EP2181284A2 - Umhüllte rohrleitung - Google Patents

Umhüllte rohrleitung

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Publication number
EP2181284A2
EP2181284A2 EP08787512A EP08787512A EP2181284A2 EP 2181284 A2 EP2181284 A2 EP 2181284A2 EP 08787512 A EP08787512 A EP 08787512A EP 08787512 A EP08787512 A EP 08787512A EP 2181284 A2 EP2181284 A2 EP 2181284A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyamide
layer
use according
polyamide molding
compound
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.)
Ceased
Application number
EP08787512A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Dowe
Rainer Göring
Martin Risthaus
Klaus Gahlmann
Reinhard BÜSSING
Hans-Jürgen KOCKS
Jörn WINKELS
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.)
Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Degussa GmbH
Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH
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 Evonik Degussa GmbH, Salzgitter Mannesmann Line Pipe GmbH filed Critical Evonik Degussa GmbH
Publication of EP2181284A2 publication Critical patent/EP2181284A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/10—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics
    • F16L58/1054—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed outside the pipe
    • F16L58/109—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed outside the pipe the coating being an extruded layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/10—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics

Definitions

  • the invention relates to the use of a metallic conduit whose surface is coated with a polyamide layer, for the production of a trenchless or sand bed laid pipe, and the pipeline produced in this way.
  • Metal supply, disposal or product lines are currently used, for example, with a polyolefin such.
  • a polyolefin such as Polyethylene or polypropylene (WO 2002/094922, US 2002/0066491, EP-A-0346101).
  • the coatings or coatings serve primarily for corrosion protection; they are described by appropriate standards. For the
  • Another prior art which is governed by the DIN EN 10310 (German version EN 10310: 2003), provides for the coating of steel pipes for pipelines buried by water and ground using polyamide powder.
  • the polyamide coating is applied by immersion in a Fluidadbett, spraying or rolling application process. Due to the process can be applied by powder coating only relatively thin layers on the metal, which are unsuitable for a trenchless installation of pipelines.
  • a particular disadvantage is that for the coating, a powder of a relatively low molecular weight polyamide must be used in order to ensure a good flow of the melt on the hot metal surface. However, a coating thus obtained has insufficient mechanical strength; It is primarily used for corrosion protection.
  • a particular disadvantage is that in this way it is not possible to apply a polyamide layer to a tube which already contains a coating of a polyolefin or a bonding agent layer.
  • thermosetting coatings based on epoxide or polyurethane are known; they only serve to protect against corrosion and do not provide any protection against mechanical damage.
  • the applied according to the prior art corrosion protection is not sufficiently mechanically resistant.
  • the polymer layer is locally damaged in such a way that the metal comes into contact with water. Due to the onset of corrosion, the service life of the pipeline is considerably reduced. The same applies z.
  • Pipelines with such anti-corrosive coatings must be embedded in stone-free material. In the prior art, such coated or sheathed pipes are often protected by an additionally applied cement mortar casing from mechanical damage.
  • the cement mortar layer is applied in a separate operation. After applying the mortar layer, it must harden for at least five days before the pipes can be handled further. This step is therefore very time-consuming and thus cost-intensive.
  • the state of the art for mortar coating can be found, for example, in the following documents: US Pat. No. 5,580,659, DE 42 08 047 C1, DE 42 01 113 C1, DE 33 05 158 A1, US Pat. No. 4,454,172 and US Pat. No. 4,361,336. Nationally, the requirements are the cement mortar coating is regulated in DVGW Worksheet GW 340. However, such mortar layers increase the weight of the pipes considerably; This makes handling more difficult. The weight-dependent loading capacity of the transport vehicles also decreases.
  • the object of the invention is therefore to provide a coated metallic conduit available, even without additional protective measures under mechanical stress, for. B. in a trenchless or sand bed-free installation, the integrity of the coating maintains, so that the metal tube is effectively protected against corrosion. In addition, a firm adhesion to the pipe or to any existing coatings should be achieved. Overall, a pipe is to be provided which is easy to handle and inexpensive to produce.
  • underground also includes the laying in the bottom of a body of water, eg in the seabed.
  • the tube consists for example of steel, stainless steel, copper, aluminum, cast iron, galvanized steel, with metal alloys such. GALFAN coated steel or any other metal.
  • the tube can be made by any method of the prior art.
  • the polyamide can be prepared from a combination of diamine and dicarboxylic acid, from a CO-amino carboxylic acid or the corresponding lactam.
  • any polyamide may be used, for example PA46, PA6, PA66 or copolyamides based thereon with units derived from terephthalic acid and / or isophthalic acid (generally referred to as PPA).
  • PPA isophthalic acid
  • the monomer units contain on average at least 8, at least 9 or at least 10 C atoms. For mixtures of lactams, the arithmetic mean is considered here.
  • Suitable polyamides are, for example: PA610 (preparable from hexamethylenediamine [6 C atoms] and sebacic acid [10 C atoms], the average of the C atoms in the monomer units here is 8), PA88 (preparable from octamethylenediamine and 1.8-octanedioic acid) , PA8 (made from capryllactam), PA612, PA810, PA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PA101, PA10, PA814, PA148, PA1012, PAI1, PA1014, PA1212 and PA12.
  • PA610 preparable from hexamethylenediamine [6 C atoms] and sebacic acid [10 C atoms], the average of the C atoms in the monomer units here is 8
  • PA88 preparable from octamethylenediamine and 1.8-octanedioic acid
  • PA8 made from capryllactam
  • the polyamide may also be a polyetheresteramide or a polyetheramide.
  • Polyetheramides are in principle z. B. from DE-OS 30 06 961 known. They contain a polyether diamine as comonomer. Suitable polyether diamines are obtained by conversion of the corresponding polyether diols by reductive amination or coupling to acrylonitrile with subsequent hydrogenation accessible (eg EP-A-0 434 244, EP-A-0 296 852). They usually have a number average molecular weight of 230 to 4000; their proportion of the polyetheramide is preferably 5 to 50 wt .-%.
  • polyetherdiamines based on 1,4-butanediol or 1,3-butanediol or mixed polyetherdiamines, for example with random or with blockwise distribution of the units derived from the diols, are also very suitable.
  • Polyetheramides are preferred here.
  • the molding composition may contain other components such.
  • impact modifiers other thermoplastics, plasticizers and other conventional additives. It is only necessary that the polyamide forms the matrix of the molding compound.
  • Suitable impact modifiers are ethylene / ⁇ -olefin copolymers, preferably selected from a) ethylene / C 3 - to C 2 - ⁇ -olefin copolymer with 20 to 96, preferably 25 to 85 wt .-% ethylene.
  • C3-Ci 2 -O-01efin for example, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene is used. Typical examples of this are ethylene
  • ethylene / C 3 - to C 2 - ⁇ -olefin / unconjugated diene terpolymer having 20 to 96, preferably From 25 to 85% by weight of ethylene and up to a maximum of about 10% by weight of an unconjugated diene such as bicyclo (2.2.1) heptadiene, hexadiene-1,4, dicyclopentadiene or 5-ethylidenenorbornene.
  • an unconjugated diene such as bicyclo (2.2.1) heptadiene, hexadiene-1,4, dicyclopentadiene or 5-ethylidenenorbornene.
  • C 3 - to C 2 -CC-OIeFm are also, for example, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene suitable.
  • styrene-ethylene / butylene block copolymers Other suitable impact modifiers are styrene-ethylene / butylene block copolymers.
  • Styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymers SEBS
  • SEB diblock systems
  • Such block copolymers are state of the art.
  • impact modifiers preferably contain acid anhydride groups which are introduced in a known manner by thermal or radical reaction of the main chain polymer with an unsaturated dicarboxylic acid anhydride, an unsaturated dicarboxylic acid or an unsaturated dicarboxylic monoalkyl ester in a concentration which is sufficient for a good attachment to the polyamide.
  • Suitable reagents are, for example, maleic acid, maleic anhydride, monobutyl maleate, fumaric acid, citraconic anhydride, aconitic acid or itaconic anhydride.
  • preferably 0.1 to 4 wt .-% of an unsaturated anhydride are grafted to the impact modifier.
  • the unsaturated dicarboxylic acid anhydride or its precursor may also be grafted together with another unsaturated monomer such as styrene, CC-methylstyrene or indene.
  • Suitable impact modifiers are copolymers containing units of the following monomers: a) 20 to 94.5% by weight of one or more ⁇ -olefins having 2 to 12 carbon atoms, b) 5 to 79.5% by weight of one or more acrylic compounds selected from
  • Acrylic acid or methacrylic acid or their salts are Acrylic acid or methacrylic acid or their salts
  • esters of acrylic acid or methacrylic acid with a C 1 to C 12 alcohol may optionally bear a free hydroxyl or epoxide function
  • This copolymer is composed for example of the following monomers, this list is not exhaustive: a) ⁇ -olefins such as ethylene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene ; b) acrylic acid, methacrylic acid or salts thereof, for example with Na ® or Zn 2 ⁇ as counterion; Methylacrylate, ethylacrylate, n-propylacrylate, n-butylacrylate, isobutylacrylate, n-hexylacrylate, n-octylacrylate, 2-ethylhexylacrylate, isononylacrylate, dodecylacrylate, methylmethacrylate, ethylmethacrylate, n-propylmethacrylate, n-butylmethacrylate, isobutylmethacrylate, 2-ethyl
  • the copolymer contains units of the following monomers:
  • Acrylic acid or methacrylic acid or their salts are Acrylic acid or methacrylic acid or their salts
  • the copolymer may contain a small amount of other copolymerized monomers, provided they do not appreciably affect the properties, such as
  • the molding composition of the layer according to I. hereby contains the following components:
  • Acrylic acid or methacrylic acid or their salts Esters of acrylic acid or methacrylic acid with a Ci to Ci2-alcohol, which may optionally carry a free hydroxyl or epoxy function, acrylonitrile or methacrylonitrile, acrylamides or methacrylamides, c) 0.5 to 50 wt .-% of an olef ⁇ nischunsaturated Epoxides, carboxylic acid anhydrides,
  • the molding composition in this case contains:
  • the copolymer which preferably contains units of the following monomers: a) 30 to 80% by weight of ⁇ -olefin (e), b) from 7 to 70% by weight and particularly preferably from 10 to 60% by weight of the acrylic compound (s), c) from 1 to 40% by weight and particularly preferably from 5 to 30% by weight of the olefinically unsaturated epoxide, Carboxylic anhydrides, carboximides, oxazolines or
  • nitrile rubber NBR
  • H-NBR hydrogenated nitrile rubber
  • Corresponding molding compositions are described in US2003 / 0220449A1.
  • thermoplastics which may be included in the molding composition of the layer according to I. are primarily polyolefins. In one embodiment, as described above for the impact modifiers, they may contain acid anhydride groups and then optionally be present together with an unfunctionalized impact modifier. In another
  • Embodiment they are not functionalized and are present in the molding compound in combination with a functionalized impact modifier or a functionalized polyolefin.
  • a functionalized impact modifier or a functionalized polyolefin are provided with groups which can react with the polyamide end groups, for example acid anhydride groups, carboxyl groups, epoxide groups or oxazoline groups.
  • the polyolefin is, for example, polyethylene or polypropylene.
  • any commercially available type can be used.
  • the polyolefin can be prepared by any known method, for example by Ziegler-Natta, by the Phillips method, by means of metallocenes or radically.
  • the polyamide in this case may also be, for example, PA6 and / or PA66.
  • the molding composition contains from 1 to 25% by weight of plasticizer, more preferably from 2 to 20% by weight, and especially preferably from 3 to 15% by weight.
  • Plasticizers and their use in polyamides are known.
  • a general overview of plasticizers which are suitable for polyamides can be found in Gumbleter / Müller, Kunststoffadditive, C. Hanser Verlag, 2nd Edition, p. 296.
  • plasticizers suitable conventional compounds are, for. B. esters of p-hydroxybenzoic acid having 2 to 20 carbon atoms in the alcohol component or amides of arylsulfonic acids having 2 to 12 carbon atoms in the amine component, preferably amides of benzenesulfonic acid.
  • Plasticizers include, for example, p-hydroxybenzoic acid ethyl ester, octyl p-hydroxybenzoate, isobutyl p-hydroxybenzoate, n-octyltoluene toluenesulfonate, benzene sulfonic acid-n-butylamide or benzenesulfonic acid 2-ethylhexylamide in question.
  • the molding compound may still contain conventional amounts of additives needed to adjust certain properties.
  • additives such as carbon black, titanium dioxide, zinc sulfide, silicates or carbonates, reinforcing fibers such as e.g. Glass fibers, processing aids such as waxes, zinc stearate or calcium stearate, flame retardants such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide or melamine cyanurate, antioxidants, UV stabilizers and additives that give the product anti-electrostatic properties or electrical conductivity such.
  • carbon fibers graphite fibrils, stainless steel fibers or conductive carbon black.
  • a good mechanical resistance of the polyamide coating is obtained in particular if the viscosity of the applied polyamide molding compound at 240 ° C. and a shear rate of 0.1 l / s is at least 2000 Pas, preferably at least 2300 Pas, particularly preferably at least 3000 Pa. s, more preferably at least 5000 Pa-s and most preferably at least 8000 Pa-s.
  • the viscosity is determined in a cone and plate viscometer according to ASTM D 4440-3.
  • a high viscosity of the polyamide molding composition is usually associated with a high molecular weight of the polyamide.
  • a measure of the molecular weight of the polyamide is the solution viscosity. In the context of the invention it is preferred that the relative
  • Solution viscosity ⁇ re i of the polyamide in the applied molding composition measured in a 0.5 wt .-% solution in m-cresol at 23 0 C according to ISO 307, at least 1.8, more preferably at least 2.0, most preferably at least 2.1, and most preferably at least 2.2.
  • a known method for producing such polyamides is the solid phase postcondensation of granulated low viscosity polyamides to high viscosity polyamide at a temperature lower than the melting temperature.
  • the process is described, for example, in CH 359 286 and US Pat. No. 3,821,171.
  • solid phase postcondensation of polyamides is carried out in a batch or continuous dryer under inert gas or vacuum. This method allows the production of very high molecular weight polyamides.
  • Another possibility for producing high-viscosity polyamides is the continuous post-condensation in the melt using various screw apparatus.
  • WO 2006/079890 states that high-viscosity polyamide molding compositions can be obtained by mixing a high molecular weight polyamide and a low molecular weight polyamide.
  • the molding compositions produced according to this prior art usually require a very high current consumption or a very high torque during the extrusion and the pressure at the nozzle is very high.
  • perceptible chain scission occurs at the high shear forces, resulting in a reduction in molecular weight during processing.
  • the polyamide molding compound prefferably condensed only during the processing operation with the aid of an additive which builds up the molecular weight.
  • the invention therefore also relates to the use according to the claims of a tube, wherein the extruded layer of a polyamide molding compound was applied by means of the following method steps:
  • a polyamide molding compound was provided; b) a premix of the polyamide molding composition and the constituent additive, for example a compound having at least two carbonate units was prepared, c) the mixture was optionally stored and / or transported and d) the mixture was then used for extrusion, in which only in this step Condensation took place.
  • the starting compounds preferably have molecular weights M n greater than 5000, in particular greater than 8000.
  • polyamides are used whose end groups are at least partially present as amino groups. For example, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80% or at least 90% of the end groups are present as amino end groups.
  • the preparation of polyamides having a higher amino terminal content using diamines or polyamines as regulators is state of the art.
  • an aliphatic, cycloaliphatic or araliphatic diamine having 4 to 44 carbon atoms is preferably used as regulator in the preparation of the polyamide.
  • Suitable diamines are hexamethylenediamine, decamethylenediamine, 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,4- or 1,3-dimethylaminocyclohexane, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane, 4.4'-diaminodicyclohexylpropane, isophoronediamine, metaxylylenediamine or paraxylylenediamine.
  • a polyamine is used as regulator and simultaneously branching agent in the preparation of the polyamide.
  • these are diethylenetriamine, 1,5-diamino-3- ( ⁇ -aminoethyl) pentane, tris (2-aminoethyl) amine, N, N-bis (2-aminoethyl) -N ', N' to [2- [bis (2 aminoethyl) amino] ethyl] -1,2-ethanediamine, dendrimers and also polyethyleneimines, in particular branched polyethyleneimines obtainable by polymerization of aziridines (Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume E20, pages 1482-1487, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987) and generally have the following amino group distribution:
  • the compound having at least two carbonate units is used in an amount ratio of 0.005 to 10% by weight, calculated in relation to the polyamide used. Preferably, this ratio is in the range of 0.01 to 5.0 wt .-%, particularly preferably in the range of 0.05 to 3 wt .-%.
  • carbonate here means esters of carbonic acid, in particular with phenols or alcohols.
  • the compound having at least two carbonate units may be low molecular weight, oligomeric or polymeric. It may consist entirely of carbonate units or it may have other units. These are preferably oligo- or polyamide, ester, ether, ether esteramide or ether amide units. Such compounds can be prepared by known oligo- or polymerization processes or by polymer-analogous reactions.
  • the compound having at least two carbonate units is a polycarbonate, for example based on bisphenol A, or a block copolymer containing such a polycarbonate block.
  • the metered addition of the compound used as additive with at least two carbonate units in the form of a masterbatch allows a more accurate metering of the additive, since larger amounts are used. It also turned out that the use of a masterbatch improves the quality of the extrudate.
  • the masterbatch comprises as matrix material preferably the polyamide, which is also condensed in the process according to the invention, or a polyamide compatible therewith, but also incompatible polyamides can undergo a partial binding to the polyamide to be condensed under the reaction conditions, which causes compatibilization.
  • the polyamide used as the matrix material in the masterbatch preferably has a molecular weight M n of greater than 5000 and in particular greater than 8000.
  • Preferred polyamides are those whose end groups are present predominantly as carboxylic acid groups. For example, at least 80%, at least 90% or at least 95% of the end groups are acid groups.
  • the concentration of the compound having at least two carbonate units in the masterbatch is preferably 0.15 to 50 wt .-%, particularly preferably 0.2 to 25 wt .-% and particularly preferably 0.3 to 15 wt .-%.
  • the preparation of such a masterbatch takes place in the usual manner known to those skilled in the art.
  • Suitable compounds having at least two carbonate units and suitable masterbatches are described in detail in WO 00/66650, to which reference is expressly made.
  • the invention is applicable to polyamides which contain at least 5 ppm of phosphorus in the form of an acidic compound due to their production.
  • the polyamide molding compound prior to compounding or compounding 0.001 to 10 wt .-%, based on the polyamide, of a salt of a weak acid added.
  • Suitable salts are disclosed in DE-A 103 37 707, to which reference is hereby expressly made.
  • the invention is equally applicable to polyamides, which contain less than 5 ppm of phosphorus or no phosphorus in the form of an acidic compound due to its production. In this case, although not a corresponding salt of a weak acid must be added.
  • the compound having at least two carbonate units as such or as a masterbatch preferably after compounding, that is, only after the preparation of the
  • the polyamide to be condensed or the polyamide molding compound to be condensed are preferably mixed as granules with the granules or powder of the compound having at least two carbonate units or the corresponding masterbatch.
  • the masterbatch may as well be as well
  • Melting stream are metered by means of a extruder provided in the melt of the polyamide molding compound to be processed and then thoroughly mixed.
  • any other suitable constituting additive may also be used, for example one disclosed in the above-mentioned literature.
  • Suitable proportions are also 0.005 to 10 wt .-%, calculated in relation to the polyamide used, preferably 0.01 to 5.0 wt .-%, particularly preferably 0.05 to 3 wt .-%.
  • the applied polyamide layer must be at least so thick that it can be produced under the conditions of application as a closed layer.
  • the layer thickness is at least 1.0 mm, more preferably at least 1.2 mm, and most preferably at least 1.4 mm.
  • the polyamide layer can be applied directly to the metal surface. In general, however, at least one further layer is located between the metal surface and the polyamide layer. For example, these can be the following layers:
  • a ceramic layer for example according to WO 03/093374;
  • a primer layer for example of epoxy resin (US Pat. No. 5,580,659) or a water-based mixture of epoxy resin and polyacrylate latex (WO 00/04106);
  • a layer of a polyolefin bearing functional groups a layer of a polyolefin bearing functional groups.
  • suitable functional groups are carboxyl groups or acid anhydride groups (WO 02/094922),
  • Epoxy groups or alkoxysilane groups (EP-A-0 346 101) in question.
  • the polyolefin layer can also be foamed.
  • the polyolefin is preferably polyethylene or polypropylene;
  • a textile reinforcement in the form of fabric or mats for example of glass fibers or aramid fibers (Kevlar).
  • Preferred layer arrangements are as follows: metal / ceramic layer / polyamide layer;
  • At least one further layer can adjoin the outside of the polyamide layer, for example a foam jacket for thermal insulation.
  • Any ceramic layer, primer layer and / or polyolefin layer is applied to the tube by any method. Suitable methods are state of the art.
  • the polyamide layer is applied as it is for the Polyolefm slaughter prior art, for example by means of tubular or Wickelextrusion.
  • the polyamide layer can be produced and applied together with a polyolefin layer likewise to be applied by coextrusion of a multilayer composite.
  • the outer diameter of the metal tube is preferably at least 25 mm and at most 4800 mm and more preferably at least 32 mm and at most 2500 or 1500 mm.
  • the individual pieces of the pipe are connected as intended to a pipeline.
  • the pipeline in question may be a transport line, a distribution line or a service line and be designed either as a pressure line or as a gravity pipe. It is used for example for the transport of district heating, fresh water, waste water, gas, air, oils such as crude oil, light oil or heavy oil, fuels such as kerosene or diesel, petrochemicals, brine, alkalis, abrasive media, mining or injection materials or dusts and can, for example be a supply or disposal line.
  • the pipeline is laid by known methods trenchless and / or sand bed-free.
  • the Horizontal Directional Drilling (HDD) process is a trenchless pipeline construction process in which a controlled pilot hole is first propelled along the route to be drilled, then widened in one or more passes, after which the pipeline is retrieved from the target pit
  • the HDD method is used, for example, for river crossings, crossings of fortified areas, landings in the coastal area or mountain crossings.
  • the state of the art currently allows drilling lengths of up to 3000 m, for example in the DVGW regulations described by the worksheet GW 321.
  • Burstlining is a trenchless pipe renewal process that uses the old one
  • the plow When plowing, the plow cuts a laying slot into the ground with its sword. Displacer elements press the soil apart. In the same step, the tube is inserted into the slot. The pipe section is then immediately closed again. In this method, the laying depth is limited to about 2 meters.
  • Under Microtunneling is understood to be a remote-controlled method for the propulsion of pipes, in which, starting from a start shaft (press pit) by means of a propulsion device with a press and drill head, a sewer pipe is propelled. The soil is thereby reduced by a hydraulically driven drill head.
  • a pumped medium is injected at the drill head (for loose, non-cohesive soil, bentonite liquid, for cohesive or rocky soil, water is sufficient).
  • the overburden is conveyed via screw conveyors and pipes, which run in the already pressed-in pipe, into the press pit and from there upwards (over days). Here is a separation between soil and medium.
  • the pumped medium is then reused.
  • the good Abriebeigenschaften, the very high scratch resistance and the optimum thickness of the applied polyamide layer can be ensured according to the invention at the same time a good corrosion protection and the required for trenchless and sand bed laying techniques resistance resistance of the outer shell.

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Abstract

Eine grabenlos und/oder sandbettfrei verlegte Rohrleitung wird unter Verwendung eines metallischen Leitungsrohrs hergestellt, das mit einer extrudierten Schicht aus einer Polyamidformmasse umhüllt ist. Auf diese Weise wird die für grabenlose bzw. sandbettfreie Verlegetechniken benötigte Widerstandsfähigkeit der Außenhülle gewährleistet.

Description

Umhüllte Rohrleitung
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines metallischen Leitungsrohres, dessen Oberfläche mit einer Polyamidschicht umhüllt ist, zur Herstellung einer grabenlos bzw. sandbettfrei verlegten Rohrleitung, sowie die auf diese Weise hergestellte Rohrleitung.
Versorgungs-, Entsorgungs- oder Produktleitungen aus Metall werden derzeit beispielsweise mit einem Polyolefin wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen umhüllt (WO 2002/094922; US 2002/0066491; EP-A-0346101). Die Beschichtungen bzw. Umhüllungen dienen primär dem Korrosionsschutz; sie werden durch entsprechende Normen beschrieben. Für die
Polyolefinumhüllungen sind dies beispielsweise die DIN EN 10288 bzw. die DIN 30678. Im Falle der Polyolefinumhüllung wird diese Schicht beispielsweise mittels Schlauch- oder Wickelextrusion hergestellt. Zur Haftvermittlung können vor der Extrusion Epoxy- und Kleberschichten nacheinander aufgebracht werden.
Ein anderer Stand der Technik, der durch die DIN EN 10310 (Deutsche Fassung EN 10310:2003) geregelt ist, sieht die Beschichtung von Stahlrohren für erd- und wasserverlegte Rohrleitungen mittels Polyamidpulver vor. Die Polyamidbeschichtung wird durch Eintauchen in ein Fluidadbett, Aufsprühen oder im Walzauftragsverfahren aufgebracht. Verfahrensbedingt lassen sich mittels Pulverbeschichtung nur relativ dünne Schichten auf das Metall aufbringen, die für eine grabenlose Verlegung von Rohrleitungen ungeeignet sind. Nachteilig ist insbesondere, dass für die Beschichtung ein Pulver aus einem relativ niedermolekularen Polyamid eingesetzt werden muss, um einen guten Verlauf der Schmelze auf der heißen Metalloberfläche zu gewährleisten. Eine so erhaltene Beschichtung weist aber eine nicht ausreichende mechanische Festigkeit auf; sie dient in erster Linie dem Korrosionsschutz. Nachteilig ist insbesondere auch, dass es auf diese Weise nicht möglich ist, eine Polyamidschicht auf ein Rohr aufzubringen, das bereits eine Beschichtung aus einem Polyolefin oder einer Haftvermittlerschicht enthält.
Darüber hinaus sind auch duromere Beschichtungen auf Epoxid- oder Polyurethanbasis bekannt; sie dienen nur dem Korrosionsschutz und stellen keinen Schutz gegen mechanische Beschädigungen dar. Bei sandbettfreier Verlegung oder bei einer grabenlosen Verlegung, beispielsweise mittels Pflüg-, Bohr- oder Pressverfahren, ist der nach dem Stand der Technik aufgebrachte Korrosionsschutz jedoch nicht ausreichend mechanisch widerstandsfähig. Durch Stoß- oder Reibungsbeanspruchung während der Verlegung wird die Polymerschicht stellenweise so geschädigt, dass das Metall in Kontakt mit Wasser tritt. Durch die dann einsetzende Korrosion wird die Standzeit der Rohrleitung erheblich verringert. Gleiches gilt z. B. bei mechanischen Beanspruchungen durch das ungewollte Auftreffen einer Baggerschaufel bei Reparaturarbeiten im späteren Betrieb. Rohrleitungen mit solchen Korrosionsschutzbeschichtungen müssen in steinfreies Material gebettet sein. Im Stand der Technik werden so beschichtete oder umhüllte Rohrleitungen häufig durch eine zusätzlich aufgebrachte Zementmörtelummantelung vor mechanischen Beschädigungen geschützt.
Das Aufbringen der Zementmörtelschicht erfolgt in einem separaten Arbeitsgang. Nach Auftragen der Mörtelschicht muss diese mindestens fünf Tage aushärten, bevor die Rohre weiter gehandhabt werden können. Dieser Schritt ist somit sehr zeit- und damit auch kostenintensiv. Stand der Technik zur Mörtelummantelung findet sich beispielsweise in folgenden Schriften: US 5 580 659, DE 42 08 047 Cl, DE 42 01 113 Cl, DE 33 05 158 Al, US 4 454 172 und US 4 361 336. National sind die Anforderungen an die Zementmörtelummantelung im DVGW- Arbeitsblatt GW 340 geregelt. Derartige Mörtelschichten erhöhen allerdings das Gewicht der Rohre beträchtlich; hierdurch wird die Handhabung schwieriger. Auch die gewichtsabhängige Ladekapazität der Transportfahrzeuge nimmt ab.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein umhülltes metallisches Leitungsrohr zur Verfügung zu stellen, das auch ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen bei mechanischer Beanspruchung, z. B. bei einer grabenlosen bzw. sandbettfreien Verlegung, die Integrität der Beschichtung beibehält, so dass das Metallrohr wirkungsvoll gegen Korrosion geschützt ist. Darüber hinaus soll eine feste Haftung zum Rohr bzw. zu darauf eventuell vorhandenen Beschichtungen erzielt werden. Insgesamt soll ein Rohr bereitgestellt werden, das leicht handhabbar und kostengünstig herstellbar ist.
Diese und weitere aus den Anmeldungsunterlagen ersichtliche Aufgaben werden durch die Verwendung eines metallischen Leitungsrohres zur Herstellung einer unterirdisch grabenlos und/oder sandbettfrei verlegten Rohrleitung gelöst, wobei das Rohr mit einer extrudierten Schicht aus einer Polyamid-Formmasse umhüllt ist.
Der Betriff „unterirdisch" schließt auch die Verlegung im Boden eines Gewässers, z. B. im Meeresgrund, mit ein.
Das Rohr besteht beispielsweise aus Stahl, Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Gusseisen, verzinktem Stahl, mit Metalllegierungen wie z. B. GALFAN beschichtetem Stahl oder aus jedem anderen Metall. Das Rohr kann nach allen Methoden des Standes der Technik hergestellt werden.
Das Polyamid ist herstellbar aus einer Kombination von Diamin und Dicarbonsäure, aus einer CO- Amino carbonsäure oder dem entsprechenden Lactam. Grundsätzlich kann jedes Polyamid verwendet werden, beispielsweise PA46, PA6, PA66 oder Copolyamide auf dieser Basis mit Einheiten, die sich von Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure herleiten (im allgemeinen als PPA bezeichnet). In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Monomereinheiten im Mittel mindestens 8, mindestens 9 bzw. mindestens 10 C-Atome. Bei Gemischen von Lactamen wird hier das arithmetische Mittel betrachtet. Bei einer Kombination von Diamin und Dicarbonsäure muss das arithmetische Mittel der C-Atome von Diamin und Dicarbonsäure in dieser bevorzugten Ausführungsform mindestens 8, mindestens 9 bzw. mindestens 10 betragen. Geeignete Polyamide sind beispielsweise: PA610 (herstellbar aus Hexamethylendiamin [6 C- Atome] und Sebacinsäure [10 C-Atome], das Mittel der C-Atome in den Monomereinheiten beträgt hier somit 8), PA88 (herstellbar aus Octamethylendiamin und 1.8-Octandisäure), PA8 (herstellbar aus Capryllactam), PA612, PA810, PA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PAlOlO, PAlO, PA814, PA148, PA1012, PAI l, PA1014, PA1212 und PA12. Die Herstellung der Polyamide ist Stand der Technik. Selbstverständlich können auch hierauf basierende Copolyamide eingesetzt werden, wobei gegebenenfalls auch Monomere wie Caprolactam mitverwendet werden können.
Das Polyamid kann auch ein Polyetheresteramid oder ein Polyetheramid sein. Polyetheramide sind prinzipiell z. B. aus der DE-OS 30 06 961 bekannt. Sie enthalten als Comonomer ein PoIy- etherdiamin. Geeignete Polyetherdiamine sind durch Konversion der entsprechenden Polyether- diole durch reduktive Aminierung oder Kupplung an Acrylnitril mit nachfolgender Hydrierung zugänglich (z. B. EP-A-O 434 244; EP-A-O 296 852). Sie besitzen in der Regel eine zahlenmittlere Molmasse von 230 bis 4000; ihr Anteil am Polyetheramid beträgt bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%.
Kommerziell verfugbare Polyetherdiamine ausgehend von Propylenglykol sind als JEFF AMIN® D-Typen bei der Fa. Huntsman kommerziell erhältlich. Grundsätzlich sind auch Polyetherdiamine ausgehend vom 1.4-Butandiol oder 1.3-Butandiol, oder gemischt aufgebaute Polyetherdiamine, etwa mit statistischer oder mit blockweiser Verteilung der von den Diolen herrührenden Einheiten, gut geeignet.
Ebenso können auch Mischungen verschiedener Polyamide, ausreichende Verträglichkeit vorausgesetzt, verwendet werden. Verträgliche Polyamidkombinationen sind dem Fachmann bekannt; beispielsweise seien hier die Kombination PA12/PA1012, PA12/PA1212, PA612/PA12, PA613/PA12, PA1014/PA12 und PA610/PA12 aufgeführt. Im Zweifelsfall können verträgliche Kombinationen durch Routineversuche ermittelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Mischung aus 30 bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 98 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 50 bis 96 Gew.-% Polyamid im engeren Sinne sowie 1 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 60 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 4 bis 50 Gew.-% Polyetheresteramid und/oder Polyetheramid verwendet. Polyetheramide sind hierbei bevorzugt.
Neben Polyamid kann die Formmasse weitere Komponenten enthalten wie z. B. Schlagzähmodifϊkatoren, andere Thermoplaste, Weichmacher und andere übliche Zusatzstoffe. Erforderlich ist nur, dass das Polyamid die Matrix der Formmasse bildet.
Geeignete Schlagzähmodifϊkatoren sind beispielsweise Ethylen/α-Olefin-Copolymere, vorzugsweise ausgewählt aus a) Ethylen/C3- bis Ci2-α-Olefin-Copolymeren mit 20 bis 96, bevorzugt 25 bis 85 Gew.-% Ethylen. Als C3- bis Ci2-OC-01efin wird beispielsweise Propen, 1 -Buten, 1-Penten, 1 -Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 1-Dodecen eingesetzt. Typische Beispiele hierfür sind Ethylen-
Propylen-Kautschuk sowie LLDPE und VLDPE. b) Ethylen/C3- bis Ci2-α-Olefm/unkonjugiertes Dien-Terpolymeren mit 20 bis 96, bevorzugt 25 bis 85 Gew.-% Ethylen und bis maximal etwa 10 Gew.-% eines unkonjugierten Diens wie Bicyclo(2.2.1)heptadien, Hexadien-1.4, Dicyclopentadien oder 5-Ethylidennorbornen. Als C3- bis Ci2-CC-OIeFm sind ebenfalls beispielsweise Propen, 1 -Buten, 1-Penten, 1 -Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 1-Dodecen geeignet.
Die Herstellung dieser Copolymere bzw. Teφolymere, beispielsweise mit Hilfe eines Ziegler- Natta-Katalysators, ist Stand der Technik.
Andere geeignete Schlagzähmodifϊkatoren sind Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymere. Hierbei werden vorzugsweise Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymere (SEBS) eingesetzt, die durch Hydrierung von Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren erhältlich sind. Es können aber auch Diblocksysteme (SEB) oder Multiblocksysteme verwendet werden. Derartige Blockcopolymere sind Stand der Technik.
Diese Schlagzähmodifϊkatoren enthalten vorzugsweise Säureanhydridgruppen, die auf bekannte Weise durch thermische oder radikalische Reaktion des Hauptkettenpolymers mit einem ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid, einer ungesättigten Dicarbonsäure oder einem ungesättigten Dicarbonsäuremonoalkylester in einer Konzentration eingebracht werden, die für eine gute Anbindung an das Polyamid ausreicht. Geeignete Reagentien sind beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäuremonobutylester, Fumarsäure, Citraconsäure- anhydrid, Aconitsäure oder Itaconsäureanhydrid. Auf diese Weise sind vorzugsweise 0,1 bis 4 Gew.-% eines ungesättigten Anhydrids an den Schlagzähmodifikator aufgepfropft. Gemäß dem Stand der Technik kann das ungesättigte Dicarbonsäureanhydrid oder dessen Vorstufe auch zusammen mit einem weiteren ungesättigten Monomeren wie beispielsweise Styrol, CC- Methylstyrol oder Inden aufgepfropft werden.
Andere geeignete Schlagzähmodifϊkatoren sind Copolymere, die Einheiten der folgenden Monomere enthalten: a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefϊne mit 2 bis 12 C-Atomen, b) 5 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus
- Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen,
- Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem Cl- bis C 12- Alkohol, die gegebenenfalls eine freie Hydroxyl- oder Epoxidfunktion tragen können,
- Acrylnitril bzw. Methacrylnitril,
- Acrylamiden bzw. Methacrylamiden, c) 0,5 bis 50 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids, Carbonsäureimids, Oxazolins oder Oxazinons.
Dieses Copolymere ist beispielsweise aus folgenden Monomeren zusammengesetzt, wobei diese Aufzählung nicht erschöpfend ist: a) α-Olefine wie beispielsweise Ethylen, Propen, 1 -Buten, 1-Penten, 1 -Hexen, 1-Octen, 1- Decen oder 1-Dodecen; b) Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Salze, beispielsweise mit Na® oder Zn2Θ als Gegenion; Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n- Hexylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isononylacrylat, Dodecylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutyl- methacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Hydroxy ethylacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat,
Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, N-Methyl- acrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Hydroxyethylacrylamid, N- Propylacrylamid, N-Butylacrylamid, N-(2-Ethylhexyl)acrylamid, Methacrylamid, N- Methylmethacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N-Ethylmethacrylamid, N- Hydroxyethylmethacrylamid, N-Propylmethacrylamid, N-Butylmethacrylamid, N5N-
Dibutylmethacrylamid, N-(2-Ethylhexyl)methacrylamid; c) Vinyloxiran, Allyloxiran, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, Aconitsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, ferner die aus diesen Anhydriden durch Reaktion mit Wasser entstehenden Dicarbonsäuren; Maleinimid, N-Methylmaleinimid, N- Ethylmaleinimid, N-Butylmaleinimid, N-Phenylmaleinimid, Aconitsäureimid, N-
Methylaconitsäureimid, N-Phenylaconitsäureimid, Itaconsäureimid, N-Methylitacon- säureimid, N-Phenylitaconsäureimid, N-Acryloylcaprolactam, N-Methacryloylcaprolactam, N-Acryloyllaurinlactam, N-Methacryloyllaurinlactam, Vinyloxazolin, Isopropenyloxazolin, Allyloxazolin, Vinyloxazinon oder Isopropenyloxazinon.
Bei einer Verwendung von Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat fungieren diese gleichzeitig auch als acrylische Verbindung b), so dass bei ausreichender Menge des Glycidyl(meth)acrylats keine weitere acrylische Verbindung enthalten zu sein braucht. In dieser speziellen Ausführungsform enthält das Copolymere Einheiten der folgenden Monomere:
a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefme mit 2 bis 12 C-Atomen, b) 0 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus
- Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen,
- Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem Ci- bis Ci2-Alkohol,
- Acrylnitril bzw. Methacrylnitril,
- Acrylamiden bzw. Methacrylamiden c) 0,5 bis 80 Gew.-% eines Esters von Acrylsäure oder Methacrylsäure, der eine
Epoxidgruppe enthält, wobei die Summe von b) und c) mindestens 5,5 Gew.-% ergibt.
Das Copolymere kann in kleiner Menge weitere einpolymerisierte Monomere enthalten, sofern diese die Eigenschaften nicht nennenswert beeinträchtigen, wie beispielsweise
Maleinsäuredimethylester, Fumarsäuredibutylester, Itaconsäurediethylester oder Styrol.
Die Herstellung derartiger Copolymerer ist Stand der Technik. Eine Vielzahl verschiedener Typen hiervon ist als Handelsprodukt erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung LOTADER® (Arkema; Ethylen/Acrylat/Terkomponente bzw. Ethylen/Glycidylmethacrylat). In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Formmasse der Schicht gemäß I. hierbei folgende Komponenten:
1. 60 bis 96,5 Gew.-Teile des Polyamids, 2. 3 bis 39,5 Gew.-Teile einer Schlagzähkomponente, die Säureanhydridgruppen enthält, wobei die Schlagzähkomponente ausgewählt ist aus Ethylen/α-Olefm-Copolymeren und Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymeren, 3. 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines Copolymeren, das Einheiten der folgenden Monomere enthält: a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefme mit 2 bis 12 C-Atomen, b) 5 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus
Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen, Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem Ci- bis Ci2-Alkohol, die gegebenenfalls eine freie Hydroxyl- oder Epoxidfunktion tragen können, Acrylnitril bzw. Methacrylnitril, Acrylamiden bzw. Methacrylamiden, c) 0,5 bis 50 Gew.-% eines olefϊnisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids,
Carbonsäureimids, Oxazolins oder Oxazinons,
wobei die Summe der Gewichtsteile der Komponenten gemäß 1., 2. und 3. 100 beträgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Formmasse hierbei:
1. 65 bis 90 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 70 bis 85 Gew.-Teile des Polyamids,
2. 5 bis 30 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 6 bis 25 Gew.-Teile und insbesondere bevorzugt 7 bis 20 Gew.-Teile der Schlagzähkomponente,
3. 0,6 bis 15 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 0,7 bis 10 Gew.-Teile des Copolymeren, welches bevorzugt Einheiten der folgenden Monomere enthält: a) 30 bis 80 Gew.-% α-Olefm(e), b) 7 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-% der acrylischen Verbindung(en), c) 1 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% des olefϊnisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids, Carbonsäureimids, Oxazolins oder
Oxazinons.
Als Schlagzähkomponente kann darüber hinaus auch Nitrilkautschuk (NBR) oder hydrierter Nitrilkautschuk (H-NBR), die gegebenenfalls funktionelle Gruppen enthalten, verwendet werden. Entsprechende Formmassen sind in der US2003/0220449A1 beschrieben.
Andere Thermoplaste, die in der Formmasse der Schicht gemäß I. enthalten sein können, sind in erster Linie Polyolefine. Sie können in einer Ausführungsform, wie weiter oben bei den Schlagzähmodifϊkatoren beschrieben, Säureanhydridgruppen enthalten und dann gegebenenfalls zusammen mit einem unfunktionalisierten Schlagzähmodifϊkator vorliegen. In einer weiteren
Ausführungsform sind sie nicht funktionalisiert und liegen in der Formmasse in Kombination mit einem fünktionalisierten Schlagzähmodifϊkator oder einem fünktionalisierten Polyolefϊn vor. Der Begriff „funktionalisiert" bedeutet, dass die Polymere gemäß dem Stand der Technik mit Gruppen versehen sind, die mit den Polyamid-Endgruppen reagieren können, z. B. Säureanhydridgruppen, Carboxylgruppen, Epoxidgruppen oder Oxazolingruppen. Hierbei sind folgende Zusammensetzungen bevorzugt:
1. 50 bis 95 Gew.-Teile des Polyamids,
2. 1 bis 49 Gew.-Teile funktionalisiertes oder unfunktionalisiertes Polyolefin sowie
3. 1 bis 49 Gew.-Teile funktionalisierter oder unfunktionalisierter Schlagzähmodifϊkator, wobei die Summe der Gewichtsteile der Komponenten gemäß 1., 2. und 3. 100 beträgt.
Beim Polyolefin handelt es sich beispielsweise um Polyethylen oder um Polypropylen. Grundsätzlich kann jeder handelsübliche Typ eingesetzt werden. So kommen beispielsweise in Frage: Lineares Polyethylen hoher, mittlerer oder niedriger Dichte, LDPE, Ethylen-Acrylester- Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, isotaktisches oder ataktisches Homopolypropylen, Randomcopolymere von Propen mit Ethen und/oder Buten- 1, Ethylen- Propylen-Blockcopolymere und dergleichen mehr. Das Polyolefin kann nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise nach Ziegler-Natta, nach dem Phillips- Verfahren, mittels Metallocenen oder radikalisch. Das Polyamid kann in diesem Fall auch beispielsweise PA6 und/oder PA66 sein.
In einer möglichen Ausführungsform enthält die Formmasse 1 bis 25 Gew.-% Weichmacher, besonders bevorzugt 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%.
Weichmacher und ihr Einsatz bei Polyamiden sind bekannt. Eine allgemeine Übersicht über Weichmacher, die für Polyamide geeignet sind, kann Gächter/Müller, Kunststoffadditive, C. Hanser Verlag, 2. Ausgabe, S. 296 entnommen werden.
Als Weichmacher geeignete, übliche Verbindungen sind z. B. Ester der p-Hydroxybenzoesäure mit 2 bis 20 C- Atomen in der Alkoholkomponente oder Amide von Arylsulfonsäuren mit 2 bis 12 C- Atomen in der Aminkomponente, bevorzugt Amide der Benzolsulfonsäure.
Als Weichmacher kommen u. a. p-Hydroxybenzoesäureethylester, p-Hydroxybenzoesäure- octylester, p-Hydroxybenzoesäure-i-hexadecylester, Toluolsulfonsäure-n-octylamid, Benzol- sulfonsäure-n-butylamid oder Benzolsulfonsäure-2-ethylhexylamid infrage.
Darüber hinaus kann die Formmasse noch übliche Mengen von Zusatzstoffen enthalten, die zum Einstellen bestimmter Eigenschaften benötigt werden. Beispiele hierfür sind Pigmente bzw. Füllstoffe wie Ruß, Titandioxid, Zinksulfid, Silikate oder Carbonate, Verstärkungsfasern wie z.B. Glasfasern, Verarbeitungshilfsmittel wie Wachse, Zinkstearat oder Calciumstearat, Flammschutzmittel wie Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid oder Melamincyanurat, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren sowie Zusätze, die dem Produkt antielektrostatische Eigenschaften oder eine elektrische Leitfähigkeit verleihen wie z. B. Kohlenstofffasern, Graphitfibrillen, Fasern aus rostfreiem Stahl bzw. Leitfähigkeitsruß.
Eine gute mechanische Widerstandsfähigkeit der Polyamidbeschichtung wird insbesondere dann erhalten, wenn die Viskosität der aufgebrachten Polyamidformmasse bei 240 0C und einer Schergeschwindigkeit von 0,1 l/s mindestens 2000 Pa- s, bevorzugt mindestens 2300 Pa- s, besonders bevorzugt mindestens 3000 Pa-s, insbesondere bevorzugt mindestens 5000 Pa-s und ganz besonders bevorzugt mindestens 8000 Pa-s beträgt. Die Viskosität wird in einem Kegel- Platte- Viskosimeter gemäß ASTM D 4440-3 bestimmt.
Eine hohe Viskosität der Polyamidformmasse geht in der Regel mit einem hohen Molekulargewicht des Polyamids einher. Ein Maß für das Molekulargewicht des Polyamids ist die Lösungsviskosität. Im Rahmen der Erfindung ist bevorzugt, dass die relative
Lösungsviskosität ηrei des Polyamids in der aufgebrachten Formmasse, gemessen in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 23 0C gemäß ISO 307, mindestens 1,8, besonders bevorzugt mindestens 2,0, insbesondere bevorzugt mindestens 2,1 und ganz besonders bevorzugt mindestens 2,2 beträgt.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung solcher Polyamide ist die Festphasennachkondensation von granulierten niederviskosen Polyamiden zu hochviskosem Polyamid bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Schmelztemperatur. Das Verfahren wird beispielsweise in der CH 359 286 sowie der US 3 821 171 beschrieben. Normalerweise wird die Festphasennachkondensation von Polyamiden in einem diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Trockner unter Inertgas oder Vakuum durchgeführt. Diese Methode erlaubt die Herstellung von Polyamiden mit sehr hohem Molekulargewicht. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von hochviskosen Polyamiden ist die kontinuierliche Nachkondensation in der Schmelze unter Einsatz verschiedenartiger Schneckenapparaturen. Die WO 2006/079890 gibt an, dass hochviskose Polyamidformmassen durch Mischen eines hochmolekularen Polyamids und eines niedermolekularen Polyamids erhalten werden können.
Darüber hinaus ist der Zugang zu hochviskosen Polyamiden bzw. Polyamidformmassen durch Einsatz aufbauender Additive möglich; geeignete Additive bzw. Verfahren sind beispielsweise in folgenden Schriften beschrieben: WO 98/47940, WO 96/34909, WO 01/66633, WO 03/066704, JP-A-01/197526, JP-A-01/236238, DE-B-24 58 733, EP-A-I 329 481, EP-A-I 518 901, EP-A- 1 512 710, EP-A-I 690 889, EP-A-I 690 890 und WO 00/66650.
Die gemäß diesem Stand der Technik hergestellten Formmassen benötigen allerdings in der Regel bei der Extrusion eine sehr hohe Stromaufnahme bzw. ein sehr hohes Drehmoment und der Druck an der Düse ist sehr hoch. Darüber hinaus tritt bei den hohen Scherkräften eine wahrnehmbare Kettenspaltung auf, was zu einer Verringerung des Molekulargewichts bei der Verarbeitung führt.
Aus diesen Gründen ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass die Polyamidformmasse erst während des Verarbeitungsvorgangs mit Hilfe eines das Molekulargewicht aufbauenden Additivs aufkondensiert wird. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die anspruchsgemäße Verwendung eines Rohrs, wobei die extrudierte Schicht aus einer Polyamidformmasse mittels folgender Verfahrensschritte aufgebracht wurde:
a) Eine Polyamidformmasse wurde bereitgestellt; b) eine Vormischung der Polyamidformmasse und des aufbauenden Additivs, beispielsweise einer Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten, wurde hergestellt, c) die Mischung wurde gegebenenfalls gelagert und/oder transportiert und d) die Mischung wurde anschließend zur Extrusion eingesetzt, wobei erst in diesem Schritt die Aufkondensation erfolgte.
Es wurde festgestellt, dass bei dieser Zugabeweise während der Verarbeitung eine signifikante Erhöhung der Schmelzesteifigkeit eintritt, bei gleichzeitig geringer Motorlast. Somit können trotz hoher Schmelzeviskosität hohe Durchsätze bei der Verarbeitung erzielt werden, woraus eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Herstellverfahrens resultiert. Das Verfahren wird nachfolgend beispielhaft für den Fall beschrieben, bei dem das aufbauende Additiv eine Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten ist.
Bevorzugt haben die Ausgangsverbindungen Molekulargewichte Mn von größer als 5000, insbesondere von größer als 8000. Hierbei werden Polyamide eingesetzt, deren Endgruppen zumindest teilweise als Aminogruppen vorliegen. Beispielsweise liegen mindestens 30 %, mindestens 40 %, mindestens 50 %, mindestens 60 %, mindestens 70 %, mindestens 80 % oder mindestens 90 % der Endgruppen als Aminoendgruppen vor. Die Herstellung von Polyamiden mit höherem Aminoendgruppengehalt unter Verwendung von Diaminen oder Polyaminen als Regler ist Stand der Technik. Im vorliegenden Fall wird bei der Herstellung des Polyamids bevorzugt ein aliphatisches, cycloaliphatisches oder araliphatisches Diamin mit 4 bis 44 C- Atomen als Regler eingesetzt. Geeignete Diamine sind beispielsweise Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin, 2.2.4- bzw. 2.4.4-Trimethylhexamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 1.4-Diaminocyclohexan, 1.4- oder 1.3-Dimethylaminocyclohexan, 4.4'-Diaminodicyclo- hexylmethan, 4.4' -Diamino-3.3 ' -dimethyldicyclohexylmethan, 4.4' -Diaminodicyclohexylpropan, Isophorondiamin, Metaxylylendiamin oder Paraxylylendiamin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird bei der Herstellung des Polyamids ein Polyamin als Regler und gleichzeitig Verzweiger eingesetzt. Beispiele hierfür sind Diethylentriamin, 1.5-Diamino-3-(ß-aminoethyl)pentan, Tris(2-aminoethyl)amin, N,N-Bis(2- aminoethyl)-N ' ,N 'bis[2- [bis(2-aminoethyl)amino] -ethyl] - 1 ,2-ethandiamin, Dendrimere sowie Polyethylenimine, insbesondere verzweigte Polyethylenimine, die durch Polymerisation von Aziridinen erhältlich sind (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band E20, Seiten 1482 - 1487, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987) und die in der Regel folgende Aminogruppenverteilung besitzen:
25 bis 46 % primäre Aminogruppen, 30 bis 45 % sekundäre Aminogruppen und
16 bis 40 % tertiäre Aminogruppen. Die Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten wird in einem Mengenverhältnis von 0,005 bis 10 Gew.-% eingesetzt, berechnet im Verhältnis zum eingesetzten Polyamid. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis im Bereich von 0,01 bis 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 3 Gew.-%. Der Begriff „Carbonat" bedeutet hier Ester der Kohlensäure insbesondere mit Phenolen oder Alkoholen.
Die Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten kann niedermolekular, oligomer oder polymer sein. Sie kann vollständig aus Carbonateinheiten bestehen oder sie kann noch weitere Einheiten aufweisen. Diese sind vorzugsweise Oligo- oder Polyamid-, -ester-, -ether-, -ether- esteramid- oder -etheramideinheiten. Solche Verbindungen können durch bekannte Oligo- oder Polymerisationsverfahren bzw. durch polymeranaloge Umsetzungen hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten um ein Polycarbonat, beispielsweise auf Basis von Bisphenol A, bzw. um ein Blockcopolymeres, das einen derartigen Polycarbonatblock enthält.
Die Eindosierung der als Additiv verwendeten Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten in Form eines Masterbatches ermöglicht eine genauere Dosierung des Additivs, da größere Mengen verwendet werden. Es stellte sich zudem heraus, dass durch die Verwendung eines Masterbatches eine verbesserte Extrudatqualität erzielt wird. Das Masterbatch umfasst als Matrixmaterial bevorzugt das Polyamid, das auch im erfϊndungsgemäßen Verfahren aufkondensiert wird, oder ein damit verträgliches Polyamid, jedoch können auch unverträgliche Polyamide unter den Reaktionsbedingungen eine partielle Anbindung an das aufzukondensierende Polyamid erfahren, was eine Kompatibilisierung bewirkt. Das als Matrixmaterial im Masterbatch verwendete Polyamid hat bevorzugt ein Molekulargewicht Mn von größer als 5000 und insbesondere von größer als 8000. Hierbei sind diejenigen Polyamide bevorzugt, deren Endgruppen überwiegend als Carbonsäuregruppen vorliegen. Beispielsweise liegen mindestens 80 %, mindestens 90 % oder mindestens 95 % der Endgruppen als Säuregruppen vor.
Die Konzentration der Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten im Masterbatch beträgt vorzugsweise 0,15 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 25 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,3 bis 15 Gew.-%. Die Herstellung eines solchen Masterbatches erfolgt in der üblichen, dem Fachmann bekannten Weise.
Geeignete Verbindungen mit mindestens zwei Carbonateinheiten sowie geeignete Masterbatches sind in der WO 00/66650, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, ausführlich beschrieben.
Die Erfindung ist anwendbar bei Polyamiden, die herstellungsbedingt mindestens 5 ppm Phosphor in Form einer sauren Verbindung enthalten. In diesem Fall wird der Polyamidformmasse vor der Compoundierung oder bei der Compoundierung 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Polyamid, eines Salzes einer schwachen Säure zugegeben. Geeignete Salze sind in der DE-A 103 37 707 offenbart, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Die Erfindung ist jedoch genausogut anwendbar bei Polyamiden, die herstellungsbedingt weniger als 5 ppm Phosphor oder gar keinen Phosphor in Form einer sauren Verbindung enthalten. In diesem Fall kann zwar, muss aber nicht ein entsprechendes Salz einer schwachen Säure zugegeben werden.
Die Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten wird als solche oder als Masterbatch vorzugsweise erst nach der Compoundierung, das heißt erst nach der Herstellung der
Polyamidformmasse, aber spätestens während der Verarbeitung zugegeben. Bevorzugt mischt man bei der Verarbeitung das aufzukondensierende Polyamid bzw. die aufzukondensierende Polyamidformmasse als Granulat mit dem Granulat oder Pulver der Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten oder dem entsprechenden Masterbatch. Es kann aber auch eine Granulatmischung der fertig compoundierten Polyamidformmasse mit der Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten bzw. dem Masterbatch hergestellt, anschließend transportiert oder gelagert und danach verarbeitet werden. Entsprechend kann natürlich auch mit Pulvermischungen verfahren werden. Entscheidend ist, dass die Mischung erst bei der Verarbeitung aufgeschmolzen wird. Eine gründliche Vermischung der Schmelze bei der Verarbeitung ist empfehlenswert. Das Masterbatch kann genauso gut jedoch auch als
Schmelzestrom mit Hilfe eines beigestellten Extruders in die Schmelze der zu verarbeitenden Polyamidformmasse zudosiert und dann gründlich eingemischt werden. Anstelle der Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten kann auch jedes andere geeignete aufbauende Additiv eingesetzt werden, beispielsweise eines, das in der obengenannten Literatur offenbart ist. Geeignete Mengenverhältnisse sind auch hier 0,005 bis 10 Gew.-%, berechnet im Verhältnis zum eingesetzten Polyamid, vorzugsweise 0,01 bis 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 3 Gew.-%.
Die aufgebrachte Polyamidschicht muss mindestens so dick sein, dass sie unter den Bedingungen der Aufbringung als geschlossene Schicht erzeugt werden kann. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke mindestens 1,0 mm, besonders bevorzugt mindestens 1,2 mm und insbesondere bevorzugt mindestens 1,4 mm.
Die Polyamidschicht kann direkt auf der Metalloberfläche aufgebracht sein. Im Allgemeinen befindet sich aber zwischen der Metalloberfläche und der Polyamidschicht mindestens eine weitere Schicht. Beispielsweise kann es sich um folgende Schichten handeln:
- Eine Keramikschicht, beispielsweise gemäß WO 03/093374;
- eine Grundierungsschicht, beispielsweise aus Epoxidharz (US 5 580 659) oder einer wasserbasierenden Mischung aus Epoxidharz und Polyacrylatlatex (WO 00/04106);
- eine Schicht aus einem Polyolefin, das funktionelle Gruppen trägt. Als funktionelle Gruppen kommen beispielsweise Carboxylgruppen oder Säureanhydridgruppen (WO 02/094922),
Epoxygruppen oder Alkoxysilangruppen (EP-A-O 346 101) in Frage. Die Polyolefinschicht kann auch geschäumt sein. Das Polyolefin ist bevorzugt Polyethylen oder Polypropylen;
- ein anders zusammengesetzter Haftvermittler, der gewährleisten soll, dass bei mechanischer Beanspruchung der Verbund von Polyamidschicht und Grundmaterial nicht beeinträchtigt wird;
- eine textile Verstärkung in Form von Gewebe oder Matten, beispielsweise aus Glasfasern oder Aramidfasern (Kevlar).
Bevorzugte Schichtenanordnungen sind folgende: Metall / Keramikschicht / Polyamidschicht;
Metall / Keramikschicht / Grundierungsschicht / Polyamidschicht;
Metall / Keramikschicht / Grundierungsschicht / Haftvermittler / Polyamidschicht; Metall / Grundierungsschicht / Polyamidschicht;
Metall / Grundierungsschicht / Haftvermittler / Polyamidschicht;
Metall / Grundierungsschicht / Polyolefmschicht / Polyamidschicht.
In jedem dieser Fälle kann sich nach außen hin an die Polyamidschicht mindestens eine weitere Schicht anschließen, beispielsweise eine Schaumummantelung zur thermischen Isolierung.
Eine eventuelle Keramikschicht, Grundierungsschicht und/oder Polyolefmschicht wird auf das Rohr nach jedem beliebigen Verfahren aufgebracht. Geeignete Verfahren sind Stand der Technik.
Die Polyamidschicht wird so aufgebracht, wie es auch für die Polyolefmschicht Stand der Technik ist, beispielsweise mittels Schlauch- oder Wickelextrusion. In einer möglichen Variante kann die Polyamidschicht zusammen mit einer ebenfalls aufzubringenden Polyolefϊnschicht durch Coextrusion eines Mehrschichtverbundes erzeugt und aufgebracht werden.
Der Außendurchmesser des Metallrohrs beträgt vorzugsweise mindestens 25 mm und maximal 4800 mm und besonders bevorzugt mindestens 32 mm und maximal 2500 bzw. 1500 mm.
Die Einzelstücke des Rohres werden bestimmungsgemäß zu einer Rohrleitung verbunden.
Die fragliche Rohrleitung kann eine Transportleitung, eine Verteilungsleitung oder eine Hausanschlussleitung sein und entweder als Druckleitung oder als Freispiegelleitung ausgeführt sein. Sie dient beispielsweise dem Transport von Fernwärme, Frischwasser, Abwasser, Gas, Luft, Ölen wie beispielsweise Rohöl, Leichtöl oder Schweröl, Kraftstoffen wie beispielsweise Kerosin oder Diesel, Petrochemikalien, Sole, Laugen, abrasiven Medien, Berge- oder Verpressmaterialien oder Stäuben und kann beispielsweise eine Ver- oder Entsorgungsleitung sein.
Die Rohrleitung wird nach bekannten Methoden grabenlos und/oder sandbettfrei verlegt.
Beispiele hierfür sind das Horizontalbohrverfahren, das Berstlining, das Pflügen, das Fräsen und das Microtunneling. Das Horizontalbohrverfahren („Horizontal Directional Drilling"; HDD-Verfahren) ist ein grabenloses Rohrleitungsbauverfahren, bei dem zunächst eine gesteuerte Pilotbohrung auf der zu bohrenden Strecke vorangetrieben wird. Anschließend wird diese in einem oder mehreren Arbeitsgängen aufgeweitet. Danach wird der einzuziehende Rohrstrang von der Zielbaugrube aus in den Bohrkanal gezogen. Das HDD-Verfahren wird beispielsweise bei Flussquerungen, Querungen von befestigten Arealen, Anlandungen im Küstenbereich oder Bergquerungen eingesetzt. Der Stand der Technik erlaubt derzeit Bohrlängen bis zu 3000 m. Das Verfahren wird z. B. im DVGW-Regelwerk durch das Arbeitsblatt GW 321 beschrieben.
Das Berstlining ist ein grabenloses Verfahren zur Rohrerneuerung, bei dem die alte
Leitungstrasse genutzt wird. Dabei wird die Altrohrleitung zerstört und die Neurohrleitung in die bestehende Trasse eingezogen. Nach Einschieben des Gestänges in die Altleitung wird der Berstkopf oder das Rollenschneidmesser angeschlossen, um die Altleitung zu zerstören. Ein dahinter angeordneter Aufweitkörper vergrößert die Trasse auf den gewünschten Durchmesser. Dabei ist eine Erhöhung der ursprünglichen Nennweite möglich. Die Neuleitung wird gleichzeitig mit Berst- und Aufweitkopf eingezogen. Das Berstlining wird im Merkblatt RSV 8 des Rohrsanierungsverbandes e. V. beschrieben.
Beim Pflügen schneidet der Pflug mit seinem Schwert einen Verlegeschlitz in den Boden. Verdrängerelemente pressen den Boden auseinander. Im gleichen Arbeitsschritt wird das Rohr in den Schlitz eingebracht. Die Rohrschneise wird anschließend sofort wieder verschlossen. Bei diesem Verfahren ist die Verlegetiefe auf ca. 2 Meter beschränkt.
Beim Fräsen wird durch ein Spezialgerät ein schmaler Rohrgraben gefräst, in den im gleichen Arbeitsgang das Rohr eingebracht wird. Den Bodenaushub verwendet man als Verfüllmaterial. Die Fräse kann bis zu einer Verlegetiefe von ca. 2 Meter eingesetzt werden. Zum Pflügen und Fräsen befindet sich derzeit ein DVGW- Arbeitsblatt in der Entwicklung (GW 324).
Unter Microtunneling versteht man ein ferngesteuert arbeitendes Verfahren für den Vortrieb von Rohren, bei dem ausgehend von einem Startschacht (Pressgrube) mittels eines Vortriebsgerätes mit Presse und Bohrkopf ein Kanalrohr vorgetrieben wird. Der Boden wird dabei über einen hydraulisch angetriebenen Bohrkopf abgebaut. Zur Verringerung der Reibung und zur kurzfristigen Abstützung des Bodens gegen Einbruch wird am Bohrkopf ein Fördermedium (bei lockerem, nicht bindigem Boden Bentonitflüssigkeit; bei bindigem oder felsigem Boden genügt Wasser) eingespritzt. Der Abraum wird über Förderschnecken und -leitungen, die im bereits eingepressten Rohr verlaufen, in die Pressgrube und von dort nach oben (über Tage) gefördert. Hier erfolgt eine Trennung zwischen Boden und Fördermedium. Das Fördermedium wird anschließend wiederverwendet.
Im übrigen sei auf die IRB-Literaturdokumentation 3366, „Grabenlose Rohrverlegung" (Herausgeber: Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB, Stuttgart), ISBN 978-3- 8167-3291-4, Fraunhofer IRB Verlag verwiesen.
Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit, der guten Abriebeigenschaften, der sehr hohen Kratzfestigkeit sowie der optimalen Dicke der aufgebrachten Polyamidschicht kann gemäß der Erfindung gleichzeitig ein guter Korrosionsschutz als auch die für grabenlose und sandbettfreie Verlegetechniken benötigte Widerstandsfestigkeit der Außenhülle gewährleistet werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verwendung eines metallischen Leitungsrohrs, das mit einer extrudierten Schicht aus einer Polyamidformmasse umhüllt ist, zur Herstellung einer unterirdisch grabenlos und/oder sandbettfrei verlegten Rohrleitung.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Metallrohr und der Schicht aus der Polyamidformmasse eine oder mehrere weitere Schichten befinden, die ausgewählt sind aus
- einer Keramikschicht,
- einer Grundierungsschicht und
- einer Schicht aus einem Polyolefϊn, das funktionelle Gruppen trägt.
3. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Rohres mindestens 25 mm und maximal 4800 mm beträgt.
4. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der extrudierten Polyamidformmasse bei 240 0C und einer Schergeschwindigkeit von 0,1 l/s gemäß ASTM D 4440-3 mindestens 2000 Pa-s beträgt.
5. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lösungsviskosität ηrei des Polyamids in der extrudierten Formmasse gemäß ISO 307 mindestens 1,8 beträgt.
6. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die extrudierte Schicht aus der Polyamidformmasse mittels folgender Verfahrensschritte aufgebracht wurde: a) Eine Polyamidformmasse wurde bereitgestellt; b) eine Vormischung der Polyamidformmasse und des aufbauenden Additivs wurde hergestellt, c) die Mischung wurde gegebenenfalls gelagert und/oder transportiert und d) die Mischung wurde anschließend zur Extrusion eingesetzt, wobei erst in diesem Schritt die Aufkondensation erfolgte.
7. Verwendung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das aufbauende Additiv eine Verbindung mit mindestens zwei Carbonateinheiten ist.
8. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus der Polyamidformmasse mindestens 1,0 mm dick ist.
9. Unterirdisch grabenlos und/oder sandbettfrei verlegte Rohrleitung, hergestellt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
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