NO880048L - Fremgangsmaate ved fremstilling av plastroer med forbedret motstandsdyktighet mot gjennomtrengning av roerveggen. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår plastrør fremstilt av en heterogen blanding av polyolefin i en kontinuerlig fase og en polymer som er uforlikelig med polyolefinet, og som oppviser kontrol-lerte dispergeringsegenskaper, i en diskontinuerlig fase, hvilke plastrør - når den uforlikelige polymer er en barriere-dannende harpiks - oppviser forbedret motstand overfor gjennomtrengning av rørveggen.

Polyolefinrør, og spesielt polyethylenrør, anvendes kommersielt for en rekke anvendelser, f.eks. som vannrørled-ninger, for å fornye foringen i kloakkrørledninger, som rør-ledninger for avfallsprodukter fra gruvedrift og som natur-gassrørledninger. Imidlertid har hydrocarbonvæsker tendens til å trenge gjennom polyolefiner, hvilket er til hinder for anvendelse av polyolefinrør som f.eks. foringsmateriale for oljerørledninger.

I US patentskrift nr. 3 373 224 beskrives homogene blandinger av polyolefin, nylon 6 og et forlikeliggjørende materiale, f.eks. en copolymer av ethylen og methacrylsyre som inneholder 96 mol% ethylen og 4 mol% methacrylsyre, idet methacrylsyren er nøytralisert til ca. 38% med natriumioner. Det angis i patentskriftet at slike homogene blandinger som

er fremstilt ved sammenelting av de tre separate polymerer som en smeltemasse, oppviser nedsatt gjennomtrengelighet og forbedrede mekaniske egenskaper sammenlignet med blandinger som ikke inneholder noe forlikeliggjørende materiale.

I US patentskrift nr. 4 410 482 beskrives en formet, lamellær gjenstand fremstilt av en smeltet heterogen blanding av polyolefin, en andre polymer som er uforlikelig med polyolefinet og et alkylcarboxylsubstituert polyolefin-forlikeliggjørende middel, f.eks. ved smeltepoding av fumarsyre på polyethylen med høy densitet i en mengde av ca. 0,9 vekt%. Gjenstanden fremstilles ved strekking av den smeltede heterogene blanding og avkjøling av det strukkede materiale til en temperatur under smeltepunktet for den lavestsmeltende polymer-komponent. Polyolefinet og den uforlikelige polymer er tilstede i gjenstanden som en stor mengde tynne, i det vesentlige to-dimensjonale, parallelle og innbyrdes overlappende Jag av materiale . Det forlikeliggjørende middel antas å være tilstede mellom lagene og å binde lagene sammen.

Det har nu vist seg at ved fremstilling av rørledninger fra blandinger av polyolefin, en andre polymer som er uforlikelig med polyolefinet, og et forlikeliggjørende middel for dette, hvor blandingene fremstilles ved blanding av poly-olef inet, den uforlikelige polymer og det forlikeliggjørende middel, kan en forbedret regulert dispergering av den uforlikelige polymer oppnåes ved at man tilbakeholder en del av den andre polymer og det forlikeliggjørende middel fra et første blandetrinn og blander denne del i et blandetrinn som utføres ved bruk av små skjærkrefter umiddelbart før det foretaes et ekstruderingstrinn hvor rørledningen ekstruderes under anvendelse av små skjærkrefter.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en fremgangsmåte for fremstilling av plastrør fra en blanding av polyolefin, en polymer som er uforlikelig med polyolefinet,

og et forlikeliggjørende middel for nevnte uforlikelige polymer og polyolefinet, hvilken fremgangsmåte omfatter de trinn at man: (a) danner en homogen blanding av en første uforlikelig polymer og en effektiv mengde av et første

forlikeliggjørende middel med nevnte polyolefin,

i hvilken blanding mengdeforholdet mellom den første uforlikelige polymer og polyolefinet er fra 1:40 til 1:2, (b) blander en andre uforlikelig polymer og en effektiv mengde av et andre forlikeliggjørende middel med nevnte homogene blanding, idet det benyttes et mengdeforhold mellom den andre uforlikelige polymer og den første uforlikelige polymer som er fra 1:2 til 2:1, og et mengdeforhold mellom uforlikelige polymerer pluss forlikeliggjørende middel og polyolefin som er fra 1:20 til 1:1, (c) ekstruderer en smeltet heterogen blanding av den resulterende blanding ved en temperatur over smel-

tepunktet for den høyestsmeltende polymer i blandingen, i form av en rørledning under anvendelse av små skjærkrefter, og (d) tar ut den således erholdte ekstruderte rørledning.

Alle henvisninger til deler og prosentmengder er her regnet på vektbasis, med mindre annet er angitt.

I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfin-nelsne, er det første og det andre forlikeliggjørende middel alkylcarboxylsubstituerte polyolefiner som uavhengig av hverandre er valgt fra gruppen bestående av polyolefiner til hvilke det er bundet carboxyliske deler, enten til polyolefinets ryggrad eller til sidekjeder.

I henhold til en annen utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres blandeoperasjonen i trinn (d)

ved tørrblanding, og den homogene blanding omfatter da en på forhånd smelteblandet homogen blanding.

I ytterligere en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir den første uforlikelige polymer og det første forlikeliggjørende middel blandet for å danne en første forblanding før det foretaes blanding med polyolefinet i trinn (a). Alternativt, eller i tillegg dertil, kan den andre uforlikelige polymer og det andre forlikeliggjørende middel .blandes for dannelse av en andre forblanding før det foretaes blanding med den homogene blanding i trinn (b). Den første og/eller den andre forblanding kan fremstilles ved tørrblanding, smelteblanding eller en kombinasjon av tørrblan-ding og smelteblanding. Ved den metode hvor det benyttes en kombinasjon av tørrblanding og smelteblanding kan forblandingens andel av forlikeliggjørende middel og fra 5 til 15% av forblandingens andel av uforlikelig polymer smelteblandes etter metoder som vil være kjent for fagfolk på området, mens den gjenværende del av den uforlikelige polymer tørrblandes med den smelteblandede andel av forblandingen for å danne en partielt smelteblandet forblanding.

Polyolefinet kan være polyethylen, polypropylen eller polybutylen og er fortrinnsvis polyethylen. Foretrukne typer av polyethylen er copolymerer av ethylen og minst ett a-olefin med 4-10 carbonatomer.

Når polyethylen anvendes som polyolefinet ved frem-stillingen av plastrør ved fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, har polyolefinet fortrinnsvis en densitet på minst 0,935 g/cm^, og det kan være en hvilken som helst homopolymer av ethylen eller copolymer av ethylen og minst ett a-olefin med 4-10 carbonatomer som har densitet som ovenfor angitt, og som er egnet for fremstilling av plastrør. Det foretrukne polyethylen er en copolymer av ethylen og buten-1, med en densitet i området fra 0,938 til 0,944 g/cm 3 og en smelteindeks som er lavere enn 0,40 dg/min.

Polymeren som er uforlikelig med polyolefinet, kan

være et polyamid, ofte betegnet som nylon; polyester, f.eks. polyethylenterefthalat eller polybutylenterefthalat; polyvinylalkohol; eller en ethylen/vinylalkohol-copolymer. Slik det her benyttes, har uttrykket "uforlikelig" betydningen "som praktisk talt ikke oppviser noen innbyrdes blandbarhet med polyolefinene i smeltet tilstand". Valget av uforlikelig polymer kan foretaes på grunnlag av de barriéreegenskaper man ønskes sluttproduktet skal ha. Eksempelvis fåes det ved bruk av polyamid som den uforlikelige polymer et ferdig rør som oppviser forbedret motstand mot gjennomtrengning av hydro-carboner, hvilket kan være nyttig på oljebelter i forbindelse med transport av flytende naturgass, kondensater og råolje.

Dersom polyamid velges som den uforlikelige polymer

ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan polymeren være et polyamid eller et copolyamid som har fra 4 til 12 carbonatomer i den tilbakevendende enhet. Eksempler på polyamider er polypentamethylenadipamid, polyhexamethylenadipamid, poly-hexamethylensebacamid og polycaprolactam. Polyhexamethylenadipamid (nylon 66) og polycaprolactam (nylon 6) er de foretrukne polyamider. Foretrukne copolyamider er hexamethylenadipamid/cap-rolactam-copolymerer, som ofte betegnes som nylon 66/6, spesielt de copolymerer som inneholder fra 10 til 30 vekt% capro-

lactam. Det første polyamid som anvendes i blandetrinn (a)

og det andre polyamid som anvendes i blandetrinn (b), velges uavhengig av hverandre blant de ovenfor angitte polyamider. Når f.eks. de best mulige fysikalske egenskaper, f.eks. strekk-fasthet, ønskes, kan det være å foretrekke å velge et polyamid for blandetrinn (a) som gir røret de ønskede fysikalske egenskaper, og å velge et annet polyamid for anvendelse i blandetrinn (b), som gir de ønskede barriéreegenskaper. Vanligvis er imidlertid det første polyamid og det andre polyamid fortrinnsvis den samme polymer.

Dersom de uforlikelige polymerer velges blant de ovenfor angitte polyamider, er konsentrasjonen av de uforlikelige polymerer pluss forlikeliggjørende middel, i forhold til polyolefinet, fortrinnsvis på fra 1:7 til 1:3, mest foretrukket ca. 1:5. De uforlikelige polymerer settes til polyolefinet i to trinn. Den første uforlikelige polymer, som tilsettes i det første trinn, utgjør mellom én tredjedel og to tredje-deler av den totale mengde uforlikelig polymer, slik at mengdeforholdet mellom den første uforlikelige polymer og den andre uforlikelige polymer kan være fra 1:2 til 2:1 og fortrinnsvis er ca. 1:1.

Det forlikeliggjørende middel i hvert trinn tilveiebringes i en mengde som er effektiv med hensyn til å gjøre den uforlikelige polymer i angjeldende trinn forlikelig med polyolefinet i smeltet tilstand, men som er mindre enn den mengde som ville gjøre polymerblandingen fullstendig homogen etter blandetrinn (b). Det er fordelaktig at det forlikeliggjørende middel i hvert trinn er tilstede i en mengde som gir et mengdeforhold mellom forlikeliggjørende middel og uforlikelig polymer i angjeldende trinn i området fra 1:10 til 1:1, fortrinnsvis i området fra 1:5 til 1:3. Mengdeforholdet mellom forlikeliggjørende middel og uforlikelig polymer kan varieres på uavhengig måte innenfor dette område i henholds-vis den heterogene blanding av polymerer og den homogene blanding, men det er hensiktsmessig at mengdeforholdet er det samme i begge blandinger. Når mengden av uforlikelig polymer i den ferdige blanding er liten, f.eks. når mengdeforhol det mellom summen av den første uforlikelige polymer og den andre uforlikelige polymer (den totale mengde uforlikelig polymer) og polyolefin er fra 1:40 til 1:10, er mengdeforholdet mellom den totale mengde uforlikelig polymer og den totale mengde forlikeliggjørende middel fortrinnsvis fra 4:1 til 1:1. Et høyere mengdeforhold mellom forlikeliggjørende middel og uforlikelig polymer synes å være nødvendig når konsentrasjonen av uforlikelig polymer i polymerblandingen er lav.

Når mengdeforholdet mellom den totale mengde uforlikelig polymer og polyolefinet er høyre enn 1:10, vil det omvendt vanligvis trenges mindre forlikeliggjørende middel, og mengdeforholdet mellom uforlikelig polymer og forlikeliggjørende middel

er fortrinnsvis fra 10:1 til 4:1, mest foretrukket ca. 5:1.

Fortrinnsvis er det forlikeliggjørende middel for polyolefinet og den med dette uforlikelige polymer, som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, et polyolefin hvortil det er bundet carboxyliske deler, enten til polyolefinets ryggrad eller til sidekjeder. Med "carboxylisk del" menes carboxyliske grupper valgt blant syrer, estere, anhydrider og salter. Carboxyliske salter er nøytraliserte carboxylsyrer, og et forlikeliggjørende middel som innbefatter carboxyliske salter som en carboxylisk del, innbefatter også vanligvis carboxylsyren som svarer til dette salt. Eksempler på slike forlikeliggjørende midler er de ionomere polymerer.

Forlikeliggjørende midler kan fremstilles ved direkte syntese eller ved podning. Ett eksempel på direkte syntese er polymerisering av et a-olefin med olefinisk monomer som har en carboxylisk del. Ett eksempel på podning er tilsetning av monomer med en carboxylisk del til en polyolefinryggrad.

I det forlikeliggjørende middel fremstilt ved podning er polyolefinet fortrinnsvis en homopolymer av ethylen eller en copolymer av ethylen og minst ett a-olefin med 3-8 carbonatomer, f.eks. propylen, buten-1, hexen-1 og octen-1, eller en copolymer som innbefatter minst ett a-olefin med 2-8 carbonatomer og et diolefin, f.eks. 1,4-hexadien eller lignende. Polyolefinet omsettes med en umettet carboxylsyre-, anhydrid- eller ester monomer for dannelse av den podede polymer. Representa-tive syrer, anhydrider og estere innbefatter methacrylsyre, acrylsyre, ethacrylsyre, glycidylmethacrylat, 2-hydroxyethyl-acrylat, 2-hydroxyethylmethacrylat, diethylmaleat, monoethyl-maleat, di-n-butylmaleat, maleinsyreanhydrid, maleinsyre, fumarsyre, itaconsyre, monoestere av slike dicarboxylsyrer, dodecenylravsyreanhydrid, 5-norbornen-2,3-anhydrid, nadin-syreanhydrid-(3,6-endomethylen-l,2,3,6-tetrahydrofthalsyre-anhydrid og lignende. Fortrinnsvis vil den podede polymer inneholde fra 0,1 til 10, mer foretrukket fra 0,2 til 5, vekt-prosent podet monomer.

Dersom det forlikeliggjørende middel fremstilles ved direkte syntese, kan polymermaterialet være en copolymer av et a-olefin med 2-20 carbonatomer og en/et a, (3-ethylenisk umettet carboxylsyre, ester, anhydrid eller salt med 1 eller 2 carboxyliske deler. Det direkte syntetiserte forlikeliggjø-rende middel kan være bygget opp av minst 75 moll av olefin-bestanddelen og fra 0,2 til 25 mol% av den carboxyliske bestanddel.

Ionomere forlikeliggjørende midler fremstilles fortrinnsvis fra direkte syntetisert forlikeliggjørende middel og bygges fortrinnsvis opp av fra 90 til 99 mol% olefin og fra 1 til 10 mol% a, [3-ethylenisk umettet monomer med carboxyliske deler, idet disse deler regnes som syreekvivalenter og er nøytralisert med metallioner med valens fra 1 til 3

når carboxylsyreekvivalenten er monocarboxylisk, og er nøy-tralisert med metallioner med valens 1 når carboxylsyreekvivalenten er dicarboxylisk. For å regulere graden av nøytra-lisering er metallioner tilstede i tilstrekkelig mengde til å nøytralisere minst 10% av carboxylgruppene.

Det forlikeliggjørende middel inneholder fortrinnsvis fra 0,5 til 3,0 vekt% carboxylisk bestanddel. Ved fremstil-lingen av plastrør etter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen foretrekkes det at det forlikeliggjørende middel i hvert trinn og den uforlikelige polymer i det angjeldende trinn tørrblan-des sammen, før det foretaes blanding med polyolefin. Tørr-

blanding foretaes vanligvis med materialene i pelletform.

Det kan være ønskelig, for å oppnå forbedret aktivitet av

det forlikeliggjørende middel, å smelteblande det forlikeliggjørende middel med fra 5 til 15 vekt% av den uforlikelige polymer og deretter tørrblande den smelteblandede blanding med den gjenværende del av den uforlikelige polymer. Smelteblandingstrinnet kan utføres i en ekstruder under anvendelse av store skjærkrefter, idet blandingen på ny pelletiseres før den tørrblandes med den gjenværende del av den uforlikelige polymer.

Fortrinnsvis blir den første uforlikelige polymer og det første forlikeliggjørende middel smelteblandet med polyolefinet for å danne en homogen blanding, som så pelletiseres. Den andre uforlikelige polymer og det andre forlikeliggjø-rende middel blir fortrinnsvis tørrblandet med den pelletiserte homogene blanding for å danne en tørrblandet blanding som har det ferdige produkts sammensetning.

Den tørrblandede blanding blir så oppvarmet, fortrinnsvis i en skrueekstruder under anvendelse av små skjærkrefter, til en smeltetemperatur som er høyere enn smeltepunktet, fortrinnsvis til en temperatur som er fra 1 til 15°C høyere enn smeltepunktet, av den høyestsmeltende polymer i blandingen for å danne en smeltet, heterogen blanding som så ekstruderes gjennom en egnet dyse for å danne et rør. Fortrinnsvis er ekstruderen ikke forsynt med noen oppbrekningsplate eller sikt, slik at det finner sted minst mulig blanding.

Som følge av bruken av små skjærkrefter under ekstru-deringen og den forsinkede tilsetning av en del av den uforlikelige polymer til polymerblandingen er den uforlikelige polymer tilstede i det ekstruderte rør som en diskontinuerlig, separat fase i form av bøyer eller små plater som har to lang-strakte dimensjoner i rørveggens plan. Således kan de små plater eller flak av uforlikelig polymer tjene som en barriére mot gjennomtrengning av uønskede materialer gjennom rørveg-gen .

Ved fremstilling av plastrør i henhold til oppfinnelsen oppnåes en forbedret regulert dispergering av den uforlikelige polymer. Dette kan resultere i ekvivalente mekaniske egenskaper og forbedrede egenskaper med hensyn til å hindre gjennomtrengning av hydrocarbonfluider, dersom den andre polymer har gode barriéreegenskaper, når polyolefinet og en del av den andre polymer og det forelikeliggjørende middel blir homo-gent smelteblandet og det homogene materiale og de gjenværende deler av den andre polymer og det forlikeliggjørende middel overføres til en smeltet, heterogen blanding og ekstruderes til et rør under anvendelse av små skjærkrefter i ekstruderen, sammenlignet med de tilfeller hvor man enten (1) overfø-rer polyolefinet og den totale mengde andre polymer og forlikeliggj ørende middel til en smeltet, homogen blanding og ekstruderer denne til rør under anvendelse av store skjærkrefter i ekstruderen, eller (2) overfører polyolefinet og den totale mengde andre polymer og forlikeliggjørende middel til en smeltet, heterogen blanding og ekstruderer denne til rør under anvendelse av små skjærkrefter i ekstruderen.

Oppfinnelsen illustreres i de følgende eksempler.

Eksempel 1

I dette eksempel ble plastrør fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fra polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende middel for nylon-polyethylen (Forsøk 1). To sammenligningsforsøk (Forsøk 2 og Forsøk 3) ble likeledes utført. I Forsøk 2 ble plastrøret fremstilt av de samme materialer, dvs. polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende middel, men ikke i henhold til oppfinnelsen. I Forsøk 3 ble plastrør fremstilt av polyethylen alene.

Polyethylenet var et polyethylen som leveres av Du Pont Canada Inc. under varemerket "SCLAIR 51-35B". Denne polyethylenharpiks er en copolymer av ethylen og buten-1 som har en densitet i området fra 0,938 til 0,944 g/cm 3og en smelteindeks som er lavere enn 0,40 dg/min. Polyethylenpartiklene besto av skiveformede pellets med diameter ca. 4,5 mm og lengde 1,8 mm.

Nylonpolymeren var en 66/6-copolymer (80:20) med et smeltepunkt på ca. 225°C. Partiklene av nylon-66/6-copoly-

meren var væskelignende pellets med lengde 3,8 mm, bredde 3.4 mm og høyde 2,2 mm.

Det forlikeliggjørende middel bestående av alkylcarboxylsubstituert polyolefin ble fremstilt ved smeltepoding av fumarsyre pa polyethylen med en densitet pa 0,958 g/cm<3>

og en smelteindeks på ca. 10 dg/min, bestemt i henhold til ASTM D-1238 (Betingelse E). Fumarsyren ble podet på polyethylenet i en mengde av ca. 1,0 vekt%, beregnet på polymerens totalvekt, i henhold til anvisningene gitt i US patentskrift nr. 4 026 967. Partiklene av det forlikeliggjørende middel forelå i form av eliptiske sylindere med en største akse på

2.5 mm, en minste akse på 2,0 mm og lengde 2,8 mm.

Før Forsøk 1 ble utført, ble to deler forlikeliggjø-rende middel smelteblandet sammen med én del nylon-66/6-copolymer og blandingen på ny pelletisert, idet pelletene av det resulterende smelteblandede forlikeliggjørende middel ble gitt samme form som pelletene av det forlikeliggjørende middel, dvs. en største akse på 3 mm, en minste akse på 2,1

mm og lengde 2,4 mm. En vektdel av det smelteblandede forlikeliggjørende middel ble så tørrblandet med 3 vektdeler nylon-66/6-copolymer for dannelse av en blanding bestående av 83,3 vekt% nylon-6"6/6-copolymer og 16,7 vekt% forlikeliggj ørende middel.

I Forsøk 1 ble ni vektdeler polyethylen smelteblandet

med én vektdel av blandingen bestående av 83,3 vekt% nylon-66/6-copolymer og 16,7 vekt% forlikeliggjørende middel i en skrueekstruder under anvendelse av store skjærkrefter og en smeltetemperatur på 234°C for dannelse av en homogen blanding som inneholdt 90 vekt% polyethylen, 8,33 vekt% nylon-66/6-copolymer og 1,67 vekt% forlikeliggjørende middel. Den homogene blanding ble så pelletisert. Partiklene av den homogene pelletiserte blanding var stavformede med en lengde på 2,5 mm og en diameter på 2,3 mm. Ni vektdeler av denne pelletiserte homogene blanding ble tørrblandet med én vektdel av den tørr-blandede blanding bestående av 83,3 vekt% nylon-66/6-copoly-

mer og 16,7 vekte% forlikeliggjørende middel.

Den resulterende blanding inneholdt 81,0 vekt% polyethylen, 15,83 vekt% nylon-66/6-copolymer og 3,17 vekt% forlikeliggj ørende middel. Blandingen ble oppvarmet i en skrueekstruder under anvendelse av små skjærkrefter til en smeltetemperatur på 227°C (ca. 2°C over smeltepunktet for nylon-66/6-copolymeren) for dannelse av en smeltet, i det vesentlige heterogen blanding, som så ble ekstrudert gjennom en egnet dyse i form av et rør med diameter 50,8 mm. For å oppnå minst mulig blanding var ekstruderen utstyrt med hverken oppbrytningsplate eller sikt.

I Forsøk 2 ble 82 vektdeler polyethylen tørrblandet

med 18 vektdeler av den tørrblandede blanding bestående av 83,3 vekt? nylon-66/6-copolymer og 16,7 vekt% forlikeliggjø-rende middel. Den resulterende blanding inneholdt 82,0 vekt% polyethylen, 15,0 vekt% mylon-66/6-copolymer og 3,0 vekt% forlikeliggjørende middel. Blandingen ble oppvarmet i en skrueekstruder under anvendelse av små skjærkrefter (på samme måte som i Forsøk 1) til en smeltetemperatur på 232°C (ca. 7°C

over smeltepunktet for nylon-66/6-copolymeren) for dannelse av en i det vesentlige heterogen blanding, som så ble ekstrudert gjennom en egnet dyse i form av et rør med diameter 50,8 mm. På samme måte som under Forsøk 1 var ekstruderen utstyrt hverken_med oppbrytningsplate eller sikt. I Forsøk 2 ble en smelteblandet homogen blanding av polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende middel ikke dannet forut for dannelsen av den heterogene blanding. Forsøk 2 faller således utenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse.

I Forsøk 3 ble polyethylen alene oppvarmet i en skrueekstruder under anvendelse av små skjærkrefter til en smeltetemperatur på 227°C og ekstrudert gjennom en egnet dyse for dannelse av et rør med diameter 50,8 mm.

En gjennomtrengningstest, lik den ifølge ASTM D2684 betegnet "Determining Permeability of Thermoplastic Contai-ners" ble utført på en kort prøve av plastrøret fremstilt i hvert av Forsøk 1, 2 og 3. Ved testen ble de korte rørprøver fylt med xylen, hvoretter rørendene ble forseglet og rørprø- vene ble holdt ved 60°C i 30 dager. Deretter ble det midlere vekttap i gram pr. dag (g/d) beregnet ved å ta differansen - mellom vekten av det fylte rør før og etter testen. For å kompensere for eventuelle variasjoner i veggtykkelse og over-flateareal av prøvene ble en "g/dl00"-verdi beregnet som føl-ger:

g/dl00 = g/d x (veggtykkelse i mm ) x 0,01 cm<2>

Resultatene er sammenfattet i tabell 1.

Etter avslutningen av gjennomtrengningstestene ble

en xylenbehandlet prøve og en ubehandlet (ikke-xylenbehandlet) prøve av hvert rør testet med hensyn til strekkfasthetsegenskaper i en "Instron"-maskin for målinq av strekkfasthe-ten, ved en kryssholdehastighet på 5 cm/min.

Også disse resultater er sammenfattet i tabell 1.

NB: 1. "A" refererer seg til ubehandlede rørseksjoner, mens "B" refererer seg til xylenbehandlede rørseksjoner. 2. Forsøk 2 og Forsøk 3 faller utenfor rammen av oppfinnelsen .

De ovenstående resultater viser at rør fremstilt i henhold til oppfinnelsen (Forsøk 1) oppviser bedre barriere-egenskaper og minst like gode strekkfasthetsegenskaper som de to rør fremstilt i henhold til fremgangsmåtene benyttet i sammenligningsøyemed (Forsøk 2 og 3).

Eksempel 2

I dette eksempel ble plastrør fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ut fra et polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende middel for nylon-polyethylen (Forsøk 4). Også tre sammenligningsforsøk (Forsøk 5, 6

og 7) ble utført. I Forsøk 5 og Forsøk 6 ble pastrør fremstilt av samme polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende mid-

del som i Forsøk 4. Forsøk 5 og 6 ble imidlertid ikke utført i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. I Forsøk 7 ble plastrør fremstilt av polyethylenet anvendt i Forsøk 4, uten tilsetning av noen nylonpolymer eller noe forlikeliggjørende middel, og Forsøket ble således ikke utført i henhold til oppfinnelsen.

Polyethylenet var en polyethylenharpiks som leveres av Du Pont Canada Inc under varemerket "SCLAIR 35B". Denne

polyethylenharpiks er en copolymer av ethylen og buten-1 som er blitt smelteblandet med ca. 2,2 vekt% sot. Blandingen har en densitet i området fra 0,949 til 0,954 g/cm 3 og en smelteindeks som er lavere enn 0,25 dg/min.

Nylonpolymeren var den samme nylon-66/6-copolymer som den benyttet i eksempel 1, og det forlikeliggjørende middel var det samme alkylcarboxylsubstituerte polyolefin som det benyttet i eksempel 1. En blanding av nylonpolymer og forlikeliggjørende middel bestående av 83,3 vekt% nylon-66/6-copolymer og 16,7 vekt% forlikeliggjørende middel, fremstilt som beskrevet i eksempel 1, ble også benyttet i dette eksempel.

Forsøk 4 ble utført på samme måte og under de samme betingelser som Forsøk 1 i eksempel 1, bortsett fra at: (1) i smelteblandingstrinnet for dannelse av den homogene blandirrg inneholdende 90 vekt% polyethylen, 8,33 vekt% nylon-66/6-copolymer og 1,67 vekt% forlikeliggjørende middel var smeltetemperaturen 230°C istedenfor 234°C, og (2) i trinnet for oppvarmning av blandingen av 81,0 vekt% polyethylen, 15,83 vekt% nylon-66/6-copolymer og 3,17 vekt%forlikeliggjørende middel i ekstruderen under anvendelse av små skjærkrefter var den oppnådde smeltetemperatur 2 33°C

(ca. 8°C over smeltepunktet for nylon-66/6-copolymeren)

istedenfor 227°C.

Forsøk 5 ble utført på samme måte og under de samme betingelser som Forsøk 2 i eksempel 1.

I Forsøk 6 ble 4 vektdeler polyethylen (inneholdende ca. 2,2 vekt% sot) tørrblandet med 1 vektdel av den tørrblan- dede blanding bestående av 83,3 vekt% nylon-66/6-copolymer og 16,7 vekt% forlikeliggjørende middel. Den resulterende blanding inneholdt 80,0 vekt% polyethylen med høy densitet, 16,67 vekt% nylon-66/6-copolymer og 3,33 vekt% forlikeliggjø-rende middel.

Den tørrblandede blanding ble smelteblandet i en skrueekstruder under anvendelse av store skjærkrefter ved en smeltetemperatur på 331°C (ca. 6°C over smeltepunktet for nylon-66/6-copolymeren) for dannelse av en homogen blanding, som ble ekstrudert gjennom en egnet dyse i form av et rør med diameter 50,8 mm. Ekstruderen var utstyrt med hverken oppbrytningsplate eller sikt. Da det i forsøk 6 ikke ble dannet noen heterogen blanding av polyethylen, nylonpolymer og forlikeliggjørende middel, falt også Forsøk 6 utenfor rammen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

I Forsøk 7 ble polyethylenet (inneholdende ca. 2,2 vekt% sot) oppvarmet i en ekstruder under anvendelse av store skjærkrefter til en smeltetemperatur på 210°C og ekstrudert gjennom en egnet dyse i form av et rør med diameter 50,8 mm. Ekstruderen var utstyrt hverken med oppbrytningsplate eller sikt.

En gjennomtrengningstest, lik den beskrevet i eksempel 1, ble .ut ført på en prøve av plastrøret fremstilt i hvert av Forsøkene 4, 5, 6 og 7. Resultatene er sammenfattet i tabell 2.

Etter avslutningen av gjennomtrengningstes tene ble

en xylenbehandlet prøve og en ubehandlet (ikke xylenbehandlet) prøve av hvert rør testet med hensyn til strekkfasthetsegenskaper på samme måte som beskrevet i eksempel 1.

Også disse resultater er sammenfattet i tabell 2.

NB: 1.. Forsøk 5,6 og 7 faller utenfor rammen av oppfinnelsen . 2. "A" refererer seg til ubehandlede rørseksjoner, mens "B" refererer seg til xylenbehandlede rørseksjoner.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av plastrør fra en blanding av polyolefin, en polymer som er uforlikelig med polyolefinet, og et forlikeliggjørende middel for nevnte uforlikelige polymer og polyolefinet, karakterisert ved at man: (a) danner en homogen blanding av en første uforlikelig polymer og en effektiv mengde av et første forlikeliggjørende middel med nevnte polyolefin, i hvilken blanding mengdeforholdet mellom den første uforlikelige polymer og polyolefinet er fra 1:40 til 1:2, (b) blander en andre uforlikelig polymer og en effektiv mengde av et andre forlikeliggjørende middel med nevnte homogene blanding, idet det benyttes et mengdeforhold mellom den andre uforlikelige polymer og den første uforlikelige polymer som er fra 1:2 til 2:1, og et mengdeforhold mellom uforlikelige polymerer pluss forlikeliggjørende middel og polyolefin som er fra 1:20 til 1:1, (c) ekstruderer en smeltet heterogen blanding av den resulterende blanding ved en temperatur over smeltepunktet for den høyestsmeltende polymer i blan dingen, i form av en rørledning under anvendelse av små skjærkrefter, og (d) tar ut den således erholdte ekstruderte rørledning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som det første og det andre forlikeliggjørende middel anvendes alkylcarboxylsubstituerte polyolefiner som uavhengig av hverandre er valgt blant polyolefiner hvortil det er bundet carboxyliske deler, enten til polyolefinets ryggrad eller til sidekjeder.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som det første og det andre forlikeliggjørende middel anvendes samme materiale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,eller 2, karakterisert ved at det som det første og det andre forlikeliggjørende middel anvendes innbyrdes ulike materialer.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den homogene blanding omfatter en på forhånd smelteblandet homogen blanding, og at blandeoperasjonen i trinn (b) utføres ved tørrblanding.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den første uforlikelige polymer og det første forlikeliggjørende middel blandes for å danne en første forblanding forut for blandingen med polyolefinet i trinn (a).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den første uforlikelige polymer og det andre forlikeliggjørende middel blandes for å danne en andre forblanding forut for blandingen med den homogene blanding i trinn (b).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at det den andre uforlikelige polymer og det andre forlikeliggjørende middel blandes for å danne en andre forblanding forut for blandingen med den homogene blanding i trinn (b).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det som polyolefin anvendes polyethylen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det anvendes et polyethylen med densitet i området 0,938-0,944 g/cm 3.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1-10, karakterisert ved at det anvendes en uforlikelig polymer valgt fra gruppen bestående av polyamid, polyester, polyvinylalkohol og ethylen/vinylalkohol-copolymer.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1-10, karakterisert ved at det som den uforlikelige polymer anvendes et polyamid valgt fra gruppen bestående av polyamider og copolyamider med 4-12 carbonatomer i de tilbakevendende enheter.