PT1593896E

PT1593896E - Tubos de material plástico.

Info

Publication number: PT1593896E
Application number: PT05009439T
Authority: PT
Inventors: Mikael Andersson; David Charles Harget; Jyri Jaakko Jarvenkyla; Eino Matias Holso
Original assignee: Uponor Ltd
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2007-05-31
Also published as: EP1818586A1; GB2297138B; CZ293247B6; ATE244844T1; ATE360169T1; AU705621B2; DE69637037D1; EP1321703A3; ES2284104T3; EP0804699A1; WO1996022485A1; DE69634787T2; EP1321703B1; FI119447B; GB2297137B; DK0804699T3; DE69629013T2; FI973028A0; EP1321703A2; DE69629013D1

Description

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DESCRIÇÃO "TUBOS DE MATERIAL PLÁSTICO"

Esta invenção relaciona-se com tubos de material plástico e, mais particularmente, com uma nova construção de tubos de material plástico, um método para a sua produção e um método para fazer juntas em tal tubo.

Na manipulação, instalação e conexão de tubos de material plástico, a superfície do tubo é facilmente danificada. Nas técnicas modernas de instalação de tubos de material plástico, por exemplo, um túnel é perfurado no solo para o tubo e, em seguida, o tubo é empurrado ou puxado pelo túnel, por exemplo, num orifício escavado onde será feita a próxima junta do tubo. 0 método de assentamento de tubo pode submeter o tubo a substanciais forças de encurvamento, tracção e abrasiva de contacto. Isto é desvantajoso, uma vez que o encurvamento, o estiramento e a abrasão de um tubo podem resultar numa deterioração da sua resistência mecânica. Além disso, a vida útil do tubo pode ser reduzida por materiais dispersáveis no solo ou por condições ambientais.

Ficará evidente que o método de assentamento também pode resultar no tubo ficar arranhado e sujo. Isto é desvantajoso, em primeiro lugar porque o material do tubo pode ser sensível a entalhes, em cujo caso quaisquer arranhões podem causar maiores danos a ocorrer no tubo durante a manipulação e utilização subsequentes. Em segundo 2 lugar, a sujidade no tubo evita uma soldagem com êxito. Na actualidade, uma técnica comum para a união de tubos de material plástico é a solda eléctrica e, em particular, a solda por electrofusão, utilizando um acoplador de electrofusão. A principal razão para o fracasso das juntas utilizando um acoplador de electrofusão é que a superfície do tubo está suja e tornou-se oxidada. Por este motivo, a extremidade do tubo sempre tem de ser limpa e friccionada ou raspada, por exemplo, com lixa ou um raspador de metal antes de ser realizada a junção. Na prática, a limpeza e fricção ou raspagem é muitas vezes irregular (o lado inferior do tubo em particular pode ser tratado com menos cuidado) e a qualidade do resultado final depende da habilidade profissional do instalador. Têm sido apresentadas uma variedade de sugestões para superar as desvantagens acima mencionadas.

No Pedido de Patente Europeia N° 0474583 está descrito um tubo de material plástico a ser assentado no solo que compreende um núcleo do tubo condutor de gás ou água proporcionado com uma bainha externa de um material termoplástico tendo uma maior flexibilidade do que o material do núcleo do tubo. Afirma-se que o tubo seja capaz de resistir às grandes tracções mecânicas às quais é submetido durante o assentamento directo no solo. Afirma-se ser fácil remover a bainha externa adjacente às extremidades do tubo quando duas secções de tubo são montadas por meio de soldadura. Afirma-se também que a formação de fissuras causadas por dano à bainha protectora não se espalha para o 3 núcleo do tubo, mas pára quando a bainha tiver sido penetrada.

No documento PCT/FI92/00201 está descrito um tubo de material plástico para fazer juntas de tubos, caracterizado por o tubo ser revestido por uma cobertura de superfície de material plástico como um revestimento protector que é facilmente destacável, pelo menos nas extremidades do tubo, a fim de descobrir a superfície da junta do tubo necessária para fazer a junta do tubo. 0 revestimento protector pode conter estabilizadores UV e pode ser aplicado por co-extrusão por meio de um bocal de extrusão de cruzeta. São descritas várias maneiras de tornar o revestimento protector facilmente destacável do núcleo do tubo, incluindo a utilização de enchimentos no revestimento, a escolha de materiais plásticos quimicamente diferentes para o revestimento e o tubo, extrudir o revestimento a baixas temperaturas e a introdução de agentes que evitam a aderência.

No Pedido de Patente Europeia N° 0604907 está descrito um tubo de material plástico de duas camadas que compreende um núcleo de tubo cujo material, tamanho e estrutura essencialmente satisfazem as exigências do material a ser transportado e uma bainha externa proporcionada à volta do núcleo do tubo por um método de revestimento adequado, as propriedades da bainha externa essencialmente satisfazendo as exigências do ambiente e para o procedimento de assentamento. A rigidez da bainha externa, com base nas propriedades do seu material ou o desenho da bainha externa, é maior do que a rigidez do núcleo do tubo fabricado da mesma quantidade de 4 material e a bainha externa é removível pelo menos nas extremidades do tubo. Uma vez mais, a bainha externa é aplicada por co-extrusão utilizando uma matriz de extrusão de cruzeta. A bainha externa protectora é feita de modo a ser facilmente destacável, pelo menos nas extremidades do tubo e para ter baixa aderência ao mesmo. A Publicação de Patente Japonesa N° 3-24392 descreve um tubo de electrofusão caracterizado por consistir num corpo do tubo que consiste numa resina termoplástica e uma camada protectora consistindo numa resina incompatível que cobre a superfície externa do corpo do tubo. 0 corpo do tubo pode consistir numa camada de resina termoplástica reticulada, tubular, e uma camada de resina termoplástica não reticulada formadas integralmente no lado externo desta camada de resina termoplástica e uma camada protectora que consiste numa resina incompatível que cobre a superfície externa do corpo do tubo. A camada protectora pode ser removida e pode ser feita uma junta por electrofusão. A presente invenção proporciona um tubo de material plástico que compreende um núcleo interno e uma camada protectora externa tendo uma combinação melhorada de propriedades mecânicas e físicas.

Verificou-se agora, de acordo com um aspecto da invenção, que as dimensões relativas do tubo de material plástico e a espessura da camada protectora externa têm um profundo efeito sobre o desempenho do tubo. Verificou-se também que, em primeiro lugar, a fim de alcançar uma 5 combinação vantajosa de resistência mecânica para suportar as severas condições envolvidas no assentamento do tubo e, também, para proporcionar um grau suficiente de protecção ambiental, juntamente com um grau apropriado da capacidade de remoção, exige-se uma opção especifica de propriedades mecânicas e dimensões.

Deste modo, de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um tubo de material plástico que compreende um núcleo interno e uma camada protectora externa; a qual pode ser removida do mesmo para expor uma superfície do núcleo interno, caracterizada por: a camada protectora externa ser ligada ao núcleo interno: as dimensões do tubo e da camada protectora são tais que a proporção do diâmetro externo do tubo para a espessura da camada protectora é de, pelo menos, 70, de preferência, de pelo menos 100; a resistência coesiva da camada protectora externa, excluindo quaisquer linhas de fraqueza, pelo menos nas extremidades do tubo, é maior do que a resistência à remoção da ligação adesiva entre o núcleo interno e a camada protectora externa; e a resistência à remoção da ligação adesiva entre o núcleo interno e a camada protectora externa é insuficiente para permitir que uma fissura formada na camada protectora externa por meio de um impacto propagar-se através do núcleo interno e, deste modo, reduza a resistência de impacto medido do tubo plástico, em que a resistência ao impacto é medida 6 submetendo o tubo de material plástico a um Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com ο EN1411 (1996) a uma temperatura de 0°C.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, verificou-se também que o grau de aderência entre o núcleo interno e a camada protectora externa também tem uma influência substancial sobre o desempenho do tubo. Se a aderência for excessivamente grande ou excessivamente pequena, as propriedades mecânicas do tubo e, em particular, a resistência ao impacto, podem ser afectadas de forma adversa.

Preferencialmente, a ligação de aderência tem caracteristicas de remoção baixas e caracteristicas de forças de cisalhamento relativamente altas. De preferência, a aderência entre a camada protectora externa e o núcleo interno situa-se na gama de 0,2 a 0,5 N/mm de largura, medida por um teste de remoção em semi-tracção conforme aqui descrito a seguir.

Embora seja possível obter-se uma aderência entre a camada protectora e o núcleo interno na gama preferida utilizando um método de extrusão de cruzeta, em que a camada protectora é extrudida sobre o núcleo interno solidificado, verificamos que se obtém resultados consistentemente melhorados por meio de extrusão dupla em que ambos os componentes são extrudidos e postos em contacto antes que tenha ocorrido uma oxidação substancial da superfície externa do núcleo interno. 7

Em concordância, noutro aspecto, a invenção proporciona um método para a produção de um tubo de material plástico que compreende um núcleo interno e uma camada protectora externa que pode ser removida do mesmo para expor uma superfície do núcleo interno caracterizado por o mesmo compreender materiais plásticos fundidos co-extrudidos que formam o núcleo interno e a camada protectora externa de uma matriz de extrusora, pondo os materiais plásticos fundidos em contacto enquanto ainda quentes e permitindo que os mesmos arrefeçam, de tal modo que, ao arrefecer, a camada protectora externa é ligada ao núcleo interno, mas pode ser removida do mesmo, pelo menos nas extremidades do tubo, para revelar uma superfície do núcleo interno adequada para a soldagem por electrofusão e a resistência à remoção da ligação de aderência entre o núcleo interno e a camada protectora externa é suficiente para permitir que uma fissura formada na camada protectora externa por um impacto se propague pelo núcleo interno e, desde modo, reduza a resistência ao impacto medido do tubo de material plástico, em que a resistência ao impacto é medida submetendo o tubo de material plástico a um Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com ο EN1411 (1996) a uma temperatura de 0°C.

Ainda noutro aspecto, a invenção também proporciona um método para fazer uma junta num tubo de material plástico de acordo com a invenção, ou de juntar duas extremidades de tubos de material plástico de acordo com a invenção, que compreende remover a camada protectora externa da região ou regiões do tubo ou tubos a serem unidos para revelar uma 8 superfície do núcleo interno para a soldagem por electrofusão, instalar um acoplador de electrofusão da região ou regiões descobertas do tubo ou tubos e activar o acoplador de electrofusão para fundir a região ou regiões do tubo ou tubos à mesma. 0 tubo de material plástico pode compreender qualquer material polimérico termoplástico adequado, e os materiais poliméricos termoplásticos particularmente adequados incluem, por exemplo, os polímeros e copolímeros olefinicamente insaturados, por exemplo, as poliolefinas, tais como o polietileno, polipropileno e polibuteno, copolímeros de etileno e propileno, por exemplo, polímeros de acetato de vinil-etileno e polímeros de acetato de vinil-propileno, polímeros halogenados de vinilo, tais como polímeros de cloreto de vinilo e copolímeros, poliamidas, por exemplo, o nylon 6 e o nylon 66 e os polímeros ionómeros, tais como Surlyn. 0 núcleo interno do tubo é seleccionado para ser compatível com a aplicação específica e, em particular com o material fluido a ser transportado pelo tubo. Para muitas aplicações, o polietileno é o material preferido para o núcleo interno. 0 grau do polietileno seleccionado, isto é, a alta densidade, a média densidade ou a baixa densidade ou a baixa densidade linear dependerá da aplicação em particular. Graus adequados de polietileno incluem, por exemplo Statoil 930 (natural), Neste NCPE 2600 (natural) e Neste NCPE 2467 BL e NCPE 2418. Naturalmente, qualquer grau equivalente adequado de polietileno também pode ser utilizado. 9

Uma vantagem dos tubos de plástico da presente invenção é que não é necessário que o estabilizador normal de UV e o condicionamento de corante sejam incluídos no material plástico do núcleo interno, desde que quantidades suficientes destes materiais estejam incluídas na camada protectora externa. Isto permite que o núcleo interno compreenda material polimérico natural, livre ou substancialmente livre de aditivos que aumenta o custo do material do núcleo e que, em certas circunstâncias, pode ter um efeito negativo sobre as propriedades mecânicas ou físicas do material do núcleo.

De preferência, a camada protectora externa é formada de um material polimérico ou mistura de materiais poliméricos tendo boas propriedades mecânicas e físicas, juntamente com uma capacidade para receber quantidades de materiais estabilizadores, em particular estabilizadores UV, suficientes para proteger o núcleo interno. Os materiais poliméricos preferidos para a camada protectora externa compreendem homo- e copolímeros de propileno e, especialmente, copolímeros de propileno, tais como, por exemplo, Neste SA 4020G. Outros materiais poliméricos com propriedades mecânicas e físicas adequadas, por exemplo, nylons e Surlyn também podem ser utilizados, em circunstâncias apropriadas.

Os materiais estabilizadores adequados incluem, por exemplo, o dióxido de titânio, o negro de fumo e outros enchimentos. Embora o negro de fumo seja um excelente estabilizador UV e enchimento de reforço, os tubos enterrados 10 são frequentemente codificados por cor e a sua utilização, deste modo, não é possível para muitas aplicações. O dióxido de titânio é, portanto, o enchimento e estabilizador UV preferido, uma vez que é também compatível com muitos acondicionamentos de corantes. Outros materiais de enchimento, tais como qiz e talco e aqueles mencionados no Pedido de Patente Europeia N° 0604907 também podem ser utilizados. O tamanho de partícula de enchimento preferido irá depender do enchimento a ser utilizado, mas para o dióxido de titânio, por exemplo, a qama do tamanho de partícula médio é, de preferência, de 0,003 a 0,025 pm.

Um tubo de material plástico particularmente preferido de acordo com a presente invenção compreende um núcleo interno de polietileno e uma camada protectora externa de um copolímero de propileno. O tubo pode, naturalmente, compreender mais de duas camadas de material polimérico e todos os tubos de camadas múltiplas adequados estão incluídos desde que esteja presente, pelo menos, um núcleo interno de uma camada protectora externa. 0 tubo pode, por exemplo, compreender um núcleo interno de camadas múltiplas e uma camada protectora externa.

Embora a espessura da camada protectora externa necessite ser suficiente para aceitar as quantidades apropriadas de estabilizadores UV e corantes necessárias para proteger o núcleo interno e também para proporcionar a identificação apropriada, se a mesma for muito espessa, tornando a camada externa excessivamente rígida, verificamos que a resistência ao impacto do tubo é reduzida inesperadamente. 11

Sem desejar estar ligado por qualquer teoria em particular, crê-se que a resistência ao impacto dos tubos de material plástico da invenção está relacionada, em parte, à aderência entre o núcleo interno e a camada protectora externa. Se a aderência for muito pequena a camada protectora externa comporta-se como um tubo relativamente fino estruturalmente independente e é, portanto, susceptível a dano por impacto. Se a aderência for excessivamente grande, as fissuras formadas pela ruptura da camada externa têm uma tendência a propagar-se até o núcleo interno. Deste modo, de uma forma ideal, a aderência entre a camada protectora externa e o núcleo interno deve ser suficiente de modo que, mesmo se o núcleo interno for rompido e uma fissura for formada, a fissura é interrompida na interface camada externa/núcleo interno.

De preferência, a camada protectora externa tem uma espessura superior a 0,1 mm, mais preferencialmente superior a 0,2 mm e, mais preferencialmente, tem uma espessura na gama de 0,3 - 0,5 mm.

As dimensões do tubo e da camada protectora são tais que a proporção do diâmetro externo do tubo para a espessura da camada protectora é de, pelo menos 70, de preferência, de pelo menos, 100. Disto pode-se observar que é possível utilizar uma camada protectora mais espessa num tubo de diâmetro maior, embora para uma fácil capacidade de remoção a espessura é, de preferência, mantida a um mínimo. 12

Exemplos de diâmetros externos de tubo e espessuras de camada protectora externa adequados são como a seguir:

DE do Tubo (mm) Espessura da camada externa SDR 25 - 30 0,3 83 - 100 30 - 50 0,3 100 - 166 63 - 125 0,4 157 - 312 > 125 0,5 250 - 500 (em DE de tubo de 250 mm)

De preferência, as dimensões do tubo e da camada protectora externa são tais que a proporção do diâmetro externo do tubo para a espessura da camada protectora (proporção de dimensão padrão, Standard dimension ratio, SDR) situa-se na gama de 150 a 400. É importante, quando se remove a camada protectora externa das extremidades do tubo, que a resistência coesiva da camada protectora externa seja superior à resistência da ligação adesiva entre a camada protectora externa e o núcleo interno. A razão para isto é evitar que quaisquer partículas de tamanho substancial da camada protectora externa adiram à superfície externa do núcleo interno e interfiram com o processo de junção, quando se utiliza, por exemplo, um acoplador de electrofusão. Preferencialmente, a disposição é tal que quando removida, a camada protectora externa não deixa qualquer resíduo sobre a superfície externa do núcleo interno. De um modo geral, a resistência coesiva da camada protectora externa situa-se, preferencialmente, pelo menos, em 5 MPa, e mais preferencialmente, na gama de 5 MPa a 10 MPa. 13

Apesar do acima mencionado, a camada protectora externa pode ser proporcionada com linhas de fraqueza para assistir na remoção, cuja linhas podem ser produzidas por meio de pontuação, ou, preferencialmente, formando a matriz de extrusão adequadamente ou arrefecendo a matriz localmente, por exemplo, conforme descrito no documento PCT/F192/00201. A fim de também assistir na remoção da camada protectora externa, as condições de extrusão podem ser dispostas de tal modo que as propriedades de resistência da camada protectora externa sejam diferentes nas direcções radial e axial.

Conforme mencionado anteriormente, a aderência entre a camada protectora externa e o núcleo interno situa-se, preferencialmente, na gama de 0,2 a 0,5 N/mm de largura conforme medido por um teste de remoção em semi-tracção. Um teste adequado está descrito adiante:

Uma amostra de teste do tubo é preparada cortando dois entalhes axiais paralelos por toda a camada da superfície por 50 mm e estendendo estes entalhes por mais 50 mm com uma profundidade tal que 0,3 mm é deixada da superfície da camada. Deixa-se mais 20 mm de comprimento de amostra antes do alinhamento vertical com a célula de carga. O teste de ruptura é realizado numa Instron modelo 1197 com uma velocidade de 100 mm por minuto. O tubo é colocado de modo que o inicio da ruptura no inicio da profundidade do entalhe é de 120 mm desde o centro da célula de carga e a 14 distância do inicio da ruptura até o ponto de fecho da células de carga é de 750 mm. O resultado é que o maior ângulo de ruptura é alcançado enquanto se rompe aquela parte do tubo com um entalhe através da camada de superfície.

Embora não seja actualmente preferido, pode ser possível proporcionar uma camada adesiva entre o núcleo interno e a camada protectora externa que teria as características de aderência apropriadas. Se for utilizado um adesivo, o mesmo deveria ter, preferencialmente, uma alta resistência coesiva de modo que não deixe um resíduo quando removido do tubo. Se algum resíduo for deixado no tubo, o mesmo deve ser tal que auxilie e não atrapalhe, a fusão. A resistência ao impacto do tubo de material plástico da invenção é, preferencialmente, comparável com a resistência ao impacto de um tubo de material plástico das mesmas dimensões formado inteiramente do material plástico do núcleo interno. Preferencialmente, a resistência ao impacto é de pelo menos 150 Nm quando medida a 0°C num Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com ο EN1411 (1996), cuja descrição aqui é dada como integralmente incorporada por citação. Obtém-se excelente resistência ao impacto utilizando um tubo de material plástico compreendendo um núcleo interno de polietileno e uma camada protectora externa de copolímero de propileno.

Conforme mencionado anteriormente, o tubo de material plástico da presente invenção é produzido, preferencialmente, por meio de co-extrusão, por exemplo, de uma matriz de extrusão conectada a um barril duplo, com extrusora de 15 parafuso duplo, ou ligada a duas extrusoras individuais, sendo a matriz alimentada com correntes separadas de material plástico fundido. Preferencialmente, as correntes fundidas são postas em contacto na matriz, isto é, os materiais são postos em contacto na área de pressão da matriz e saem como um extrudido único. Alternativamente, a matriz pode ser proporcionada com saidas de matriz concêntricas alimentadas com as correntes separadas de material plástico fundido as quais, com as correntes separadas de material plástico fundido são para formar o núcleo interno e a camada protectora externa. Neste caso, os extrudidos, ao deixarem as saidas da matriz de extrusão, podem ser postos em contacto um com o outro numa matriz de dimensionamento que, simultaneamente, ajusta o diâmetro externo do tubo. Os extrudidos são, preferencialmente, postos em contacto um com o outro num ponto próximo à saida da matriz de extrusão, a fim de evitar qualquer oxidação substancial da superfície do núcleo interno. Por exemplo, com os extrudidos a viajar a uma velocidade de 1 metro por minuto, a matriz de dimensionamento, preferencialmente, não fica mais distante do que 15 cm da saída da matriz de extrusão.

Embora seja possível, em certas circunstâncias, passar o extrudido do núcleo interno por uma matriz de dimensionamento individual antes de aplicar a camada protectora externa, isto não é preferido, pelo facto de ter sido verificado que a matriz de dimensionamento cria uma camada externa de superfície sobre o núcleo interno que é mais susceptível à degradação, possivelmente devido a orientação de forças de cisalhamento ou nucleação de forças 16 de cisalhamento na superfície que está em contacto com a matriz de dimensionamento. A temperatura dos extrudidos dependerá da natureza do material polimérico, mas, por exemplo, utilizando um núcleo interno de polietileno e uma camada protectora externa de copolímero de propileno, a temperatura do extrudido na saída da matriz é, preferencialmente, de 180 a 220°C. Preferencialmente, a temperatura dos extrudidos quando os mesmos são postos em contacto é de pelo menos 150°C, mais preferencialmente, de 180 a 220°C. O método da invenção pode produzir, consistentemente, uma núcleo interno e uma camada protectora externa tendo uma aderência na gama preferida e por meio de uma selecção apropriada do material da camada protectora externa, pode ser disposto que a camada protectora externa pode ser removida do núcleo interno sem deixar qualquer resíduo significativo sobre a superfície do núcleo interno. Se for necessário, as propriedades físicas da camada protectora externa podem ser ajustadas pela adição de mais ou menos enchimento e outros aditivos. Um material polimérico preferido para a camada protectora externa compreende, por exemplo, copolímero de propileno compreendendo de 1 a 6% em peso, com base no peso total da composição, de um enchimento tal como o dióxido de titânio. Preferencialmente, a camada protectora externa tem uma resistência à tracção de 15 a 25 MPa.

De um modo geral, verificamos que é preferível não utilizar aditivos de baixo peso molecular tais como, por 17 exemplo, os auxiliares de processamento, no método da invenção. No entanto, verificou-se que os estearatos, por exemplo, o estearato de cálcio, são eficazes como auxiliares de processamento sem afectar de forma substancialmente adversa a aderência entre o núcleo interno e a camada protectora.

Os antioxidantes podem ser incluídos na formulação da camada protectora, conforme necessário. Se for apropriado, os mesmos podem ser omitidos da formulação do núcleo interno desde que quantidades adequadas sejam incluídas na camada protectora externa. A invenção é ilustrada por meio do seguinte Exemplo:

EXEMPLO

Foram feitas inúmeras formulações para o núcleo interno e a camada protectora externa com composições conforme apresentado na Tabela 1. As formulações foram extrudidas utilizando uma extrusora principal e uma extrusora adicional mais pequena equipada com alimentação de matriz concêntrica.

As correntes de fusão foram unidas antes da saída das matrizes quentes. Numa experiência, o extrudido , tendo um diâmetro de 80 mm, foi passado por uma matriz de dimensionamento de 66,8 mm de diâmetro para dar um tubo de camada dupla de diâmetro externo de 63,8 mm, espessura da camada protectora externa de 0,3 mm e espessura do núcleo interno de 6,2 mm. Numa outra experiência, foi extrudido um tubo de camada dupla de diâmetro externo de 40 mm. 18

Amostras dos tubos de 40 mm de DE (diâmetro externo) foram submetidas ao teste de remoção em semi-tracção descrito anteriormente e os resultados são dados na Tabela 2. A Tabela 3 apresenta resultados semelhantes de amostras que não puderem ser removidas à temperatura ambiente e, deste modo, foram tratadas com calor num forno antes de serem submetidas ao teste de remoção. Estes exemplos estão incluídos a título de comparação.

As amostras dos tubos também foram submetidas ao envelhecimento de acordo com o teste de durabilidade em todas as condições de tempo ISO 4892. O teste é dado adiante. Verificou-se que, substancialmente, as propriedades dos tubos não foram afectadas depois de serem submetidas ao teste de envelhecimento, demonstrando que o núcleo interno natural foi protegido, de forma eficaz, pelo acondicionamento de estabilizador, incluído na camada protectora externa. Os resultados são dados na Tabela 4.

Outras amostras dos tubos foram submetidas ao teste de impacto H50 de acordo com o EN 1411 (1996) . Os testes de impacto foram realizados a 0°C e -20°C. Considerou-se que um tubo foi aprovado no teste se teve uma resistência de impacto medida superior a 150 Nm.

Verificou-se que os tubos com uma camada externa de copolímero de polipropileno foram aprovados em todos os testes de impacto e tiverem, aproximadamente o mesmo comportamento que os tubos de polietileno não revestidos do mesmo diâmetro. 19

Os tubos com uma camada externa de homopolímero de polipropileno tiveram a resistência ao impacto reduzida de 33 Nm a 0°C comparados com mais de 150 Nm para um tubo de polipropileno não revestido equivalente e considerou-se que falharam.

Foi também testada uma mistura 50/50 de copolimero e homopolímero de polipropileno. Este tubo foi aprovado no teste de impacto a 0°C com uma resistência ao impacto superior a 150 Nm, mas os resultados a -20°C foram os mesmos que para o homopolímero de polipropileno. O fracasso no teste de impacto foi devido a um tipo de ruptura em que uma fissura originou-se na camada externa e propagou-se para o tubo. Crê-se que estas amostras que fracassaram no teste de impacto, fizeram-no porque a aderência entre a camada externa e o núcleo interno eram muito grande. A atenção do leitor é dirigida para todos as publicações e documentos que foram depositadas simultaneamente ou anteriormente a este pedido e que estão abertos à inspecção pública com esta memória descritiva e cujo conteúdo de todos estes documentos estão aqui incorporados por citação. TABELA 1 2 Ο 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 Material do tubo 930 930 930 2600 2600 2600 2600 2600 1800 2600 2600 246 7bl 246 7bl 2467bl 246 7bl 2410 Material da pele 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 Mistura base 4 4 4 4 5 5 4 4 4 4 4 4 4 nenhum nenhum nenhum Carregamento % 10 10 10 10 10 15 15 15 10 o 15 Material Foram utilizados dois tipos diferentes de misturas base pigmentadas em duas concentrações 1 - Polipropileno SA 4020 G fabricado pela Neste 2 - Polipropileno SA 4020 G/VA4020 E mistura 50/50 3 - Polipropileno VA 4020 E 4 - 84571-2009 da Wilson Colour à base de tio 5 - 84671-2100 da Wilson Colour à base de titanato 930 polietileno Statoil 930 (natural) 2600 Polietileno Neste 2600 (natural) 2467bl Polietileno Neste N2410 21

Misturas Base 845671-2009 84671-2100 Ti02 30 2,5 Irganox 1010 1 1 Chiasorb 944 1 1 Titanato 0 Aprox. 30 PP (mfi 5,0) veículo veículo TABELA 2

Prod. Camada da Superfície 1. Entalhe 2. Entalhe 3. Força Observação N° espessura mm largura mm que atravessa N/mm com 0,3 mm restantes N/mm para romper N/mm E101 0, 34 10, 03 1, 25 4,68 5, 23* 1. & 3. Saiu bem, grande tracção. 2. Saiu bem no 0,35 9, 88 1, 16 5,36 5,66 entalhe através da superfície da camada. 0, 41 9, 75 1, 38 7,38 5, 74* Rompeu-se no lado do entalhe com 0,3 mm restantes. E102 0, 31 9, 80 1, 30 2,75 5, 39* 1. Saiu bem, grande tracção. 0, 40 9, 94 1, 08 2,51 7, 40* 2. Saiu bem, grande tracção. 0,30 9, 80 1, 71 2,24 6, 12* 3. Saiu bem, grande tracção. E103 0, 30 9, 70 2, 52 3,91 7, 19* 1. Saiu bem, grande tracção. 0,35 10, 00 1, 40 5,68 2. Parte ao romper entalhe com 0,3 mm restante. 0, 44 9, 50 2, 05 4, 73 8, 47* 3. Saiu bem, grande tracção. 22

Continuação

Prod. Camada da Superfície 1. Entalhe 2. Entalhe 3. Força Observação N° espessura mm largura mm que atravessa N/mm com 0,3 mm restantes N/mm para romper N/mm E104 0, 57 9, 75 2, 36 7, 18 11,84* 1. Saiu bem, grande tracção. 0, 51 9, 71 0, 51 4,22 12,20* 2. Saiu bem, grande tracção. 0,39 9, 45 1, 00 5, 71 10,10* 3. Saiu bem, grande tracção. E105 0, 27 9, 70 1, 39 5, 92 6, 08* 1. Saiu bem no entalhe através da superfície da camada. Rompeu-se no lado do entalhe com 0,3 mm restantes. 0,21 10, 12 1, 53 5,18br 5, 18 2. Parte ao romper entalhe com 0,3 mm restantes. 0,26 9, 62 2, 49 5, 87 6,82 3. Saiu bem. E106 1, 00 9, 25 1, 45 8, 00 20,32 1. Saiu bem. 2 & 3. Saiu sem 0,60 9, 80 0 3,77 13,09 qualquer carga no entalhe através da 0,65 9, 50 0 3,63 14, 08 camada da superfície. E107 0, 65 10, 00 0 4, 10 14, 0* 1. & 2. Saíram sem qualquer carga no entalhe através da camada da 0,65 9, 40 0 3,98 13,51 superfície, grande tracção. 1,00 9, 30 0, 75 8,17 18, 80 3. Saiu bem. * Força máxima no tente de tracção, mas não houve ruptura 23 TABELA 3

Prod. Camada da Superfície 1. Entalhe 2. Entalhe 3. Força Observação N° espessura mm largura mm que atravessa N/mm com 0,3 mm restantes N/mm para romper N/mm E 97 0,25 9, 75 2, 20 2,87 5, 12* l.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. 50°C 0,35 10, 00 2, 40 3,40 6, 58* 2.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. 3.Saiu bem, grande 1 h 0,25 9, 40 2, 39 4,36 4, 65* tracção. E 97 0,20 9, 40 2, 37 2,92 5, 87* 1.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. o o O 0,25 9, 55 2, 25 2,93 5, 03* 2.Saiu bem, grande tracção. 1 h 0,30 9, 65 2, 11 3,00 6,79 3.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. E 97 0,30 9, 80 1, 56 3,91 6, 36* l.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. O o O 0,25 9, 65 2, 33 5, 88 6, 53* 2.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. 1 h 0,25 9, 50 2, 15 4, 73 4, 89* 3.Saiu bem, grande tracção. E 100 0, 40 9, 55 1, 62 4, 50 8, 64* 1.Saiu bem, grande tracção. 50°C 0, 43 9, 75 1, 23 2,61 7, 67* 2.Saiu bem, grande tracção. 1 h 0,30 9, 75 1, 74 2,71 5, 74* 3.Saiu bem, grande tracção. 24 (Continuação)

Prod. Camada da Superfície 1. Entalhe 2. Entalhe 3. Força Observação N° espessura mm largura mm que atravessa N/mm com 0,3 mm restantes N/mm para romper N/mm E 100 0,30 9, 60 1, 82 2,97 5, 52* 1.Saiu bem, tracção. grande σι o o O 0, 40 9, 75 2, 26 4,11 8, 07* 2.Saiu bem, tracção. grande 1 h 0,25 9, 55 2, 72 3,56 6, 70* 3.Saiu bem, tracção. grande E 100 0,35 9, 90 1, 96 3,24 6, 97* 1.Saiu bem, tracção. grande O o O 0,30 9, 60 2, 76 4,37 7, 50* 2.Saiu bem, a ruptura foi mantida na borda da peça de teste. 1 h 0,30 9, 50 2, 00 3,16 5,63* 3.Saiu bem, tracção. grande * Força máxima no tente de tensão, mas não houve ruptura

ENVELHECIMENTO DE TUBOS DE POLIETILENO/POLIPROPILENO

Teste de durabilidade em todas as condições de tempo de Acordo com ISO 4892

Objecto do Teste 61 peças de tubos de polietileno com um comprimento de 465 mm e um diâmetro de 40 mm 25 9 peças, tubos amarelos marcados E100 9"- E102 9"- E103 9"- EI 0 4 8"- E106 8 peças, branco"- E107

9 peças, negro/laranja,EIOB

Desempenho do Teste

Os tubos de polietileno foram expostos num Weather-o-meter® Atlas Tipo 65 de acordo com o ciclo de chuva 102/18. A temperatura num termómetro negro padrão era de 63 ± 3°C e a humidade relativa era de 50 ± 5%. A fonte de luz foi filtrada para alcançar um limite inferior de 290 nm. A irradiância era de 61 ± 6W/m2 na passagem de faixa 280 - 400 nm. A exposição foi completa depois de 250 horas, o que corresponde a 3 meses de dose de luz no intervalo de comprimento de onda visível UV (280 - BOO nm) para Londres, Inglaterra. 26 TABELA 4 RESISTÊNCIA À TRACÇÃO DA PELE / TESTE DA INFLUÊNCIA DO ENVELHECIMENTO POR UV Envelhecido por UV Resistência média à tracção (mpa) 29, 53 26, 98 27, 82 30, 74 28,32 Variação (%) 1,20 1, 30 1, 60 2, 60 0, 80 Along. médio (%) 413 368 507 173 120 Along. min. 400 5, 477 480 20 0 Along. máx. 420 580 540 100 280 Ref Resistência média à tracção (mpa) 27, 26 26, 33 32, 17 28,24 28, 99 Variação (%) 3,80 0, 40 5, 80 2, 30 Along. médio (%) 706 540 153 507 453 Along. min. 700 540 200 500 140 Along. máx. 720 540 400 520 640 RESISTÊNCIA À TRACÇÃO DA PELE / TESTE DA INFLUÊNCIA DO ENVELHECIMENTO POR UV Envelhecido por UV Resistência média à tracção (mpa) 24, 40 24, 49 24, 61 25,24 26,10 Variação (%) 0, 90 0, 50 0, 70 7, 40 Along. médio (%) 673 650 673 673 680 Along. min. 640 640 660 640 660 Along. máx. 720 680 680 700 720 Ref Resistência média à tracção (mpa) 24, 35 24, 25 24, 79 25,17 25,37 Variação (%) t, 10 1, 80 0, 50 0, 70 0, 50 Along. médio (%) 673 690 667 685 645 Along. min. 640 640 640 660 600 Along. máx. 740 740 720 700 680

Lisboa, 10 de Maio de 2007

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Tubo de material plástico que compreende um núcleo interno e uma camada protectora externa que pode ser retirada do mesmo para expor uma superfície do núcleo interno, caracterizado por: a camada protectora externa ser ligada ao núcleo interno; as dimensões do tubo e da camada protectora serem tais que a proporção do diâmetro externo do tubo para a espessura da camada protectora ser de pelo menos 70, preferencialmente, pelo menos, 100; a resistência coesiva da camada protectora externa, excluindo quaisquer linhas de fraqueza, pelo menos nas extremidades do tubo, ser superior à resistência de remoção da ligação adesiva entre a camada protectora externa e o núcleo interno; e a resistência de remoção da ligação adesiva entre o núcleo interno e a camada protectora externa ser insuficiente para permitir que uma fissura formada na camada protectora externa por um impacto se propague pelo núcleo interno e, desde modo, reduza a resistência ao impacto medido do tubo de material plástico, 2 em que o resistência ao impacto é medida submetendo o tubo de material plástico a um Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com a EN1411 (1996) a uma temperatura de 0°C.

2. Tubo de material plástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tubo de material plástico ter uma resistência de impacto superior a 150 Nm quando medida por um Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com ο EN1411 (1996) medido a 0°C.

3. Tubo de material plástico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o núcleo interno compreender polietileno e a camada protectora externa compreender um copolimero de propileno.

4. Tubo de material plástico de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por o tubo ser proporcionado com um acondicionamento compreendendo um antioxidante e/ou um estabilizador UV e o acondicionamento estar incluido na camada protectora externa.

5. Tubo de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a camada protectora externa ter uma espessura na gama de 0,3 a 1,0 mm.

6. Tubo de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a proporção 3 do diâmetro externo do tubo para a da camada protectora situar-se na gama de 150 a 400.

7. Tubo de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a resistência coesiva da camada protectora externa conforme medida por um teste de remoção em semi-tracção situar-se na gama de 5 MPa a 10 MPa.

8. Tubo de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a camada protectora externa ter uma resistência à tracção de 15 MPa a 25 MPa.

9. Método para a produção de um tubo de material plástico compreendendo um núcleo interno e uma camada protectora externa que pode ser retirada do mesmo para expor uma superfície do núcleo interno caracterizado por compreender coextrudir os materiais plásticos fundidos que formam o núcleo interno e a camada protectora externa a partir de uma matriz de extrusão, pôr os materiais plásticos fundidos em contacto enquanto ainda quentes e permitir que os mesmos arrefeçam de tal modo que, ao arrefecer, a camada protectora externa fique ligada ao núcleo interno mas pode ser removida do mesmo, pelo menos nas extremidades do tubo para revelar uma superfície do núcleo interno adequada para soldagem por electrofusão, em que 4 as dimensões do tubo e da camada protectora são tais que a proporção do diâmetro externo do tubo para a espessura da camada protectora é de pelo menos 70, preferencialmente, pelo menos, 100; a resistência coesiva da camada protectora externa, excluindo quaisquer linhas de fraqueza, pelo menos nas extremidades do tubo é superior à resistência de remoção da ligação adesiva entre a camada protectora externa e o núcleo interno; e a resistência de remoção da ligação adesiva entre a camada protectora externa é insuficiente para permitir que uma fissura formada na camada protectora externa por um impacto se propague através do núcleo interno e, deste modo, reduza a resistência ao impacto medido do tubo de material plástico, em que o resistência ao impacto é medida submetendo o tubo de material plástico a um Teste de Impacto de Peso em Queda H50 de acordo com ο EN1411 (1996) a uma temperatura de 0°C.

10. Método de realizar uma junta num tubo de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8 ou para juntar dois tubos de material plástico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, que compreende remover a camada protectora externa da região ou regiões do tubo a serem unidas para revelar uma superfície do núcleo interno, a referida superfície não tendo resíduo restante sobre a mesma que interferiria com a soldagem 5 por electrofusão, instalar um acoplador de electrofusão sobre a região ou regiões descoberta do tubo ou tubos e activar o acoplador de electrofusão para fundir a região ou regiões do tubo ou tubos à mesma.

11. Tubo de material plástico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em gue o teste de impacto é realizado a uma temperatura de -20°C. Lisboa, 10 de Maio de 2007.