TUBO DE CAPAS MÚLTIPLES PARA EL TRANSPORTE DE AGUA O DE GAS.

Tubo de capas multiples que comprende (en el orden del interior hacia el exterior del tubo) dispuestos el uno contra el otro:

- eventualmente una capa L1 comprende al menos un polímero fluorado, de preferencia un PVDF; - una capa L2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un monómero polar insaturado sobre PVDF; - eventualmente una capa L3 de un aglomerante de adhesiones; - una capa L4 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente una mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada, - eventualmente una capa de barrera L5; - eventualmente una capa L6 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada; caracterizada por que el PVDF sobre el cual se injerta el monómero polar insaturado es un copolímero de VDF cuyo contenido en peso es al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y de al menos un monómero copolimerizable con el VDF, que presenta las características siguientes: - una temperatura de cristalización Tc ( medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120°C, preferiblemente de 85 a 110°C; - una tensión al umbral δy que va de 10 a 40 MPa preferiblemente de 10 a 30 MPa; - una viscosidad v en el estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230°C a 100 s -1 que va de 100 a 1500 Pa.s, preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.)

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con un tubo de capas múltiples que comprende una capa de un PVDF funcionalizado obtenido por el injerto por radiación de al menos un monómero insaturado sobre un PVDF y una capa de una poliolefina. La poliolefina puede ser un polietileno, particularmente un polietileno de alta densidad (PEHD) o un polietileno reticulado (calificado PEX) el tubo puede ser utilizado para el transporte de líquidos, en particular de agua caliente, o de gas. La invención es también relativa a la utilización de este tubo.

Problema técnico

Los tubos en acero o en hierro fundido son, cada vez más, remplazados por los equivalentes en material plástico. Las poliolefinas, particularmente los polietilenos son termoplásticos muy utilizados pues presentan buenas propiedades mecánicas, se transforman y permiten soldar los tubos entre ellos fácilmente. Las poliolefinas son ampliamente utilizadas para la fabricación de tubos para el transporte del agua o del gas urbano. Cuando el gas está bajo una presión elevada (> 10 bar, incluso más), es necesario que la poliolefina sea resistente mecánicamente a las tensiones ejercidas por el gas bajo presión.

Además, la poliolefina puede estar sometida a un medio químico agresivo. Por ejemplo, en el caso del transporte del agua, ésta puede contener aditivos o productos químicos agresivos (ozono, derivados clorados utilizados para la purificación del agua como el agua de lejía que son oxidantes, sobre todo en caliente). Estos aditivos o productos químicos pueden deteriorar la poliolefina en el trascurso del tiempo, sobre todo cuando el agua transportada está a una temperatura elevada (es el caso en los circuitos de calentamiento o bien en las redes de agua para las cuales el agua es llevada a una temperatura elevada para eliminar los gérmenes, bacterias o microorganismos). Un problema que propone resolver la invención es entonces colocar al punto un tubo resistente químicamente.

Otro problema que intenta resolver la invención es que el tubo tenga propiedades de barrera. Se entiende por barrera el hecho de que el tubo frene la migración hacia el fluido transportado de contaminantes presentes en el medio exterior o bien de contaminantes (tales como antioxidantes o residuos de polimerización) presentes en la poliolefina. Se entiende por barrera también el hecho de que el tubo frene la migración del oxígeno o de los aditivos presentes en el fluido transportado hacia la capa de la poliolefina.

Es igualmente necesario que el tubo presente buenas propiedades mecánicas en particular una buena resistencia el impacto y que las capas se adhieran bien entre ellas (sin deslaminación).

La Solicitante ha puesto al punto un tubo de capas múltiples que responde a los problemas expuestos. Este tubo presenta particularmente una buena resistencia química frente al fluido transportado así como las propiedades de barreras mencionadas anteriormente.

Técnica anterior

El documento EP 1484346 publicado el 8 de diciembre de 2004 describe estructuras de capas múltiples que comprenden un polímero fluorado funcionalizado obtenido por injerto por irradiación. Las estructuras se pueden presentar bajo la forma de botellas, depósitos, contenedores o tubos. La estructura del tubo de capas múltiples según la invención no aparece en ese documento.

El documento US 6016849 publicado el 25 de julio de 1996 describe un tubo plástico que presenta una adherencia entre la capa interna y la capa protectora externa entre 0.2 y 0.5 N/MM. No se hace mención del polímero fluorado funcionalizado obtenido por injerto por irradiación.

Los documentos US 2004/0206413 y WO 2005/070671 describen un tubo de capa múltiple que comprende un tubo de guía de metal. No se hace mención de un polímero fluorado funcionalizado obtenido por injerto por irradiación.

Breve descripción de la invención La invención se relaciona con un tubo de capas múltiples que según la primera forma comprende (en el orden del interior hacia, el exterior del tubo) dispuestos el uno contra el otro:

• eventualmente una capa L1 comprende al menos un polímero fluorado, de preferencia un PVDF;

• una capa L2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un monómero polar insaturado sobre PVDF;

• eventualmente una capa L3 de un aglomerante de adhesiones;

• una capa L4 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente una mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada,

• eventualmente una capa de barrera L5;

• eventualmente una capa L6 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

caracterizada por que el PVDF sobre el cual se injerta el monómero polar insaturado es un copolímero de VDF cuyo contenido en peso es al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y de al menos un monómero copolimerizable con el VDF, que presenta las características siguientes:

• una temperatura de cristalización Tc ( medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120°C, preferiblemente de 85 a 110°C;

• una tensión al umbral σy que va de 10 a 40 MPa preferiblemente de 10 a 30 MPa;

• una viscosidad v en el estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230°C a 100 s -1 que va de 100 a 1500 Pa.s, preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.)

Según una segunda forma, el tubo de capas múltiples comprende (en el orden del interior hacia el exterior del tubo) dispuestos el uno contra el otro:

• eventualmente una capa L'1 que comprende al menos un polímero fluorado, preferiblemente un PVDF;

• una capa L'2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un monómero insaturado en un PVDF;

• una capa de barrera L'3 que comprende un polímero en barrera escogido entre el EVOH o una mezcla con base en EVOH, PGA o PDMK;

• eventualmente una capa L'4 de un aglomerante de adhesión;

• una capa L'5 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

• eventualmente una capa de barrera L6;

• eventualmente una capa L'7 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

caracterizado porque el PVDF en el cual se injerta el monómero polar insaturado es un copolímero del VDF cuyo contenido en peso es al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y al menos un monómero copolimerizable con el VDF, que presenta las siguientes características:

• una temperatura de cristalización Tc (medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120ºC, preferiblemente de 85 a 110ºC;

• una tensión al umbral σy que va de 10 a 40 Mpa, preferiblemente de 10 a 30 Mpa;

• una viscosidad v en estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230ºC a 100 s-1) que va de 100 a 1500 Pa.s, preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.

La invención también se relaciona con la utilización de un tubo de capas múltiples para el transporte de agua, particularmente del agua caliente, productos químicos, un gas, particularmente para transportar el agua caliente en un calentamiento radiante por el suelo (placa radiante) o para transportar el agua caliente hacia un elemento radiante.

Descripción detallada de la invención

Tratándose del PVDF que se modifica, éste es un copolímero del VDF (floruro de vinilideno, CH2=CF2) cuyo contenido en peso es de al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y a lmenos un monómero copolomerizable con el PVF. El comonómero puede ser por ejemplo el floruro de vinilo (VF), el trifluoroetileno, el clorotrifluoroetileno (CTF), el 1,2difluoroetileno, el tetrafluoroetileno (TFE), el hexafluoropropeno (HFP), el 3,3,3 trifluoropropeno y el 2-trifluorometil-3,3,3trifluoro-1-propeno. Preferiblemente por razones de facilidad de extrusión se trata de un PVDF termoplástico.

Se prefieren los copolímeros VDF-HFP cuyo contenido en peso en HFP varía de 4 a 22%, preferiblemente de 10 a 20% (contenido calculado antes del injerto del monómero polar insaturado).

El PVDF presenta además las características siguientes (antes de sufrir el injerto):

• una temperatura de cristalización Tc (medida por DSC según la norma ISO 1357-3) que va de 50 a 120 °C, preferiblemente de 85 a 110°C.

• una tensión al umbral σy que va de 10 a 40 MPa preferiblemente... [Seguir leyendo]

1. Tubo de capas multiples que comprende (en el orden del interior hacia el exterior del tubo) dispuestos el uno contra el otro:

• eventualmente una capa L1 comprende al menos un polímero fluorado, de preferencia un PVDF;

• una capa L2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un monómero polar insaturado sobre PVDF;

• eventualmente una capa L3 de un aglomerante de adhesiones;

• una capa L4 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente una mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada,

• eventualmente una capa de barrera L5;

• eventualmente una capa L6 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

caracterizada por que el PVDF sobre el cual se injerta el monómero polar insaturado es un copolímero de VDF cuyo contenido en peso es al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y de al menos un monómero copolimerizable con el VDF, que presenta las características siguientes:

• una temperatura de cristalización Tc ( medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120°C, preferiblemente de 85 a 110°C;

• una tensión al umbral σy que va de 10 a 40 MPa preferiblemente de 10 a 30 MPa;

• una viscosidad v en el estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230°C a 100 s -1 que va de 100 a 1500 Pa.s, preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.)

2. Tubo de capas múltiples que comprende (en el orden del interior hacia el exterior del tubo) dispuestas la una contra la otra:

• eventualmente una capa L'1 que comprende al menos un polímero fluorado, preferiblemente un PVDF;

• una capa L'2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un monómero insaturado en un PVDF;

• una capa de barrera L'3 que comprende un polímero en barrera escogido entre el EVOH o una mezcla con base en EVOH, PGA o PDMK;

• eventualmente una capa L'4 de un aglomerante de adhesión;

• una capa L'5 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

• eventualmente una capa de barrera L6;

• eventualmente una capa L'7 que comprende al menos una poliolefina, eventualmente en mezcla con al menos una poliolefina funcionalizada;

caracterizado porque el PVDF en el cual se injerta el monómero polar insaturado es un copolímero del VDF cuyo contenido en peso es al menos 50%, preferiblemente al menos 75% y al menos un monómero copolimerizable con el VDF, que presenta las siguientes características:

• una temperatura de cristalización Tc (medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120ºC, preferiblemente de 85 a 110ºC;

• una tensión al umbral σy que va de 10 a 40 Mpa, preferiblemente de 10 a 30 Mpa;

• una viscosidad v en estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230ºC a 100 s-1) que va de 100 a 1500 Pa.s, preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.

3. Tubo de capas múltiples según una de las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado por que la capa de de barrera L5 y L'6 es una vaina de metal preferiblemente en aluminio.

4. Tubo de capas múltiples según la reivindicación 1 que comprende dispuestas la una contra la otra en el orden indicado (del interior al exterior del tubo):

• una capa L1 que comprende al menos un PVDF homo-ocopolímero;

• una capa L2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto de irradiación de al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado, preferiblemente el anhídrido maléico en un PVDF;

• una capa L3 que comprende al menos una poliolefina funcionalizada que posee funciones capaces de reaccionar con el anhídrido del ácido carboxílico, eventualmente mezclado con una poliolefina;

• una capa L4 que comprende al menos un polietileno, preferiblemente de tipo PEX;

• una capa de barrera L5 bajo la forma de una vaina de metal, preferiblemente en aluminio;

• una capa L6 que comprende al menos un polietileno preferiblemente de tipo PEX.

5. Tubo de capas múltiples según la reivindicación 2 que comprende dispuestas la una contra la otra en el orden indicado ( del interior hacia el exterior del tubo):

• una capa L'1 que comprende al menos un PVDF homo-ocopolímero;

• una capa L'2 que comprende al menos un PVDF funcionalizado, obtenido por el injerto por irradiación de al menos un anhídrido de ácido carboxílico insaturado, preferiblemente el anhídrido maléico en un PVDF;

• una capa de barrera L'3 que comprende un EVOH o una mezcla a base de EVOH;

• una capa L'4 de aglomerante de adhesión;

• una capa L'5 que comprende al menos un polietileno, preferiblemente de tipo PEX;

• una capa de barrera L'6 bajo la forma de una vaina de metal, preferiblemente en aluminio;

• una capa L'7 que comprende al menos un polietileno preferiblemente de tipo PEX.

6. Tubo de capas multiples según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que el PVDF sobre el cual se ha injertado el monómero polar insaturado presenta antes del injerto un módulo de Young en tracción que va de 200 a 1000 MPa, preferiblemente de 200 a 600 MPa.

7. Tubo de capas múltiples según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que una capa de aglomerante de adhesión se dispone

• entre L5 y L4 y/oL5 y L6

• bien entre L'6 L'5 y/o L'6 y L'7

8. Tubo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que el PVDF funcionalizado de la capa L2 o de la capa L'2 se mezcla con otro PVDF homo-y/o copolímero.

9. Tubo según la reivindicación 8 caracterizado por que el PDVF funcionalizado y el PDVF son compatibles y por que la mezcla no presenta más que un solo pico de fusión por DSC.

10. Tubo según una de las reivindicaciones 8 o 9 caracterizado por que el PVDF es un copolímero del VDF y de al menos un monómero copolimerizable con el VDF que tiene un contenido en peso de VDF de al menos 50%, preferiblemente de al menos 75% que presenta las siguientes características:

• una temperatura de cristalización Tc (medida por DSC según la norma ISO 11357-3) que va de 50 a 120°C, preferiblemente de 85 a 110°C;

• una tensión en el umbral óy que va de 10 a 40MPa, preferiblemente de 10 a 30 MPa;

• una viscosidad v en estado fundido (medida con un reómetro capilar a 230°C a 100 s -1) que va de 100 a 1500 Pa.s preferiblemente de 400 a 1200 Pa.s.

11. Tubo según la reivindicación 10 caracterizado por que el PVDF presenta un módulo de Young en tracción (ASTM D-638) que preferiblemente va de 200 a 1000 MPa, preferiblemente de 200 a 600 MPa.

12. Utilización de un tubo tal como se definió en una cualquiera de la reivindicaciones 1 a 11 para el transporte de agua, particularmente agua caliente, productos químicos, un gas.

13. Utilización de un tubo tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para transportar el agua caliente en un calentador radiante por el suelo (placa radiante) o para transportar el agua caliente hacia un elemento radiante.

5 14. Utilización de un tubo tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en los sistemas de calentamiento por radiación.

15. Utilización según las reivindicación 12 caracterizada por que el gas es un hidrocarburo gaseoso, hidrógeno, helio, oxígeno, un gas corrosivo o susceptible de degradar el polietileno o el polipropileno, un criógeno.

16. Un sistema de calentamiento por radiación que comprende al menos un tubo de acuerdo com cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.