ES2242922T3

ES2242922T3 - Conductos de plastico.

Info

Publication number: ES2242922T3
Application number: ES03075796T
Authority: ES
Inventors: David Charles Harget; Mikael Andersson; Eino Matias Holso; Jyri Jaakko Jarvenkyla
Original assignee: Uponor Ltd UK
Current assignee: Uponor Ltd UK
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: CZ226897A3; FI973028A; ES2202426T3; NO973309D0; NO329119B1; HUP9702402A2; GB2297138A; GB2323556A; EP1593896B1; ES2242922T5; DE69634787D1; AU705621B2; DK1321703T3; DE804699T1; EP0804699B1; ES2284104T3; DE69629013D1; EP0804699A1; DK1593896T3; PT1593896E

Abstract

Un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa que pueden desprenderse la una de la otra para exponer la superficie del núcleo interno, caracterizado porque la capa protectora externa está unida al núcleo interno, las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora es de al menos 70, preferiblemente de al menos 100, y la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión cohesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno; y la resistencia de la unión cohesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno está dentro del intervalo de 0, 2 N/mm a 2, 25 N/mm.

Description

Conductos de plástico.

Esta invención se refiere a conductos de plástico y más en particular a una nueva construcción de conductos de plástico, un procedimiento para su fabricación y un procedimiento para hacer empalmes en tal conducto.

Durante el manejo, instalación y conexión de conductos de plástico, la superficie del conducto se daña fácilmente. En las técnicas modernas de instalación de conductos de plástico, por ejemplo, se perfora un túnel o agujero en el suelo para el conducto y después se empuja o se tira del conducto por el túnel, por ejemplo, hasta un agujero excavado donde se va a realizar el siguiente empalme de conducto.

El procedimiento de tendido de conductos puede exponer al conducto a importantes fuerzas de doblamiento, de tracción y de contacto abrasivo. Esto es desventajoso puesto que el doblamiento, dilatación y abrasión de un conducto puede dar como resultado un deterioro de su resistencia mecánica. Además, la vida útil del conducto puede reducirse por materiales difusibles en el suelo, o por las condiciones ambientales.

Será aparente que el procedimiento de tendido de conductos también puede dar como resultado que el conducto se raye y ensucie. Esto es desventajoso en primer lugar porque el material del conducto puede ser sensible a generación de muescas, en cuyo caso cualquier raya puede provocar que ocurran daños mayores en el conducto durante el posterior manejo o uso. En segundo lugar, la suciedad en el conducto impide una soldadura satisfactoria. En estos momentos, una técnica común para el empalme de conductos de plástico es la soldadura eléctrica y, en particular, la soldadura por electrofusión, usando un aparato de conexión por electrofusión. La principal razón para el fallo de los empalmes mediante el uso de un aparato de conexión por electrofusión es que la superficie del conducto esté sucia o se haya oxidado. Por esta razón, los extremos del conducto siempre tienen que limpiarse y lijarse o rasparse, por ejemplo con papel de lija o un raspador de metal, antes del empalme. En la práctica, la limpieza y lijado o raspado es a menudo irregular (la cara inferior del conducto en particular puede tratarse con menos cuidado) y la calidad del resultado final depende de la destreza profesional del instalador.

Se han propuesto varias sugerencias para resolver las desventajas mencionadas anteriormente.

En la solicitud de patente europea Nº 0474583 se describe un conducto de plástico que se tiende en el suelo que comprende un conducto central para conducir gas o agua provisto de un tubo flexible externo de un material termoplástico que tiene una flexibilidad más alta que el material del conducto central. Se indica que el conducto es capaz de resistir tensiones mecánicas considerables a los cuales es sometido durante el tendido directo en el suelo. Se indica que es fácil retirar el tubo flexible externo adyacente a los extremos del conducto cuando dos secciones de conducto han de empalmarse mediante soldadura. También se indica que la formación de fisuras causadas por el daño en el tubo flexible protector no se propaga al conducto central, sino que se detiene cuando se traspasa el tubo flexible.

En el documento WO93/00212 se describe un conducto de plástico para hacer empalmes de conductos caracterizado porque el conducto está recubierto por una capa superficial de plástico como recubrimiento protector que se desprende fácilmente al menos en los extremos del conducto, con el fin de no cubrir la superficie de empalme del conducto necesaria para hacer el empalme del conducto. El recubrimiento protector puede contener estabilizadores de UV y puede aplicarse mediante coextrusión a través de una boquilla de extrusión de cabezal transversal. Se describen diversas formas para hacer que el recubrimiento protector se desprenda fácilmente del conducto central, que incluyen el uso de cargas en el recubrimiento, la elección de materiales plásticos diferentes químicamente para el recubrimiento y el conducto, la extrusión del recubrimiento a bajas temperaturas y la introducción de agentes que previenen la adhesión.

En el documento EP0604907 se describe un conducto de plástico de doble capa que comprende una conducto central cuyo material, tamaño y estructura cumplen esencialmente los requerimientos establecidos para el material que se transporta y proporciona un tubo flexible externo alrededor del conducto central mediante un procedimiento de recubrimiento adecuado, las propiedades del tubo flexible externo cumplen esencialmente los requerimientos establecidos para el medio ambiente y para el procedimiento de tendido. La dureza del tubo flexible externo, basada en las propiedades del material o en el diseño del tubo flexible externo, es al menos tan alta como la dureza del conducto central fabricado a partir de la misma cantidad de material, y el tubo flexible externo es extraíble al menos en los extremos del conducto. El tubo flexible externo de nuevo se aplica mediante coextrusión usando una matriz de extrusión de cabezal transversal. El tubo flexible externo protector se realiza para que se pueda quitar fácilmente, al menos en los extremos del conducto, y para que tenga baja adhesión a él.

La publicación de patente japonesa Nº 3-24392 describe un conducto de electrofusión caracterizada porque consta de un cuerpo de conducto compuesto de una resina termoplástica y una capa protectora compuesta de una resina incompatible que cubre la superficie externa del cuerpo del conducto. El cuerpo del conducto puede constar de una capa de resina termoplástica reticulada tubular y una capa de resina termoplástica sin reticular formada integralmente sobre la cara externa de esta capa de resina termoplástica y una capa protectora compuesta de una resina incompatible recubriendo la superficie externa del cuerpo del conducto. La capa protectora puede desprenderse y hacerse un empalme por electrofusión.

Las descripciones completas de todas las patentes mencionadas anteriormente se incorporan en este documento como referencia para todos los propósitos.

La presente invención proporciona un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa que tiene una combinación de propiedades mecánicas y físicas mejorada.

Ahora se ha encontrado, de acuerdo con un aspecto de la invención, que las dimensiones relativas del conducto de plástico y el grosor de la capa protectora externa tienen un profundo efecto sobre el rendimiento del conducto. Se ha encontrado también que, en primer lugar, para lograr una combinación ventajosa de fuerza mecánica para resistir las duras condiciones implicadas en el tendido de conductos y también para proporcionar un grado suficiente de protección medioambiental, junto con un grado apropiado de desprendimiento, se requiere una elección especial de propiedades mecánicas y de dimensiones.

Por tanto, según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa, que se pueden desprender la una de la otra para exponer la superficie del núcleo interno, caracterizado porque la capa protectora externa se adhiere al núcleo interno:

las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora es de al menos 70, preferiblemente al menos 100, y

la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno; y

la resistencia de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno está dentro del intervalo de 0,2 N/mm a 2,52 N/mm.

Según un segundo aspecto de la invención, se ha encontrado también que el grado de adhesión entre el núcleo interno y la capa protectora externa también tiene una influencia considerable en el rendimiento del conducto. Si la adhesión es demasiado grande o demasiado pequeña, las propiedades mecánicas del conducto, y en particular la resistencia al impacto, pueden verse afectadas de forma adversa.

La unión adhesiva tiene preferiblemente características de desprendimiento relativamente bajas y de cizallamiento relativamente altas. Preferiblemente, la adhesión entre la capa protectora externa y el núcleo interno está en el intervalo de 0,2 a 0,5 N/mm de ancho, medido mediante un ensayo de desprendimiento por semitracción como se describe en lo sucesivo.

Mientras que es posible obtener una adhesión entre la capa protectora y el núcleo interno dentro del intervalo preferido usando un procedimiento de extrusión de cabezal transversal, en el que la capa protectora se extrude sobre el núcleo interno solidificado, se ha encontrado que sistemáticamente se obtienen resultados mejorados mediante extrusión doble en la que ambos componentes se extruden y se juntan antes de que se produzca una oxidación sustancial de la superficie externa del núcleo interno.

Por consiguiente, en otro aspecto de la invención se proporciona un procedimiento para la producción de un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa que se pueden desprender la una de la otra para exponer la superficie del núcleo interno, caracterizado porque comprende materiales plásticos fundidos coextrudidos desde una matriz de extrusión formando el núcleo interno y la capa protectora externa, juntando los productos extrudidos mientras que aún están calientes y dejándoles enfriar de modo que, en el enfriamiento, la capa protectora externa se une al núcleo interno pero se pueden desprender la una de la otra, al menos en los extremos del conducto para exponer la superficie adecuada del núcleo interno para la soldadura por electrofusión, las dimensiones de la conducto y el grosor de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora externa es de al menos 70, preferiblemente al menos 100; la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno y la resistencia de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno está dentro del intervalo de 0,2 N/mm a 2,52 N/mm.

En un aspecto adicional, la invención proporciona un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa, como se define anteriormente, caracterizado porque la resistencia al desprendimiento de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno es insuficiente para permitir que una fisura formada en la capa protectora externa por un impacto se propague a través del núcleo interno y, por tanto, reduzca la resistencia al impacto medida del conducto de plástico, en el que la resistencia al impacto se mide sometiendo al conducto de plástico a un ensayo de impacto por caída de peso H50 de acuerdo con EN 1411 (1996) a una temperatura de 0ºC.

Aún en otro aspecto adicional, la invención proporciona un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa, como se ha definido anteriormente, caracterizado porque:

el conducto de plástico tiene una resistencia al impacto mayor de 150 Nm cuando se mide mediante un ensayo de impacto H50 de acuerdo con EN 1411 (1996) a 0ºC, y en el que la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno.

Aún en otro aspecto adicional, la invención proporciona también un procedimiento para hacer un empalme en un conducto de plástico según la invención, o de empalme de dos extremos de los conductos de plástico según la invención, que comprende desprender la capa protectora externa de la región o regiones del conducto o conductos que se van a unir exponiendo la superficie del núcleo interno para la soldadura por electrofusión, instalar un aparato de conexión por electrofusión sobre la región o regiones desprotegidas del conducto o conductos y activar el aparato de conexión por electrofusión para fundir la región o regiones del conducto o conductos entre si.

El conducto de plástico puede comprender cualquier material polimérico termoplástico adecuado y, en particular, los materiales poliméricos adecuados incluyen, por ejemplo, polímeros y copolímeros olefínicamente insaturados, por ejemplo, poliolefinas tales como polietileno, polipropileno y polibuteno, copolímeros de etileno y propileno, por ejemplo, polímeros de acetato de etilenvinilo y polímeros de acetato de propilenvinilo, polímeros de vinilo halogenado tales como polímeros y copolímeros de cloruro de vinilo, poliaminas por ejemplo, nailon 6 y nailon 66, y polímeros de ionómeros tales como Surlyn.

El núcleo central del conducto se elige para que sea compatible con la aplicación en especial, y en particular con el material fluido que ha de ser transportado por el conducto. En muchas de las aplicaciones, el polietileno es el material preferido para el núcleo interno. La clase de polietileno elegido, es decir, de alta densidad, media densidad, baja densidad o baja densidad lineal, dependerá de la aplicación en particular. Las clases adecuadas de polietileno incluyen, por ejemplo, Statoil 930 (natural), Neste NCPE 2600 (natural) y Neste NCPE 2467 BL y NCPE 2418. Por supuesto, también puede usarse cualquier clase equivalente adecuada de polietileno.

Una ventaja de los conductos de plástico de la presente invención es que no se necesita incluir el estabilizador de UV normal o el paquete de colorante en el material plástico del núcleo interno, a condición de que se incluya suficiente cantidad de estos materiales en la capa protectora externa. Esto permite que el núcleo interno contenga material polimérico exento o sustancialmente exento de aditivos que se suman al coste del material del núcleo y que, en ciertas circunstancias, puedan perjudicar a las propiedades mecánicas o físicas del material del núcleo.

La capa protectora externa se forma preferiblemente a partir de un material polimérico o mezcla de materiales poliméricos que tienen buenas propiedades mecánicas y físicas, junto con una capacidad suficiente para recibir cantidades de materiales estabilizadores, en particular, estabilizadores de UV, para proteger el núcleo interno. Los materiales poliméricos para la capa protectora externa preferidos comprenden homopolímeros y copolímeros de propileno y, especialmente, copolímeros de propileno tales como, por ejemplo, Neste SA 4020G. En circunstancias adecuadas, se pueden usar otros materiales poliméricos con propiedades mecánicas y físicas adecuadas, por ejemplo nailones y Surlyn.

Los materiales estabilizadores adecuados incluyen, por ejemplo, dióxido de titanio, negros de carbono y otras cargas. Mientras que el negro de carbono es un excelente estabilizador de UV y una carga reforzadora, los conductos enterrados frecuentemente están codificados por colores y su uso, por tanto, no es posible en muchas aplicaciones. El dióxido de titanio es, por tanto, la carga y estabilizador de UV preferido, puesto que es compatible con muchos paquetes de colorantes. También se pueden usar otros materiales de carga tales como yeso y talco y los mencionados en el documento PCT/F193/00038. El tamaño de partícula de carga preferido dependerá de la carga que se use, pero para el dióxido de titanio, por ejemplo, el intervalo de tamaño medio de partícula preferiblemente es de 0,003 a 0,025 \mum.

Un conducto de plástico especialmente preferido según la presente invención comprende un núcleo interno de polietileno y una capa protectora externa de un copolímero de propileno. El conducto puede, por supuesto, comprender más de dos capas de material polimérico y se incluyen todos los conductos multicapa adecuados a condición de que al menos estén presentes un núcleo interno y una capa protectora externa. El conducto puede, por ejemplo, comprender un núcleo interno multicapa y una capa protectora externa.

Mientras que el grosor de la capa protectora externa necesita ser suficiente para aceptar las cantidades apropiadas de estabilizadores de UV y colorantes necesarias para proteger el núcleo interno y también para proporcionar una identificación apropiada, si es demasiado gruesa, haciendo la capa externa demasiado dura, se ha encontrado que la resistencia al impacto del conducto se reduce inesperadamente.

Sin pretender restringirse a ninguna teoría en particular, se cree que la resistencia al impacto de los conductos de plástico de la invención se refiere en parte a la adhesión entre el núcleo interno y la capa protectora externa. Si la adhesión es demasiado pequeña la capa protectora externa se comporta como un tubo relativamente delgado estructuralmente independiente y es, por tanto, susceptible al daño por impacto. Si la adhesión es demasiado grande, las fisuras formadas por la rotura de la capa externa tienen tendencia a propagarse a través del núcleo interno. De forma ideal, por tanto, la adhesión entre la capa protectora externa y el núcleo interno debería ser suficiente para que, aún si el núcleo externo se rompe y se forma una fisura, la fisura quede retenida en la interfaz capa externa/núcleo interno.

Preferiblemente, la capa protectora externa tiene un grosor mayor de 0,1 mm, más preferiblemente mayor de 0,2 mm y más preferiblemente tiene un grosor en el intervalo de 0,3-0,5 mm.

Las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora es de al menos 70, preferiblemente al menos 100. A partir de esto se puede observar que es posible usar una capa protectora más gruesa en un conducto de diámetro mayor, aunque para un desprendimiento fácil el grosor se mantiene preferiblemente al mínimo.

Los ejemplos de diámetros externos de conducto y grosores de la capa protectora externa adecuados son como sigue:

DE del conducto (mm)	Grosor de la capa externa (mm)	RDE
25-30	0,3	83-100
30-50	0,3	100-166
63-125	0,4	157-312
>125	0,5	250-500 (a un DE del conducto de 250 mm)

Preferiblemente, las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora (relación de dimensión estándar RDE) está en el intervalo de 150 a 400.

Es importante, cuando se desprende la capa protectora externa de los extremos del conducto, que la resistencia cohesiva de la capa protectora externa sea mayor que la resistencia de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno. La razón para esto es prevenir que cualquier tamaño de partículas sustancial de la capa protectora externa se adhiera a la superficie externa del núcleo interno e interferir con el proceso de empalme cuando se usa, por ejemplo, un aparato de conexión por electrofusión. Preferiblemente, el ordenamiento es tal que cuando la capa protectora externa se desprende no deja residuos sobre la superficie externa del núcleo interno. En general, la resistencia cohesiva de la capa protectora externa es preferiblemente de al menos 5 MPa, y más preferiblemente en el intervalo de 5 MPa a 10 MPa.

A pesar de lo anterior, la capa protectora externa puede estar provista de líneas de debilidad para ayudar al desprendimiento, cuyas líneas pueden producirse rayado o preferiblemente conformando adecuadamente la matriz de extrusión, o enfriando la matriz localmente, por ejemplo, como se describe en el documento PCT/F192/00201.

Para ayudar adicionalmente a desprender la capa protectora externa, las condiciones de extrusión se pueden disponer de modo que las propiedades de resistencia de la capa protectora externa sean diferentes en las direcciones radial y axial.

Como se mencionó previamente, la adhesión entre la capa protectora externa y el núcleo interno está preferiblemente en el intervalo entre 0,2 y 0,5 N/mm de ancho, según se mide por un ensayo de desprendimiento por semitracción. A continuación se describe un ensayo adecuado:

Se prepara una muestra del conducto de prueba haciendo dos cortes axiales paralelos a través de toda la capa superficial de 50 mm, y extendiendo estos cortes 50 mm más con una profundidad tal que quedan 0,3 mm de la capa superficial. Se deja una longitud adicional de 200 mm de la muestra antes del alineamiento vertical con la célula de carga.

El ensayo de rotura se realiza en un equipo Instron modelo 1197 con una velocidad de 100 mm por minuto. El conducto se coloca para que el comienzo de la rotura al principio de la profundidad de la muesca a través sea de 120 mm desde el centro del captador dinamométrico y la distancia desde el comienzo de la rotura al punto de unión del captador dinamométrico sea de 750 mm. El resultado es que se logra el ángulo de rotura más grande mientras se está rompiendo la parte del conducto con una muesca a través de la capa superficial.

Aunque actualmente no se prefiere, es posible proporcionar una capa adhesiva entre el núcleo interno y la capa protectora externa que tendría las características de adhesión apropiadas. Si se usa un adhesivo, preferiblemente debe tener una resistencia cohesiva alta para que no deje residuo cuando se desprenda del conducto o alternativamente, si queda cualquier residuo en el conducto, será tal que ayude, en lugar de entorpecer la fusión.

La resistencia al impacto del conducto de plástico de la invención es comparable preferiblemente con la resistencia al impacto de un conducto de plástico de las mismas dimensiones formado completamente a partir del material plástico del núcleo interno. Preferiblemente, la fuerza de impacto es de al menos 150 Nm cuando se mide a 0ºC en un ensayo de impacto H50 de acuerdo con EN 1411 (1996). Se obtiene una resistencia al impacto excelente usando un conducto de plástico que comprende un núcleo interno de polietileno y una capa protectora externa de un copolímero de propileno.

Como se ha mencionado previamente, el conducto de plástico de la presente invención se produce preferiblemente mediante coextrusión, por ejemplo, a partir de una matriz de extrusión conectada a un cilindro doble, un extrusor de doble tornillo o conectada a dos extrusores individuales, alimentándose la matriz con chorros de material plástico fundido. Preferiblemente los chorros fundidos se juntan en el molde, es decir, los materiales se juntan en el área de presión de la matriz y salen como un único producto extrudido. Alternativamente, la matriz puede estar provista de salidas concéntricas de la matriz, alimentadas con los chorros separados de material plástico fundido, los cuales forman el núcleo interno y la capa protectora externa. En este caso, los productos extrudidos, cuando salen por las salidas de la matriz de extrusión, se pueden poner en contacto el uno con el otro en una boquilla de calibrado que ajusta simultáneamente el diámetro externo del conducto. Los productos extrudidos se ponen en contacto preferiblemente el uno con el otro en un punto cerrado de la salida de la matriz de extrusión, para evitar cualquier oxidación sustancial de la superficie del núcleo interno. Por ejemplo, con productos extrudidos viajando a la velocidad de 1 metro por minuto, la matriz de dimensionado preferiblemente no es más de 15 cm desde la salida de la matriz de
extrusión.

Mientras que en determinadas circunstancias puede ser posible pasar el producto extrudido del núcleo interno a través de una matriz de dimensionado individual antes de aplicar la capa protectora externa, no se prefiere esto porque se ha encontrado que la matriz de dimensionado crea una capa superficial externa sobre el núcleo interno que es más susceptible a la degradación, posiblemente debido a la orientación de cizallamiento inducido o a la nucleación de cizallamiento en la superficie externa que está en contacto con la matriz de dimensionado.

La temperatura de los productos extrudidos dependerá de la naturaleza del material polimérico pero, por ejemplo, usando un núcleo interno de polietileno y una capa protectora externa de un copolímero de propileno, la temperatura del producto extrudido a la salida de la matriz preferiblemente es de 180 a 220ºC. Preferiblemente, la temperatura de los productos extrudidos cuando se mezclan es de al menos 150ºC, más preferiblemente de 180 a 220ºC.

El procedimiento de la invención puede producir sistemáticamente un núcleo interno y una capa protectora externa con una adhesión dentro del intervalo preferido, y mediante la apropiada elección del material de la capa protectora externa se puede disponer que la capa protectora externa se pueda desprender del núcleo interno sin dejar ningún residuo considerable sobre la superficie del núcleo interno. Si es necesario, las propiedades físicas de la capa protectora externa se pueden ajustar mediante la adición de más o menos cargas y otros aditivos. Un material polimérico preferido para la capa protectora externa comprende, por ejemplo, copolímero de propileno que comprende del 1 al 6% en peso de una carga tal como dióxido de titanio, respecto al peso total de la composición. Preferiblemente, la capa protectora externa tiene una resistencia a la tracción de 15 a 25 MPa.

En general se ha encontrado que es preferible no usar aditivos de bajo peso molecular tales como, por ejemplo, auxiliares de procesamiento, en el procedimiento de la invención. Sin embargo, se ha encontrado que los estearatos, por ejemplo, estearato cálcico, son eficaces como auxiliares de procesamiento sin afectar sustancialmente de forma adversa a la adhesión entre el núcleo interno y la capa protectora.

Los antioxidantes se pueden incluir en la formulación de la capa protectora según se requiera. Si es apropiado, se pueden omitir de la formulación del núcleo interno a condición de que se incluyan cantidades adecuadas en la capa protectora externa.

La invención se ilustra por el siguiente ejemplo:

Ejemplo

Se hicieron varias formulaciones para el núcleo interno y para la capa protectora externa con composiciones como se presentan en la tabla 1. Las formulaciones se extrudieron usando un extrusor principal y un extrusor adicional más pequeño provistos con alimentadores de matriz concéntricos. Los chorros de material fundido se mezclaron antes de salir de las matrices calientes. En un experimento el producto extrudido, que tenía un diámetro de 80 mm, se pasó a través de una boquilla de calibrado de 66,8 mm de diámetro para dar un conducto de doble capa de 63,8 mm de diámetro externo, 0,3 mm de grosor de la capa protectora externa y 6,2 mm de grosor del núcleo interno. En otro experimento, se extrudió un conducto de doble capa de 40 mm de diámetro externo.

Se sometieron muestras de conductos de 40 mm de DE al ensayo de desprendimiento por semitracción descrito previamente y los resultados se dan en la tabla 2. La tabla 3 muestra resultados similares sobre muestras que no se podían desprender a temperatura ambiente y, por tanto, se trataron con calor en un horno antes de ser sometidas al ensayo de desprendimiento. Estos ejemplos se incluyen con fines comparativos.

También se sometieron muestras de los tubos a envejecimiento según el ensayo de durabilidad al tiempo atmosférico de ISO 4892. El procedimiento del ensayo se da a continuación. Se encontró que las propiedades de los conductos no se veían afectadas sustancialmente después de ser sometidos al ensayo de envejecimiento mostrando que el núcleo interno natural estaba protegido de forma eficaz por el paquete de estabilizadores incluido en la capa protectora externa. Los resultados se dan en la tabla 4.

Se sometieron muestras adicionales de los conductos al ensayo de impacto H50 de acuerdo con EN 411 (1996). La prueba de impacto se realizó a 0ºC y -20ºC. Se consideró que un conducto había pasado si tenía una resistencia al impacto medida mayor de 150 Nm.

Se encontró que los conductos con una capa externa de un copolímero de polipropileno pasaban todas las pruebas de impacto y tenían aproximadamente el mismo comportamiento que los conductos de polietileno del mismo diámetro sin recubrir.

Los conductos con una capa externa de un homopolímero de polipropileno tenían una resistencia al impacto reducida a 33 Nm a 0ºC comparado con los más de 150 Nm para un conducto equivalente de polietileno sin recubrir y se consideraron fallidas.

También se probó una mezcla 50/50 de homopolímero y de copolímero de polipropileno. El conducto pasó la prueba de impacto a 0ºC con una resistencia al impacto mayor de 150 Nm, pero los resultados a -20ºC fueron los mismos que para el homopolímero de polipropileno.

El fallo en la prueba de impacto se debió a un tipo de rotura en la que se originaba una fisura en la capa externa y se propagaba al conducto. Se cree que aquellas muestras que fallaron en la prueba de impacto lo hicieron porque la adhesión entre la capa externa y el núcleo interno era demasiado grande.

La atención de los lectores se dirige a todos los artículos y documentos que se presentan simultáneamente con o previos a esta memoria descriptiva en conexión con esta solicitud y que están abiertos a inspección pública con esta memoria descriptiva, y los contenidos de todos estos artículos y documentos se incorporan en este documento como referencia.

Todas las características descritas en esta memoria descriptiva (incluyendo cualquier reivindicación, resumen y dibujos adjuntos) y/o todas las etapas de cualquier procedimiento o proceso así descrito, pueden combinarse en cualquier combinación, excepto en combinaciones donde al menos alguna de estas características y/o etapas sean mutuamente excluyentes.

Cada característica descrita en esta memoria descriptiva (incluyendo cualquier reivindicación, resumen y dibujos adjuntos), pueden reemplazarse por características alternativas que sirvan al mismo, equivalente o similar propósito, a menos que se especifique expresamente lo contrario. De este modo, a menos que se especifique expresamente lo contrario, cada característica descrita es sólo ejemplo de una serie genérica de características equivalentes o similares.

La invención no se restringe a los detalles de las realizaciones precedentes. Esta invención se extiende a cualquier otra nueva, o cualquier combinación nueva, de las características descritas en esta memoria descriptiva (incluyendo cualquier reivindicación, resumen o dibujos adjuntos), o a cualquier otra nueva, o cualquier nueva combinación, de las etapas de cualquier procedimiento o proceso así descrito.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Envejecimiento de conductos de polietileno/polipropileno

Prueba de durabilidad frente a la intemperie según la norma ISO 4892

Objeto de prueba

61 piezas de conductos de polietileno con una longitud de 465 mm y un diámetro de 40 mm

9 piezas, tubos marcados amarillos	E100
9 '' -	E102
9 '' -	E103
9 '' -	E104
8 '' -	E106
8 piezas, '' blancos	E107
9 piezas, '' negros/naranjas	E108

Realización de la prueba

Los tubos de polietileno se expusieron en un Weather-o-meter® tipo 65 de Atlas, de acuerdo con el ciclo de lluvia 102/18.

La temperatura en un termómetro convencional negro fue de 63 \pm 3ºC y la humedad relativa del 50 \pm 5%.

La fuente de luz se filtró para alcanzar un límite inferior de 290 nm.

La irradiancia fue de 61 \pm 6 W/m^{2} en el paso de banda de 280-400 nm.

La exposición se completó tras 250 horas, lo que corresponde a una dosis de luz de 3 meses en el intervalo de longitud de onda UV-visible (280-800 nm) para Londres, Inglaterra.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Claims

1. Un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa que pueden desprenderse la una de la otra para exponer la superficie del núcleo interno, caracterizado porque la capa protectora externa está unida al núcleo interno,

las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora es de al menos 70, preferiblemente de al menos 100, y

la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión cohesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno; y la resistencia de la unión cohesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno está dentro del intervalo de 0,2 N/mm a 2,25 N/mm.

2. Un conducto de plástico según la reivindicación 1, caracterizado porque la resistencia al desprendimiento de la unión adhesiva entre el núcleo interno y la capa protectora externa es insuficiente para permitir que una fisura formada por un impacto en la capa protectora externa se propague a través del núcleo interno y reduzca de ese modo la resistencia al impacto medida del conducto de plástico, en el que la resistencia al impacto se mide sometiendo al conducto de plástico a un ensayo de impacto por caída de peso H50 de acuerdo con EN 1411 (1996) a una temperatura de 0ºC.

3. Un conducto de plástico según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de plástico tiene una resistencia al impacto mayor de 150 Nm cuando de mide mediante un ensayo de impacto H50 de acuerdo con EN 1411 (1996) medido a 0ºC, y en el que la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión cohesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno.

4. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el núcleo interno comprende polietileno.

5. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa protectora externa comprende un homopolímero o un copolímero de propileno.

6. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el núcleo interno carece sustancialmente de antioxidantes y/o estabilizadores de UV.

7. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa protectora externa comprende un relleno de dióxido de titanio.

8. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa protectora externa tiene un grosor en el intervalo de 0,3 a 1,0 mm.

9. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora está en el intervalo de 150 a 400.

10. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la resistencia cohesiva de la capa protectora externa según se mide por un ensayo de desprendimiento por semitracción está en el intervalo de 5 MPa a 10 MPa.

11. Un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa protectora externa tiene una resistencia a la tracción de 15 MPa a 25 MPa.

12. Un procedimiento para la producción de un conducto de plástico que comprende un núcleo interno y una capa protectora externa que pueden desprenderse la una de la otra para exponer la superficie del núcleo interno caracterizado porque comprende la coextrusión de materiales plásticos fundidos formando el núcleo interno y la capa protectora externa a partir de una matriz de extrusión, juntando los materiales plásticos fundidos mientras aún están calientes y dejándolos enfriar de modo que, en el enfriamiento, la capa protectora externa se une al núcleo interno pero se pueden desprender la una de la otra, al menos en los extremos del conducto, para exponer la superficie adecuada del núcleo interno para soldar por electrofusión, en el que

las dimensiones del conducto y de la capa protectora son tales que la relación entre el diámetro externo del conducto y el grosor de la capa protectora es de al menos 70, preferiblemente de al menos 100;

la resistencia cohesiva de la capa protectora externa, excluyendo cualquier línea de debilidad, al menos en los extremos del conducto, es mayor que la resistencia al desprendimiento de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno; y la resistencia de la unión adhesiva entre la capa protectora externa y el núcleo interno está dentro del intervalo de 0,2 N/mm a 2,52 N/mm.

13. Un procedimiento según la reivindicación 12, en el que el núcleo interno comprende polietileno y la capa protectora externa comprende un homopolímero o un copolímero de propileno.

14. Un procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, en el que los materiales plásticos fundidos se ponen en contacto el uno con el otro en el área de presión de una matriz de extrusión.

15. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el núcleo interno y la capa protectora externa se unen a una temperatura de 150ºC a 220ºC.

16. Un procedimiento para hacer un empalme en un conducto de plástico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, o de empalmar dos conductos de plástico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende desprender la capa protectora externa de la región o regiones del conducto que se van a empalmar para exponer la superficie del núcleo interno a soldadura por electrofusión, instalando un aparato de acoplamiento de electrofusión sobre la región o regiones desprotegidas del conducto o conductos y activando el aparato de acoplamiento de electrofusión para fundir la región o regiones del conducto o conductos entre sí.

17. Un conducto de plástico según la reivindicación 2, en el que el ensayo de impacto H50 se realiza a una temperatura de -20ºC.

18. Un conducto de plástico según la reivindicación 3, en el que el ensayo de impacto H50 se realiza a -20ºC.