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Title:
POLYMERIC DIFFUSION AND WEAR-PROTECTION LAYERS FOR PLASTIC DRINKING WATER SUPPLY LINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/110739
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plastic shaped body, which comprises a polymeric diffusion and wear-protection layer, whereby the shaped body, particularly a plastic pipe, is provided for a drinking water supply line. The invention also relates to a method for producing the shaped body, to the use of specific polymeric compositions as diffusion and wear-protection layers on shaped bodies, and to the use of plastic pipes for drinking water supply lines.

Inventors:
STADTHALTER PETER (DE)
SCHMIDT STEVEN (DE)
HELMREICH ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/004407
Publication Date:
December 23, 2004
Filing Date:
April 27, 2004
Export Citation:
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Assignee:
REHAU AG & CO (DE)
STADTHALTER PETER (DE)
SCHMIDT STEVEN (DE)
HELMREICH ANDREAS (DE)
International Classes:
B32B1/08; B32B27/20; (IPC1-7): B32B1/08; B32B27/20; C08K3/34; C08K9/04
Domestic Patent References:
WO1999057474A11999-11-11
Foreign References:
EP1333052A12003-08-06
US5385776A1995-01-31
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Claims:
Patentansprüche
1. Formkörper umfassend mindestens eine Grundkörperschicht und mindestens eine Sperrschicht, wobei die mindestens eine Sperrschicht mindestens ein Schichtsilikat und mindestens einen thermoplastischen Kunststoff umfasst.
2. Formkörper nach Anspruch 1, wobei der Formkörper als Rohr ausgestaltet ist.
3. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schichtsili kat ein organophiles Schichtsilikat ist.
4. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der thermoplas tische Kunststoff für die Sperrschicht ausgewählt ist unter Polyamiden, Poly estern, Polyolefinen, PANCopolymere, PPS, und EVOH.
5. Formkörper nach Anspruch 4, wobei der thermoplastische Kunststoff ein Po lyamid ist.
6. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend mindestens eine Kleberschicht.
7. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend mindestens eine konventionelle Sperrschicht.
8. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Grundkör perschicht ein thermoplastisches Polyolefin umfasst.
9. Formkörper nach Anspruch 8, wobei das thermoplastische Polyolefin ausge wählt ist unter Polyethylen und Polypropylen.
10. Formkörper nach einem vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Sperrschicht eine Zusammensetzung umfasst, enthaltend mindestens ein Polyamid und mindestens ein organophiles Schichtsilikat.
11. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Schichtsilikat in der Sperrschicht in einer Menge von 1 bis 50 Gew. % enthalten ist.
12. Formkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Sperrschicht eine Schichtdicke von 0,05 bis 3 mm aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Extrusion der mindestens einen Grundkörper schicht und anschließende Aufbringung der mindestens einen Sperrschicht.
14. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Coextrusion der mindestens einen Grundkörper schicht und der mindestens einen Sperrschicht.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei die mindestens eine Grundkör perschicht als Rohr ausgeformt ist und die mindestens eine Sperrschicht auf die Außenoberfläche und/oder die Innenoberfläche des Rohrs aufgebracht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis15, wobei die mindestens eine Grundkörperschicht als Rohr ausgeformt ist und die mindestens eine Sperr schicht in die Wandung des Rohrs eingebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, weiter umfassend die Auf bringung einer Kleberschicht zwischen der Grundkörperschicht und der Sperrschicht.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 bis 17, weiter umfas send die Aufbringung einer konventionellen Sperrschicht zwischen der Kle berschicht und der Sperrschicht.
19. Verwendung einer Zusammensetzung, umfassend mindestens einen thermo plastischen Kunststoff und mindestens ein Schichtsilikat zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und der Diffusionssperrwirkung eines Kunststoffrohres.
20. Verwendung nach Anspruch 19, wobei das mindestens eine Schichtsilikat ein organophiles Schichtsilikat ist.
21. Verwendung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei das Schichtsilikat in der Zusammensetzung in einer Menge von 1 bis 50 Gew. % vorliegt.
22. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Rohr für Trinkwasserleitungen, Gasleitungen, Abwasserleitungen, Fernwärmelei tungen sowie Industrieleitungen.
Description:
Polymere Diffusions-und Verschleißschutzschichten für Trinkwasserleitungen aus Kunststoff

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper aus Kunststoff, umfassend eine polymere Diffusions-und Verschleißschutzschicht, wobei der Formkörper insbeson- dere ein Kunststoffrohr für eine Trinkwasserleitung ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung des Formkörpers, die Verwendung be- stimmter polymerer Zusammensetzungen als Diffusions-und Verschleißschutz- schichten auf Formkörpern sowie die Verwendung von Kunststoffrohren für Trink- wasserleitungen.

STAND DER TECHNIK Kunststoffformkörper, insbesondere auch Kunststoffrohre werden inzwischen in vie- len Bereichen eingesetzt. Ein typsicher Einsatzbereich für Kunststoffrohre ist der Ein- satt in Trinkwasserleitungssystemen. Dabei wird üblicherweise ein Kunststoffrohr beispielsweise aus Polyolefinen eingesetzt, insbesondere Polyethylen vernetzt bzw. unvernetzt. Da derartige Kunststoffrohre jedoch häufig die Anforderungen an Ver- schleißfestigkeit und Diffusionsdichtheit erfüllen, werden derartige Kunststoffrohre häufig mit funktionalen Schichten auf der Innen-und/oder Außenseite sowie inner- halb der Wandung versehen. Diese funktionalen Schichten sollen insbesondere den Grundkörper des Kunststoffrohres vor mechanischen Verschleiß schützen und zu- sätzlich auch eine Diffusionssperre zur Verfügung stellen. Derartige Diffusionssper- ren sind insbesondere wichtig, wenn Trinkwasserleistungsrohre in Gegenden verlegt werden, in denen die Böden durch schädliche Substanzen, insbesondere organische Substanzen verunreinigt sind, die bei einem Eindringen in das Trinkwasserrohr die Qualität des Trinkwassers beeinträchtigen würden. Andererseits sind derartige Diffu- sionssperren aber auch bei Kunststoffrohren sinnvoll, in denen organischen Flüssig- keiten, wie Kraftstoffe oder Alkohole transportiert werden, um einen Austritt dieser Substanzen in den das Rohr umgebenen Boden zu verhindern und gleichzeitig das Kunststoffrohr vor einer chemischen Beanspruchung zu schützen.

Derartige Kunststoffrohre, versehen mit funktionalen Schichten, sind im Stand der Technik bekannt.

So offenbart die EP 0686797 B1 beispielsweise Kunststoffrohre aus Polyolefinen, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, wobei diese Rohre umgeben sind mit Schichten auf der Basis von thermoplastischen Polyestern. Diese thermoplastischen Polyester enthalten spezielle reaktive organische Verbindungen mit Epoxidgruppen und Oxazolingruppen. Die EP 320091 B1 offenbart Kunststoffrohre mit einer gas- dichten Zwischenschicht aus Polyvinylalkohol und ähnlichen Polymeren, sowie einer schlagfesten Außenschicht aus Polyamiden, Polyvinylchlorid oder Polyestern. Die EP 0731307 B1 offenbart Trinkwasserrohre aus Polyolefinen mit einer thermoplasti- schen Diffusionsschutzschicht, wobei die Diffusionsschutzschicht aus Kunststoffen, wie PVDF, EVOH, PPT, PET und PA hergestellt wird, um einen Diffusionsschutz gegenüber Kohlenwasserstoffen zu vermitteln. Gemäß der Offenbarung der EP 0731307 B1 zeigen derartige Materialien eine 15 bis 100-fach geringere Durchläs- sigkeit für Kohlenwasserstoffe als Polyethylen. Die DE 4132984 C1 offenbart ein Kunststoffrohr aus einem Kernrohr, mit einem darauf angeordneten Mantel aus PVDF. Diese Kunststoff-rohre können durch Coextrusion bzw. durch Ummantelung hergestellt werden und zeigen einen Schutz gegen die Eindiffusion von Giftstoffen.

Die DE 4018753 A1 offenbart ein Mehrschichtrohr mit einem thermisch und che- misch resistenten Innenrohr auf Polyolefinbasis, das mittels eines Haftvermittlers fest abdichtend von einem als Diffusionssperre dienenden Rohr aus einem unter den Einsatzbedingungen korrosionsfesten Kunststoff oder Metall umgeben ist. Die Diffu- sionssperre wird dabei entweder durch einen thermoplastischen Kunststoff erreicht oder durch die Aufbringung einer Metallschicht, beispielsweise durch Vakuumbe- schichtung oder Plasmabeschichtung.

Die DE 3207742 C2 offenbart die Verwendung einer Mehrschichtenfolie aus Kunst- stoff als Umhüllungsschicht für wasserführende Kunststoffrohre.

Diese Mehrschichtenfolie umfasst Gasdiffusionssperrschichten aus einem Laminat von Polyvinylidenchlorid-Polyamid-Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylidenchlorid- Polyester-Polyvinylidenchlorid. Die DE 20117411 U1 offenbart ein Mehrschichtkunst-

stoffrohr, umfassend ein Innenrohr, eine Haftvermittlerschicht und eine Sperrschicht, sowie eine zusätzliche zweite Haftvermittlerschicht und ein Außenrohr, wobei die Sperrschicht insbesondere eine gute Sauerstoffdichtigkeit sicher stellen soll. Die Sperrschicht besteht im wesentlichen aus EVOH. Die DE 29606533 U1 offenbart ein Mehrschichtkunststoffrohr, insbesondere für Trinkwasser, Brauchwasser oder Hei- zungswasser. Dieses Kunststoffrohr zeigt einen ähnlichen Aufbau wie oben für die DE 20117411 U1 beschrieben. Die WO 99/57474 offenbart ein Mehrschichtrohr, ins- besondere für Trinkwasser, umfassend ein Grundrohr aus einem polymeren Material, vorzugsweise vernetztem Polyethylen, eine Barriereschicht zur Verhinderung der Diffusion von Wasser durch das Mehrschichtrohr, wobei diese Barriereschicht aus einem flüssigkristallinen Polymer (LCP) besteht. Die EP 921169 A2 offenbart Barrie- reschichten aus Ormoceren, einer spezifischen polymeren Zusammensetzung.

Die im Stand der Technik bekannten Kunststoffrohre weisen allerdings bestimmte Nachteile auf. So sind häufig die Barriereschichten, insbesondere die Diffusionsbar- riereschichten gegen die Eindiffusion von organischen Verbindungen nicht ausrei- chend verschleißfest bzw. diffusionsdicht, so dass derartige Barriereschichten häufig noch mit einer zusätzlichen Schutzschicht vor mechanischer Beeinträchtigung ge- schützt werden müssen. Barriereschutzschichten aus flüssigkristallinen Kunststoffen können wiederum mit konventioneller Extrusionstechnik nicht verarbeitet werden, was die Herstellung derartiger Kunststoffrohre technisch komplex und kostenintensiv macht. Kunststoffrohre, die Schutzschichten aus metallischen Elementen umfassen, beispielsweise Polyethylenrohre mit einer Diffusionsschutzfolie aus Aluminium, zei- gen wiederum eine schlechte Haftung zwischen dem Grundrohr aus Polyethylen und der Diffusionsschutzfolie, so dass bei der Verlegung derartiger Rohre Probleme auf- treten können (Verschiebung der Schutzfolie, was eine Beeinträchtigung der Diffusi- onssperre bewirkt). Weiterhin sind derartige Rohre sehr biegesteif und damit schwie- rig zu verlegen.

AUFGABE DER ERFINDUNG Es besteht daher ein Bedarf an verbesserten Kunststoffrohren, die einerseits eine gute Kombination an Diffusionsschutz und mechanischer Stabilität (Verschleißfestig- keit) bieten und andererseits möglichst einfach herstellbar sind. Darüber hinaus

sollten derartige Kunststoffrohre unter möglichst geringem Materialeinsatz herstellbar sein und die Kunststoffrohre sollten gut und sicher verarbeitbar (verlegbar) sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 definierten Formkörper gelöst. Bevor- zugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieses Formkörpers zur Verfügung, sowie die Verwendung einer polymeren Zusammensetzung zur Her- stellung einer Diffusions-und Verschleißschutzschicht, wie in den Ansprüchen defi- niert.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Kunststoffrohr in Überein- stimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei benennt (1) eine Grundkörperschicht (Basisrohr, bevorzugt aus PE), (2) eine Kleberschicht und (3) eine Sperrschicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Kunststoffrohres. Dabei benennen (4) und (5) erfindungsgemäße Sperrschichten und (6) eine dazwischen liegende Grundkörperschicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.

Der erfindungsgemäße Formkörper umfasst mindestens eine Grundkörperschicht und mindestens eine Sperrschicht.

Die mindestens eine Grundkörperschicht umfasst bevorzugt ein Polyolefinmaterial, insbesondere bevorzugt Polypropylen oder Polyethylen (vernetzt bzw. unvernetzt).

Die mindestens eine Sperrschicht umfasst eine Mischung aus einem thermoplasti- schen Kunststoff und einem Schichtsilikat. Dieses Schichtsilikat ist bevorzugt ein organophiles Schichtsilikat.

Die Grundkörperschicht ist dabei für die wesentliche Gestalt und die wesentlichen mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Formkörpers verantwortlich, wobei diese aber durch die Sperrschicht noch weiter verbessert werden. Im Fall der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform, in der der erfindungsgemäße Form- körper ein Kunststoffrohr ist, stellt die Grundkörperschicht das Basisrohr zur Verfü- gung.

Der erfindungsgemäße Formkörper ist bevorzugt ein Hohlkörper, insbesondere be- vorzugt entweder ein Behälter mit einer Öffnung, wie eine Flasche, ein Tank oder ähnliches, oder ein Rohr.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben unter Verweis auf ein Kunststoffrohr, insbesondere ein Trinkwasserrohr aus Kunststoff. Die hier als bevorzugt angegebenen Bestandteile und Strukturen gelten jedoch auch für die an- deren, oben genannten möglichen Ausgestaltungen des Formkörpers.

Das erfindungsgemäße Kunststoffrohr umfasst mindestens eine Grundkörperschicht aus einem Kunststoff. Diese Grundkörperschicht umfasst bevorzugt ein Polyolefin- material, insbesondere bevorzugt Polypropylen oder Polyethylen. Die Dicke dieser Grundkörperschicht ist nicht kritisch und liegt bevorzugt im üblichen Bereich, der für Trinkwasserrohre eingesetzt wird. Demnach beträgt die Wanddicke der Grundkör- perschicht des erfindungsgemäßen Kunststoffrohres von 1,5 bis 70 mm, bevorzugt von 2 bis 40mm, bei Außendurchmessern von 16 bis 1600 mm, bevorzugt 30 bis 400 mm. Das Material für die Grundkörperschicht wird üblicherweise ausgewählt unter den üblichen Materialien, die für derartige Kunststoffrohre eingesetzt werden.

Bevorzugt hierbei sind die durch Extrusion verarbeitbaren Polyolefine, insbesondere Polyethylen. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung ein vernetztes Polyolefin einzusetzen.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Kunststoffrohr mindestens eine Sperr- schicht. Diese Sperrschicht kann, relativ zur Grundkörperschicht auf der Außenseite oder der Innenseite der Grundkörperschicht angeordnet sein. Eine weitere mögliche Alternative ist es, die Sperrschicht zwischen zwei Grundkörperschichten einzulagern, so dass das erfindungsgemäße Kunststoffrohr eine innenliegende Grundkörper-

schicht umfasst, darauf vorgesehen eine Sperrschicht und darauf wiederum eine zweite Grundkörperschicht.

Die Anzahl der Sperrschichten ist nicht beschränkt, jedoch hat es sich gezeigt, dass eine erfindungsgemäße Sperrschicht bereits eine ausreichende Diffusionsschutzwir- kung und Verschleißfestigkeit ergibt, so dass eine erfindungsgemäße Sperrschicht bevorzugt ist. Es können aber auch zwei oder mehr Sperrschichten vorgesehen wer- den.

Neben den erfindungswesentlichen Schichten (Grundkörperschicht und Sperr- schicht), kann das erfindungsgemäße Kunststoffrohr noch zusätzliche funktionale Schichten aufweisen, wie Kleberschichten und Abdeckungsschichten. Kleberschich- ten können insbesondere dann eingesetzt werden, wenn eine weitere Verbesserung der Haftung zwischen Grundkörperschicht und Sperrschicht erwünscht ist. Die Mate- rialien für derartige Kleberschichten sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Kunst- stoffrohre bekannt und umfassen beispielsweise chemisch funktionalisierte Polyolefi- ne.

Die optional vorzusehenden Abdeckungsschichten können aus üblichen Materialien erstellt werden, wobei sich insbesondere auch thermoplastisch verarbeitbare Kunst- stoffe, wie Polyolefine, Polyamide, Polyester oder ähnliche anbieten.

Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Kunststoffrohr auch noch zusätzliche kon- ventionelle Sperrschichten aus konventionellen Materialien umfassen.

Derartige zusätzliche Sperrschichten, beispielsweise aus EVOH können die mögliche Schadstoffpermeation weiter verringern. Zusätzlich hatte sich gezeigt, dass insbe- sondere EVOH ein Material ist, das als sehr guter zusätzlicher Haftvermittler zu den erfindungsgemäßen Sperrschichtmaterialien dient, so dass untrennbar miteinander verbundene Schichten erhalten werden können.

Mögliche Alternativen für EVOH in den zusätzlichen konventionellen Sperrschichten sind Barrierewerkstoffe, wie PVDC, PAN-Copolymere, PPS, LCP, Fluorchlorkohlen- wasserstoffpolymere oder thermoplastische Epoxidharze.

Insbesondere eine Kombination einer konventionellen Sperrschicht aus EVOH mit einer darüberliegenden erfindungsgemäßen Sperrschicht, wobei diese bevorzugt als

thermoplastisches Material ein Polyamid umfasst, kann eine außerordentliche Diffu- sionssperrwirkung ergeben. Dabei wirkt es sich auch positiv aus, dass die erfin- dungsgemäße Sperrschicht die konventionelle Sperrschicht aus EVOH vor Feuchtig- keitseinwirkung schützt, was die Funktion der EVOH-Schicht sichert.

Die in der erfindungsgemäßen Sperrschicht eingesetzte Zusammensetzung umfasst mindestens einen thermoplastischen Kunststoff und mindestens ein Schichtsilikat.

Der thermoplastische Kunststoff wird vorzugsweise ausgewählt unter Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen, PAN-Copolymere, PPS, Poly (ethen-co-vinylacetat) und EVOH. Bevorzugt sind dabei die Polyamide und EVOH, insbesondere PA6, PA66, PA11, PA12, teil-oder vollaromatische Polyamide und Polyamidcopolymere. Insbe- sondere bevorzugt sind dabei die Polyamide, wobei PA6 am stärksten bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Schichtsilikate (Phyllosilikate) können ausge- wählt werden unter Serpentin, Kaolinit, Talk, Pyrophillit und Glimmermaterialien, wo- bei insbesondere Vermicullit, Illit, Montmorillonit und Beidellit bevorzugt sind. Insbe- sondere bevorzugt ist Montmorillonit. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Schicht- silikate sind bevorzugt organophile Schichtsilikate, beispielsweise hergestellt in Ü- bereinstimmung mit den Verfahren, offenbart in US-A-4,739, 007, US-A-5,385, 776 und US-A-5,747, 560.

Die dort offenbarten Herstellungsverfahren für organophile Schichtsilikate und deren Mischungen mit thermoplastischen Materialien, insbesondere Polyamiden, sind hier durch Verweis mit umfasst.

In der Zusammensetzung, die in der erfindungsgemäßen Sperrschicht eingesetzt wird, liegt das Schichtsilikat in einer Menge von 0,05 bis 80 Gew. % vor, bevorzugt im Bereich von 1 bis 50 Gew. %.

Die jeweilige Menge an Schichtsilikat kann in Abhängigkeit vom beabsichtigten Einsatzzweck des Kunststoffrohrs ausgewählt werden. Ein bevorzugter Anteil an Schichtsilikat in der Zusammensetzung beträgt von 3 bis 6 Gew. %, insbesondere bevorzugt 4 bis 5 Gew. %. Ein besonders bevorzugtes Material, umfassend einen thermoplastischen Kunststoff und ein organophiles Schichtsilikat ist eine Mischung aus Polyamid 6 mit organophilem Montmorillonit. Ein derartiges Material ist unter der Bezeichnung Durethan KU2-2601 von der Bayer AG kommerziell erhältlich.

Die erfindungsgemäßen Sperrschichten ermöglichen eine mindestens vergleichbare Diffusionssperrwirkung wie die Üblichen im Stand der Technik eingesetzten Barrie- rewerkstoffe (mindestens 15 bis 100-fache geringere Durchlässigkeit als eine Grundkörperschicht aus Polyolefinen gegenüber Kohlenwasserstoffen), bei gleich- zeitig deutlich verbesserter Verschleißfestigkeit.

Unter Berücksichtigung der oben gemachten Ausführungen ergeben sich somit für erfindungsgemäße Kunststoffrohre die folgenden bevorzugten Strukturen (jeweils von innen nach außen) : Grundkörperschicht/Sperrschicht ; Grundkörperschicht/Kleberschicht/Sperr- schicht ; Grundkörperschicht/Kleberschicht/konventionelle Sperrschicht/Sperr- schicht ; Grundkörperschicht/Kleberschicht/konventionelle Sperrschicht/Kleber- schicht/Sperrschicht ; Grundkörperschicht/Sperrschicht/Abdeckungsschicht ; Grundkörperschicht/Kleberschicht/Sperrschicht/Abdeckungssch icht ; Grundkör- perschicht/Sperrschicht/Grundkörperschicht ; Grundkörperschicht/Kleberschicht/ Sperrschicht/Kleberschicht/Grundkörperschicht ; Sperrschicht/Kleberschicht/ Grundkörperschicht ; Sperrschicht/Kleberschicht/Grundkörperschicht/Abde- ckungsschicht ; Sperrschicht/Grundkörperschicht/Sperrschicht ; Sperrschicht/Kle- berschicht/Grundkörperschicht/Kleberschicht/Sperrschicht Die oben gegebene Aufzählung summiert lediglich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sollte nicht beschränkend aufgefasst werden.

Die Dicken der jeweiligen Schichten sind nicht kritisch und können je nach beabsich- tigtem Einsatzzweck ausgewählt werden. Die folgenden Bereiche haben sich jedoch als geeignet erwiesen : Grundkörperschicht : 1,5 bis 70 mm, bevorzugt 2 bis 40 mm Sperrschicht : 0,05 bis 3 mm, bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm Kleberschicht : 0,03 bis 2,0 mm, bevorzugt 0,05 bis 0,5 mm Konventionelle Sperrschicht : 0,05 bis 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm Abdeckungsschicht : 0,05 bis 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mm Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, dass die in der Sperrschicht eingesetzte Zusam- mensetzung überraschenderweise dazu in der Lage ist, die eingangs geschilderten Probleme des Standes der Technik zu überwinden. Die Verwendung der oben defi-

nierten Sperrschichtzusammensetzung ergibt zum einen eine sehr verschleißfeste Sperrschicht. Der Zusatz bereits sehr geringer Mengen an Schichtsilikaten erhöht, insbesondere bei den Polyamiden, die Ritzfestigkeit außerordentlich, so dass, unab- hängig von der Schichtdicke der Grundkörperschicht, die Dicke der Sperrschicht bei allen Rohrdurchmessern und Dicken der Grundkörperschicht etwa konstant gehalten werden kann. Dies bedeutet insbesondere bei größeren Rohren eine enorme Materi- alersparnis, im Vergleich mit den konventionellen Sperrschichtmaterialien, bei denen ein Anstieg der Schichtdicke des Grundkörpers immer eine Erhöhung der Schichtdi- cke der Sperrschicht erforderlich macht. Gleichzeitig erhöht die Verwendung der er- findungsgemäß eingesetzten Sperrschichtzusammensetzung die Schutzwirkung ge- gen Schadstoffpermeation, so dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kunststoffrohrs ein extrem widerstandsfähiges System gegen Schadstoffpermeation und mechanische Beschädigung bietet. Gleichzeitig bleibt das Rohr dabei hinrei- chend flexibel und wickelbar, so dass eine einfache Verarbeitbarkeit in der Endan- wendung sichergestellt ist.

Somit kann das erfindungsgemäße Kunststoffrohr insbesondere im Bereich der Trinkwasserleitungen eingesetzt werden, da eine ausreichende Sicherung der Grundkörperschicht vor mechanischer Beschädigung und auch vor Schadstoffper- meation gegeben ist.

Erfindungsgemäße Rohre können aber auch in Bereichen eingesetzt werden, in de- nen eine Permeation von Stoffen aus dem erfindungsgemäßen Rohr in den umge- benden Boden verhindert werden soll, da die erfindungsgemäße Sperrschicht auch die Permeation aus dem Rohr heraus ausreichend behindert. Somit eignen sich die erfindungsgemäßen Kunststoffrohre auch für Kraftstoffleitungen oder Prozessleitun- gen, in denen Alkohol oder ähnlich organische Verbindungen bzw. Zwischenprodukte geleitet werden.

Gleichzeitig ist das erfindungsgemäße Kunststoffrohr durch übliche Verbindungs- techniken verarbeitbar, beispielsweise durch Abtragen der Schutzschicht und Ver- schweißung mittels Heizwendelschweißen. Verbinden von Kunststoffrohrenden auch ohne Abtragen der Schutzschicht durch Stumpfschweißen, durch Schiebehülsenver- bindungen bzw. durch Polymer-Fittings. Je nach beabsichtigtem Verwendungszweck kann dabei durch die Auswahl der gegebenenfalls einzusetzenden optionalen

Schichten (wie Kleberschichten) eine schwache Haftung oder eine starke Haftung der Sperrschicht zur Grundkörperschicht eingestellt werden. Soll beispielsweise das erfindungsgemäße Trinkwasserrohr durch Schweißverbindung verbunden werden, so kann durch eine geeignete Auswahl der Kleberschicht eine schwache Haftung der Sperrschicht zur Grundkörperschicht eingestellt werden, was die Vorbereitung zum Schweißvorgang erleichtert. Bei einer grabenlosen Verlegung steht insbesondere eine gute Haftung der Sperrschicht im Vordergrund, da eine erhöhte Sicherheit er- forderlich ist, so dass in diesem Fall eine gute Haftung zwischen Sperrschicht und Grundkörperschicht erwünscht ist.

Neben der Haftvermittlung können die optional vorzusehenden Kleberschichten aber auch weitere Funktionen übernehmen. Die Kleberschicht kann zum Beispiel pigmen- tiert werden, was die Lichtdurchlässigkeit des Kunststoffrohrs weiter verringert, so dass ein mögliches Algenwachstum in nicht lichtgeschützt verlegten Trinkwasserlei- tungen verhindert werden kann.

Die dazu üblicherweise eingesetzten Pigmente und Farbstoffe sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Kunststoffrohre bekannt. Gleichzeitig kann diese Kleberschicht auch eine Basis für Signierungen bieten, da eine ent-sprechende Anbringung von Signierungen insbesondere auf Polyethylengrundkörperschichten nur sehr schwer möglich ist. Die oben genannte Pigmentierung kann darüber hinaus auch einen zu- sätzlichen UV-Schutz für die Grundkörperschicht zur Verfügung stellen.

Die Kunststoffrohre der vorliegenden Erfindung bieten darüber hinaus den Vorteil, dass sie durch konventionelle Coextrusionsverfahren bzw. durch Ummantelungs- extrusion hergestellt werden können. Da die wesentlichen Bestandteile der jeweiligen Schichten des erfindungsgemäßen Kunststoffrohrs thermoplastisch verarbeitbar sind, kann auf konventionelles Extrusionsequipment zurückgegriffen werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das extrudierte Basisrohr (Grundkörper- schicht) unmittelbar nach der Extrusion in der Strecke mit der Sperrschicht umman- telt wird, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Aufbringung der weiteren optionalen Schichten, wie Kleberschichten, konventionelle Sperrschichten und/oder Abde- ckungsschichten.

Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus die Verwendung einer Zusammen- setzung, umfassend ein thermoplastisch verarbeitbares Polymer und ein Schichtsili- kat zur Erzeugung einer Diffusionsschutzschicht bzw. Verschleißschutzschicht zur

Verfügung. Die oben im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Kunststoffrohr angegebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten auch im Hinblick auf die erfin- dungsgemäße Verwendung.

Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele illustriert.

Herstellungsverfahren : Die folgenden detailliert aufgelisteten Kunststoffrohre wurden hergestellt durch Extrusion von Polyethylenmaterialien, um ein Basisrohr (Grundkörperschicht) zu er- geben. Es wurden dann die im folgenden aufgelisteten zusätzlichen Schichten auf- gebracht.

Beispiel 1 Basisrohr aus PE100 (Hostalen CRP 100 blue), Abmessung (Durchmesser x Wand- dicke (in mm)) 110x10 ; Kleberschicht Orevac 18303 S, Schichtdicke 0,06mm ; Sperr- schicht PA6-Nanocomposite (Durethan KU2-2601), Schichtdicke 0,5mm Beispiel 2 Basisrohr PE100 (Finathene XS10H (blau)), Abmessung 400x23,7 ; Kleberschicht Orevac 18303 S, Schichtdicke 0,06mm ; Sperrschicht PA6-Nanocomposite, Schicht- dicke 0,5mm Beispiel 3 Basisrohr PE-Xa, Abmessung 32x2,9 ; Kleberschicht Orevac 18303S, Schichtdicke 0,06mm ; konventionelle Sperrschicht EVOH (EVAL FP101B), Schichtdicke 0, 1mm ; Sperrschicht PA6-Nanocomposite, Schichtdicke 0,5mm Beispiel 4 Basisrohr PE100 (ELTEX TUB 124 (blau)), Abmessung 32x2,9 ; Kleberschicht Ore- vac 18303S, Schichtdicke 0,06mm ; konventionelle Sperrschicht LCP-Verbundfolie

(Vectran Cast Film, Ticona), Schichtdicke 0,09mm ; Kleberschicht Orevac 18303S, Schichtdicke 0,06mm ; Sperrschicht PA6-Nanocomposite, Schichtdicke 0,5mm Die oben geschilderten Beispiele eigenen sich für die Trinkwasserversorgung, da eine ausreichende Diffusionssperre gegen Geruchs-und Geschmacksstoffe für die Verlegung in kontaminierten Böden vorhanden ist. Die Diffusionssperre (PA6-Na- nocomposite) bietet auf Grund ihrer außerordentlichen mechanischen Festigkeit auch eine ausreichende Verschleißsicherheit auf der Außenseite für die grabenlos Verlegung.

- Patentansprüche-