JP4955892B2 - 多層管 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の構成における熱可塑性オレフィンからなる一緒に管壁を形成する同軸の層からなる管に関する。
【０００２】
この種の公知の管（ドイツ特許第２９９０６９９８.２Ｕ１号）において管は外側層および内側層からなり、このうち内側層は単層の圧力管のＦＮＣＴ値もしくはＮＰＴ値を有し、外側層は少なくとも約３倍高いＦＮＣＴ値もしくは高いＮＰＴ値を有する。
【０００３】
これから出発して本発明は敷設の際および敷設後に管の負荷能力を高める課題を解決することを目的とする。
【０００４】
前記課題は本発明により、請求項１の特徴部分に記載された管により解決される。その他の構成に関しては請求項２〜１０に示される。
【０００５】
本発明による管は全部の層が非架橋性材料からなり、前記管は電気スリーブ溶接または突き合わせ溶接のようなすべての標準的な接合技術を使用して端部側で問題なく確実に結合することができる。その際前記管は妨害する架橋領域が存在しないので、問題なく再利用可能である。その際特に溝のない敷設技術で敷設する際に切り欠きに負荷される外側層内の亀裂の成長がきわめて少ないので、前記管はきわめて高い堅牢性を有し、これは特に水、ガス等のための地面に敷設されるパイプの場合に一般的であるような低い温度において付与される。前記管は、特に、例えば石により引き起こされることがあるような高い外部点負荷に耐え、それというのも最も内側の第３の層がその高めたＦＮＣＴ値もしくはＮＰＴ値により、点負荷の際に生じる内側層内のかなり高い引っ張り応力を損傷せずに吸収できるからである。
【０００６】
第１の層および第３の層は、特別の負荷を処理するために所望される場合は、第２の層より少なくとも約５倍高いＦＮＣＴ値または少なくとも約２.５倍高いＮＰＴ値を有することができる。
【０００７】
管の全部の層は溶融または溶接により単層の管と同様に挙動する管ユニットに結合され、その際３つの層を有する管は規格化された外径および外径と全部の壁厚の規格化された比（ＳＤＲ）を有し、これは一般に１１または１７である。
【０００８】
有利には第１の層および第３の層の壁厚の合計は管の全部の壁厚の５０％までであり、その際有利には第３の層の壁厚は管の全部の壁厚の少なくとも２０％である。有利な構成は、第１の層および第３の層の壁厚がそれぞれ管の全部の厚さの２５％であり、第２の層の壁厚が管の全部の厚さの５０％であることを配慮する。
【０００９】
管の全部の層は有利には高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）からなり、その際管の層は一様にポリエチレン（ＰＥ）８０またはポリエチレン（ＰＥ）１００からなることができる。その代わりに自由な選択によりそれぞれの層にＰＥ１００またはＰＥ８０を用意することができる。
【００１０】
第１の層および第３の層は、有利には二モードの分子量分布を有する、ヘキセンと共重合した高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）からなる。管の少なくとも第１の層の材料は、ＵＶ安定性を高めた添加剤または着色添加剤の混合物を有することができる。
【００１１】
第１の層および第３の層は、単層の標準的圧力管のＦＮＣＴ値（Ｆｕｌｌ Ｎｏｔｃｈｅｄ Ｃｒｅｅｐ Ｔｅｓｔ フルノッチドクリープ試験）もしくはＮＰＴ値（Ｎｏｔｃｈｅｄ Ｐｉｐｅ Ｔｅｓｔ ノッチドパイプ試験）を有する第２の層より少なくとも約３倍高いＦＮＣＴ値または少なくとも約２倍高いＮＰＴ値を有する。ＦＮＣＴ値を測定する試験の実施に関しては、Ｓ．Ｈ.Ｂｅｅｃｈ、Ｓ．Ｊ．ＰａｌｍｅｒおよびＲ.Ｗ.Ｂｕｒｂｉｄｇｅ、「高性能ポリエチレンパイプ樹脂の遅い亀裂成長に対する耐性を予測する加速された実験室の試験（ＡＣＣＥＬＥＲＡＴＥＤ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ ＴＥＳＴＳ ＴＯ ＰＲＥＤＩＣＴ ＴＨＥ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＴＯ ＳＬＯＷ ＣＲＡＣＫ ＧＲＯＷＴＨ ＯＦ ＨＩＧＨ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＰＯＬＹＥＴＨＹＬＥＮＥ ＰＩＰＥ ＲＥＳＩＮＳ）」という表題の論文 １９９７ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐｉｐｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（１９９７）、２０５頁以降に示される。
【００１２】
更にＭ.Ｆｌｅｉｓｓｎｅｒ、「ポリエチレンの応力亀裂能力を決定するフルノッチクリープ試験での経験（Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ Ｗｉｔｈ ａ Ｆｕｌｌ Ｎｏｔｃｈ Ｃｒｅｅｐ Ｔｅｓｔ ｉｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｒａｃｋ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｓ）」 ＰＯＬＹＭＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＳＣＩＥＮＣＥ １９９８年２月、３８巻、Ｎｏ２.の論文にも示される。
【００１３】
前記の試験条件にもとづいて、８０℃、４.６ＭＰａおよび石鹸として２％ＡｒｋｏｐａｌＮ１００においてポリエチレン１００からなる単層の標準的圧力管のＦＮＣＴ値は約２００〜５００時間であり、第１の層および第３の層の材料のＦＮＣＴ値は本発明により約６００〜１５００時間である。二モードの分子量分布を有する、ヘキセンと共重合した高密度ポリエチレンを使用する場合はＦＮＣＴ値は２２００時間を上回り、約３０００時間の数値を達成することができる。
【００１４】
ＮＣＴ値を測定する試験の実施に関してはＷ.Ｊ．ＡｌｌｗｏｏｄおよびＳ.Ｈ．Ｂｅｅｃｈ 「ポリエチレンパイプの性能評価に関するノッチドパイプ試験（ＴＨＥ ＮＯＴＣＨＥＤ ＰＩＰＥ ＴＥＳＴＳ ＦＯＲ ＴＨＥ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＡＳＳＥＳＳＭＥＮＴ ＯＦ ＰＯＬＹＥＴＨＹＬＥＮＥ ＰＩＰＥ）」の報告 Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ Ｇａｓ Ｐｉｐｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（１９９３）の３３９頁以降に示される。ここに記載される試験条件にもとづいて、８０℃および４.６ＭＰａにおいてポリエチレン１００からなる単層の標準的圧力管のＮＰＴ値は約３０００時間であり、第１の層および第３の層の材料のＮＰＴ値は本発明により少なくとも約６０００時間である。二モードの分子量分布を有する、ヘキセンと共重合した高密度ポリエチレンを使用する場合は、ＮＰＴ値は７５００時間までのかなり高い数値を達成することができる。

Claims (10)

1. 同じ種類であるが特性が異なる熱可塑性ポリオレフィンの層からなる管であり、前記層が互いに分離不可能に結合され、その際外側の第１の層およびこれに内側で接している第２の層が非架橋性材料からなり、第２の層が、ポリエチレン（ＰＥ）１００からなる単層の標準的圧力管のＦＮＣＴ値またはＮＰＴ値を有し、第１の層が第２の層より少なくとも３倍高いＦＮＣＴ値もしくは第２の層より高いＮＰＴ値を有する管において、第２の層に内側で接している第３の層が用意され、この層が同様に非架橋性材料からなり、第２の層より少なくとも３倍高いＦＮＣＴ値もしくは少なくとも２倍高いＮＰＴ値を有することを特徴とする熱可塑性ポリオレフィンの層からなる管。
2. 第１の層および第３の層が第２の層より少なくとも５倍高いＦＮＣＴ値または少なくとも２.５倍高いＮＰＴ値を有する請求項１記載の管。
3. 管の全部の層が溶融または溶接により単層の管と同様に挙動する管ユニットに結合している請求項１または２記載の管。
4. 第１の層と第３の層の壁厚の合計が管の全部の壁厚の５０％までである請求項１から３までのいずれか１項記載の管。
5. 第３の層の壁厚が管の全部の壁厚の少なくとも２０％である請求項４記載の管。
6. 管の全部の層が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）からなる請求項１から５までのいずれか１項記載の管。
7. 管の全部の層がポリエチレン（ＰＥ）８０および／またはポリエチレン（ＰＥ）１００からなる請求項１から６までのいずれか１項記載の管。
8. 管の第１の層および第３の層の材料が、二モードの分子量分布を有する、ヘキセンと共重合した高密度ポリエチレンからなる請求項１から７までのいずれか１項記載の管。
9. 管の外側層の材料がＵＶ安定性を高めた添加剤の混合物を有する請求項１から８までのいずれか１項記載の管。
10. 管の外側層の材料が着色添加剤の混合物を有する請求項１から９までのいずれか１項記載の管。