haftvermittlerschicht
1.2: Lumen
1.3: Schutzschicht
1.4: Armierungsschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 178 [0011]
ISO 868 [0011]
ISO 815 [0011]
ISO 1183 [0011]
ISO 1133 [0011]
ISO 178 [0011]
ISO 868 [0011]
ISO 1183 [0019]
ISO 1133 [0019]
ISO 527 [0019]
ISO 815 [0019]

Claims

Mehrschichtiger Schlauch (1) mit einer Wandung (1.1), die eine erste Schicht (1.1.1) aufweist, die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, wobei das Polymermaterial ausgewählt ist aus einem Polybuten-Homopolymer oder einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Copolymers, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Mischung eines Polybuten-Homopolymers mit einem Polybuten-Copolymer, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, und mit einem Polyolefin und/oder einem Styrolblockcopolymer, wobei das Polymermaterial einen Biege-E-Modul nach ISO 178 von ≤ 35 MPa, eine Shore A Härte nach ISO 868 von ≤ 90 und einen Druckverformungsrest nach ISO 815 bei 23°C, 72h, 15%-Dehnung von kleiner oder gleich 35% aufweist, und einer mit dieser verbundenen zweiten Schicht (1.1.2), die ein Polymermaterial enthält oder aus einem Polymermaterial besteht, welches eine Dichte nach ISO 1183 von 0,87 bis 0,910 g/cm³, einen MFR-Wert nach ISO 1133 von 0,50 bis 3,5 g/10 min (190 °C, 2,16 kg), einen Biege-E-Modul nach ISO 178 von 36 bis 150 MPa und eine Shore A Härte nach ISO 868 von 75 bis 95 aufweist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Lumen (1.2) von der ersten Schicht (1.1.1) oder von der zweiten Schicht (1.1.2) begrenzt ist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polybuten-Copolymer ein Buten-1-Ethylen-Copolymer ist und/oder ein Buten-1-Propen-Copolymer ist, und das Polyolefin ein Polyolefin-Homopolymer und/oder ein Polyolefin-Copolymer ist, wobei das Comonomer zwei bis zehn Kohlenstoffatome aufweist, und/oder ein Polyolefinelastomer ist, welches ethylen- oder propylenbasierend ist und mindestens ein Comonomer mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen aufweist, und/oder aus einem Reaktorblend besteht, hergestellt im Multizonenreaktor, welches Mischungen aus Polypropylen, Polyethylen und Copolymeren aufweist, und/oder ein Poly-alpha-Olefin-Copolymer ist, welches aus alpha-olefinischen Monomeren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen aufgebaut ist und eine gewichtsmittlere Molmasse, Mw, größer gleich 4.000 g/mol aufweist, und/oder eine Mischung hieraus ist, wobei das Polyolefin-Homopolymer oder Polyolefin-Copolymer vorzugsweise ein Polypropylen, ein Polypropylen-Polyethylen-Copolymer, ein Polypropylen-Copolymer, ein Polybuten-1 oder ein Polyisobuten, oder ein Polyproylen-Random-Copolymer ist, und wobei das Polyolefinelastomer ein Ethylen-Hexen/Octen-Copolymer oder ein Polybuten-Copolymer oder ein Buten-1-Ethylen-Copolymer oder ein thermoplastisches Polyolefin (TPO) ist, und wobei das alpha-olefinische Monomer ausgewählt ist aus einem Propylen und/oder einem 1-Buten und/oder einem 1-Hexen und/oder einem 1-Octen und/oder einem 3-Methyl-1-buten und/oder einem 3-Methylhexen und/oder einem 3-Methyl-1-hepten und/oder einem 4-Methyl-1-penten und/oder einem 6-Methyl-1-hepten, wobei optional als weitere Monomereinheit Ethylen und/oder Styrol und/oder Butadien in der Polymerkette enthalten ist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial der ersten Schicht (1.1.1) eine Dichte nach ISO 1183 von ≤ 0,893 g/cm³, einen MFR-Wert nach ISO 1133 von 0,10 bis 5,0 g/10 min (190°C, 2,16 kg), einen Zug-E-Modul nach ISO 527 von ≤ 25 MPa und einen Druckverformungsrest nach ISO 815 bei 70°C, 24h, 15%-Dehnung von kleiner oder gleich 80% aufweist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial der zweiten Schicht (1.1.2) entweder eine Mischung aus Polybuten und einem weiteren Polymer, ausgewählt aus einem Polyolefin und einem Styrolblockcopolymer ist, oder ein Polyolefin oder ein Styrolblockcopolymer, oder eine Mischung der beiden Vorgenannten ist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten (1.1.1) und der zweiten Schicht (1.1.2) eine Haftvermittlerschicht (1.1.3) angeordnet ist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der ersten Schicht (1.1.1) das 4 bis 15-fache der Dicke der zweiten Schicht (1.1.2) beträgt, oder dass die Dicke der zweiten Schicht (1.1.2) das 4 bis 15-fache der Dicke der ersten Schicht (1.1.1) beträgt.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzschicht (1.3), die ein thermoplastisches Polymermaterial enthält oder aus einem thermoplastischen Polymermaterial besteht, als äußerste Schicht angeordnet ist.
Mehrschichtiger Schlauch (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Armierungsschicht (1.4) auf einer Schicht oder in einer Schicht angeordnet ist.
Fluidaufnahme-, -speicher- und -leitsystem mit wenigstens einem mehrschichtigen Schlauch (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.