DE69605623T2 - Mehrschichtrohr - Google Patents

Mehrschichtrohr

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr, und im besonderen ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr, das beim Erwärmen einer minimalen Ausdehnung unterliegt, so dass Probleme durch thermische Deformation, auch wenn eine Hochtemperaturflüssigkeit durchgeleitet wird, nicht auftreten, und das eine hohe Stabilität aufweist, und das daher als Rohrleitung für kaltes und heißes Wasser geeignet ist.
    • Stand der Technik
  • In vergangenen Jahren wurden Rohre aus synthetischen Harzen weit verbreitet als Rohrleitungen für kaltes und heißes Wasser in Gebäuden eingesetzt, da sie viele Vorteile, einschließlich Korrosionsbeständigkeit, hygienische Sicherheit, geringes Gewicht und einfache Herstellung in großen Durchmessern aufweisen. Zum Beispiel bemühten sich Forschungsingenieure, wie die Erfinder der US-A-4 579 900, Rohre aus Poly-1-butenharzen als Rohrleitungen für kaltes und heißes Wasser zu entwickeln, da Poly-1-butenharze hinsichtlich hygienischer Sicherheit, Druckfestigkeit, Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen (40 bis 120ºC), und insbesondere Beständigkeit gegen interne Druckverschiebung, vorteilhaft sind.
  • Die Rohre aus Poly-1-butenharzen unterliegen jedoch, wie Rohre aus anderen Harzen, einer wesentlichen thermischen Verlängerung aufgrund thermischer Ausdehnung. Insbesondere, wenn sich vertikal oder horizontal ausdehnende Rohre an Zwischenpositionen durch Anbringen von Halterungen fest gesichert werden müssen, wird es schwierig, die Verlängerung der Rohre aufgrund thermischer Ausdehnung auszugleichen. Wenn Flüssigkeit hoher Temperatur durch solche Rohre geleitet wird, besteht das Risiko, dass Wölbungsverformungen aufgrund thermischer Ausdehnung verursacht werden. Da außerdem Rohre, die aus synthetischen Harzen, wie Poly-1-butenharz, hergestellt sind, im allgemeinen im Vergleich mit metallischen Rohren weniger starr sind, müssen viele Stützvorrichtungen im horizontalen Verlauf der Rohrleitung angebracht werden, so dass die Installationsarbeiten aufwendig sind.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr zur Verfügung zu stellen, das unter Wärmeeinfluss einer geringen Ausdehnung unterliegt, so dass es, auch wenn Flüssigkeit hoher Temperatur durchgeleitet wird, keine durch thermische Ausdehnung hervorgerufenen Probleme aufweist, das eine hohe Starrheit aufweist, und somit als Rohrleitung für kaltes und heißes Wasser geeignet ist.
  • Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein Rohr einer Mehrschichtstruktur, das eine Schicht eines Butenpolymers oder einer Butenpolymerzusammensetzung als innerste Schicht und mindestens eine Schicht einer Polyolefinharzzusammensetzung, die ein Polyolefinharz, einen Füllstoff und ein modifiziertes Polyolefinharz enthält, umfasst, eine verringerte thermische Ausdehnung, Verlängerung und Verformung aufweist. Zusätzlich ist das Rohr vollständig starr. Das Rohr ist somit als Rohrleitung für kaltes und heißes Wasser geeignet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr zur Verfügung gestellt, das mindestens zwei Schichten umfasst, worin die innerste Schicht aus einer Butenpolymerzusammensetzung gebildet ist, und mindestens eine Schicht außer der genannten innersten Schicht aus einer Polyolefinharzzusammensetzung gebildet ist, die (A) 95 bis 5 Gewichtsteile eines Polyolefinharzes, (B) 5 bis 95 Gewichtsteile eines Füllstoffes und (C) 0,1 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Komponenten (A) und (B) zusammengenommen eines modifizierten Polyolefinharzes umfasst.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die einzige Figur, Fig. 1, verdeutlicht, wie die Wärmeverformung eines aus mehreren Schichten zusammengesetzten Rohres gemessen wird.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Das erfindungsgemäße, aus mehreren Schichten zusammengesetzte Rohr schließt mindestens zwei Schichten ein. Die innerste Schicht ist aus einer Butenpolymerzusammensetzung gebildet, und mindestens eine andere Schicht ist aus einer Polyolefinharzzusammensetzung gebildet.
  • Die Butenpolymerzusammensetzung, aus der die innerste Schicht hergestellt wird, ist eine Zusammensetzung, die ein Butenpolymer als Hauptbestandteil umfasst. Die Zusammensetzung kann allein ein Butenpolymer sein, oder eine Mischung eines Butenpolymers mit einem anderen Polymer. Das Butenpolymer schließt ein 1-Butenhomopolymer und 1- Butencopolymere mit anderen α-Olefinen, die 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, ein. Beispiele der anderen α- Olefine, die 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, schließen Ethylen, Propylen, 1-Penten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen, 1-Tetradecen und 1-Octadecen ein. Ein oder mehrere der anderen α-Olefine können in das Butenpolymer eingefügt werden. Typischerweise enthält das Butenpolymer mindestens etwa 80 mol-%, bevorzugt mindestens etwa 90 mol-%, 1-Buten.
  • Die Butenpolymerzusammensetzung enthält im allgemeinen etwa 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt etwa 30 bis 70 Gew.-%, eines Butenpolymers. Neben dem Butenpolymer schließen die Bestandteile der Butenpolymerzusammensetzung andere Polymere wie Polyolefine, Nylon und Acrylnitril-Butadien- Styrolcopolymere (ABS) ein. Wenn die Butenpolymerzusammensetzung ein anderes Polymer enthält, beträgt der Gehalt des anderen Polymers gewöhnlich etwa 5 bis 80 Gew.-%. Bevorzugte Polyolefine sind Polymere und Copolymere von Ethylen und/oder Propylen, insbesondere Ethylen-α-Olefincopolymere und Propylen-α-Olefincopolymere. Beispiele des α-Olefins, das hierbei eingesetzt werden kann, schließen Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1- Penten, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Tetradecen und 1-Octadecen ein.
  • Zusätzlich zum Butenpolymer und dem anderen Polymer kann die Butenpolymerzusammensetzung weiterhin Mittel zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit, fungizide Mittel und andere Zusatzstoffe enthalten.
  • In dem erfindungsgemäßen, aus mehreren Schichten zusammengesetzten Rohr wird die mindestens einmal vorhandene Schicht, die außer der innersten Schicht vorliegt, aus einer Polyolefinharzzusammensetzung gebildet, die (A) ein Polyolefinharz, (B) einen Füllstoff und (C) ein modifiziertes Polyolefinharz umfasst.
  • Das als Bestandteil (A) der Polyolefinharzzusammensetzung eingesetzte Polyolefinharz schließt Homopolymere von α-Olefinen, die 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, und Copolymere von 2 oder mehreren α-Olefinen ein. Copolymere eines α-Olefins mit einem anderen Monomer sind als Polyolefinharz (A) ebenfalls akzeptabel. Beispiele des α-Olefins, das 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, schließen Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Penten, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, 1-Decen, 1-Tetradecen und 1-Octadecen ein. Andere, mit dem α-Olefin copolymerisierbare Monomere schließen Cycloalkene und Cycloalkadiene ein, die allein oder als Mischung von zweien oder mehreren eingesetzt werden können. Das Polyolefinharz sollte bevorzugt mindestens etwa 80 mol-%, besonders bevorzugt mindestens etwa 90 mol-%, des α-Olefins enthalten. Beispielhafte Polyolefinharze sind Polyethylen, Polypropylen, Poly-1-buten und Poly(4-methyl-1- penten).
  • Das Polyolefinharz sollte bevorzugt eine Schmelzflussrate (MFR) von etwa 0,01 bis 50 g/10 min aufweisen. Eine Schmelzflussrate von etwa 0,05 bis 20 g/10 min ist im Hinblick auf eine einfache Injektions- oder Extrusionsformgebung und die mechanischen Eigenschaften besonders bevorzugt. Die hierin verwendete Schmelzflussrate (MFR) wird gemäß ASTM D1238, E gemessen.
  • Hinsichtlich der Molekulargewichtsverteilung sollte das Polyolefin bevorzugt ein Verhältnis (Mw/Mn) des gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewichtes (Mw) zum zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht (Mn) von etwa 2/1 bis etwa 15/1 aufweisen. Hinsichtlich der Schlagfestigkeit ist ein Verhältnis Mw/Mn von etwa 3/1 bis etwa 8/1 bevorzugt.
  • Bestandteil (B) der Polyolefinharzzusammensetzung ist ein Füllstoff, der entweder organisch oder anorganisch sein kann. Aramidfasern sind typische organische Füllstoffe. Beispielhafte anorganische Füllstoffe sind Glasfasern, Kohlefasern, Talk, Calciumcarbonat und Bariumsulfat. Diese Füllstoffe können einzeln oder als Mischung zweier oder mehrerer eingesetzt werden. Im Hinblick auf die Verstärkung ist mindestens ein Füllstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aramidfasern, Glasfasern, Kohlefasern, Talk, Cacliumcarbonat und Bariumsulfat, bevorzugt. Die Glasfasern können vorgesponnene und gehäckselte Stränge sein, wobei z. B. gehäckselte Stränge hinsichtlich der gleichmäßigen Verteilung in den Harzen und erhöhter Verstärkung bevorzugt sind. Die Glasfasern sollten bevorzugt einen Durchmesser von etwa 6 bis 15 um, insbesondere etwa 10 bis 13 um, und eine Länge von etwa 2 bis 7 mm, insbesondere 3 bis 6 mm, aufweisen, obwohl diese Abmessungen nicht entscheidend sind.
  • In der Polyolefinharzzusammensetzung sind das Polyolefinharz (A) und der Füllstoff (B) in einem Gewichtsverhältnis zwischen 5/95 und 95/5 enthalten. Insbesondere wenn Glasfasern als Füllstoff eingesetzt werden, ist ein Gewichstverhältnis (A)/(B) zwischen 65/35 und 90/10 bevorzugt, wodurch Polyolefinharzzusammensetzungen, die ein verbessertes Festigkeitsprofil und eine verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen, erhältlich sind.
  • Bestandteil (C) der Polyolefinharzzusammensetzung ist ein modifiziertes Polyolefinharz, das ein Polyolefinharz umfasst, das mit einem Pfropfmonomer pfropfcopolymerisiert ist. Das Polyolefinharz, das die Hauptkette des modifizierten Polyolefinharzes darstellt, kann identisch mit oder verschieden vom obengenannten Polyolefinharz (A) sein. Ein Propylenpolymer, das mit einem Pfropfmonomer pfropfcopolymerisiert ist, ist als modifiziertes Polyolefinharz besonders bevorzugt.
  • Das hierbei verwendete Propylenpolymer schließt ein Propylenhomopolymer, Blockcopolymere von Propylen und weniger als 50 mol-% eines anderen α-Olefins, das typischerweise 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, wie Ethylen, 1-Buten, 4- Methyl-1-penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen und 1-Tetradecen und Mischungen hieraus, und kristalline statistische Copolymere von Propylen und weniger als 10 mol-% eines anderen α-Olefins ein. Die Propylen-α-Olefin-Blockcopolymere umfassen Copolymere, die in einem einzelnen Polymerisationssystem in Gegenwart eines stereoregulativen Polymerisationskatalysators durch aufeinanderfolgende Polymerisation von Olefinmonomeren unter Einstellung der Monomerzusammensetzung, wobei die entsprechenden Polymere nicht immer copolymerisiert werden, erhalten werden, und die als Copolymere vom Nichtpolymer-Mischungstyp bekannt sind.
  • Beispiele des Pfropfmonomers, das in das modifizierte Polyolefinharz eingefügt wird, schließen ungesättigte Carbonsäuren und deren Derivate, wie Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Acrylsäure; Fumarsäure, Tetrahydronaphthalinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und Crotonsäure und Mischungen hiervon ein. Das modifizierte Polyolefinharz weist bevorzugt eine Pfropfmodifikation von etwa 0,05 bis 8 Gew.-%, besonders bevorzugt etwa 0,1 bis 4 Gew.-% auf. Der Begriff Pfropfmodifikation stellt den Gehalt an Pfropfmonomer im modifizierten Polyolefinharz dar.
  • Das modifizierte Polyolefinharz kann durch Pfropfcopolymerisation eines gewünschten Polyolefinharzes mit einem Pfropfmonomer durch herkömmliche bekannte Techniken hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Pfropfcopolymerisation durch Zugabe eines Pfropfmonomers zu einem geschmolzenen Polyolefinharz oder durch Zugabe eines Pfropfmonomers zu einer Lösung eines Polyolefinharzes in einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt werden. In beiden Techniken wird die Reaktion bevorzugt in Gegenwart eines radikalischen Polymerisationsinitiators durchgeführt, um eine wirksame Pfropfcopolymerisation des Pfropfmonomers mit dem Polyolefinharz zu erzielen. Die Reaktionstemperatur beträgt typischerweise etwa 60 bis 350ºC. Der hierbei verwendete radikalische Polymerisationsinitiator schließt organische Peroxide, organische Peresterverbindungen und Azoverbindungen ein. Beispiele der organischen Peroxide schließen Benzoylperoxid, Dichlorbenzoylperoxid, Dicumylperoxid, Di-t- butylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(peroxibenzoat)hexin-3, 1,4- Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol, Lauroylperoxid, 2,5- Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3 und 2,5-Dimthyl-2,5- di(t-butylperoxy)hexan ein. Beispiele des organischen Peresters schließen t-Butylperbenzoat, t-Butylperacetat, t- Butylperphenylacetat, t-Butylperisobutyrat, t-Butylper-secoctoat, t-Butylperpivalat, Cumylperpivalat und t-Butylperdiethylacetat ein. Diese radikalischen Polymerisationsinitiatoren können einzeln oder in Mischung zweier oder mehrerer eingesetzt werden. Unter anderem sind Dialkylperoxide, wie Dicumylperoxid, Di-tbutylperoxid, 2,5- Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t- butylperoxy)hexan und 1,4-Bis(t-butylperoxyisopropyl)-benzol bevorzugt. Die radikalischen Polymerisationsinitiatoren werden im allgemeinen in Mengen von 0,001 bis 1 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes eingesetzt.
  • Der Gehalt des modifizierten Polyolefinharzes (C) in der Polyolefinharzzusammensetzung beträgt etwa 0,1 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Bestandteile (A) und (B) zusammengenommen. Der Gehalt an modifiziertem Polyolefinharz beträgt bevorzugt etwa 0,5 bis 5 Gewichtsteile, da somit eine gute Kombination mechanischer Eigenschaften eine Langzeitbeständigkeit zu erwarten ist.
  • Zur Verhinderung der Oxidation kann die Polyolefinharzzusammensetzung Antioxidationsmittel, die im allgemeinen zu Polyolefinen gefügt werden, enthalten. Beispielhafte Antioxidationsmittel sind phenolische und phosphorhaltige Antioxidationsmittel einzeln oder als Mischung. Beispiele schließen 2,6-t-Butyl-4-hydroxybenzoat, n-Hexadecyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoat, 1,3,5-Trimethyl- 2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol, 1,3,5- Tris(4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylphenyl)isocyanat, Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)isocyanat, n-Octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, das Nickelsalz des Bis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoylphosphonsäure)- monoethylester, 2,2'-Dihydroxy-3,3'-di(α-methylcyclohexyl)- 5,5'-dimethyldiphenylmethan, 4,4-Thio-bis(3-methyl-6-t- butylphenol), 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)- butan, Tetrakis[methylen-3(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)- propionat]methan, 2,6-Di-t-butyl-p-kresol, 4,4'-Methylen-bis (2,6-di-t-butyl-phenol), Tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit und Vitamin E ein. Wenn die Polyolefinharzzusammensetzung ein Antioxidationsmittel enthält, beträgt sein Gehalt vorzugsweise etwa 0,1 bis 2,0 Teile, besonders bevorzugt etwa 0,5 bis 1,8 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes, Füllstoffes und modifizierten Polyolefinharzes zusammengenommen.
  • Zusätzlich zum Antioxidationsmittel kann die erfindungsgemäße Polyolefinharzzusammensetzung weiterhin Additive wie UV- Absorptionsmittel, Imprägnierungsmittel gegen Schimmel, Rostschutzmittel, Gleitmittel, Pigmente und Mittel zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit enthalten, soweit der Gegenstand der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
  • Weiterhin können olefinische Elastomere wie Polyethylen und Polystyrol zur Polyolefinharzzusammensetzung gegeben werden, um deren Formbarkeit zu verbessern und die physikalischen Eigenschaften zu beeinflussen, soweit der Gegenstand der Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Der Gehalt an olefinischem Elastomer beträgt bevorzugt bis zu 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyolefinharzes. Das erfindungsgemäße, aus mehreren Schichten zusammengesetzte Rohr kann eine oder mehrere Schichten einer Polyolefinharzzusammensetzung aufweisen. Beispielhafte Strukturen sind eine Dreischichtstruktur, die aus einer innersten Schicht einer Butenpolymerzusammensetzung und einer mittleren und einer äußeren Schicht einer Polyolefinharzzusammensetzung besteht, und eine Drei- Schichtstruktur, die aus einer innersten Schicht aus einer Butenpolymerzusammensetzung, einer Zwischenschicht aus einer Polyolefinharzzusammensetzung und einer äußeren Schicht aus einer Butenpolymerzusammensetzung besteht.
  • Das erfindungsgemäße, aus mehreren Schichten zusammengesetzte Rohr weist bevorzugt einen äußeren Durchmesser von etwa 10 bis 220 mm und eine Wanddicke von etwa 0,5 bis 44 mm auf. Das Verhältnis des äußeren Durchmessers zur Dicke beträgt bevorzugt etwa 5/1 bis etwa 20/1. Die Wanddicke oder Dicke wird der Temperatur und des Druckes der durchzuleitenden Flüssigkeit entsprechend festgelegt. Das Verhältnis der Dicke der Schicht aus der Butenpolymerzusammensetzung zur Dicke der Schicht aus der Polyolefinharzzusammensetzung wird der Temperatur und des Druckes der durchzuleitenden Flüssigkeit entsprechend festgelegt, obwohl es bevorzugt etwa 0,05/1 bis etwa 10/1 beträgt. Im Fall einer Dreischichtstruktur, die aus einer innersten Schicht einer Butenpolymerzusammensetzung und einer Zwischenschicht und einer äußeren Schicht einer Polyolefinharzzusammensetzung besteht, beträgt das Verhältnis der Dicke der innersten/mittleren/äußeren Schicht bevorzugt (0,1-20)/1/(0,1-20). Im Fall einer Dreischichtstruktur, die aus einer innersten Schicht, einer Butenpolymerzusammensetzung, einer mittleren Schicht, einer Polyolefinharzzusammensetzung, und einer äußeren Schicht, einer Butenpolymerzusammensetzung, besteht, beträgt das Verhältnis der Dicke der inneren/mittleren/äußeren Schicht bevorzugt (0,1-20)/1/(0,1-20).
  • Im erfindungsgemäßen, aus mehreren Schichten zusammengesetzten Rohr liegen 30 bis 5.000 Gewichtsteile der Polyolefinharzzusammensetzung, aus der mindestens eine andere Schicht hergestellt ist, pro 100 Gewichtsteile der Butenpolymerzusammensetzung, aus der die innerste Schicht hergestellt ist, vor. Im Hinblick auf den Gehalt der Polyolefinharzzusammensetzung im erfindungsgemäßen, aus mehreren Schichten zusammengesetzten Rohr nimmt die Polyolefinharzzusammensetzung bevorzugt 5 bis 95%, besonders bevorzugt 10 bis 90%, insbesondere bevorzugt 20 bis 80% der Gesamtdicke ein.
  • Ein aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr, das einer minimalen Längenausdehnung unter Wärmeeinwirkung unterliegt, so dass es keine durch thermische Verformung verursachten Probleme aufweist, auch wenn Flüssigkeit hoher Temperatur hindurchgeleitet wird, wurde beschrieben. Das Rohr weist zusätzlich eine hohe Starrheit auf. Daher ist das Rohr als Rohrleitung für kaltes und heißes Wasser geeignet.
    • BEISPIELE
  • Zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung werden nachstehend Beispiele angegeben, die nicht einschränkend sind.
    • Beispiele 1-2 Herstellung der Poly-1-butenharzzusammensetzung
  • Eine Poly-1-butenharzzusammensetzung wurde hergestellt, indem 84 Gewichtsteile eines Poly-1-butenharzes (P5050, hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., 1-Butenhomopolymer, MFR: 0,5 g/10 min), 1 Gewichtsteil eines mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polypropylenharzes (Modifikation mit Maleinsäureanhydrid: 3 Gew.-%) und 15 Gewichtsteile Glasfasern (GRS-3A, hergestellt von Asahi Fiber Glass K. K., mittlerer Faserdurchmesser 13 um, mittlere Faserlänge 3 mm) gemischt wurden, und die geschmolzene Mischung in einem Doppelschneckenextruder bei einer Verarbeitungstemperatur von 200ºC vermahlen wurde.
    • Herstellung eines Dreischichtrohres
  • Unter Einsatz der Poly-1-butenharzzusammensetzung und des Poly-1-butenharzes (P5050, hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.) wurden zwei Typen eines Dreischichtrohres, das einen äußeren Durchmesser von 22 mm und eine Dicke von 2,4 mm aufwies, unter Einsatz einer Formgebungsvorrichtung zur Herstellung von zwei Typen Dreischichtrohre hergestellt. Das Rohr des Beispiels 1 wies eine äußere, eine mittlere und eine innere Schicht auf, die aus dem Poly-1-butenharz, der Poly-1-butenharzzusammensetzung und dem Poly-1-butenharz gebildet worden waren und eine Dicke von 0,9 mm, 0,6 mm und 0,9 mm aufwiesen. Das Rohr des Beispiels 2 wies eine äußere, eine mittlere und eine innere Schicht auf, die aus dem Poly-1-butenharz, der Poly-1- butenharzzusammensetzung und dem Poly-1-butenharz gebildet worden waren, und eine Dicke von 0,6 mm, 1,2 mm und 0,6 mm aufwiesen.
  • Die Fließspannung, die Zugspannung, das Youngsche Elastizitätsmodul, die Längenausdehnung, der hydraulische Druck des Bruches, das Elastizitätsmodul und die Verformung unter Wärmeeinfluss der Dreischichtrohre wurden durch die folgenden Tests gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Fließspannung, Zugspannung, Youngsches Elastizitätsmodul, Längenausdehnung
  • Die Messungen wurden gemäß JIS K7113 und K6778 durchgeführt.
    • Elastizitätsmodul
  • Die Messung wurde gemäß JIS K7203 durchgeführt.
    • Hydraulischer Druck des Bruches
  • Ein Rohr von 50 cm Länge wurde an einem Ende verschlossen, bei Raumtemperatur mit Wasser gefüllt und am anderen Ende mit einem Kontrollventil versehen. Wasser wurde bei Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 550 cm³/min durch das Kontrollventil in das Rohr eingeleitet. Der hydraulische Druck des Bruches war der Druck, bei dem das Rohr zerbrach.
    • Verformung unter Wärmeeinfluss
  • Wie in Abb. 1 gezeigt, wurde ein Rohr 1 einer Läge von 80 cm horizontal zwischen den Halterungen 2a und 2b bei Raumtemperatur (15 W) befestigt. Die Vorrichtung wurde in einen Ofen gesetzt. Der Ofen wurde mit einer Heizrate von 30ºC/10 min auf 50ºC, 70ºC, 90ºC oder 95ºC aufgeheizt, woraufhin das Rohr bei der Temperatur für 5 Minuten belassen wurde. Bei jeder Temperatur dehnte sich das Rohr 3 aus und senkte sich. Die Verformung unter Wärmeeinfluss 4 wurde als Abstand zwischen dem ursprünglichen Rohr 1 und dem erwärmten Rohr 3 gemessen.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Rohr wurde ausschließlich aus dem gleichen Poly-1- butenharz, das in Beispiel 1 eingesetzt wurde, in der gleichen Größe wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Fließspannung, Zugspannung, das Youngsche Elastizitätsmodul, die Längenausdehnung, der hydraulische Druck des Bruches, das Elastizitätsmodul und die Verformung unter Wärmeeinfluss des Rohres wurden wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Rohr wurde ausschließlich aus der gleichen Poly-1-butenharzzusammensetzung, die in Beispiel 1 eingesetzt wurde, und in der gleichen Größe wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Fließspannung, die Zugspannung, das Youngsche Elastizitätsmodul, die Längenausdehnung, der hydraulische Druck des Bruches, das Elastizitätsmodul und die Verformung unter Wärmeeinfluss des Rohres wurden wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, erfährt das Rohr des Vergleichsbeispiels 2, das ausschließlich aus der Poly-1- butenharzzusammensetzung (glasfaserverstärktes Poly-1- butenharz) hergestellt wurde, eine geringe Verformung unter Wärmeeinfluss, weist jedoch eine geringere Druckbeständigkeit (hydraulischer Druck des Bruches) als die Rohre der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels 1 aufgrund der Orientierung der Glasfasern auf. Das Rohr des Vergleichsbeispiels 2 ist somit als Rohrleitung ungeeignet.
  • Die Rohre der Beispiele 1 und 2 sind hinsichtlich der Druckbeständigkeit mit dem Rohr des Vergleichsbeispiels 1 vergleichbar, und weisen eine geringere Verformung unter Wärmeeinfluss als das Rohr des Vergleichsbeispieles 1 auf. Aufgrund der minimierten Längenausdehnung unter Wärmeeinfluss sind die Rohre der Beispiele 1 und 2 als Rohrleitungen geeignet.

Claims (7)

1. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr, umfassend mindestens zwei Schichten, worin
die innerste Schicht aus einer Butenpolymerzusammensetzung gebildet ist und
mindestens eine Schicht außer der genannten innersten Schicht aus einer Polyolefinharzzusammensetzung gebildet ist, die
(A) 95 bis 5 Gewichtsteile eines Polyolefinharzes,
(B) 5 bis 95 Gewichtsteile eines Füllstoffes, und
(C) 0,1 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Komponenten (A) und (B) zusammengenommen eines modifizierten Polyolefinharzes umfaßt.
2. Aus mehreren Schichten zusammensetztes Rohr gemäß Anspruch 1, worin der genannte Füllstoff (B) mindestens ein Füllstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aramidfasern, Glasfasern, Kohlefasern, Talk, Calciumcarbonat und Bariumsulfat ist.
3. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr gemäß Anspruch 1, worin 30 bis 5.000 Gewichtsteile der Polyolefinharzzusammensetzung, aus der die genannte, mindestens einmal neben der genannten innersten Schicht vorliegende Schicht gebildet ist, pro 100 Gewichtsteile der Butenpolymerzusammensetzung, aus der die innerste Schicht gebildet ist, vorliegen.
4. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr gemäß Anspruch 1, worin die Butenpolymerzusammensetzung ein Butenpolymer umfasst, das mindestens 80 mol-% 1-Buten enthält.
5. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr gemäß Anspruch 1, worin das Polyolefinharz (A) mindestens 80 mol-% eines α-Olefins enthält.
6. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr gemäß Anspruch 1, worin das modifizierte Polyolefinharz (C) ein Propylenpolymer, das mit einem Pfropfmonomer pfropfcopolymerisiert wurde, umfasst.
7. Aus mehreren Schichten zusammengesetztes Rohr gemäß Anspruch 1, das eine Dreischicht-Struktur aufweist, bestehend aus einer inneren Schicht einer Butenpolymerzusammensetzung, einer Zwischenschicht einer Polyolefinharzzusammensetzung und einer äußeren Schicht einer Butenpolymerzusammensetzung, wobei das Verhältnis der Dicke der inneren Schicht/Zwischenschicht/äußeren Schicht (0,1-20)/1/(0,1-20) ist.
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