NL1015537C2 - Kunststofbuis voorzien van een barriÞrelaag en werkwijze voor het vervaardigen ervan. - Google Patents

Description

'l *

Korte aanduiding: Kunststofbuis voorzien van een barrièrelaag en werkwijze voor het vervaardigen ervan.

5

De uitvinding heeft betrekking op een kunststofbuis met een op de buitenzijde daarvan aangebrachte barrièrelaag.

Kunststofbuizen als zodanig zijn niet in alle gevallen volledig dicht voor alle media. In het bijzonder buizen uit polyolefinen, 10 zoals polyetheen en polypropeen, laten in enige mate stoffen zoals zuurstof en bepaalde organische stoffen door. Dit kan bezwaarlijk zijn. Bij toepassing van kunststofbuizen voor verwarmingsdoeleinden binnenshuis kan zuurstof door de buiswand heen naar binnen diffunderen en vervolgens de metalen onderdelen van het 15 verwarmingssysteem aantasten. Bij toepassing van kunststofbuizen als waterleidingbuis buitenshuis in met organische stoffen vervuilde grond kunnen deze stoffen de kwaliteit van het water in de buis nadelig beïnvloeden.

Daarom is voorgesteld de kunststofbuizen voor dergelijke 20 toepassingen aan de buitenzijde te voorzien van een barrièrelaag, i.h.b. een metaallaag, die volledig diffusiedicht is.

Bekende werkwijzen voor het aanbrengen van de metaallaag zijn bijvoorbeeld het wikkelen van een metaalfolie om de kunststofbuis of het vormen van een dunwandige metalen buis en het aan de binnenzijde 25 en/of de buitenzijde aanbrengen van een kunststoflaag door middel van extrusie. De dikte van de aldus aangebrachte metaallaag is echter veel groter dan voor een goede barrièrewerking noodzakelijk is.

Ook is het uit DE-A-3320273 bekend een dunne metaallaag op een 30 kunststofbuis aan te brengen door middel van opdampen onder hoogvacuüm. Hoewel volgens deze publicatie de metaallaag zeer dun kan zijn, slechts enkele pm dik, is de metaallaag nog steeds dikker dan voor een goede barrièrewerking noodzakelij k is.

De uitvinding heeft tot doel een verbeterde kunststofbuis met 35 een aan de buitenzijde aangebrachte barrièrelaag te verschaffen.

10 15 5 3 7, 2

Dit doel wordt volgen de uitvinding bereikt doordat de barrièrelaag een dikte heeft van minder dan 1 μχη en bij voorkeur van minder dan 0,1 μπι.

De kunststofbuis volgens de uitvinding heeft de gewenste 5 barrièrewerking bij een minimale dikte van de barrièrelaag.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofbuis met een op de buitenzijde daarvan aangebrachte metaallaag, waarbij de metaallaag op de kunststofbuis wordt aangebracht door opdampen onder hoogvacuüm, met 10 het kenmerk, dat de kunststofbuis vóór het aanbrengen van de metaallaag wordt voorbehandeld en/of glad gemaakt.

Met deze werkwijze is het mogelijk een zeer dunne diffusiedichte metaallaag op een kunststofbuis aan te brengen.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de kunststofbuis en de werkwijze 15 volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de afhankelijke conclusies.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin in de enkele figuur een dwarsdoorsnede van een kunststofbuis volgens de uitvinding is weergegeven.

In de tekening is een dwarsdoorsnede van een kunststofbuis 1 20 weergegeven die aan de buitenzijde is voorzien van een dunne barrièrelaag, zoals een metaallaag 2. Een dergelijke kunststofbuis wordt bijvoorbeeld binnenshuis toegepast in verwarmingsinstallaties of buitenshuis als waterleidingbuis in met organische stoffen vervuilde grond. De metaallaag geeft de kunststofbuis de gewenste 25 barrière-eigenschappen.

De kunststofbuis 1 is bijvoorbeeld vervaardigd uit een polyolefine, zoals, polyetheen, polypropeen of polybuteen.

De barrièrelaag 2 heeft volgens de uitvinding een dikte van minder dan 1 pm en bij voorkeur minder dan 0,1 pm en bestaat bij 30 voorkeur uit aluminium of een aluminiumlegering. In plaats van aluminium kunnen ook andere metalen, zoals koper en zink, in aanmerking komen. Eventueel zouden ook andere materialen, zoals siliciumoxide, gebruikt kunnen worden.

In het hiernavolgende zal worden uitgegaan van een metaallaag 35 als barrièrelaag.

1015537 3

De metaallaag 2 wordt op de kunststofbuis 1 aangebracht door opdampen onder hoogvacuüm, een techniek die op zich bekend is (Physical Vapour Depostion).

Om een goede hechting tussen de zeer dunne metaallaag 2 en de 5 kunststofbuis 1 en/of een diffusiedichte metaallaag 2 te bereiken is het buitenoppervlak van de kunststofbuis 1 vóór het opdampen voorbehandeld en/of glad gemaakt. Het is namelijk gebleken dat een zeer dunne metaallaag 2 niet goed op de kunststofbuis 1 hecht en/of niet volledig dicht is als het buitenoppervlak van de kunststofbuis 10 1 in de gebruikelijke toestand is en de gebruikelijke ruwheid heeft.

Hoewel het buitenoppervlak bij normale beschouwing glad lijkt, zijn op microschaal toch aanzienlijke oneffenheden aanwezig die bij de zeer dunne metaallaag 2, waarvan hier sprake is, leiden tot onderbrekingen in de metaallaag, waardoor de metaallaag niet 15 volledig dicht is. Het voorbehandelen en/of glad maken vindt bij voorkeur plaats door het aanbrengen van een laklaag, door extrusie of door opspuiten. Het glad maken ken echter ook geschieden door tijdens extrusie van de kunststofbuis 1 een speciaal kalibreergereedschap te gebruiken.

20 Bij voorkeur is de metaallaag aan de buitenzijde voorzien van een beschermlaag 4, die kan bestaan uit hetzelfde materiaal als de kunststofbuis 1. Deze beschermlaag 4 dient in het bijzonder voor het voorkomen van mechanische beschadiging van de zeer dunne metaallaag 2, maar ook voor bovenmatige oxidatie daarvan. De beschermlaag kan 25 verder nog voorzien zijn van bepaalde additieven, zoals kleurstoffen of UV-beschermers, of van een bedrukking. Hierdoor kan de kunststofbuis geschikter gemaakt worden voor een specifiek doel.

Het vervaardigen van de hiervoor beschreven kunststofbuis 1 met metaallaag 2 kan zowel op continue wijze als discontinue wijze 30 worden uitgevoerd.

Bij de continue wijze van vervaardigen wordt de kunststofbuis 1 achtereenvolgens geextrudeerd, aan de buitenzijde voorbehandeld en/of glad gemaakt, in opeenvolgende vacuümkamers in enkele stappen met steeds toenemend vacuüm in het vereiste hoogvacuüm gebracht en 35 door opdampen onder hoogvacuüm voorzien van een metaallaag 2, zoals een aluminiumlaag. Ook kan in hetzelfde proces nog een beschermlaag 10155*7 4 4 op de buitenzijde van de metaallaag 2 worden aangebracht door middel van in-lijn extrusie.

Bij de discontinue wijze van vervaardigen wordt de kunststofbuis 1 geextrudeerd en aan de buitenzijde voorbehandeld 5 en/of en wordt een bepaalde lengte van de kunststofbuis 1 opgerold, bij voorkeur op een haspel. Vervolgens wordt de opgerolde kunststofbuis 1 onder hoogvacuüm gebracht, afgerold, door opdampen onder hoogvacuüm voorzien van een metaallaag 2 en weer opgerold. In een volgende stap kan nog een beschermlaag 4 op de buitenzijde van 10 de metaallaag 2 worden aangebracht.

Hoewel de discontinue wijze van vervaardigen omslachtig lijkt, is deze constructief eenvoudiger omdat de noodzakelijke afdichting van de opeenvolgende vacuümkamers waar de van een metaallaag 2 voorziene kunststofbuis 1 doorheen moet lopen, zonder de metaallaag 15 2 te beschadigen, niet gemakkelijk te verwezenlijken is.

'015537

Claims (17)

1. Kunststofbuis met een op de buitenzijde daarvan aangebrachte barrièrelaag, met het kenmerk, dat de barrièrelaag een dikte heeft 5 van minder dan 1 μπι.

2. Kunststofbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de barrièrelaag een dikte heeft van minder dan 0,1 μπι.

3. Kunststofbuis volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de barrièrelaag aan de buitenzijde is voorzien van een beschermlaag.

4. Kunststofbuis volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de beschermlaag bestaat uit hetzelfde materiaal als de kunststofbuis. 15

5. Kunststofbuis volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de beschermlaag is voorzien van additieven.

6. Kunststofbuis volgens een der conclusies 1-5, met het 20 kenmerk, dat tussen de barrièrelaag en de kunststofbuis een hechtlaag aanwezig is.

7. Kunststofbuis volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de hechtlaag een laklaag is. 25

8. Kunststofbuis volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de barrièrelaag een metaallaag omvat.

9. Kunststofbuis volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de 30 metaallaag bestaat uit aluminium.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofbuis met een op de buitenzijde daarvan aangebrachte metaallaag, waarbij de metaallaag op de kunststofbuis wordt aangebracht door opdampen onder 35 hoogvacuüm, met het kenmerk, dat de kunststofbuis vóór het aanbrengen van de metaallaag aan de buitenzijde wordt voorbehandeld en/of glad gemaakt. 015537

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het voorbehandelen en/of glad maken het aanbrengen van een laklaag omvat. 5

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de laklaag wordt aangebracht door extrusie.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de laklaag 10 wordt aangebracht door opspuiten.

14. Werkwijze volgens een der conclusies 10 - 13, met het kenmerk, dat de metaallaag aan de buitenzijde wordt voorzien van een beschermlaag. 15

15. Werkwijze volgens een der conclusies 10 - 14, met het kenmerk, dat de kunststofbuis achtereenvolgens wordt geextrudeerd, aan de buitenzijde wordt voorbehandeld en/of glad gemaakt, in opeenvolgende vacuümkamers in enkele stappen met steeds toenemend vacuüm onder het 20 gewenste hoogvacuüm wordt gebracht en door opdampen onder hoogvacuüm wordt voorzien van een metaallaag.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat na het aanbrengen van de metaallaag deze aan de buitenzijde wordt voorzien 25 van een beschermlaag door middel van in-lijn extrusie.

17. Werkwijze volgens een der conclusies 10 - 14, met het kenmerk, dat de kunststofbuis wordt geextrudeerd en aan de buitenzijde wordt voorbehandeld en/of glad gemaakt, een bepaalde lengte van de 30 kunststofbuis wordt opgerold, in opgerolde toestand onder hoogvacuüm wordt gebracht en weer wordt afgerold, door opdampen onder hoogvacuüm wordt voorzien van een metaallaag en weer wordt opgerold. 35 1 0 1 ς r 7 7