TW494198B - Extruded, injection-molded or blow-molded plastic member for pipelines used for transporting liquid, pasty, and gaseous media - Google Patents

Description

494198 A7 ________B7_____ 五、發明說明（丨） [發明的詳細說明] 本發明關於一種押出成形、射出成形、或吹模成形的 塑膠製的管，這些塑膠製的管係用於製造液態、糊狀、及 氣態介質用的管路，該管路具有一管體，該管體由至少三 個層構成，包含一個內層及一個外層，由一種基本材料構 成，以及一個中層，由一基本材料及至少一附加材料構成 ，以上這些來自發明背景的習知特點係見於歐洲專利案EP 0 470 605 A1。 由金屬[特別是由銅、鍍鋅鋼、不绣鋼、（以及有一小 部分）由鉛]製的管路受到特定的介質參數(如pH値、流速 、與操作溫度）限制。金屬管的腐蝕性質以及在鉛管及銅管 的重金屬釋出的問題會進一步限制金屬管當作飮水管及食 品工業所需的管路的應用可能。此外，金屬的製取、礦砂 的運送、以及礦砂的精煉(Verhiittung)和金屬管的製造作業 由於所需的能量消耗大，在許多情形不再經濟，且就環境 破壞而觀之，並不能操作。 基於上述理由所得的用於製造各種不同應用領域(如飮 用水供應、暖氣工程、食品工業、用具建造及化學工業)的 管路用的塑膠管益形重要。 和金屬管比起來，塑膠管的優點爲：對侵蝕性介質及 結垢殼(Inkrustation)有較大抵抗力、抗腐蝕性較強、絕緣 性較佳、較衛生、連接技術與安裝較簡單、且環境平衡較 有利。 用於製造管所用的塑膠，如聚氯乙烯、未交聯及交聯 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «--------訂--------- 丨· 494198 B7 五、發明說明) 的聚乙烯、聚丁烯、與聚丙烯[它們可利用金屬(特別是鋁)製 的內層或外層補強]之不同在於所用的聚合物及由此造成的 機械性質以及連接技術。要將塑膠製的管與模製部件連接， 可用夾合、螺合、壓合、擠合、及推匣 (Schiebehiilsensystem)系統，黏合系統，及熱元件套筒熔接 〇 在塑膠製的管路中長期與氧化性及還原性的介質接觸 ’會使适種虽作原料使用的塑膠的化學與機械性晳變差。 管原料的尚分子上下有一定長度及一定數目的鏈環圈 (Kettenverschlaufung)。環圏的鏈長和種類主要決定原料的 性質圖。追些宜當作原料用的聚合物的結晶成分之間有非 結晶無定形區域，它們使結晶成分能在聚合物中移動，並 造成原料的某些彈性和韌性。 爲了防止用於做管的聚合物材料損壞，可將添加物… 如金屬去活性劑、氯受體、氧受體、游離基捕集物、紫外 線安定劑、加工-及長期熱安定劑一-加工到這些無定形區 域中。适些添加物須以對萃取作業安定，但又能遷移的方 式加工到此聚合物母質中。 這些添加物可在此聚合物材料的無定形區域中運動。 這種效果係所欲者，俾使所需的添加物能移到和介質接觸 的區域，在Μ處發展出對抗^蝕性介質的保護作用及保護 聚合物分子鏈免受損害。 由摻了添加物的聚合物材料所製的管的—決定性的缺 點爲：有相當大比例的添加物會經由該無定形區域從內層 4 t紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 —-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂」--------線1· 494198 A7 ---------- B7____ 五、發明說明（^ ) 出來經過中層遷移到該管的外層中，在此外層中並不需要 添加物。如果該添加物的作用受到其保護機構消耗掉或轉 變’則在管的內層[它與流過管的介質接觸]開始發生分子 損壞…所謂的鏈分解。原料變脆、變硬及破裂。由於刮損 及鏈分解’管壁厚度減少。最後，管內壓造成管破裂。這 種管材料的分解現象和介質以及溫度很有關係。隨著介質 溫度升商’破壞速度超比例地增加。 本發明的目的在於提供用於製造液態、糊狀、及氣態 介質用的管路用的塑膠製的管子、接頭、與模製部件，它 們具有高度的機械、化學、與熱抵抗力。 這種目的依本發明達成之道係利用本發明的機械式塑 膠管子、接頭、及模製部件達成，其特徵在於，該內層與 中層由一種聚合物材料構成，該添加物建入該內層及/或中 層的部分結晶的聚合物材料的無定形區域中，該內層及/或 中層與所^：運送的介質接觸，該添加物係用於對抗侵飩性 的介質者，特別是氧化性與還原性的介質，且塡充劑及/或 添加物加工到該中層的聚合物材料的無定形區域中，當作 屏障材料以減少該添加物從內層遷移到管的外層中的情事 0 利用這種管子、接頭、及模製部件的中層的減少遷移 的阻塞作用，該有效的添加物組成留在內層中，該內層係 直接與流經管路的介質接觸者。添加物外移或遷移到管子 、接頭、模製部件的那些不與流經管路的介質接觸層或區 域中的情事可以防止。氣體和液體由外穿過管壁擴散到在 --- 5 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)a4 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----：---It---------線丨 494198 A7 __B7 __ 五、發明說明（$ ) 管路內流動的介質中的情事同樣可減少。由於中間層的屏 障作用，故內層的耐化學及耐熱的抵抗性也提高。由於添 加物耐久地且附著保持地集中在該管子、接頭、模製部件 的與介質接觸的內層，因此即使在較高的操作溫度，所受 之催化性金屬離子的侵蝕及氧、酸、鹼、及自由氯和其他 鹵素的氧化侵蝕作用都能有效對抗，且對抗這些介質的抵 抗性提高。此外，這種具一種層構造特徵的塑膠管另一特 色爲：高耐彎及拉伸強度，使用及加工簡單，且防流動噪 音(它係在液體介質流經管子時產生者)的吸音效困良好。 以下配合示意圖式說明本發明，圖式中： [圖式的簡單說明] 第1圖係用於製造管路的一管子的一立體視圖， 第2圖係第1圖的管子橫截面的區域I的一放大視圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

[圖號說明] ⑴ 管體 ⑺ 內層 (3) 外層 (4) 中層 (5) 聚丙稀-隨意數-共聚合物 (6) 玻璃纖維 ___ 6

木纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱T 494198 A7 _ B7_ - ------------------------ 五、發明說明（（；） (7) 玻璃珠 (8) 玻璃粉末 [實施例的說明] 依第1及第2圖用於製造液知、糊狀、及氣態介質用 的管路用的塑膠管[它宜用於做水管用，且可利用押出成形 、射出成形、或吹模成形製造]具有一餍狀構造的管體〇)， 該管體有基本材料製的一內層(2)及~外靥(3),以及一個由 複合材料製的中層(4)，該複合材料由〜基本材料和至少一 種添加物材料構成。 塑膠管的內層(2)及外層（3)的基本材料由一種聚丙嫌_ 隨意數(Random)-共聚合物構成。 塑膠管的中層(4)的複合材料由一種聚丙烯_隨意數_共 聚合物（5)[其重量比例爲50〜90重量百分比，且宜60 〜80重量百分比]，玻璃纖維（6)、玻璃珠（7)、或玻璃粉 末（8)或這些材料的混合物[重量比例1〇〜50重量百分比 ’且宜20〜40重量百分比]，以及一種交聯添加劑[它用 於將聚丙烯-隨意數(Random)-共聚合物母質(5)與該玻璃纖 維（6)、及/或玻璃珠（7)、及/或玻璃粉末（8)結合]組合而成 〇 中間層(4)的複合材料的聚丙烯-隨意數-共聚合物(5)的 乙烯含量爲2〜6重量％，MFR値[熔-流率値(Melt Flow Rate Value)]在190°C及5Kg的負荷時爲〇·3〜10克/10分 鐘。 ___ 7 本紙張尺度刺中_家標準（CNS)A4公爱）--- 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I -------“訂—-------I I▲ 494198 A7 _____ B7_ ' '" ----------- 五、發明說明) 用於結合這種管體（1)的中層(4)的聚丙烯-隨意數-共聚 合物母質以及玻璃纖維' 玻璃珠、或玻璃粉末或這些材料 的混合物所用的交聯添加物由一種矽烷化合物構成。 將乙烯摻到該複合材料，以減少其由於纖維材料造成 的脆性，並給予該材料充分的彈性。 將加工輔助劑（如滑動劑）及添加物（如光-及熱安定劑) 摻到塑膠管的中層(4)的複合材料以及內層(2)的基本材料。 爲了要製造塑膠管的中層(4)的起始複合材料，故在一 複合單元中將一種塑化的或韌流性(zahfmssig)的聚丙烯_隨 意數-共聚合物與切短的玻璃纖維(其起始長度或 無％纖維(它在混合過程時切碎)及/或玻璃珠、及/或玻璃粉 末以及（如有必要）安定劑和添加物加工成一種均勻的複合 材料，其中該玻璃纖維的德士支數(tex)爲500〜5000之間 〇 塑膠管可在一種機器上製造，該機器設有三個押出機 以將內層(2)、中層(4)、及外層(3)押出成形。 爲了要將塑膠管與接頭或模製部件熔接，，故將要連 接的管端和該接頭或模製部件的內壁用一工具加熱，直到 塑膠有流動性爲止，其中該工具由一電加熱的熱套筒(用於 加熱管端）和一電加熱的熱突桿(用於加熱接頭或模製部件) 構成。然後將該管與接頭從工具分開，並將管端推入接頭 的孔中，使兩部分互相熔接在一起。 這種新穎多層塑膠管可用於製造流體用的管路，特別 是飮用水管路，以及瓦斯管路，並用於化學工業、器具製 8 本纸張尺度適財賴家標準（CNS)A^格（210 X 297公爱) "" " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂·--------* 494198 A7 _ B7 五、發明說明（q ) 造、及食品工業。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·-----^ —'訂---------線 —41^· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公輩）

Claims (1)

1. 494198 A8B8C8D8 申請專利範圍 1. 一種用於製

   狀、或氣態介質用的管路 所用的押出成形、射出成形、或吹模成形的塑膠管，該管 路具有一個由至少二層構成的管體，其中，一內層與一夕f 層由一種基本材料構成，一中層由一種基本材料及至少一 種添加物構成，其特徵在於：該售：

   內層(2)與中層(4)由一種聚合物材料彳建入該 內層（2)及/或中層(4)的部分結晶的聚合物材料的無定形區 域中，該內層(2)及/或中層(句與所要運送的介質接觸，該 添加物係用於對抗侵蝕性的介質者，特別是氧化性與還原 性的介質，且塡充劑及/或添加物加工到該中層(4)的聚合物 材料的無定形區域中，當作屏障材料，以減少該添加物從 內層遷移到管、接頭、或模製部件的外層(3)中的情事。 2·如申請專利範圍第1項的塑膠管，其中： 其內層(2)、中層(4)與外層(3)由相同的聚合物材料構 成，當作基本材料。 3.如申請專利範圍第2項的塑膠管，其中； 使用種a丙稀β任思數_共聚合物當作該塑膠管的內 層(2)、中層(4)與外層(3)的基本材料。 4·如申g靑專利範圍第1或第2項的塑膠管，其中·· 塑膠管的中層(4)的複合材料的成分如下：〆、 ⑷聚龍·任意數·共聚合物，其重量比賴5G〜9〇重 量百分比’ 1_宜6G〜80重量百她，該聚酬任意數-址 聚合物的乙嫌含量爲2〜6重羹百分比，其酿値在河試 溫度190°C及負荷重量5Kg時，爲〇 3〜1〇克/1〇分° (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) I-訂 線一 1 494198 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (b)玻璃纖維、玻璃珠、或玻璃粉末，或這些材料的绲 合物，其重量比例10〜5〇，且宜2〇〜4〇重量百分比；匕 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (C)一種交聯添加物，用於 (d)將該聚丙烯-任意數_共聚合物母質與該玻璃纖維、 及/或玻璃珠、及/或玻璃粉末結合。 5·如申請專利範圍第1或第2項的塑膠管，其中： 將加工輔助材料例如滑動劑摻到中層(4)的複合材料及 /或內層(2)的基本材料中。 6·如申請專利範圍第1或第2項的塑膠管，其中： 該外層(3)的基本材料含有滑動劑。 7·如申g靑專利範圍第1或第2項的塑膠管，其中： 中層(4)的複合材料及/或內層(2)的基本材料中含有抗 光-及抗熱的安定劑。 8·如申請專利範圍第.1或第2項的塑膠管，其中： 線 __如絲·賤_找_^外層(3)的基 本材料外層(3)的基本材料中。 9·如申請專利範圍第1或第 2項的塑膠管，其中： =管的中刪的複合材料的交物由— 化合物構成。 本紙張尺度適用中运國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297