DE202018107371U1 - Formteil und vernetzbare Zusammensetzung zur Bildung des Formteils - Google Patents

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Abstract

Formteil (20), insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Formteilschichten (21, 22), die beide aus einem vernetzten Polymermaterial bestehen oder zumindest abschnittsweise ein solches enthalten, wobei das vernetzte Polymermaterial der ersten Formteilschicht (21) durch Vernetzung einer ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) und das vernetzte Polymermaterial der zweiten Formteilschicht (22) durch Vernetzung einer zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (2) gebildet ist, indem diese UV-Strahlung ausgesetzt sind, wobei die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) umfasst- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (3), insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,- wenigstens einen ersten Photoinitiator (6),- wenigstens einen Stabilisator (4),- wenigstens einen Vernetzungsverstärker (5),- und wobei die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung (2) umfasst- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (3), insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,- wenigstens einen zweiten Photoinitiator (7),- wenigstens einen Stabilisator (4),- wenigstens einen Vernetzungsverstärker (5), welche jeweils mit einem Extruder zu den vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen (1, 2) homogen vermischt sind, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) derart geformt sind, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schichten (11, 12) gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) UV-Strahlung zweier unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche (UV(1), UV(2)) ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) das Formteil (20) mit den vernetzten Polymermaterialien bildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formteil, weiterhin betrifft die Erfindung eine vernetzbare Zusammensetzung zur Bildung des Formteils.
  • Die Vernetzung von vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen zu vernetzten polymeren Zusammensetzungen ist ein lange bekanntes Verfahren, um äußerst stabile, widerstandsfähige und langlebige Polymerprodukte herzustellen.
  • Insbesondere die Vernetzung von Polyethylen zu vernetztem Polyethylen wird im großen Umfang durchgeführt. Eine der Hauptanwendungen ergibt sich im Bereich von Rohren aus vernetztem Polyethylen, die für vielfältige Zwecke, wie beispielsweise für die Wasserversorgung in Gebäuden, für den Anschluss von Heizkörpern oder für den Transport von Gasen eingesetzt werden.
  • Auch Anwendungen, bei denen ein Fluid unter hohem Druck steht, werden häufig mit solchen Rohren aus vernetztem Polyethylen, die eine sehr hohe Druckfestigkeit aufweisen, bedient.
  • In letzter Zeit etabliert sich das Verfahren der UV-Vernetzung von Polyolefinen zur Herstellung solcher Rohre. Nachteilig ist hierbei die geringe Eindringtiefe der UV-Strahlung in die Wandung des Rohres, so dass entweder zur Erzielung des notwendigen Vernetzungsgrades eine sehr hohe UV-Energieeinstrahlung verbunden mit einer unerwünschten Aufheizung des Rohres oder ein zeitlich sehr langes Aussetzen des Rohres der UV-Energieeinstrahlung notwendig ist. Letzteres ist verfahrenstechnisch schwierig und soll daher vermieden werden.
  • Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, ein Formteil mit einer Wandung aus unter Einwirkung von UV-Strahlung vernetzten Polymermaterial anzugeben, das die oben geschilderten Nachteile überwindet.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine vernetzbare polymere Zusammensetzung zur Bildung eines vernetzen Polymermaterials für das Formteil bereitzustellen.
  • Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
    Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein Formteil, insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Formteilschichten, die beide aus einem vernetzten Polymermaterial bestehen oder zumindest abschnittsweise ein solches enthalten, wobei das vernetzte Polymermaterial der ersten Formteilschicht durch Vernetzung einer ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung und das vernetzte Polymermaterial der zweiten Formteilschicht durch Vernetzung einer zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet ist, indem diese UV-Strahlung ausgesetzt sind, wobei die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
    • - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,
    • - wenigstens einen ersten Photoinitiator,
    • - wenigstens einen Stabilisator,
    • - wenigstens einen Vernetzungsverstärker,
    und wobei die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
    • - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,
    • - wenigstens einen zweiten Photoinitiator,
    • - wenigstens einen Stabilisator,
    • - wenigstens einen Vernetzungsverstärker,
    welche jeweils mit einem Extruder zu den vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen homogen vermischt sind, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung derart geformt sind, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schichten gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung UV-Strahlung zweier unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung das Formteil mit den vernetzten Polymermaterialien bildet, die Aufgabe löst.
  • Durch die erfinderische Maßnahme, unterschiedliche Formteilschichten vorzusehen, wobei jede der Formteilschichten aus einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet ist, welche jeweils einen Photoinitiator enthält, die nicht gleich sind, und die Verwendung zweier UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlängen zur Vernetzung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung kann eine selektive Vernetzung der oberflächennahen Schicht und der tieferen, darunter angeordneten Schicht erzielt werden.
    Hierdurch gelingt es, durch Vernetzung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung der oberflächennahen Schicht zunächst ein formstabiles thermoplastisches Extrudat bereitzustellen, welches für die weitere Verarbeitung und Vernetzung der tieferen, darunter angeordneten Schicht stabil genug ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann sich dabei als überaus günstig ein Vernetzungsgrad der vernetzten Polymermaterialien nach DIN EN ISO 10147 von > 60 %, insbesondere von > 70 % ergeben.
    Hierdurch werden Formteile bereitgestellt, die äußerst widerstandsfähig und druckfest sind, und die Ansprüche der Kunden bzw. die Vorgaben der einschlägigen Spezifikationen für ihre Anwendung erfüllen.
  • Als sehr vorteilhaft kann sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, wenn vorgesehen ist, dass eine erste Schicht aus einer ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung vorgesehen ist, die einen ersten Photoinitiator enthält und mit UV-Strahlung eines Wellenlängenbereichs von 200 bis 350 nm vernetzbar ist.
    Die erste Schicht bildet dabei die äußerste Schicht des als Rohr ausgebildeten Formteils.
  • Weiterhin sehr vorteilhaft kann bei der vorliegenden Erfindung die Maßnahme sein, eine zweite Schicht aus einer zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung vorzusehen, die einen zweiten Photoinitiator enthält und mit UV-Strahlung eines Wellenlängenbereichs von 350 bis 450 nm vernetzbar ist.
    Die zweite Schicht bildet dabei die innere Schicht des als Rohr ausgebildeten Formteils.
  • Besonders vorteilhaft kann hierbei vorgesehen sein, dass die Vernetzungskinetik der ersten Schicht schneller abläuft, als die Vernetzungskinetik der zweiten Schicht.
  • In einer günstigen Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Bereitstellung der UV-Strahlung eine Hg-Dampflampe ohne Dotierung mit einer Energieabgabe von 150 bis 330 W/cm, insbesondere einer Energieabgabe von 240 W/cm eingesetzt wird.
  • Zur Optimierung der zur Vernetzung eingesetzten UV-Strahlung kann dabei vorgesehen sein, dass eine Dotierung in der Hg- Dampflampe mit Eisen oder Gallium vorgesehen ist, um Maxima im Spektrum der UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 240 bis 450 nm zu verschieben bzw. zu positionieren.
  • Bei der UV-Vernetzung kann insbesondere vorgesehen sein, dass beim Einsatz der Hg-Dampflampe auf den Einsatz eines IR-Filters verzichtet wird, um die Abwärme der Hg-Dampflampe im Wellenlängenbereich von > 600 nm für die Temperierung des Extrudats nutzen zu können. Hierdurch wird die Beweglichkeit der Makromoleküle im Extrudat derart erhöht, dass eine schnellere Vernetzung möglich ist.
  • In einer alternativen Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass als UV-Strahlungsquellen UV-LED-Systeme oder UV-Laser eingesetzt werden.
    Idealerweise werden dazu Systeme eingesetzt, die eine Leistung von 80 W/cm und mehr aufweisen.
  • Als Photoinitiatoren für die vernetzbare polymere Zusammensetzung der ersten Schicht können eingesetzt werden:
    • Acetophenon, CAS 24650-42-8, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich von 252 bis 325 nm, Beispiel: Irgacure 651 oder Omnirad BDK;
    • Cyclohexyl-phenyl-keton CAS 947-19-3, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich von 243 bis 331 nm, Beispiel: Omnirad 184,
    • Benzophenon und dessen substituierte Derivate, wie beispielsweise Oligomere oder polymere Benzophenone mit Substitution in 4 und 4, 4' Position, sowie unsubstituiertes Benzophenon, besonders bevorzugt ist 4-Chlorobenzophenon, CAS 134-85-0, und 4-Methylbenzophenon, CAS 134-84-9, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich bei 250 bis 350nm.
  • Als Photoinitiatoren für die vernetzbare polymere Zusammensetzung der zweiten Schicht können eingesetzt werden:
    • Phenylphosphinoxid, CAS 162881-26-7, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich bei 237 nm, 275 nm und 380 nm, Beispiel: Omnirad 819;
    • Ketocoumarin, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich bei Absorption im Wellenlängenbereich 325 bis 375nm, Beispiel: Esacure 3644;
    • Phenylphospinat, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich bei 360 bis 395nm, Beispiel: Omnipol TP;
    • Benzophenon und dessen substituierte Derivate, wie beispielsweise Oligomere oder polymere Benzophenone mit Substitution in 4 und 4, 4' Position, sowie unsubstituiertes Benzophenon, besonders bevorzugt ist 4-Chlorobenzophenon, CAS 134-85-0, und 4-Methylbenzophenon, CAS 134-84-9, mit einer Absorption im Wellenlängenbereich bei 250 bis 350nm.
  • Die Einstellung des Vernetzungsgrades kann durch die Belichtungszeit, beispielsweise in einem Zeitraum von 2 bis 30 Sekunden, bevorzugt von 10 Sekunden, und durch die Konzentration der Photoinitiatoren, die 0,2 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 Gew.-%, beträgt, erfolgen.
  • Als Polyethylen kann ein solches zum Einsatz kommen, das bevorzugt als Granulat vorliegt.
    Als Polyethylen kann dabei auf Basis eines HD-PE (High Density Polyethylen) mit einer Dichte zwischen 0,920 und 0,960 g/cm3, bevorzugt mit einer Dichte von 0,955g/cm3 eingesetzt werden.
  • Durch die Auswahl des vernetzbaren Polyolefins in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gemäß vorstehender Definition sind viele verschiedene Polyethylene für diese Technik der Vernetzung einsetzbar. Insbesondere sind damit nun auch Standardtypen für die Vernetzung verwendbar. Dadurch kann auf eine breite Rohstoffbasis zurückgegriffen werden, was entsprechend die Herstellung von vernetztem Polyethylen vereinfacht und auch kostengünstiger macht.
  • In einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung kann es sich als sehr hilfreich erweisen, wenn vorgesehen ist, dass Additive in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung enthalten sind, ausgewählt aus Füllstoffen, Gleitmitteln, Fließhilfen, Antistatika, Pigmenten, Prozesshilfsmitteln, Polymeren und dergleichen.
  • Durch das Vorsehen, dass in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Additive gemäß vorstehender Aufzählung enthalten sind, kann die vernetzbare polymere Zusammensetzung auf die jeweiligen technischen Bedürfnisse und Vorgaben des Kunden genau eingestellt werden.
  • In einer sehr günstigen Weiterentwicklung kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Stabilisator aus einem HALS (Hindered Amin Light Stabilizer) und / oder einem phenolischen Antioxidans ausgewählt ist.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Vernetzungsverstärker ausgewählt ist aus einem Triallylcyanurat (TAC) und / oder einem Triallylisocyanurat (TAIC) und / oder aus Butadien.
  • Mit besonderem Vorteil kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Extruder, der zur Homogenisierung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung eingesetzt wird, ein Einschneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschneckenextruder mit einer konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen konischen Schnecken ist.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann es von besonderem Vorteil sein, wenn vorgesehen ist, dass die Schichtstärke der zweiten Schicht 0,2 bis 1,2 mm (Millimeter), bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm (Millimeter) beträgt.
    Es kann sich auch als sehr günstig erweisen, wenn die Schichtstärke der ersten Schicht 0,5 bis 3 mm (Millimeter), bevorzugt 1,3 bis 1,7 mm (Millimeter) beträgt.
    Durch diese Maßnahme kann eine exakte Anpassung des Rohres an die Wünsche des Kunden oder an die herrschende Spezifikation erreicht werden.
  • Die weitere Aufgabe der Erfindung, eine vernetzbare polymere Zusammensetzung zur Bildung eines vernetzen Polymermaterials für das Formteil bereitzustellen, ist gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 6.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung gemäß vorstehender Beschreibung geeignet ist, daraus das Formteil der vorliegenden Erfindung in einfacher, reproduzierbarer und kostengünstiger Weise herzustellen, wobei die vorstehend geschilderten Vorteile resultieren und die Mängel des bekannten Standes der Technik abgestellt sind.
  • Durch die vorliegende Erfindung kann ein Formteil - wie vorstehend beschrieben - bereitgestellt werden, welches in einem UV-Vernetzungsprozess durch einen einfachen Prozess einen hohen, insbesondere einen kunden- oder spezifikationsgeforderten Vernetzungsgrad aufweist, ohne dass das Formteil dabei im Prozess, beispielsweise durch übermäßige Einwirkung von Temperatur, belastet und ggf. geschädigt wurde.
  • Durch die Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils umfasst.
  • Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird ein Formteil, insbesondere ein Rohr, mit einer Wandung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Formteilschichten, die beide aus einem vernetzten Polymermaterial bestehen oder zumindest abschnittsweise ein solches enthalten, dadurch hergestellt, dass das vernetzte Polymermaterial der ersten Formteilschicht durch Vernetzung einer ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung und das vernetzte Polymermaterial der zweiten Formteilschicht durch Vernetzung einer zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet wird, indem diese UV-Strahlung ausgesetzt werden, wobei die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
    • - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,
    • - wenigstens einen ersten Photoinitiator,
    • - wenigstens einen Stabilisator,
    • - wenigstens einen Vernetzungsverstärker,
    und wobei die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
    • - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen,
    • - wenigstens einen zweiten Photoinitiator,
    • - wenigstens einen Stabilisator,
    • - wenigstens einen Vernetzungsverstärker,
    welche jeweils mit einem Extruder zu den vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen homogen vermischt werden, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung derart geformt wird, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schichten gebildet wird, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung UV-Strahlung zweier unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ausgesetzt wird, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung das Formteil mit den vernetzten Polymermaterialien bildet.
  • Anwendung findet die vorliegende Erfindung in breitem Umfang bei der Vernetzung von vernetzbaren Polymermaterialien um Rohre oder Rohrformteile oder Behälter oder Leisten oder Bauelemente oder Abdeckungen und anderes mehr herzustellen, die besonders widerstandsfähig und inert sind.
    Insbesondere Formteile zur Aufnahme, Speicherung und Leitung von Fluiden, wie beispielsweise Wasser und Gase, sind auf diese Weise einfach und kostengünstig zugänglich.
  • 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.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figur näher beschrieben.
  • Hierzu zeigt:
    • 1: eine schematische Darstellung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen, deren Formung und des Vernetzungsprozesses zu einem Formteil mit einer Wandung, die vernetztes Polymermaterial aufweist.
  • In 1 ist in einer schematischen Darstellung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen 1, 2, deren Formung zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10 und dem Vernetzungsprozess unter Einwirkung von UV-Strahlung UV(1), UV(2) zur Bildung des Formteils 20 gezeigt.
  • Die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 ist in der 1 auf der linken Seite oben als Oval dargestellt, was versinnbildlichen soll, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 ungeformt ist.
  • In der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 sind enthalten:
    • ein vernetzbares Polyolefin 3,
    • ein Stabilisator 4, beispielsweise in Form eines Thermo- und / oder Lichtstabilisators.
    • ein Vernetzungsverstärker 5,
    • ein erster Photoinitiator 6.
    In der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 ist als vernetzbares Polyolefin 3 Polyethylen enthalten.
  • Die vorstehend genannten Komponenten 3, 4, 5, 6 der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 sind homogen miteinander vermengt.
  • Die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung 2 ist in der 1 auf der linken Seite unten als Oval dargestellt, was versinnbildlichen soll, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 ungeformt ist.
  • In der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 sind enthalten:
    • ein vernetzbares Polyolefin 3,
    • ein Stabilisator 4, beispielsweise in Form eines Thermo- und / oder Lichtstabilisators.
    • ein Vernetzungsverstärker 5,
    • ein zweiter Photoinitiator 7.
    In der zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 2 ist als vernetzbares Polyolefin 3 Polyethylen enthalten.
    Die vorstehend genannten Komponenten 3, 4, 5, 7 der zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 2 sind homogen miteinander vermengt.
  • Aus der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 und der der zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 2 ist mit Hilfe eines Formwerkzeuges eine geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10, die vorliegende in Form eines Rohres ausgebildet ist, das schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, bereitgestellt.
    Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10, die in Form eines Rohres ausgebildet ist, weist eine erste Schicht 11 auf.
  • Die erste Schicht 11 ist aus der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 gebildet.
    An der Innenseite der ersten Schicht 11 ist die zweite Schicht 12 angeordnet. Die erste Schicht 11 und die zweite Schicht 12 sind miteinander verbunden.
    Die zweite Schicht 12 begrenzt das Lumen 13 der als Rohr ausgebildeten geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10.
  • Durch Einwirken von UV-Strahlung in Form einer ersten UV-Strahlung UV(1) und einer davon unterschiedlichen zweiten UV-Strahlung UV(2) auf die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10 wird die Vernetzungsreaktion gestartet und vorangetrieben, wodurch das Formteil 20 entsteht, dessen erste Formteilschicht 21 durch UV-Vernetzung aus der ersten Schicht 11 der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10, und dessen zweite Formteilschicht 22 durch UV-Vernetzung aus der zweiten Schicht 12 der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10 entstanden ist.
    Die erste Formteilschicht 21 und die zweite Formteilschicht 22 bestehen nun bzw. enthalten vernetztes Polymermaterial.
  • Hierbei wird zunächst die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 die erste Schicht 11 durch Einwirkung der ersten UV-Strahlung UV(1) anvernetzt, wobei durch die dadurch höhere Viskosität der anvernetzten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 eine Formstabilisierung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 erfolgt.
  • Hierdurch gelingt es, durch Anvernetzung der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 der ersten Schicht 11 zunächst ein formstabiles thermoplastisches Extrudat bereitzustellen, welches für die weitere Verarbeitung und Vernetzung stabil genug ist.
  • Weiteres Einwirkung der ersten UV-Strahlung UV(1) auf die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 die erste Schicht 11 bewirkt eine Fertigvernetzung, bei der der vorstehend bereits genannte Vernetzungsgrad erreicht wird.
  • Gleichzeitig wirkt die zweite UV-Strahlung UV(2) auf die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung 2 die zweiten Schicht 12 ein, wodurch in dieser zweiten Schicht 12 der Vernetzungsprozess gestartet wird und bis zum Endvernetzungsgrad - wie vorstehend bereits geschildert - geführt wird.
  • Hernach ist die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 der ersten Schicht 11 in das vernetzte Polymermaterial der ersten Formteilschicht 21 des Formteils 1 und die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung 2 der zweiten Schicht 12 in das vernetzte Polymermaterial der zweiten Formteilschicht 22 des Formteils 1 umgewandelt worden.
  • Die erste Formteilschicht 21 und die zweite Formteilschicht 22 sind fest miteinander verbunden, besonders bevorzugt derart fest miteinander verbunden, dass eine Trennung ohne Zerstörung von mindestens einer der Formteilschichten 21, 22 nicht möglich ist.
  • Es versteht sich, dass die in der 1 gezeigten Schichtdicken der ersten Schicht 11, der zweiten Schicht 12, der ersten Formteilschicht 21 und der zweiten Formteilschicht 22 lediglich schematisch versinnbildlicht dargestellt sind und nichts mit einer in der Realität gewählten Schichtstärke zu tun haben.
  • Die vorliegende Erfindung kann in breitem Umfang weiter ausgestaltet sein, indem weitere Schichten an der ersten Formteilschicht 21 und / oder an der zweiten Formteilschicht 22 und / oder zwischen der ersten Formteilschicht 21 und der zweiten Formteilschicht 22 vorgesehen sind. Solche weiteren Schichten können Schutzschichten, Diffussionssperr- oder Diffussionsreduzierschichten, Markierungsschichten, Abriebschutzschichten, Chemikalienschutzschichten, Witterungsschutzschichten und andere mehr umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in der Figur gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den Ansprüchen ergibt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste vernetzbare Zusammensetzung
    2
    zweite vernetzbare Zusammensetzung
    3
    vernetzbares Polyolefin
    4
    Stabilisator
    5
    Vernetzungsverstärker
    6
    erster Photoinitiator
    7
    zweiter Photoinitiator
    10
    geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung
    11
    erste Schicht
    12
    zweite Schicht
    13
    Lumen
    20
    Formteil
    21
    erste Formteilschicht
    22
    zweite Formteilschicht
    UV(1)
    erste UV-Strahlung
    UV(2)
    zweite UV-Strahlung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 10147 [0010]

Claims (8)

  1. Formteil (20), insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus wenigstens zwei unterschiedlichen Formteilschichten (21, 22), die beide aus einem vernetzten Polymermaterial bestehen oder zumindest abschnittsweise ein solches enthalten, wobei das vernetzte Polymermaterial der ersten Formteilschicht (21) durch Vernetzung einer ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) und das vernetzte Polymermaterial der zweiten Formteilschicht (22) durch Vernetzung einer zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (2) gebildet ist, indem diese UV-Strahlung ausgesetzt sind, wobei die erste vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) umfasst - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (3), insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen, - wenigstens einen ersten Photoinitiator (6), - wenigstens einen Stabilisator (4), - wenigstens einen Vernetzungsverstärker (5), - und wobei die zweite vernetzbare polymere Zusammensetzung (2) umfasst - wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (3), insbesondere ein Polyethylen und / oder ein Polybutylen, - wenigstens einen zweiten Photoinitiator (7), - wenigstens einen Stabilisator (4), - wenigstens einen Vernetzungsverstärker (5), welche jeweils mit einem Extruder zu den vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen (1, 2) homogen vermischt sind, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) derart geformt sind, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) aus wenigstens zwei unterschiedlichen Schichten (11, 12) gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) UV-Strahlung zweier unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche (UV(1), UV(2)) ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) das Formteil (20) mit den vernetzten Polymermaterialien bildet.
  2. Formteil (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsgrad der vernetzten Polymermaterialien nach DIN EN ISO 10147 > 60 %, insbesondere > 70 % beträgt.
  3. Formteil (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder ein Einschneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschneckenextruder mit einer konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen konischen Schnecken ist.
  4. Formteil (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Strahlung zweier unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche (UV(1), UV(2)) einen ersten Wellenlängebereich (UV(1)) von 200 bis 350 nm (Nanometer) und einen zweiten Wellenlängenbereich (UV(2)) von 350 bis 450 nm (Nanometer) aufweist.
  5. Formteil (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das als Rohr oder als Rohrformteil oder als Behälter oder als Leiste oder als Bauelement oder als Abdeckung ausgebildet ist.
  6. Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1, 2) zur Bildung eines vernetzen Polymermaterials für ein Formteil (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Photoinitiator (6) in der ersten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) zu 0,2 bis 5 Gew.-%, bevorzugt zu 1,5 Gew.-% enthalten ist, und dass der zweite Photoinitiator (7) in der zweiten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (2) zu 0,2 bis 5 Gew.-%, bevorzugt zu 1,5 Gew.-% enthalten ist.
  7. Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1, 2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzbare Polyolefin (3) ausgewählt ist aus einem HD-PE mit einer Dichte zwischen 0,920 und 0,960 g/cm3, bevorzugt mit einer Dichte von 0,955g/cm3, und dass der erste Photoinitiator (6) ein Acetophenon oder ein Cyclohexyl-phenyl-keton oder ein Benzophenon, insbesondere ein substituiertes Derivat des Benzophenons, bevorzugt ein in 4- oder in 4, 4'-Position substituiertsn Benzophenon, besonders bevorzugt ein 4-Chlorbenzophenon oder ein 4-Methylbenzophenon ist, und dass der zweite Photoinitiator (7) ausgewählt ist aus einem Phenylphosphinoxid, einem Ketocoumarin, einem Phenylphosphinat, einem Benzophenon, einem substituierten Derivat des Benzophenons, insbesondere einem in 4- oder in 4, 4'-Position substituierten Benzophenon, bevorzugt einem 4-Chlorbenzophenon oder einem 4-Methylbenzophenon.
  8. Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1, 2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (4) ausgewählt ist aus einem HALS (Hindered Amin Light Stabilizer) und / oder einem phenolischen Antioxidans, und dass der Vernetzungsverstärker (5) ausgewählt ist aus einem Triallylcyanurat (TAC) und / oder einem Triallylisocyanurat (TAIC) und / oder aus Butadien.
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