DE602004010420T2 - Aus mischungen von polyolefinen und vinylalkoholpolymeren hergestellte polymerrohre - Google Patents

Aus mischungen von polyolefinen und vinylalkoholpolymeren hergestellte polymerrohre Download PDF

Info

Publication number
DE602004010420T2
DE602004010420T2 DE602004010420T DE602004010420T DE602004010420T2 DE 602004010420 T2 DE602004010420 T2 DE 602004010420T2 DE 602004010420 T DE602004010420 T DE 602004010420T DE 602004010420 T DE602004010420 T DE 602004010420T DE 602004010420 T2 DE602004010420 T2 DE 602004010420T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyolefin
vinyl alcohol
use according
polymer
alcohol polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602004010420T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004010420D1 (de
Inventor
Steven A. Parkersburg MESTEMACHER
Olivier Rozant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE602004010420D1 publication Critical patent/DE602004010420D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004010420T2 publication Critical patent/DE602004010420T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/06Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with homogeneous wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853Vinylacetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/06Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Rohre, die eine erhöhte Sperre gegenüber Permeation durch Kohlenwasserstoffe und Kohlenwasserstoff/Alkohol-Mischungen bieten. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung solche Rohre, die ein schmelzflüssig gemischtes Blend von Polyolefin, Vinylalkohol-Polymer und kompatibilisierenden Mitteln aufweisen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Viele technische Anwendungen machen es erforderlich, dass eine große Vielzahl von Materialien, einschließlich Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase, durch unterschiedliche Arten von Rohren unter einer großen Vielzahl von Bedingungen transportiert werden muss. Eines der Merkmale, das diese Rohre gemeinsam haben, besteht darin, dass sie aus Materialien gefertigt sein müssen, die sowohl für die zu transportierenden Substanzen undurchlässig und widerstandsfähig sein müssen als auch für Substanzen, die in dem Milieu vorhanden sind, von der die Rohre von außen umgeben sind. Diese Substanzen enthalten oftmals Kohlenwasserstoffe und/oder Alkohole. Bei zahlreichen Anwendungen und speziell bei solchen in der Öl- und Gasindustrie kann in diesen Substanzen auch Wasser und Salzwasser vorhanden sein. Für den Transport von Kohlenwasserstoffen und/oder Alkoholen verwendete Rohre sind traditionell aus Metall erzeugt worden, wobei es jedoch oftmals in vielen Fällen wünschenswert ist, solche Rohre aus polymeren Materialien zu erzeugen, die oftmals Vorteile in Bezug auf geringere Kosten, leichteres Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und größere Konstruktionsflexibilität bieten. Viele polymere Materialien sind jedoch unzureichend undurchlässig und widerstandsfähig gegenüber Kohlenwasserstoffen und/oder Alkoholen und speziell die Kohlenwasserstoff/Alkohol-Mischungen, die zahlreiche Benzin-Ausgangsgemische aufweisen.
  • Beispielsweise sind Erdölbohrungen im typischen Fall mit Stahl-Casing ausgekleidet. Der Stahl ist jedoch gegenüber Erosion und Korrosion anfällig, so dass diese Rohre als Ergebnis sowohl in Onshore- als auch Offshore-Pipelines mit Kunststoffauskleidungen versehen worden sind. Die Casing-Auskleidung muss in der Lage sein, Temperaturen und Drücken zu widerstehen, wie sie im typischen Fall in Öl- und Gasbohrungen auftreten, und muss über Kompressions- und Memory-Eigenschaften verfügen, mit denen es ihnen möglich ist, für die Einbringung in das Casing mit verringertem Maß versehen werden zu können und es anschließend möglich ist, sie unter Erzeugung einer fluiddichten Versiegelung gegen das Casing zu expandieren. Für die Erzeugung des Casings wird Rohr aus Polyethylen als bevorzugtes Material angesehen. Zusätzlich zu seinen guten Kompressions- und Memory-Eigenschaften ist Polyethylenrohr gegenüber Abrasion beständig, wodurch es widerstandsfähig bei Passage von Abwärtsbohrgeräten ist, und es ist gegenüber Salzwasser und einer gewissen chemischen Korrosion beständig. Das Polyethylenrohr kann darüber hinaus zu einem langen, endlosen Schlauch geformt werden, der keine Stossverbindungen enthält. Dieses ist insofern von Bedeutung, dass in oder in der Nähe der Verbindung zwischen dem einen Casing-Segment mit dem anderen viele Casing-Leckstellen auftreten. Oftmals wird jedoch hoher Temperatur und aggressiven chemischen Umgebungen Nylon 11 verwendet. Das Leistungsvermögen ist stark verbessert, jedoch sind die Kosten derart hoch, dass Nylon 11 lediglich bei besonders anspruchsvollen Anwendungen in Frage kommt.
  • Ein Verfahren zum Auskleiden von Stahl-Casings, das bei Bohrarbeiten vorzugsweise mit Polyethylen zum Zwecke des Korrosionsschutzes angewendet wird, ist von Vloedman in der US-P-5454419 offenbart worden. Es wird eine Prozedur zur Verringerung des Durchmessers eines nahtlosen Stranges von Polyethylenrohr beschrieben, der dann in einer solchen Weise in ein mit Casing ausgekleidetes Bohrloch eingebracht wird, das das Polyethylenrohr in einem reduzierten Zustand verbleibt, bis das Polyethylenrohr eine vorbestimmte Tiefe erreicht. Nachdem das Polyethylenrohr in die gewünschte Tiefe eingebracht worden ist, erlaubt man dem reduzierten Rohr eine Rückverformung, wodurch eine fluiddichte Versiegelung des Casings erzeugt wird und etwaige Risse in dem Casing wirksam abgedichtet werden.
  • Obgleich das Verfahren, das in dem Patent US-P-5454419 offenbart wurde, in erfolgreicher Weise den Anforderungen zum Reparieren von Rissen in Casings wirksam und zeitsparend genügt, sind nichtsdestoweniger Mängel speziell unter solchen Umständen aufgetreten, wo lediglich ein ausgewähltes Segment des Casings einer Reparatur bedarf. Wenn lediglich ein verhältnismäßig kurzer Abschnitt von näherungsweise 100 bis 2.000 ft. des Casings repariert werden muss und sich dieser Abschnitt mehrere tausend Fuß unterhalb der Oberfläche befindet, ist es beispielsweise kostengünstiger, wenn das Casing nicht vollständig von der Oberfläche bis zu dem betreffenden Abschnitt ausgekleidet werden muss. Ebenfalls wird von Vloedman in der US-P-6283211 ein Verfahren zum Reparieren von Abschnitten eines Rohres offenbart.
  • In anderen bekannten Auskleidungssystemen befindet sich die Auskleidung in enger Toleranz bemessen mit dem Wirtsrohr entlang ihrer Länge und bildet ein stabiles Verbundsystem. Die installierte Auskleidung kann entweder einen losen Sitz haben oder einen Presssitz. Mit Ausnahme bei Niederdruckanwendungen werden bei allen Anwendungen die durch den Fluiddruck aus dem Inneren der Auskleidung induzierten Spannungen an das umgebende Wirtsrohr übertragen, wobei das Wirtsrohr diesen übertragenen Spannungen widersteht. Wenn Kohlenwasserstoff-Fluids die Auskleidung durchdringen, kommt es in dem Kreisring (der Zwischenraum zwischen der Auskleidung und der Innenseite des Wirtsrohrs) zu einem Druckaufbau, der unmittelbar zu einer Korrosion, zu einer Leckstelle und/oder zum Zusammenfall der Auskleidung führen kann, wenn der Druck im Inneren des Rohres unterhalb des Druckes in dem Kreisring abfällt. In jedem Fall handelt es sich um wesentliche Mängel. Wo die Außenseite der Auskleidung in einem wesentlichen Maß im Kontakt mit der inneren Wirtswandung bleibt, besteht ein erhebliches Maß an Versiegelung. Die kreisringförmige Querschnittfläche ist somit in einem solchen Umfang verringert, dass es lediglich einen extrem gewundenen Weg für die Migration des Fluids im Kreisring in Richtung auf einen etwaigen Lüftungsmechanismus entlang des Systems gibt.
  • Die US-P-6220079 von Taylor geht dieses Problem an, indem ein Verfahren zum Herabsetzen der negativen Auswirkungen des Druckes in dem Kreisring durch Modifikation der Auskleidungskonfiguration gegenüber ihrer üblichen gleichförmigen zylindrischen Form offenbart wird, indem der Einbau mehrfacher Leitungswege zwischen der Auskleidung und dem Wirtsrohr einbezogen ist. Diese Leitungswege bieten eine relativ kostengünstige Möglichkeit zum Ablassen des Druckes, was dazu beitragen kann, ein Zusammenfallen der Auskleidung zu verhindern, und wodurch außerdem die Einführung von Instrumenten ermöglicht wird, um Messungen zu machen.
  • Andere Beitragsfaktoren zum Einsetzen eines Zusammenfallens der Auskleidung schließen die mechanischen Eigenschaften der Auskleidung ein, die Beschaffenheit des transportierten Fluids, Druck, Temperatur und die wirksame Geschwindigkeit der Fluidpermeation. Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren, das sich mit dem Zusammenfallen der Auskleidung befasst, indem die Geschwindigkeit der Fluidpermeation durch die Auskleidung hindurch wesentlich vermindert wird.
  • Das Dokument EP 0641825 offenbart einen Schichtstoffartikel aus einer Polyolefin-Matrix, aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymeren und einem kompatibilisierenden Mittel.
  • Die US-P-4444817 offenbart Schichtstoffartikel aus Polyolefin und einem Kondensationspolymer. Trotz der Erwähnung einer großen Reihe spezieller Artikel, gibt es keine Lehre zur Nutzung dieses Materials bei Anwendungen auf dem Gebiet der Erdöl- und Erdgasexploration und/oder -erzeugung. Die US-P-4971864 offenbart Schichtstoffartikel aus Polyolefin und Ethylen/Vinylalkohol-Copolymeren. Wiederum gibt es keine Erwähnung oder einen Vorschlag zur Nutzung dieses Materials bei Anwendungen auf dem Gebiet der Erdöl- und Gasexploration und/oder -erzeugung oder zum Transport von Benzin und anderen Kraftstoffen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von Rohren mit gutem Permeationswiderstand gegenüber Kohlenwasserstoffen und Alkoholen. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das schmelzflüssige Mischen von mindestens einem Polyolefin, mindestens einem Vinylalkohol-Polymer und mindestens einem kompatibilisierenden Mittel in dem Prozess zur Erzeugung von Rohren. Ein Vorteil der Erfindung ist die Schaffung von Rohren, die ein kostengünstiges polymeres Material aufweisen, das über verbesserte Sperreigenschaften in Bezug auf Polyethylen verfügt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von Rohren, die über verbesserte Sperreigenschaften gegenüber Kohlenwasserstoff/Alkohol-Mischungen verfügen. Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden unter Bezugnahme der detaillierten Beschreibung hierin besser verständlich.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Hierin werden Rohre offenbart und beansprucht, die ein schmelzflüssig gemischtes Blend aufweisend aus:
    • (a) mindestens einem Polyolefin;
    • (b) mindestens einem Vinylalkohol-Polymer, das mit dem mindestens einem Polyolefin (a) inkompatibel ist, und
    • (c) mindestens einem Alkylcarboxyl-substituiertem polyolefinischen Mittel zum Kompatibelmachen, wobei die Polyolefine (a) sich in einer zusammenhängenden Matrixphase befinden und die Vinylalkohol-Polymere (b) in einer verteilten, dispersen Phase in Form einer Mehrzahl von dünnen, weitgehend parallelen und sich überlappenden Lagen von Material vorliegen, das in der zusammenhängenden Phase eingebettet ist, und worin ferner mindestens eine Teil des kompatibelmachenden Mittels (c) zwischen diesen Lagen vorliegt und die Haftung zwischen ihnen fördert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Rohr" auf eine hohle, langgestreckte, oftmals zylindrische Röhre, die im typischen Fall verwendet wird, um Substanzen darin aufzunehmen, in die Fluids, Kohlenwasserstoffabgänge, feindisperse Feststoffe oder Gase während des Transports eingeschlossen sein können. Unter "Öl- und Gasanwendungen" werden Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie verstanden, welche die Entfernung von fossilen Brennstoffen umfassen, wie beispielsweise Rohöl und Erdgas, aus der Erde, und deren nachfolgenden Transport und Raffination. Derartige Anwendung schließen die Folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Schlauchware, Casing, Saugheber, Leitungsrohr, Anlagenverrohrung und Auskleidungen. Unter "Auskleidung" wird eine zweite Lage verstanden, die auf der Innenseite eines Stahlrohres oder eines Rohres aus anderem Metall zum Schutz verwendet wird und so ein "ausgekleidetes Rohr" schafft, das im typischen Fall eine mehrteilige Konstruktion eines Rohres ist. Der Begriff "Auskleidungsrohr" unterscheidet sich von einem "ausgekleideten Rohr" und ist die Strömungsleitung zwischen Bohrlochverflanschung, Behältern, Pumpen, Lagereinrichtungen und/oder Verarbeitungseinrichtungen. Der Begriff "Rohrmaterial" wird in der Öl- und Gasindustrie verwendet zur Bezeichnung von runden Rohren, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich Verrohrung, Casing, Hebeleitungen, Auskleidungsrohren und Anlagenverrohrung, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff "Partikel" in Verbindung mit einem Polymer auf die physikalische Form des Massepolymers und kann ein Pellet sein, Würfel, Plättchen, Pulver oder eine andere dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Form.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeuten "inkompatibles Polymer" polymere Materialien, die in der schmelzflüssigen Form im Wesentlichen keine gegenseitige Mischbarkeit haben.
  • Das Rohr der vorliegenden Erfindung umfasst eine polymere Zusammensetzung, die ein schmelzflüssig gemischtes Elend von mindestens einem Polymer aufweist, mindestens einem Vinylalkohol-Polymer, das mit dem einen oder mehreren Polyolefinen inkompatibel ist, und mindestens ein polymeres, kompatibelmachendes Mittel, das dazu dient, Bereiche der inkompatiblen Polymere untereinander zum Haften zu bringen, so dass der Teil des Vinylalkoholpolymers in einer dispersen Phase vorliegt, die in der zusammenhängenden Polyolefin-Phase verteilt ist. Die disperse Phase des Vinylalkohol-Polymers liegt in einer laminaren Konfiguration vor, was bedeutet, dass sie eine Vielzahl von Bereichen in Form dünner, weitgehend paralleler und einander überlappender Lagen von Material aufweist, die in der zusammenhängenden Polyolefin-Phase eingebettet sind. Das Vorhandensein dieser Bereiche verbessert die Sperreigenschaften des nichtmodifizierten Polyolefins, indem ein ausgedehntes Labyrinth geschaffen wird, das Kohlenwasserstoffe oder andere Substanzen passieren müssen, wenn sie durch die Wandung des Rohres hindurchdringen oder diffundieren. Die Zusammensetzung wird erzeugt, indem Partikel der Polymere miteinander gemischt werden, die Mischung erhitzt wird, um eine heterogene Schmelze von Material zu ergeben, und indem die Schmelze in einer solchen Weise geformt wird, dass ein Strecken der Schmelze resultiert und eine langgestreckte disperse Phase erhalten wird.
  • Das Vorhandensein der laminaren Konfiguration der dispersen Phase des Vinylalkohol-Polymers bedeutet, dass kleinere Mengen an Vinylalkohol-Polymer erforderlich sind, um einen vorgegebenen Grad an Permeationswiderstand zu erreichen, als dieses von einem homogenen Elend erhalten werden würde. Homogene, gut gemischte Elends sind lediglich zum Teil wirksam, solange große Mengen (z. B. > 50%) an Vinylalkohol-Polymer vorliegen, deren Kosten dann bei diesen Anwendungen zu hoch sind. Ein Coextrusionsaufbau von Auskleidungen würde zusätzliche Kosteninvestitionen für zusätzliche Extruder für jeden Polymer-Typ sowie eine gewisse Art von "Klebmittelschicht" erfordern, um die inkompatiblen Materialien zu binden. Die vorliegende Erfindung umgeht diese traditionellen und kostenaufwändigen Vorgehensweisen, indem ein einziger Extrusionsschritt in einer solchen Form zu Anwendung gelangt, dass deutlich verringerte Mengen an Vinylalkohol-Polymer möglich sind.
  • Die Rohre der vorliegenden Erfindung verfügen gegenüber Polyolefinrohren über eine herabgesetzte Durchlässigkeit für Kohlenwasserstoffe. Ein Vorteil der Anwendung der Rohre der vorliegenden Erfindung in Form von Auskleidungen zum Auskleiden von Metallrohren, wie sie in der Öl- und Gasindustrie verwendet werden, besteht darin, dass die Wahrscheinlichkeit eines Systemversagens infolge eines Zusammenfallens der Auskleidung verringert ist. Dieses Zusammenfallen wird am Häufigsten durch die Ansammlung von Fluids in dem Kreisring ausgelöst, die durch die Auskleidung aus den in dem Rohr zu transportierenden oder zu haltenden Materialien hindurchgedrungen oder diffundiert sind. Diese Fluids können entweder in einer Gas- oder Flüssigkeitsphase in Abhängigkeit von den Bedingungen in dem Kreisring vorliegen. Zum größten Teil ist ein Gleichgewicht wirksam und der Fluiddruck im Inneren des Rohres größer oder gleich dem Druck in dem Kreisring. Allerdings kann im Verlaufe normaler Operationen der Druck im Inneren des Rohrs bis zu weit weniger als dem Fluiddruck im Kreisring herabgesetzt werden, wie beispielsweise bei einer nicht geplanten Abschaltung. Wenn die Drücke ein Gleichgewicht einzugehen versuchen, kann die resultierende Druckdifferenz das Auftreten einer Expansion des Kreisringfluids ermöglichen. Sofern die Auskleidung nicht in der Lage ist, der externen Spannung von sich aus zu widerstehen, kann ein radiales Zusammenfallen die Folge sein.
  • In einer der Ausführungsformen werden die Polymerpartikel in ungeschmolzener Form gründlich gemischt, um so eine statistisch homogene Verteilung zu schaffen, wobei dafür Sorge zu tragen ist, dass ein wesentliches zusätzliches Mischen vermieden wird, nachdem die Polymere bis zur Schmelze erhitzt worden sind. In einer anderen Ausführungsform können die Polymerpartikel in plastifizierter oder schmelzflüssiger Form vereint werden, solange die Vereinigung der Polymere einen heterogenen Charakter bewahrt. Das Vereinigen der Polymere bei einer solchen Temperatur, dass eines der Polyolefine oder das Vinylalkohol-Polymer nicht plastifiziert ist oder schmelzflüssig ist, und das anschließende Erhitzen der Vereinigung können ebenfalls zu dem Blend führen. Vorzugsweise wird das geschmolzene heterogene Blend von inkompatiblen Polymeren so eingerichtet, dass, wenn die Schmelze gestreckt wird, wie beispielsweise mit Hilfe von Extrusionskräften, das Polyolefin in Form der zusammenhängenden Matrixphase vorliegt und das Vinylalkohol-Polymer in Form einer dispers verteilten Phase. Die disperse Phase liegt in einer Vielzahl dünner, weitgehend paralleler und einander überlappender Lagen vor, die in der zusammenhängenden Phase eingebettet sind.
  • Das Vinylalkohol-Polymer und das kompatibilisierende Mittel können ebenfalls vor dem Mischen mit der Polyolefin-Komponente in der Schmelze compoundiert werden (unter Anwendung jeder beliebigen, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Methode, wie beispielsweise das Compoundieren). So lassen sich beispielsweise entsprechend der Beschreibung in der Schmelze gemischte Partikel, die Vinylalkohol-Polymer und ein kompatibilisierendes Mittel aufweisen, mit Polyolefinpartikeln mischen.
  • Es wird angenommen, dass mindestens ein Teil des polymeren, kompatibilisierenden Mittels zwischen angrenzenden Lagen von inkompatiblem Polymer konzentriert ist und teilweise mit einer der Lagen verbunden ist und teilweise mit einer angrenzenden Lage verbunden ist, so dass die Lagen aneinander haften. Ohne das kompatibilisierende Mittel verfügen Rohre, die aus heterogenen Schmelzen von inkompatiblem Polymer erzeugt werden, über schlechte mechanische Eigenschaften und können in der Regel sogar nicht ohne Weiteres durch Extrusion oder Formpressen zu einstückigen Artikeln geformt werden.
  • Obgleich es nicht erforderlich ist, wird das Vinylalkohol-Polymer vorzugsweise in der Praxis der vorliegenden Erfindung, wie ausgeführt wurde, in partikulärer Form verwendet, wobei angestrebt wird, dass sowohl das Polyolefin als auch das Vinylalkohol-Polymer als Partikel gemischt sind. Die Partikel sollten in der Regel eine solche Partikelgröße haben, dass das schmelzflüssige Blend von inkompatiblen Polymeren bei Einführung in bestimmte Vorrichtungen zum Verstrecken in der Schmelze, wie beispielsweise Extrusionsdüsenlippen, die Heterogenität zeigt, die in der Praxis der Erfindung bevorzugt ist. Wenn die Partikel und speziell Partikel des Vinylalkohol-Polymers eine zu geringe Partikelgröße haben, hat das schmelzflüssige Blend selbst dann, wenn es nicht übermäßig gemischt ist, die Neigung, als eine homogene Zusammensetzung zu fungieren, da die Bereiche von Material, die die disperse Phase des Polymers ausmachen, zu klein sind. Wenn die Partikel und speziell die Partikel des Vinylalkohol-Polymers eine zu große Partikelgröße haben, neigt das schmelzflüssige Blend zur Erzeugung zu Rohren, die eher eine marmorierte Struktur haben als eine laminare Struktur, wobei die großen Bereiche der Materialien, die die disperse Phase aufbauen würden, sich zu gegenüberliegenden Grenzen des Rohres erstrecken und ein Auseinanderreißen des Materials bewirken, welches die zusammenhängende Phase aufbaut. Die Partikel sind im Allgemeinen vorzugsweise von regulärer Kontur, wie beispielsweise kubisch oder kugelförmig. Die Partikel können jedoch unregelmäßig sein und sie können in einer der Abmessungsrichtungen wesentlich größer sein als in der anderen Richtung, was beispielsweise bei Plättchen aus dem verwendeten Material der Fall ist.
  • Wenn jedes der inkompatiblen Polymere in Form einzelner Partikel vorliegt, haben die Partikel in der Regel näherungsweise die gleiche Partikelgröße, obgleich dieses nicht erforderlich ist. Das kompatibilisierende Mittel kann von sich aus in Form einzelner Partikel bereitgestellt werden oder es kann in eines oder in beide der inkompatiblen Polymere eingemischt, auf diese abgeschieden oder auf andere Weise mit diesen vereint werden.
  • Die Dicke der Lagen des Materials in der dispersen Phase ist eine Funktion der Partikelgröße in Kombination mit dem Grad der Streckung in dem Schritt des Formens. Die Partikelgröße des Vinylalkohol-Polymers wird in der Regel mit Blick auf die nach dem Strecken resultierenden überlappenden Lagen gewählt, die eine Dicke von 0,5 bis 50 Mikrometer haben können und möglicherweise gelegentlich etwas dicker sein können.
  • Das Mischen von Polymeren kann mit Hilfe jeder beliebigen Methode erfolgen, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, wie beispielsweise mit Hilfe eines Mischers, eines Taumelmischers oder in einem größeren Maßstab mit Hilfe eines Doppelkonusmischers. Das kontinuierliche Mischen der Partikel kann mit Hilfe beliebiger von mehreren gut bekannten Methoden erfolgen. Selbstverständlich lassen sich die Partikel auch von Hand mischen, wobei die einzige Bedingung für das Mischen darin besteht, dass jede beliebige zwei statistische Probenahmen der Mischung in einer vorgegebenen Masse von Material weitgehend die gleiche Zusammensetzung liefern sollten. Das Mischen der inkompatiblen Polymere kann durch Zugabe von Partikeln des höher schmelzenden Polymers zu einer Schmelze des niedriger schmelzenden Polymers erfolgen, die bei einer Temperatur unterhalb des höheren Schmelzpunktes gehalten wird. In diesem Fall wird die Schmelze bewegt, um eine angemessene Mischung zu erlangen, wonach die Mischung dann für den Schritt des Erhitzens fertig ist.
  • Sobald die inkompatiblen Polymere gemischt sind, werden sie bis zu einer Temperatur erhitzt, die größer ist als der Schmelzpunkt der am höchsten schmelzenden Polymerkomponente. Es ist zu beachten, dass das Erhitzen zum Zwecke des Streckens der plastifizierten oder geschmolzenen Elends vorgenommen wird. In dem Fall eines inkompatiblen Polymers, das keine wohldefinierte Schmelztemperatur zeigt, bezeichnet der Begriff "Schmelztemperatur", wie er hierin verwendet wird, eine Temperatur, die mindestens ausreichend hoch ist, dass die Polymere bis zu einem solchen Grad plastifiziert sind, wie er zum Strecken jedes der Polymere in dem Elend erforderlich ist. Das Erhitzen führt zu einem plastifizierten oder schmelzflüssigen heterogenen Elend von Materialien, wobei das Erhitzen in einer Weise vorzunehmen ist, so dass ein weitgehendes zusätzliches Mischen der inkompatiblen Polymere vermieden wird, da ein solches Mischen eine Homogenisierung und Vereinigung der geschmolzenen Partikel bewirken könnte und zu einer Schmelze und einem Rohr aus homogener Zusammensetzung ohne Schichtaufbau führen könnte. Das Erhitzen kann mit Hilfe mehrerer, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Methoden vorgenommen werden und erfolgt gewöhnlich in einem Extruder. Man hat gelernt, dass ein Einschneckenextruder des Typs, wie er für den Materialtransport bemessen ist und nicht zum Mischen von Material, zwischen den Schritten des Erhitzen und des Formens in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ohne eine Homogenisierung der zwei Phasen der inkompatiblen Polymer-Zusammensetzung zu bewirken. In der Praxis der vorliegenden Erfindung können Extruder mit geringer Scherung und geringem Mischen der Art zum Einsatz gelangen, wie sie normalerweise für Polyvinylchlorid, Acrylnitril oder Polyvinylidenchlorid eingesetzt werden, wenn sie in einer solchen Weise eingesetzt werden, dass die Materialien geschmolzen und transportiert werden und ein Mischen der Komponenten auf ein Minimum herabgesetzt wird. Extruder mit hoher Scherung und starker Mischen der Art, wie sie normalerweise für Nylon und Polyethylen zur Anwendung gelangen, sind für die Praxis der vorliegenden Erfindung weniger wünschenswert. Es können zahlreiche andere Vorrichtungen zum Mischen in der Schmelze mit geringer Scherung, wie sie dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt sind, verwendet werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Das erfindungsgemäße Verfahren und Produkt lassen sich realisieren bis zu dem Umfang, dass die Zusammensetzung dem Aspekt der Heterogenität bewahrt.
  • Das Verfahren zum Formen der erfindungsgemäßen Rohre erfordert ein Strecken des schmelzflüssigen Elends nach dem Kühlen. Das Strecken ist eine Dehnung der zweiphasigen Schmelze, um eine wesentliche Veränderung in den Abmessungen der Bereiche der dispersen Phase zu bewirken. Das Strecken kann mit Hilfe jeder beliebigen von mehreren Maßnahmen erfolgen oder durch eine Kombination von mehr als einer solchen Maßnahme. Beispielsweise kann die Schmelze zwischen Düsenlippen extrudiert oder coextrudiert werden. Das Strecken kann durch ein leichtes Ziehen nach der Extrusion oder Coextrusion des Elends in der heterogenen Schmelze erfolgen.
  • Das Strecken kann in nur einer Richtung oder in zueinander senkrechten Richtungen erfolgen. Unabhängig davon, ob das Strecken in nur einer Richtung oder zwei Richtungen erfolgt, sollte es eine Dehnung von 100 bis 500% in mindestens einer Richtung geben, wobei eine Dehnung von 100 bis 300% bevorzugt ist. Obgleich die hierin angegebene Obergrenze nicht entscheidend ist, ist die untere Grenze insofern entscheidend, wie ein unzureichendes Strecken nicht die verbesserte Sperre gegenüber Fluidpermeation liefert, die die vorliegende Erfindung kennzeichnet. Ein Vermeiden eines übermäßigen Streckens ist lediglich insofern wichtig, wie eine übermäßige Dehnung der Schmelze zu einer Schwächung oder zu einem Reißen des Artikels führen kann.
  • Dem Strecken folgt ein Kühlen bis unterhalb der Temperatur des Schmelzpunktes der am niedrigsten schmelzenden Komponente, um das extrudierte Teil zu verfestigen. Das Kühlen kann mit Hilfe jeder beliebigen gewünschten Maßnahme und bei jeder beliebigen geeigneten Geschwindigkeit ausgeführt werden.
  • Das eine oder die mehreren Vinylalkohol-Polymere der Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangt, liegen mit 2% bis 40 Gew.% oder bevorzugt 3% bis 20 Gew.% oder mehr bevorzugt 5% bis 15 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylalkohol-Polymer, kompatibilisierendes Mittel und Polyolefin in der Zusammensetzung vor. Das eine oder die mehreren kompatibilisierenden Mittel der Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangen, liegen mit 0,25% bis 15 Gew.% oder bevorzugt 0,25% bis 10 Gew.% oder mehr bevorzugt 0,5% bis 8 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylalkohol-Polymer, kompatibilisierendes Mittel und Polyolefin in der Zusammensetzung vor. Das eine oder die mehreren Polyolefine der Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangt, liegen mit 60% bis 97% oder bevorzugt 80% bis 97% oder mehr bevorzugt 85% bis 95 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylalkohol-Polymer, kompatibilisierenden Mittel und Polyolefin in der Zusammensetzung vor.
  • Zur Einführung inerter Füllstoffe in die Zusammensetzung können alle beliebigen Komponenten unter der einzigen Voraussetzung verwendet werden, dass die Füllstoffe nicht von der Art oder in einer Menge vorliegen, womit die Erzeugung des schichtweisen Aufbaus oder die gewünschten oder erforderlichen Eigenschaften der Zusammensetzung beeinträchtigt werden. Die Mengen an Weichmachern, Trübungsmitteln, Farbmitteln, Gleitmitteln, Wärmestabilisatoren, Oxidationsstabilisatoren, die üblicherweise in konstruktiven Polymermaterialien eingesetzt werden, können auch hierin verwendet werden. Die Menge eines solchen Füllstoffes ist in die Berechnung der Mengen von inkompatiblen Polymeren und kompatibilisierenden Mitteln nicht einbezogen.
  • In die Polyolefine, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, sind Polyethylen einbezogen, Polypropylen, Polybutylen, Copolymere dieser Materialien. Bevorzugt ist Polyethylen und kann ein solches mit hoher, mittlerer oder geringer Dichte sein.
  • Das Polyolefin kann auch während oder nach der Formung der Rohre der vorliegenden Erfindung unter Anwendung beliebiger, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannter Verfahren vernetzt werden. Wenn beispielsweise das Vernetzen während der Formung der Rohre erfolgen soll, kann ein Vernetzungsmittel, wie beispielsweise ein Peroxid, der Mischung der Polymerpartikel zugegeben werden, die zur Formung der Rohre verwendet werden. Das Peroxid lässt sich in Form eines Masterbatches in dem Vinylalkohol-Polymer und/oder Polyolefin zugeben. Das Peroxid kann auch in die Partikel des Vinylalkohol-Polymers und/oder Polyolefins in einem vorgeschalteten Schritt eingebaut werden, wie beispielsweise Schmelzcompoundieren oder ein anderer Schritt des Mischen in der Schmelze. Nach der Formung der Rohre kann die Polyolefin-Komponente auch durch Bestrahlen der Rohre vernetzt werden. Alternativ kann die Polyolefin-Komponente unter Anwendung von Silan-Vernetzungsmitteln vernetzt werden, wie beispielsweise Vinyltrimethoxysilan, wie es dem Fachmann auf dem Gebiet als selbstverständlich erscheint. Sofern Silan-Vernetzungsmittel verwendet werden, können sie sowie alle beliebigen erforderlichen Katalysatoren und Initiatoren dem schmelzflüssigen Blend während der Formung der Rohre zugegeben werden. In einem solchen Fall werden das Vinylalkohol-Copolymer und das kompatibilisierende Mittel vorzugsweise vor dem Mischen mit dem Polyolefin schmelzcompoundiert. Silan-Vernetzungsmittel können auch auf das Polyolefin vor der Verwendung des Polyolefins in der Formung der Rohre der vorliegenden Erfindung aufgepfropft werden. Die Polyolefine in Rohren, die Vernetzungsmittel enthalten, können unter Anwendung von Methoden vernetzt werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, wie beispielsweise durch Behandeln der Rohre mit Wasser oder Dampf, der sich mindestens bei 80°C befindet. Bevorzugt sind Rohre, die vernetztes Polyethylen aufweisen.
  • Sofern hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Vinylalkohol-Polymer" auf ein oder mehrere Polymere, die 40% bis 100 Molprozent repetierende Einheiten enthalten, die von Vinylalkohol deriviert sind. Das Vinylalkohol-Polymer kann bis zu 60 Molprozent repetierende Einheiten enthalten, die von anderen Olefinen deriviert sind, wie beispielsweise von einem oder mehreren von Ethylen, Propylen, anderen α-Olefinen oder Vinylacetat. Bevorzugt sind C3-C12-α-Olefine und Vinylacetat. Mehr bevorzugt ist Ethylen. Bevorzugte Vinylalkohol-Polymere sind Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere, die 20% bis 40 Molprozent repetierende Einheiten aufweisen, die von Ethylen deriviert sind, sowie 60% bis 80 Molprozent repetierende Einheiten, die von Vinylalkohol deriviert sind. Am Meisten bevorzugt weisen Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere 23% bis 34 Molprozent repetierende Einheiten auf, die von Ethylen deriviert sind, sowie 66% bis 77 Molprozent repetierende Einheiten, die von Vinylalkohol deriviert sind. Bevorzugte Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere können auch bis zu 20 Molprozent repetierende Einheiten aufweisen, die von Vinylacetat deriviert sind.
  • Die Rohre der vorliegenden Erfindung können ferner ein oder mehrere Polyamide in der dispersen Phase aufweisen. Sofern vorhanden, machen die Polyamide bis zu 70 Gew.% der Gesamtmenge an Vinylalkohol-Polymer und Polyamid aus, wobei sie bevorzugt mit 15% bis 50 Gew.% oder mehr bevorzugt 25% bis 35 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylalkohol-Polymer und Polyamid vorliegen. Die Polyamide können in der Schmelze mit dem Vinylalkohol-Polymer unter Anwendung des Schmelzcompoundierens oder einer anderen Methode des Mischens in der Schmelze vor der Formung der Rohre der vorliegenden Erfindung compoundiert werden, oder es können Polyamidpartikel direkt zur Anwendung gelangen. Beispiele für geeignete Polyamide schließen ein: Poly(pentamethylenadipamid)(polyamid 5,6), Poly(hexamethylenadipamid)(polyamid 6,6), Poly(hexamethylenazelainamid)(polyamid 6,9), Poly(hexamethylensebacinamid)(polyamid 6,10), Poly(hexamethylendodecanamid)(polyamid 6,12). Ebenfalls geeignet sind Polyamide, die aus Lactamen erhalten werden, wie beispielsweise Caprolactame, und von Aminosäuren erhalten werden, wie beispielsweise 11-Aminoundecansäure. Beispiele dafür sind Polycaproamid(polyamid 6), Poly(11-aminoundecanamid)(polyamid 11) und Polydodecanamid(polyamid 12). Copolyamide, wie beispielsweise Poly(hexamethylendodecanamid) und Copolymere von Poly(hexamethylenadipamid) mit Polycaproamid sind ebenfalls geeignet. Ebenfalls bevorzugt sind amorphe Polyamid-Copolymere, die keine klar definierten Schmelzpunkte haben, die jedoch zum Teil von aromatischen Monomeren deriviert sind, wie beispielsweise von Isophthalsäure. Halbaromatische Polyamide, deriviert von Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure, die in der Schmelze extrudierbar sind, sind ebenfalls geeignet.
  • Vorzugsweise hat das Vinylalkohol-Polymer und das Polyamid, sofern vorhanden, eine höhere Schmelzeviskosität als das Polyolefin bei der Temperatur, bei der die Rohre der vorliegenden Erfindung geformt werden.
  • Das kompatibilisierende Mittel, das in der in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangenden Zusammensetzung verwendet wird, ist ein Alkylcarboxyl-substituiertes Polyolefin, mit dem es sich um ein Polyolefin handelt, das daran angebracht Carboxyl-Teile hat, und zwar entweder an dem Polyolefin-Grundgerüst selbst oder an Seitenketten. Unter "Carboxyl-Teil" werden Carboxyl-Gruppen aus der Gruppe verstanden, bestehend aus Säuren, Estern, Säureanhydriden und Salzen. Carbonsäuresalze sind neutralisierte Carbonsäuren, und ein kompatibilisierendes Mittel, worin Carbonsäuresalze als ein Carboxyl-Teil ebenfalls einbezogen sind, schließen die Carbonsäure dieses Salzes ein. Derartige kompatibilisierende Mittel werden als ionomere Polymere bezeichnet.
  • Kompatibilisierende Mittel lassen sich durch direkte Synthese oder durch Pfropfen herstellen. Ein Beispiel für eine direkte Synthese ist die Polymerisation eines α-Olefins mit einem olefinischen Monomer, das einen Carboxyl-Teil hat; während ein Beispiel für das Pfropfen die Addition eines Monomers, das einen Carboxyl-Teil hat, an ein Polyolefin-Grundgerüst ist. In dem mit Hilfe des Pfropfens erzeugten kompatibilisierenden Mittel ist das Polyolefin Polyethylen oder ein Copolymer von Ethylen und mindestens einem α-Olefin mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Propylen, oder ein Copolymer unter Einbeziehung mindestens eines α-Olefins mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und eines Diolefins, wie beispielsweise 1,4-Hexadien. Das Polyolefin wird mit einer ungesättigten Carbonsäure, einem Säureanhydrid oder Ester-Monomer umgesetzt, um das gepfropfte Polymer zu erhalten. Repräsentative in Frage kommende Säuren, Säureanhydride und Ester schließen ein: Methacrylsäure; Acrylsäure; Ethacrylsäure; Glycidylmethacrylat; 2-Hydroxyethylacrylat; 2-Hydroxyethylmethacrylat; Diethylmaleat; Monoethylmaleat; Di-n-butylmaleat; Maleinsäureanhydrid; Maleinsäure; Fumarsäure; Itaconsäure, Monoester derartiger Dicarbonsäuren; Dodecenylsuccinsäureanhydrid; 5-Norbornen-2,3-anhydrid; Nadic®-Anhydrid (3,6-Endomethylen-1,2,3,6-tetrahydrophthalsäureanhydrid). Im Allgemeinen wird das Pfropfpolymer 0,01% bis 20 Gew.% und bevorzugt 0,1% bis 10 Gew.% und am Meisten bevorzugt 0,2% bis 5 Gew.% Pfropfmonomer haben. Gepfropfte Polymer wurden detaillierter beschrieben in den US-P-4026967 und 3953655 .
  • In dem mit Hilfe der direkten Synthese erzeugten kompatibilisierenden Mittel ist das polymere Material ein Copolymer eines α-Olefins mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure, eines Esters, Säureanhydrids oder Salz mit 1 oder 2 Carboxyl-Teilen. Das direkt durch Synthese hergestellte Kompatibilisiermittel ist aus mindestens 75 Molprozent der Olfein-Komponente und von 0,2% bis 25 Molprozent der Carboxyl-Komponente aufgebaut.
  • Ein ionomeres kompatibilisierendes Mittel wird bevorzugt aus einem durch direkte Synthese hergestellten kompatibilisierenden Mittel erzeugt und ist bevorzugt aus 90% bis 99 Molprozent Olefin und 1% bis 10 Molprozent α,β-ethylenisch ungesättigtem Monomer aufgebaut, das Carboxyl-Teile hat, wobei die Teile als Säureäquivalente angesehen werden und mit Metallionen mit Wertigkeiten von 1 bis 3 einschließlich neutralisiert sind, wo das Carbonsäure-Äquivalent von der Monocarbonsäure kommt, und mit Metallionen mit einer Wertigkeit von 1 neutralisiert, wo das Carbonsäure-Äquivalent von einer Dicarbonsäure kommt. Zur Kontrolle des Neutralisationsgrades liegen die Metallionen in einer ausreichenden Menge vor, um mindestens 10% der Carboxyl-Teile zu neutralisieren. Repräsentative, in Frage kommende α-Olefine und ungesättigte Carbonsäure, Carbonsäureanhydrid und Ester-Monomere sind solche, wie sie hierin bereits beschrieben wurden. Ionomere Polymere wurden detaillierter in der US-P-3264272 beschrieben.
  • Bevorzugte kompatibilisierende Mittel sind Polyolefine, die gepfropft sind mit einer Dicarbonsäure oder einem Dicarbonsäure-Derivat, wie beispielsweise einem Anhydrid oder Ester oder Diester.
  • Die Rohre der vorliegenden Erfindung finden Anwendungen, die die folgenden einschließen, ohne auf diese beschränkt zu sein: Auskleidungsrohre, flexible Rohre, abwärtsgerichtete Bohrloch-Casing, abwärtsgerichtete Casing-Auskleidungen, Verteilungsrohrleitung, Pumpgestänge, Saugheber, Horizontalrohrleitung, Horizontalrohrauskleidung, Hydraulikschläuche, flexible Rohre und Druckschläuche. Diese Anwendungen sind oftmals in der Öl- und Gasindustrie vertreten. Die Rohre der vorliegenden Erfindung sind besonders vorteilhaft zum Einsatz bei Anwendungen, wo sie an Mischungen von Kohlenwasserstoff/Alkohol exponiert sind, wie man sie beispielsweise in vielen Benzinmischungen antrifft und die üblicherweise als "Gasohol" bezeichnet werden. Sie können verwendet werden als Rohre für Transport und Lagerung von Benzin. Derartige Rohre können in Tankstellen verwendet werden. Ebenfalls können sie als Brennstoffleitungen für Verbrennungsmotoren verwendet werden, wie sie beispielsweise in Automobilen und anderen Fahrzeugen angetroffen werden (einschließlich Trucks und Motorrädern), Flugzeugen, Rasenmähern, Schiffen. Die Rohre der vorliegenden Erfindung können auch zum Transport von Wasser in Umgebungen verwendet werden, in denen das Äußere des Rohres an Kohlenwasserstoffen, Alkoholen oder Mischungen davon exponiert ist.

Claims (12)

  1. Verwendung eines Rohres, aufweisend ein schmelzflüssig gemischtes Blend von: (a) mindestens einem Polyolefin, (b) mindestens einem Vinylalkohol-Polymer, das mit dem mindestens einen Polyolefin (a) inkompatibel ist, und (c) mindestens einem Alkylcarboxyl-substituierten, polyolefinischen, kompatibel machenden Mittels, wobei die Polyolefine (a) eine zusammenhängende Matrixphase sind und die Vinylalkohol-Polymere (b) in einer dispersen, verteilten Phase in Form einer Mehrzahl von weitgehend parallelen und sich überlappenden Lagen von Material vorliegen, das in der zusammenhängenden Phase eingebettet ist und worin ferner mindestens ein Teil des kompatibel machenden Mittels (c) zwischen diesen Lagen vorliegt und die Haftung zwischen ihnen fördert, zum Transport von Benzin, Kohlenwasserstoff/Alkohol-Mischungen oder Gasohol.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Polyolefin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen und Copolymeren dieser Materialien.
  3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Alkylcarboxyl-substituierte, polyolefinische, kompatibel machende Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyolefinen, die daran angebracht Carboxyl-Teile haben, und zwar entweder an dem Polyolefin-Grundgerüst selbst oder an Seitenketten.
  4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Vinylalkohol-Polymer Poly(vinylalkohol) ist oder ein Vinylalkohol/Ethylen-Copolymer.
  5. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die disperse, verteilte Phase in den Lagen des Materials mit einer Dicke von mehr als 0,5 Mikrometern und weniger als 50 Mikrometern vorliegt.
  6. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das schmelzflüssig gemischte Blend ferner mindestens einen Weichmacher aufweist, mindestens ein Gleitmittel, mindestens ein Stabilisiermittel und/oder Polyamid.
  7. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Vinylalkohol-Polymer mit etwa 2% bis 40 Gew.% vorliegt, das mindestens eine Polyolefin mit 60% bis 97 Gew.% vorliegt und das mindestens eine Alkylcarbonyl-substituierte, polyolefinische, kompatibel machende Mittel mit 0,25% bis 15 Gew.% vorliegt, wobei alle Prozentangaben auf die Gesamtmenge von Vinylalkohol-Polymer, Polyolefin und Alkylcarboxyl-substituiertem, polyolefinischen, kompatibel machenden Mittel bezogen sind.
  8. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Alkylcarboxyl-substituierte, polyolefinische, kompatibel machende Mittel jeweils hergestellt ist durch Pfropfen einer Dicarbonsäure oder eines Dicarbonsäurederivats, wie beispielsweise ein Anhydrid, Ester oder Diester, auf ein Polyolefin.
  9. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das schmelzflüssig gemischte Blend ferner mindestens ein Silan-Vernetzungsmittel aufweist.
  10. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefin vernetzt ist.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, wobei das vernetzte Polyolefin vernetztes Polyethylen ist.
  12. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Rohr die Form eines flexiblen Rohres annimmt, einer Rohrleitung, einer Bohrlochauskleidung oder einer Kraftstoffleitung.
DE602004010420T 2003-10-30 2004-10-28 Aus mischungen von polyolefinen und vinylalkoholpolymeren hergestellte polymerrohre Active DE602004010420T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51656203P 2003-10-30 2003-10-30
US516562P 2003-10-30
US974218 2004-10-27
US10/974,218 US20050181162A1 (en) 2003-10-30 2004-10-27 Polymeric pipes made from blends of polyolefins and vinyl alcohol polymers
PCT/US2004/036113 WO2005042634A1 (en) 2003-10-30 2004-10-28 Polymeric pipes made from blends of polyolefins and vinyl alcohol polymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004010420D1 DE602004010420D1 (de) 2008-01-10
DE602004010420T2 true DE602004010420T2 (de) 2008-10-09

Family

ID=34549549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004010420T Active DE602004010420T2 (de) 2003-10-30 2004-10-28 Aus mischungen von polyolefinen und vinylalkoholpolymeren hergestellte polymerrohre

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050181162A1 (de)
EP (1) EP1678252B1 (de)
JP (1) JP2007510047A (de)
CA (1) CA2541865C (de)
DE (1) DE602004010420T2 (de)
WO (1) WO2005042634A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7696301B2 (en) * 2004-10-27 2010-04-13 E.I. Du Pont De Nemours And Company Marine umbilical comprising hydrolysis resistant polyamides
US20060093772A1 (en) * 2004-10-27 2006-05-04 Fish Robert B Jr Multilayered pipes comprising hydrolysis resistant polyamides
US20060111487A1 (en) * 2004-10-27 2006-05-25 Fish Robert B Jr Hydrolysis resistant polyamide compositions and articles formed therefrom
DE102005046571B4 (de) * 2005-09-22 2016-01-21 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Polyamid-Polyethylen-Materialien mit kompatibilisierter Polyethylen-Phase und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2009534214A (ja) * 2006-04-18 2009-09-24 ソルヴェイ アドバンスド ポリマーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 多層ポリマー構造体
US8887816B2 (en) * 2011-07-29 2014-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Polymer compositions for use in downhole tools and components thereof
US8997880B2 (en) 2012-01-31 2015-04-07 Wagon Trail Ventures, Inc. Lined downhole oilfield tubulars
RU2601013C1 (ru) * 2015-10-01 2016-10-27 Прокопий Александрович Аммосов Полимерная труба и трубопровод для транспортировки топлива
CN109467796A (zh) * 2018-11-01 2019-03-15 漯河市邦威橡胶有限公司 一种耐高温柔性橡胶软管内层橡胶

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1146323A (en) * 1979-03-06 1983-05-17 Pallatheri M. Subramanian Laminar articles of polyolefin and a second polymer and process for making them
US4444817A (en) * 1981-03-04 1984-04-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Laminar articles of polyolefin and a condensation polymer
KR0127292B1 (ko) * 1991-08-01 1998-04-01 김항덕 반응성 저분자 화합물을 함유한 폴리올레핀계 불균일계 혼합물의 제조방법
US5399619A (en) * 1993-08-24 1995-03-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Laminar articles from a polyolefin matrix, ethylene-vinyl alcohol copolymers and a compatibilizer
US5454419A (en) * 1994-09-19 1995-10-03 Polybore, Inc. Method for lining a casing
US5849376A (en) * 1995-08-21 1998-12-15 Nippon Gohsei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Multi-layered laminate comprising hydrolyzed EVOH and use thereof
US6220079B1 (en) * 1998-07-22 2001-04-24 Safety Liner Systems, L.L.C. Annular fluid manipulation in lined tubular systems
US6283211B1 (en) * 1998-10-23 2001-09-04 Polybore Services, Inc. Method of patching downhole casing
JP2000179754A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp 架橋ポリオレフィン管
DE10065177A1 (de) * 2000-12-23 2002-06-27 Degussa Mehrschichtverbund auf Polyamid/Polyolefin-Basis

Also Published As

Publication number Publication date
EP1678252A1 (de) 2006-07-12
CA2541865A1 (en) 2005-05-12
US20050181162A1 (en) 2005-08-18
EP1678252B1 (de) 2007-11-28
JP2007510047A (ja) 2007-04-19
DE602004010420D1 (de) 2008-01-10
WO2005042634A1 (en) 2005-05-12
CA2541865C (en) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1004618B1 (de) Artikel mit antistatischen Eigenschaften
EP1162061B1 (de) Thermoplastische Mehrschichtverbunde
DE60212924T2 (de) Rohr aus vulkanisiertem Elastomer mit Barriereschichten aus Polyamid und aus EVOH
DE60116456T2 (de) Mehrschichtige Struktur und damit hergestellter Behälter, welcher eine mit darin enthaltener Flüssigkeit in Kontakt stehende Sperrschicht aufweist
US20080060699A1 (en) Polymeric pipes and liners suitable for transporting oil and gas materials and made from blends of polyolefins and polyamides
DE60004907T2 (de) Aus mehreren auf Polyamid basierenden Schichten zusammengesetzter Schlauch für den Kraftstofftransport
DE69919227T2 (de) Neue fluoropolymere mit verbesserten eigenschaften
DE602004010420T2 (de) Aus mischungen von polyolefinen und vinylalkoholpolymeren hergestellte polymerrohre
EP3069873B1 (de) Mehrschichtverbund mit schichten aus teilaromatischen polyamiden
DE60012470T2 (de) Mehrschichtkraftstoffbehälter
DE102004009365A1 (de) Kraftstofftank mit einer mehrlagigen Struktur
EP3069871B1 (de) Mehrschichtverbund mit einer evoh-schicht
DE102008044224A1 (de) Verwendung einer Zusammensetzung für den Kontakt mit überkritischen Medien
US7000646B2 (en) Polymeric pipes and liners and fuel lines made from blends of fluoroppolymers and polyamides
DE602005005055T2 (de) Druckrohr enthaltend eine multimodale Polyethylenzusammensetzung und anorganischen Füllstoff
DE60312886T2 (de) Aus mischungen von polyolefin und polyamid hergestellte polymerrohre oder polymerliner
EP3069876A1 (de) Mehrschichtverbund mit einer Schicht aus einem teilaromatischen Polyamid
DE602004000794T2 (de) Mehrschichtrohr auf Basis von Polyamiden zum Flüssigkeitstransport
US20040118468A1 (en) Polymeric pipes and liners suitable for transporting oil and gas materials and made from blends of polyolefins and polyamides
WO2008054579A2 (en) Pipes containing nanoclays and method for their manufacture
DE10110964C2 (de) Thermoplastische Mehrschichtverbunde
DE60218958T2 (de) Mehrschichtiges Kunststoffrohr zum Transport von Trinkwasser und Verfahren zur Herstellung
DE60211582T2 (de) Mehrschichtiges Rohr aus Polyamiden und Fluoropolymeren für den Kraftstofftransport

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition