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TWI890003B - 管及其製造方法 - Google Patents

管及其製造方法

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Publication number
TWI890003B
TWI890003B TW111131770A TW111131770A TWI890003B TW I890003 B TWI890003 B TW I890003B TW 111131770 A TW111131770 A TW 111131770A TW 111131770 A TW111131770 A TW 111131770A TW I890003 B TWI890003 B TW I890003B
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TW
Taiwan
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tube
combination
polymer
fluoropolymer
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TW111131770A
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English (en)
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TW202311022A (zh
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巧西 李
潔西卡 肯尼普
詹姆斯 拉德洛
科迪 格里森
蓋拉 里昂
金潔竹
Original Assignee
美商聖高拜塑膠製品公司
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Publication date
Application filed by 美商聖高拜塑膠製品公司 filed Critical 美商聖高拜塑膠製品公司
Publication of TW202311022A publication Critical patent/TW202311022A/zh
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Abstract

一種多層管,該多層管包括:內層,其包括聚合物,其中該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;以及外層,其相鄰於該內層,其中該外層包括聚合物,該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;其中該內層、該外層、或其組合包括至少一種阻斷劑,其中該至少一種阻斷劑在 240 nm 至 450 nm 之間之波長下將透射百分比降低至少 99%。

Description

管及其製造方法
一般而言,本申請涉及管及其製造方法。
軟管及管道用於各種行業,包括數位印刷行業。在這些行業中,某些材料因其柔韌性而可能會被使用;然而,許多材料對化學品之耐受性較差,尤其是對紫外線油墨之耐受性較差。可以使用耐化學之管道,諸如用氟聚合物材料製成之管道,因為其具有低表面能內表面並且可耐受污染物。然而,此類氟聚合物對於某些應用通常具有不良的性質,因為它們通常具有剛性及低柔韌性。
此外,用於轉移 UV 油墨之許多紫外線管不透明,以便為管內的油墨提供耐紫外線性。然而,期望在視覺上看透該管。
如此,期望改進的流體導管。
在一實施例中,一種多層管,該多層管包括:內層,其包括聚合物,其中該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;以及外層,其相鄰於該內層,其中該外層包括聚合物,該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;其中該內層、該外層、或其組合包括至少一種阻斷劑,其中該至少一種阻斷劑在 240 nm 至 450 nm 之間之波長下將透射百分比降低至少 99%。
在另一實施例中,一種形成多層管之方法包括:提供內層,該內層包括聚合物,其中聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;以及提供外層,該外層鄰近於內層,其中外層包括聚合物,該聚合物包含氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;其中內層、外層、或其組合包括至少一阻斷劑,其中至少一阻斷劑將 240 nm 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 99%。
在一具體實施例中,一種管包括:至少一個層,其包括聚合物和至少一種阻斷劑,其中聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合,並且其中至少一種阻斷劑將 240 nm 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 99%。
以下說明結合圖式,用以輔助理解本文所揭示的教示。以下討論將著重於教示的特定實施方式和實施例。其焦點係用於輔助描述實施例,並且不應將其解釋為對本申請中揭示之教示的範圍或適用性的限制。
如本文所用,術語「包含」、「包括」、「具有」、或其任何其他變體係開放式術語並應解釋為意謂「包括/包含,但不限於」。這些術語涵蓋更嚴格之術語「基本上由……組成」及「由……組成」。在一實施例中,包含一系列特徵之方法、物件或設備不一定僅限於該些特徵,而是可包含未明確列出或此方法、物件或設備固有的其他特徵。進一步地,除非有相反的明確提及,否則「或」(or) 係指包含性的或 (inclusive-or) 而非互斥性的或 (exclusive-or)。例如,條件 A 或 B 滿足下列任一者:A 為真(或存在)且 B 為假(或不存在)、A 為假(或不存在)且 B 為真(或存在)、以及 A 和 B 均為真(或存在)。
又,「一」(a/an) 的使用係經利用來描述本文中所述之元件和組件。這僅係為方便起見且為給出本發明範圍的一般含義。除非係明確意指其他意義,否則此描述應該被理解為包括一者或至少一者及單數亦包括複數,或反之亦然。例如,當本文中所述者係單一項目時,可使用多於一個項目來替代單一項目。類似地,若本文中所述者係多於一個項目時,單一項目可取代多於一個項目。
除非另外定義,否則本文使用的所有技術和科學術語的含意與本發明所屬領域的通常知識者理解的含義相同。該等材料、方法及實施例僅是說明性的而非限制性的。在本文未描述的範圍內,關於特定材料及加工動作的許多細節係常用的,並且可在結構技術領域及對應製造技術領域內的教科書和其他來源中找到。除非另有說明,否則所有測量均在約 23°C +/- 5℃ (每 ASTM) 下進行。
在一具體實施例中,提供了一種管。在一實施例中,該管包括至少一個層。在一具體實施例中,該管為具有至少一內層及一外層之多層管。在一實施例中,該至少一個層包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合。例如,當該管為多層管時,內層包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合。外層鄰近於內層並且包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合。進一步地,該管之至少一個層包含至少一種阻斷劑,其中至少一種阻斷劑將 240 奈米 (nm) 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 90%,諸如至少 95%,諸如至少 99%。有利地,該管具有用於包括曝露於化學溶液的應用之特性。進一步提供了一種形成管之方法。
該管 (諸如內層、外層、或其組合) 之示例性氟聚合物可由以下形成:均聚物、共聚物、三元共聚物、或由單體形成之聚合物摻合物。在一實施例中,該氟聚合物包括至少一個單體單元,包括例如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、或其組合,以及視情況地,乙烯、丙烯、或其任意組合中之至少一者。示例性氟聚合物包括至少三個單體單元,其中單體單元包括偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、乙烯、或其組合。
在一實施例中,該氟聚合物包括四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯及偏氟乙烯之三元共聚物。在另一實施例中,該氟聚合物包括四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯、偏氟乙烯及乙烯之四元共聚物。在一具體實例中,偏氟乙烯以佔氟聚合物之總重量之按重量計小於約 50%,諸如按重量計小於約 40%,諸如按重量計小於約 30%,或甚至按重量計小於約 20% 之量存在。在一實施例中,該四氟乙烯以佔氟聚合物之總重量之按重量計大於約 30%,諸如按重量計大於約 40%,諸如按重量計大於約 50%,或甚至按重量計大於約 60% 之量存在。
在一實施例中,該氟聚合物包括嵌段共聚物,該嵌段共聚物包括至少一硬鏈段及至少一軟鏈段。至少一硬鏈段及至少一軟鏈段可包括任何上述單體。包括至少一硬鏈段之嵌段共聚物之實例由四氟乙烯、乙烯及六氟丙烯之單體單元組成,並且至少一軟鏈段由偏氟乙烯、六氟丙烯及四氟乙烯之單體單元組成。在一實施例中,硬鏈段含有大於 5% 莫耳之乙烯,或甚至大於 10% 莫耳之乙烯。在一實施例中,軟鏈段含有大於 5% 莫耳之偏氟乙烯,或甚至大於 10% 莫耳之偏氟乙烯。設想硬鏈段與軟鏈段之任何比率。在一實施例中,硬鏈段與軟鏈段之重量比為 1:1 至 1:10。應理解的是,該比率可在上述任何最小值與最大值之間的範圍之內。在一示例性實施例中,嵌段共聚物之硬度小於 70 肖爾 A,諸如小於 65 肖爾 A,如藉由 ASTM D2240 所量測。硬鏈段相之熔點低於 270℃,諸如低於 260℃。如藉由 ASTM D412 所量測,斷裂伸長度大於 300%,諸如大於 400%。
通常,對於氟聚合物設想任何標稱氟含量,諸如至少 60 重量%,諸如至少 67 重量%,諸如至少 70 重量%,或甚至至少 73 重量%。例如,氟聚合物具有 60 重量% 至 80 重量%,或甚至約 60 重量% 至約 70 重量% 之標稱氟含量。在一實施例中,氟聚合物具有 70 重量% 至 80 重量% 之標稱氟含量。在一實施例中,氟聚合物具有小於約 50%,諸如小於約 30%,或甚至小於約 10% 之結晶度。例如,氟聚合物具有小於約 50%,諸如小於約 30%,或甚至小於約 10% 之結晶度。有利地,有限結晶度為氟聚合物提供了對紫外油墨應用期望之柔韌性及彈性恢復。
至少一個層之氟聚合物通常為柔性材料。例如,氟聚合物具有小於約 75 MPa,諸如小於約 70 MPa 之撓曲模數,諸如約 20 MPa 至約 70 MPa,諸如約 20 MPa 至約 50 MPa 之撓曲模數,如藉由 ASTM D790 所量測。在一實施例中,氟聚合物具有小於約 40 MPa,諸如約 20 MPa 至約 40 MPa 之撓曲模數,如藉由 ASTM D790 所量測。在一實施例中,氟聚合物具有大於約 5%,諸如大於約 7%,諸如大於約 8%,或甚至大於約 10% 之屈服伸長度,如藉由 ASTM D790 所量測。應理解的是,撓曲模數及屈服伸長度可在任何上述最小值及最大值之間的範圍之內。
在一實施例中,該管可包括至少一個層,其包括聚烯烴。例如,內層、外層、或其組合可以為聚烯烴。在一實例中,聚烯烴可包括由包括 C2-C10 烯烴之單體形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金、或其任何組合。在一個實施例中,聚烯烴包括例如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯、辛烯、或其任何組合。示例性聚烯烴包括高密度聚乙烯 (HDPE)、中密度聚乙烯 (MDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE)、超低或極低密度聚乙烯 (VLDPE)、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、聚丙烯 (PP)、聚丁烯 (polybutene)、聚丁烯 (polybutylene)、聚戊烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、乙烯丙烯橡膠 (EPR)、乙烯辛烯共聚物、其摻合物、其混合物等。聚烯烴進一步包括任何基於烯烴的隨機共聚物、基於烯烴的抗衝共聚物、基於烯烴的嵌段共聚物、基於烯烴的特種彈性體、基於烯烴的特種塑性體、基於茂金屬的烯烴、其摻合物、其混合物等。在一具體實施例中,聚烯烴包括高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚乙烯共聚物、支化聚烯烴共聚物、聚丙烯、其摻合物、或其組合。在一實施例中,聚乙烯共聚物包括單體 (包括沿聚合物主鏈散佈之 C2-C10 烯烴) 之至少一個單體單元、或甚至兩個單體單元。在一具體實施例中,聚乙烯共聚物包括乙烯及辛烯之單體單元。如本文所用,「支化聚烯烴共聚物」係指聚烯烴,該聚烯烴包括至少一個單體單元或甚至兩個單體單元,其包括單體,該等單體包括 C2-C10 烯烴,其中一個單體單元提供聚合物主鏈,該聚合物主鏈也具有由與聚合物主鏈鏈接之至少一第二單體單元形成之次級聚合物鏈。在一實施例中,聚烯烴可包括丙烯酸、乙酸乙烯酯、離子聚合物、或其組合。
在一具體實施例中,聚烯烴與二烯彈性體摻合。二烯彈性體可以為由至少一二烯單體形成之共聚物。例如,二烯彈性體可以為乙烯、丙烯及二烯單體之共聚物 (EPDM)、熱塑性 EPDM 複合物、或其組合。示例性二烯單體可包括:共軛二烯,諸如丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等;包括 5 個至約 25 個碳原子之非共軛二烯,諸如 1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯、1,4-辛二烯等;環二烯,諸如環戊二烯、環己二烯、環辛二烯、二環戊二烯等;乙烯基環烯,諸如 1-乙烯基-1-環戊烯、1-乙烯基-1-環己烯等;烷基雙環壬二烯,諸如 3-甲基雙環-(4,2,1)-壬-3,7-二烯等;茚,諸如甲基四氫茚等;烯基降莰烯,諸如 5-亞乙基-2-降莰烯、5-亞丁基-2-降莰烯、2-甲基烯丙基-5-降莰烯、2-異丙烯基-5-降莰烯、5-(1,5-己二烯基)-2-降莰烯、5-(3,7-辛二烯基)-2-降莰烯等;三環二烯,諸如 3-甲基三環(5,2,1,0 2,6)-癸-3,8-二烯等;或其任何組合。在一實施例中,聚烯烴包括嵌段共聚物,該嵌段共聚物包括至少一硬相基質,其具有分散在硬相基質中之至少一軟相。在一具體實施例中,聚烯烴包括具有交聯乙烯、丙烯及二烯單體 (EPDM) 軟相之聚丙烯硬相基質。
聚烯烴通常為柔性材料。例如,聚烯烴具有小於約 75 MPa,諸如小於約 70 MPa 之撓曲模數,諸如約 20 MPa 至約 70 MPa,諸如約 20 MPa 至約 50 MPa 之撓曲模數,如藉由 ASTM D790 所量測。在一實施例中,聚烯烴具有小於約 40 MPa,諸如約 20 MPa 至約 40 MPa 之撓曲模數,如藉由 ASTM D790 所量測。在一實施例中,聚烯烴具有大於約 5%,諸如大於約 7%,諸如大於約 8%,或甚至大於約 10% 之屈服伸長度,如藉由 ASTM D790 所量測。應理解的是,撓曲模數及屈服伸長度可在任何上述最小值及最大值之間的範圍之內。
該管之至少一個層包括至少一種阻斷劑。在一實施例中,至少一種阻斷劑可以包括在內層、外層、或其組合中。設想任何阻斷劑。通常,至少一種阻斷劑為紫外線阻斷劑及可見光阻斷劑之組合,以實現穿過該管之透射百分比的降低。如本文所用,「阻斷」係指降低特定波長範圍內的光透射百分比。這可以藉由光吸收、反射、散射、或其組合來實現。阻斷劑可以係有機的或無機的,並且可以為溶解的染料或顆粒懸浮液。在一實施例中,至少一種阻斷劑將穿過管的 240 nm 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 99%。在一實施例中,至少一種阻斷劑包括紫外線阻斷劑劑、可見光阻斷劑、或其組合。取決於最終管所期望之特性,紫外線阻斷劑及可見光阻斷劑之任何組合可存在於內層、外層、或其組合中。在一實施例中,外層包括至少一種阻斷劑,並且內層基本上不含至少一種阻斷劑。在另一實例中,內層包括至少一種阻斷劑,並且外層基本上不含至少一種阻斷劑。如本文所用,「基本上不含」係指佔單層之總重量之按重量計小於約 1.0%,或甚至按重量計小於約 0.1%。
設想阻止紫外線範圍內之波長透射的任何紫外線阻斷劑。例如,UV 範圍通常為 100 nm 至 400 nm,其中 UVA 為 315 nm 至 400 nm,UVB 為 280 nm 至 315 nm,並且 UVC 為 100 nm 至 280 nm。應理解的是,設想任何紫外線阻斷劑,其阻斷在所述任何最小值及最大值之間的任何範圍之內之波長。在一實施例中,紫外線阻斷劑包括二苯基酮、苯并三唑、三嗪、草醯苯胺、氰基丙烯酸酯、金屬氧化物、或其組合。例如,紫外線阻斷劑包括但不限於:2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚];N-(2-乙氧基苯基)-N'-(4-乙基苯基)-乙烯二醯胺;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯乙基)苯酚;2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧基)苯酚;2-羥苯基-s-三嗪衍生物;1,3-雙-((2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基)-2,2-雙-(((2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基)甲基)-丙烷;2-羥基-4-n-辛氧基二苯基酮;2,2'-(1,4-亞苯基-二亞甲基)-雙丙二酸四乙基酯;2-三級丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)4-甲基-苯酮;2-[2H-苯并三唑-2-基]-4,6-雙(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚;2,2',4,4'-四羥二苯基酮;或其組合。作為紫外線阻斷劑之示例性金屬氧化物包括氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、或其組合。
設想阻止可見光範圍內之波長透射的任何可見光阻斷劑。可見光範圍通常為約 400 nm 至 800 nm。應理解的是,設想任何可見光阻斷劑,其阻斷在所述任何最小值及最大值之間的任何範圍之內之波長。示例性可見光阻斷劑包括蒽醌、苯并蒽酮、哌瑞酮 (perinone)、二苯并哌喃、無機顏料、染料、或其組合。染料及/或顏料包括但不限於紅色、黃色、橙色染料或顏料,或其組合。無機顏料包括任何合理的無機顏料,諸如氧化物、硫化物等,或其組合。特別而言,染料通常為溶解在聚合物中之小分子,而顏料為顆粒,並且在一些情況下為奈米顆粒,其懸浮在聚合物中。
當阻斷劑分散在氟聚合物中時,阻斷劑具有大於 300℃ 之降解溫度。例如,至少一阻斷劑在氟聚合物之加工條件下不會降解。
在一進一步實施例中,該管之任何層可包括任何所設想之添加劑。例如,內層、外層、或其組合可包括任何所設想之添加劑。添加劑可包括例如固化劑、抗氧化劑、填充劑、紫外線 (UV) 劑、染料、顏料、抗老化劑、增塑劑等,或其組合。在一實施例中,固化劑為被提供以增加及/或增強一個或多個層之交聯的交聯劑。在一進一步實施例中,與不包括固化劑之層相比,使用固化劑可以提供期望之特性,諸如降低小分子之滲透及改善層之彈性恢復。設想任何固化劑,諸如二羥基化合物、二胺化合物、有機過氧化物、硫化合物、或其組合。示例性二羥基化合物包括雙酚 AF。示例性二胺化合物包括六亞甲基二胺胺甲酸酯。在一實施例中,固化劑為有機過氧化物。設想任何量之固化劑。可替代地,一個或多個層可基本上不含交聯劑、固化劑、光引發劑、填充劑、增塑劑、或其組合。如本文所用,「基本上不含」係指佔單層之總重量之按重量計小於約 1.0%,或甚至按重量計小於約 0.1%。
在一實例中,至少一個層可以基本上由聚合物及至少一種阻斷劑組成。在一實例中,至少一個層之聚合物可以基本上由氟聚合物、聚烯烴、或其組合組成。在一實例中,氟聚合物可以基本上由四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯、偏氟乙烯及視情況的乙烯組成。在一實例中,聚烯烴可以基本上由至少一乙烯單體單元組成。在一實施例中,聚烯烴可以基本上由超低密度聚乙烯、乙烯辛烯共聚物、支化共聚物、或其組合組成。如本文所用,與至少一個層之聚合物結合使用之短語「基本上由…組成」排除了影響聚合物之基本及新特性的單體及聚合物之存在,儘管可以在聚合物中使用常用的加工劑及添加劑,諸如抗氧化劑,填充劑、UV 劑、染料、顏料、抗老化劑、及其任何組合。
在一實例中,至少一個層可以由聚合物及至少一種阻斷劑組成。在一實例中,至少一個層之聚合物可以由氟聚合物、聚烯烴、或其組合組成。在一實例中,氟聚合物可以由四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯、偏氟乙烯及視情況的乙烯組成。在一實例中,聚烯烴可以由至少一乙烯單體單元組成。在一實施例中,聚烯烴可以由超低密度聚乙烯、乙烯辛烯共聚物、支化共聚物、或其組合組成。
在一具體實施例中,該管具有期望之硬度。在一實施例中,該管之硬度為小於約 95,諸如約 20 至約 90,諸如約 40 至約 90,諸如約 40 至約 80,或甚至約 40 至約 65 之肖爾 A,如藉由 ASTM D2240 所量測。在一實施例中,該管為多層管,其中內層具有小於約 95,諸如約 20 至約 90,諸如約 40 至約 90,諸如約 40 至約 80,或甚至約 40 至約 65 之肖爾 A 硬度,如藉由 ASTM D2240 所量測。在一實施例中,該管為多層管,其中外層具有小於約 95,諸如約 20 至約 90,諸如約 40 至約 90,諸如約 40 至約 80,或甚至約 40 至約 65 之根據肖爾 A 硬度,如藉由 ASTM D2240 所量測。應理解的是,該硬度可在上述任何最小值與最大值之間的範圍之內。在一實施例中,多層管可具有肖爾硬度小於內層之肖爾硬度之外層。在另一實施例中,多層管可具有肖爾硬度大於內層之肖爾硬度之外層。在又一實施例中,多層管可具有肖爾硬度與內層之肖爾硬度相同之外層。
該管還可包括鄰近於內層及外層之連接層。在一示例性實施例中,連接層包括聚合物,諸如熱塑性材料或熱固性材料。例如,連接層可包括丙烯酸酯、環氧樹脂、酯、乙烯、胺、醯胺、四氟乙烯 (TFE)、偏氟乙烯 (VDF)、六氟丙烯 (HFP)、全氟乙烯基醚、聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸、乙酸乙烯酯、離子聚合物、其摻合物、或其組合。在一實施例中,連接層包括至少一個單體單元,其包括丙烯酸酯、乙烯、或其組合。
連接層可進一步包括助黏劑,其添加至連接層之聚合物,以增加連接層與其直接相鄰之至少一個層 (諸如外層、內層、或其組合) 的黏合力。例如,該助黏劑包括一助黏劑,其包含馬來酸酐接枝之 PVDF、矽烷基助黏劑、環氧基化學品、EVOH、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、縮醛共聚物、具有高極性之熱塑性塑膠、或其組合。
在一示例性實施例中,連接層之聚合物可進一步包括任何合理之添加劑,諸如交聯劑、助劑、光引發劑、填充劑、增塑劑、或其任何組合。設想任何增加及/或增強連接層之聚合物組成物的交聯之助劑。在一進一步實施例中,與不包括助劑之連接層相比,使用助劑可以提供期望之特性,諸如降低小分子之滲透及改善連接層之彈性恢復。設想任何助劑,諸如雙酚 AF、三芳基異氰脲酸酯 (TAIC)、三芳基氰脲酸酯 (TAC)、有機過氧化物、或其組合。設想任何合理量之助劑。可替代地,連接層可基本上不含交聯劑、助劑、光引發劑、填充劑、增塑劑、或其組合。如本文所用,「基本上不含」係指佔連接層之聚合物之總重量之按重量計小於約 1.0%,或甚至按重量計小於約 0.1%。
在一實例中,圖 1 包括具有兩層之示例性多層管 100 之圖示。例如,內層 102 可以結合到外層 104。特別而言,內層及外層 (102、104) 直接接觸,沒有任何中間層,諸如連接層。內層 102 具有內管腔 106,內管腔 106 限定流體流過之通道。內層 102 通常為氟聚合物、聚烯烴、或其組合,並且外層 104 通常為如上所述之氟聚合物、聚烯烴、或其組合。內層 102 及外層 104 可以為相同或不同之聚合物材料。此外,內層 102 及外層 104 可以包括相同或不同之至少一種阻斷劑。為內層 102 和外層 104 所選擇之材料取決於多層管 100 所需之最終特性。
返回圖 1,內層 102 比外層 104 薄。例如,多層管 100 之層之總厚度可為至少 3 密爾至約 1000 密爾,諸如約 3 密爾至約 500 密爾,或甚至約 3 密爾至約 100 密爾。在一實施例中,內層 102 之厚度在約 0.1 密爾至約 100 密爾之範圍內,諸如在約 0.5 密爾至約 100 密爾之範圍內,諸如在約 1 密爾至約 100 密爾之範圍內,諸如在約 1 密爾至約 50 密爾之範圍內,諸如在約 1 密爾至約 10 密爾之範圍內,或甚至在約 1 密爾至約 2 密爾之範圍內。外層 104 及視情況的其他層可以彌補該差異。在一實例中,外層 104 之厚度可以在約 0.1 密爾至約 100 密爾之範圍內,諸如在約 1 密爾至約 100 密爾之範圍內,諸如在約 2 密爾至約 50 密爾之範圍內,或甚至在約 5 密爾至約 50 密爾之範圍內。在一進一步實例中,外層 104 之厚度相對於內層 102 的厚度的比率為至少約 1.0,諸如至少約 1.5,諸如至少約 2.0,諸如至少約 5.0,或甚至至少約 10.0。應理解的是,厚度值可在上述任何最小值與最大值之間的範圍之內。
在一實施例中,可以處理至少一個層以提高內層 102 與外層 104 之間之黏合性。設想增大兩個相鄰層之間之黏合性的任何處理。例如,處理內層 102 與外層 104 直接相鄰之表面。進一步地,處理外層 104 與內層 102 直接相鄰之表面。在一實施例中,該處理可以包括表面處理、化學處理、鈉蝕刻、使用底漆、或其任何組合。在一實施例中,該處理可包括電暈處理、UV 處理、電子束處理、火焰處理、拉毛、萘鈉表面處理、或其任何組合。
在一實施例中,可設想任何後固化步驟。特別而言,後固化步驟包括任何熱處理、輻射處理、或其組合。可設想任何熱工況。在一實施例中,後固化步驟包括任何輻射處理,諸如電子束處理、伽馬處理、或其組合。在一實例中,伽馬輻射或電子束輻射在約 0.1 MRad 至約 100 MRad,諸如約 0.1 MRad 至 50 MRad,或甚至約 1 MRad 至 20 MRad。在一具體實施例中,可提供後固化步驟以消除任何殘留揮發物、增加層間和/或層內交聯、或實現其組合。
在一實例中,當該管為多層管時,外層之聚合物具有進一步的期望特性。例如,外層之聚合物具有比內層高得多之柔韌性,如由硬度 (durometer 或 hardness) 測試、抗拉強度測試、伸長度測試及柔韌性測試之組合所定義。
雖然在圖 1 中示出了兩層,但多層管 100 可進一步包括附加層 (未示出)。可設想任何附加層,諸如連接層、彈性體層、增強層、或其任何組合。設想附加層相對於內層及外層之任何位置。例如,任何附加層可設置在外層 104 之表面 108 上。在一實例中,附加層諸如增強層 (未示出) 可以結合在設置在外層 104 之表面 108 附近的附加層之內或之間。示例性增強層可以包括由聚酯、黏合改性聚酯、聚醯胺、聚芳醯胺、玻璃、金屬、或其組合等材料形成之線材、纖維、織物 (諸如梭織物、編織物、或其任何組合)。在一實施例中,多層管由如所述之內層及外層組成。在另一實施例中,該管係單層的。
在一具體實施例中,多層管諸如流體導管係藉由提供內層並施加外層以直接接觸內層之黏合表面而形成,諸如在不插入黏合劑或黏合增強層的情況下。內層之聚合物可以藉由任何設想之方法提供並且取決於為內層所選擇之聚合物。在一實施例中,聚合物可熔融加工。如本文所用,「可熔融加工」係指可以熔融及流動以擠出成任何合理形式諸如膜、管、纖維、模製品或片材之聚合物。例如,可熔融加工之聚合物橡膠為柔性材料。在一實施例中,聚合物經擠出、射出成型或心軸捲繞。在一示例性實施例中,內層之聚合物經擠出。在一實例中,內層之黏合表面經表面處理準備。在一實施例中,聚合物可以在多層管上施加任何其他層之前、之後或期間固化。可以使用多種固化技術諸如經由加熱、輻射或其任何組合在適當位置固化內層。固化可提供交聯聚合物內層。例如,當固化時,聚合物之單體單元之化學部分可以與外層之聚合物形成鍵。
外層包括如上所述之聚合物。該聚合物可以藉由任何設想之方法提供並且取決於為外層所選擇之聚合物。該方法可進一步包括藉由任何方法提供外層。提供外層取決於為外層所選擇之聚合物材料。在一實施例中,外層係「可熔融加工」之聚合物。如本文所用,「可熔融加工之聚合物」係指可以熔融及流動以擠出成任何合理形式諸如膜、管、纖維、模製品或片材之聚合物。在一實施例中,外層經擠出或射出成型。在一示例性實施例中,外層可以經擠出。在一具體實施例中,外層在內層上方擠出,並且外層被固化。可以使用多種固化技術諸如經由加熱、輻射或其任何組合在適當位置固化外層。固化可提供交聯聚合物外層。例如,當固化時,外層之單體單元之化學部分可以與內層之聚合物形成鍵。
在一實施例中,內層及外層經共擠出。有利地,內層及外層也可以同時固化,這可以增强两層之間之黏合強度。特別地,內層及外層在兩層之間具有內聚強度,即在內層及/或外層之結構完整性在兩種材料之間的結合失效之前失效時,發生內聚失效。
在一實施例中,當存在時,連接層通常藉由任何設想之方法提供並且取決於為連接層所選擇之材料。例如,連接層可以經擠出。在一實施例中,藉由將聚合物加熱至擠出黏度然後擠出聚合物來提供連接層。在一具體實施例中,連接層經擠出以直接接觸內層。在一實施例中,內層、連接層及外層之任何組合可以經共擠出。
有利地,內層、視情況的連接層及外層也可以同時黏合 (例如共擠出) 在一起,這可以增強各層之間之黏合強度。特別地,內層及外層在兩層之間具有內聚強度,即在內層及外層之結構完整性在兩種材料之間的結合失效之前失效時,發生內聚失效。在另一具體實施例中,內層、連接層及外層在三層之間具有內聚強度,即在內層、連接層及外層之結構完整性在三種材料之間的結合失效之前失效時,發生內聚失效。在一個具體實施例中,內層及連接層之間之黏合強度具內聚性。在一實施例中,連接層及外層之間之黏合強度具內聚性。
儘管通常被描述為管,但可設想任何合理之聚合物製品。聚合物製品可替代地採用膜、墊圈或流體導管之形式。例如,聚合物製品可以採用膜之形式,諸如層板或平面製品 (諸如隔片或墊圈)。在另一實例中,聚合物製品可以採用流體導管之形式,諸如管道、管 (pipe)、軟管或更具體而言柔性管道、油墨傳輸管、傳輸管道、泵管道、耐化學液體傳輸管道、餐具洗滌管道、洗衣管道、高純度管道、光滑內孔管道、或其任何組合。在一具體實施例中,該管可以用作需要耐化學性及柔韌性的管道或軟管。
管道包括限定該管之中心管腔之內表面。例如,可以提供對於所選之特定應用具有任何有用直徑大小之管道。在一實施例中,管道可具有高達約 5.0 英寸,諸如約 0.25 英寸、0.50 英寸及 1.0 英寸之外徑 (OD)。在一實施例中,管道可具有約 0.03 英寸至約 4.00 英寸,諸如約 0.06 英寸至約 1.00 英寸之內徑 (ID)。應理解的是,內徑可在上述任何最小值與最大值之間的範圍之內。
在一實施例中,所得之管可以具有另外期望之物理及機械特性。在一實施例中,在具有期望耐受性之情況下,與流體接觸之層 (諸如內層) 可特別適合於各種化學溶液。例如,內層在於 40℃ 下 28 天之浸泡條件下在化學溶液中具有不超過 20%,甚至不超過 15% 之重量變化。化學溶液包括例如單體、稀釋劑、油墨配製物、或其組合。示例性化學溶液包括例如低黏度稀釋劑、小單體稀釋劑、油墨配製物、或其組合。設想任何小單體稀釋劑,其包括但不限於:丙烯酸異莰酯 (IBOA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯 (HDDA)、N-乙烯基己內醯胺 (VCAP)、4-丙烯醯嗎啉 (ACMO)、乙烯基甲基噁唑烷酮 (VMOX)、2-(2-乙烯氧基乙氧基)丙烯酸乙酯 (VEEA)、或其組合。如本文所用,「低黏度」係指經由旋轉流變儀在 20℃ 與 40℃ 之間所量測之 2 mPa*s 至約 15 mPa*s 的動態黏度。
在一實施例中,該等管耐扭結,並且看起來透明或至少半透明。在一具體實施例中,該管具有期望之柔韌性及基本之清晰度或半透明性。例如,具有期望之柔韌性之管具有至少 0.5 英寸之彎曲半徑。該管之彎曲力至少為 3 (N) 牛頓,諸如至少 5 N,諸如至少 7 N,或甚至至少 10 N。在一實施例中,該管具有透明度以使穿過該管之流體流可見。在一實施例中,基於波長為 500 奈米、穿過 1 mm 厚之樣品之光的透射百分比,透明度大於約 50%,諸如大於 60%,或甚至大於 70%。在一實施例中,在約 600 nm 至 800 nm 之波長下的透射率至少為 80%。在另一實施例中,該管不透明,具有期望在柔韌性。
管道之應用非常廣泛。在一示例性實施例中,管道可用於需要耐化學性、耐紫外線及可見光性、及/或柔韌性之應用中,諸如數位印刷設備、家庭用品、工業、廢水、汽車、或其他應用。
許多不同態樣及實施例係可行的。一些該等態樣及實施例已於本文中描述。在閱讀本說明書之後,熟習本技術者將理解該等態樣及實施例僅係說明性,且並不限制本發明的範圍。實施例可根據如下列項之任何一或多者。
實施例 1.一種多層管,該多層管包括:內層,其包括聚合物,其中該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;以及外層,其相鄰於該內層,其中該外層包括聚合物,該聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;其中該內層、該外層、或其組合包括至少一種阻斷劑,其中該至少一種阻斷劑在 240 nm 至 450 nm 之間之波長下將透射百分比降低至少 99%。
實施例 2.一種形成多層管之方法,其包括:提供內層,該內層包括聚合物,其中聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;以及提供外層,該外層鄰近於內層,其中外層包括聚合物,該聚合物包含氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其組合;其中內層、外層、或其組合包括至少一阻斷劑,其中至少一阻斷劑將 240 nm 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 99%。
實施例 3.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物包括至少一個單體單元,包括:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、或其組合;以及其中視情況地,乙烯、丙烯、或其任意組合中之至少一者。
實施例 4.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物包括至少三個單體單元,其中該等單體單元包括偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、全氟乙烯基醚、乙烯、或其組合。
實施例 5.如實施例 4 之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物包括四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯及偏氟乙烯之三元共聚物。
實施例 6.如實施例 5 之多層管或形成多層管之方法,其中該偏氟乙烯以佔氟聚合物之總重量之按重量計小於約 50%,諸如按重量計小於約 40%,諸如按重量計小於約 30%,或甚至按重量計小於約 20% 之量存在。
實施例 7.如實施例 5 之多層管或形成多層管的之方法,其中該四氟乙烯以佔氟聚合物之總重量之按重量計大於約 30%,諸如按重量計大於約 40%,諸如按重量計大於約 50%,或甚至按重量計大於約 60% 之量存在。
實施例 8.如實施例 4 之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物包括四氟乙烯 (TFE)、六氟丙烯、偏氟乙烯及乙烯之四元聚合物。
實施例 9.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物具有小於約 40 MPa 之撓曲模數。
實施例 10.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該聚烯烴包括單體,該單體包括 C2-C10 烯烴。
實施例 11.如實施例 10 之多層管或形成多層管之方法,其中該聚烯烴包括高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚乙烯共聚物、支化聚烯烴共聚物、聚丙烯、其摻合物、或其組合。
實施例 12.如實施方案 10 之多層管或形成多層管之方法,其中該聚烯烴與二烯彈性體摻合。
實施例 13.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該至少一種阻斷劑包括紫外線阻斷劑、可見光阻斷劑、或其組合。
實施例 14.如實施例 13 之多層管或形成多層管之方法,其中該紫外線阻斷劑包括二苯基酮、苯并三唑、三嗪、草醯苯胺、氰基丙烯酸酯、金屬氧化物、或其組合。
實施例 15.如實施例 14 之多層管或形成多層管之方法,其中該紫外線阻斷劑包含但不限於:2,2'-亞甲基雙[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚];N-(2-乙氧基苯基)-N'-(4-乙基苯基)-乙烯二醯胺;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯乙基)苯酚;2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧基)苯酚;2-羥苯基-s-三嗪衍生物;1,3-雙-((2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基)-2,2-雙-(((2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基)甲基)-丙烷;2-羥基-4-n-辛氧基二苯基酮;2,2'-(1,4-亞苯基-二亞甲基)-雙丙二酸四乙基酯;2-三級丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)4-甲基-苯酮;2-[2H-苯并三唑-2-基]-4,6-雙(1-甲基-1-苯乙基)-苯酚;2,2',4,4'-四羥二苯基酮;或其組合。
實施例 16.如實施例 14 之多層管或形成多層管之方法,其中該金屬氧化物包括氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、或其組合。
實施例 17.如實施例 13 之多層管或形成多層管之方法,其中該可見光阻斷劑包含蒽醌、苯并蒽酮、哌瑞酮、二苯并哌喃、無機顏料、染料、或其組合。
實施例 18.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該阻斷劑具有大於 300℃ 之降解溫度。
實施例 19.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該多層管具有透明度以使穿過該多層管之流體流可見。
實施例 20.如實施例 19 之多層管或形成多層管之方法,其中基於波長為 500 奈米、穿過 1 mm 厚之樣品之光的透射百分比,該透明度大於約 50%,諸如大於 60%,或甚至大於 70%。
實施例 21.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該多層管具有 95 或更小,諸如約 40 至約 90,或甚至約 40 至約 80 之肖爾 A 硬度。
實施例 22.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該內層具有 95 或更小,諸如約 40 至約 90,或甚至約 40 至約 80 之肖爾 A 硬度。
實施例 23.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物具有至少 67 重量%,諸如至少 70 重量%,或甚至至少 73 重量% 之標稱聚合物氟含量。
實施例 24.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該氟聚合物具有小於約 50%,諸如小於約 30%,或甚至小於約 10% 之結晶度。
實施例 25.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中於 40℃ 在 28 天之浸泡條件下,該內層在化學溶液中之重量增加不超過 20%,甚至不超過 15%。
實施例 26.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其進一步包括相鄰於內層及外層之連接層。
實施例 27.如實施例 26 之多層管或形成多層管之方法,其中該連接層包括丙烯酸酯、環氧樹脂、酯、乙烯、胺、醯胺、TFE、VDF、HFP、全氟乙烯基醚、聚氨酯、苯乙烯嵌段共聚物、其摻合物、或其組合。
實施例 28.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該內層比該外層薄。
實施例 29.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該外層具有約 95 或更小,諸如約 40 至約 90,或甚至約 40 至約 80 之肖爾 A 硬度。
實施例 30.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該內層直接設置在該外層上。
實施例 31.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該內層、該外層、或其組合基本上不含填充劑。
實施例 32.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中任何層均進一步包括固化劑。
實施例 33.如實施例 32 之多層管或形成多層管之方法,其中該固化劑包括二羥基化合物、二胺化合物、有機過氧化物、硫化合物、或其組合。
實施例 34.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該多層管為油墨管、蠕動泵管、耐化學液體輸送管、餐具洗滌管、洗衣管、或其組合。
實施例 35.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該多層管具有小於約 0.7 英寸之最小彎曲半徑。
實施例 36.如前述實施例中任一項之多層管或形成多層管之方法,其中該多層管具有小於 10 牛頓之最大彎曲力。
實施例 37.一種管,其包括:至少一個層,其包括聚合物和至少一種阻斷劑,其中聚合物包括氟聚合物、聚烯烴、其摻合物、或其的組合,並且其中至少一種阻斷劑將 240 nm 至 450 nm 之間之波長下的透射百分比降低至少 99%。
實施例 38.如實施例 2 之方法,其中提供該內層及該外層包括擠出該內層及該外層。
實施例 39.如實施例 38 之方法,其中提供該內層及該外層包括共擠出該內層及該外層。
實施例 40.如實施例 2 之方法,其進一步包括固化內層、外層、或其組合。
實施例 41.如實施例 2 之方法,其進一步包括應用包括熱處理、輻射處理或其組合之後處理步驟。
實施例 42.如實施例 41 之方法,其中該輻射處理包括電子束處理、伽馬處理、或其組合。
提供以下實例以更好地揭示並教導本發明之程序及組成物。它們僅用於說明目的,並且必須認為,可以進行微小變化及改變而不會實質性地影響如以下專利範圍中所述的本發明之精神及範圍。 實例 多層管道之實例
對於侵蝕性很強之油墨成分,可能會擔心顏料或 UV 吸收劑會從管道中浸出,因此可能期望包括薄的透明襯套或薄的透明護套。在這種類型之多層結構中,透明層充當油墨與 UV 阻斷內層之間之屏障,以防止顏料或吸收劑浸出。
例如,兩層結構可包括壁厚為 0.030 至 0.100 英寸之 UV 吸收聚烯烴層,其具有 0.003 至 0.015 英寸厚之透明 HDPE 襯套。
2 層結構之另一實例可包括壁厚為 0.030 至 0.100 英寸之 UV 吸收 THV 層,其具有 0.003 至 0.015 英寸之透明 THV 襯套。
3 層結構之實例可包括壁厚為 0.030 至 0.100 英寸之 UV 吸收聚烯烴層,其具有 0.003 至 0.015 英寸厚之透明 HDPE 襯套及 0.003 至 0.030 英寸厚之透明 HDPE 護套。
3 層結構之另一實例可包括壁厚為 0.030 至 0.100 英寸之 UV 吸收 THV 層,其具有 0.003 至 0.015 英寸厚之透明 THV 襯套及 0.003 至 0.030 英寸厚之透明 THV 護套。
三層或五層管道結構可以被使用以便將氟化襯套或護套與聚烯烴 UV 阻斷層配對,並且包括用於黏合的連接層。
例如,可使用具有 0.002 至 0.010 英寸厚之連接層及 0.003 至 0.015 英寸厚之透明 THV 襯套的 0.030 至 0.100 英寸厚之 UV 吸收聚烯烴管來構造三層管。
5 層管之實例為 0.030 至 0.100 英寸厚之 UV 吸收聚烯烴管,其具有在任一側上之兩個 0.002 至 0.010 英寸厚之連接層,以及 0.003 至 0.015 英寸厚之 THV 護套及襯套。 UV 阻斷測試
約 2 英寸之半透明聚烯烴管道混合了 UV 阻斷添加劑及黃色顏料,以及作為正負對照條件之黑色管道及透明管道,填充有光固化油墨,其在曝露於 300 至 450 nm 之間之光下時會聚合並硬化。組合件之任一端用不透明塞子 (諸如金屬定位銷) 牢固地蓋住,這樣光就不能從側面進入該管。使用廣譜金屬鹵化物燈照射該組合件,該燈之發射光譜包括 365 nm 及 405 nm 之波段。利用在 275 至 450 nm 波長範圍內校準之光學儀及探頭量測該燈之光強度。計算曝光時間,使得該波長範圍內之曝光劑量為約 16 J/cm 2。曝露後,移除塞子並檢查該管道之內部是否有固化材料之跡象。黑色管道及著色管道沒有顯示任何固化或明顯黏度變化之跡像。用泡沫棉籤輕輕刮擦管道之內部;未觀察到表層固化之跡象。反之,透明管道內部之油墨已經完全凝固。因此,觀察到半透明黃色著色管道具有良好之 UV 及低波長可見光阻斷能力。 浸泡測試
七種示例性材料 (包括呈飾板或擠出管形式、具有各種彎曲模數之氟彈性體及 (非氟化) 聚烯烴彈性體) 於 40°C 在各種稀釋劑中經由完全浸入而浸泡四個星期。 表 1:氟化材料
標籤 材料
氟化 #1 熱塑性氟彈性體
氟化 #2 P(TFE-HFP-VDF)
氟化 #3 P(TFE-HFP-VDF),其單體比率與氟化 #2 不同
氟化 #4 P(TFE-HFP-VDF) ,其單體比率與氟化#2 及 #3 不同
氟化 #5 氟彈性體
氟化 #6 ETFE (乙烯四氟乙烯)
氟化 #7 氟化乙烯丙烯
表 2
標籤 材料
非氟化 #1 EPDM
非氟化 #2 聚丙烯 (PP)
非氟化 #3 高密度聚乙烯
非氟化 #4 烯烴共聚物
非氟化 #5 烯烴共聚物,其硬度與非氟化 #4 不同
非氟化 #6 烯烴共聚物,其硬度與非氟化 #4 及 #5 不同
非氟化 #7 烯烴共聚物,其硬度與非氟化 #4、#5 及 #6 不同
非氟化 #8 聚烯烴基雙層管道
記錄飾板或管之重量百分比變化作為溶劑吸收率之量度。結果可從下圖看出:圖 2A 及圖 2B。對於非氟化材料,丙烯酸异莰酯 (IBOA) 最具侵蝕性,而正乙烯基己內醯胺 (VCAP) 往往對一些氟彈性體產生更大的影響。兩種氟化材料 (圖 2A 中之 #6 及 #7) 對 IBOA、HDDA 或 VCAP 之吸收率最低。取決於使用條件、輸送流體組成及成本,一種或多種管道組成物可能係合適的。 最小彎曲半徑
在安裝在 Instron 儀器上之測試夾具上完成測試。所用之稱重傳感器為 100N,並且測試速度為 40 mm/min。關於最小彎曲半徑,其為允許管道彎曲而不使其扭結或損壞的最小允許半徑。因此,彎曲半徑愈小,材料之柔韌性就愈大。因此,最小彎曲半徑 (MBR) 可用於表徵管道之柔韌性或耐扭結性。在 MBR 測試中,管道彎曲成 U 形並插入頂部及底部壓板之凹槽中。記錄壓板之間之起始距離。當測試開始時,以一定速度移動頂部壓板以進一步彎曲管道。記錄作為十字頭位置函數之力。確定扭結處之彎曲半徑,並且峰值力通常出現在扭結發生時,其為最大彎曲力。
圖 3 為對耐化學性能及最小彎曲半徑之圖形描述。圖 4 為對耐化學性能及最大彎曲力之圖形描述。
請注意,並非上文一般說明或實例中所述的所有行為均係需要,可能並不需要特定行為的一部分,並且除了所述者之外的一或多種進一步行為可予執行。又進一步地,所列出的行為之順序不一定是它們的執行順序。
在前述說明書中,已經參考特定實施例描述了概念。然而,本發明所屬技術領域中具有通常知識者將理解,可以進行各種修改和變化,而不脫離所附申請專利範圍中所闡述的本發明的範圍。因此,說明書和圖式被認為是說明性的而非限制性的,並且所有此類修改均落入本發明的範圍內。
益處、其他優點及解決問題之技術手段已於上文針對特定實施例而描述。然而,益處、優點、解決問題之技術手段以及可造成任何益處、優點、解決問題之技術手段發生或變得更加顯著之任何特徵不應被解釋為任何或所有請求項之關鍵、所需或必要特徵。
在閱讀說明書之後,為求明確,具有通常知識者應當理解在本文單獨的實施例的上下文中描述的特徵也可以在單個實施例中組合提供。相反,為簡潔起見,在單個實施例的上下文中描述的各種特徵亦可單獨提供或以任何次組合來提供。進一步地,對範圍所引用的值包括該範圍內的各個及每個值。
100:多層管 102:內層 104:外層 106:內管腔 108:表面
藉由參考附圖,可以更好地理解本揭露,且其眾多特徵和優點對於具有通常知識者而言是顯而易見的。 圖 1 包括示例性多層管之圖示。 圖 2A 包括曝露於浸泡測試之示例性氟化材料之圖形描繪。 圖 2B 包括曝露於浸泡測試之示例性非氟化材料之圖形描繪。 圖 3 包括示出示例性氟化及非氟化材料之耐化學性能及最小彎曲半徑之圖形描繪。 圖 4 包括示出示例性氟化及非氟化材料之耐化學性能及最大彎曲力之圖形描繪。 在不同附圖中使用相同的附圖標記,表示相似或相同的物件。
100:多層管
102:內層
104:外層
106:內管腔
108:表面

Claims (12)

  1. 一種多層管,該多層管係由下列所組成:內層及外層,該內層包含聚合物,其中該聚合物包含氟聚合物、該氟聚合物之摻合物、聚烯烴、該聚烯烴之摻合物,或其組合,其中該聚合物具有藉由ASTM D790所量測之小於約75MPa之撓曲模數,及該內層提供定義該多層管之中心管腔之內表面;以及該外層直接接觸該內層,其中該外層包含聚合物,該聚合物包含氟聚合物、該氟聚合物之摻合物、聚烯烴、該聚烯烴之摻合物,或其組合,其中該聚合物具有藉由ASTM D790所量測之小於約75MPa之撓曲模數;其中該內層、該外層、或其組合包含至少一種阻斷劑,其中該至少一種阻斷劑在240nm至450nm之間之波長下將透射百分比降低至少99%。
  2. 如請求項1之多層管,其中該氟聚合物包含至少一個單體單元,該單體單元包含四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯(vinylidene fluoride)、偏二氟乙烯(vinylidene difluoride)、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚(perfluoropropyl vinyl ether)、全氟甲基乙烯基醚(perfluoromethyl vinyl ether),或其組合;以及視情況地包含乙烯、丙烯、或其任何組合中之至少一者。
  3. 如請求項1之多層管,其中該氟聚合物包含至少三個單體單元,其中該等單體單元包含偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、全氟乙烯基醚(perfluorovinyl ether)、乙烯、或其組合。
  4. 如請求項1之多層管,其中該至少一種阻斷劑包含紫外線阻斷劑、可見光阻斷劑、或其組合。
  5. 如請求項4之多層管,其中該紫外線阻斷劑包含二苯基酮(benzophenone)、苯并三唑(benzotriazole)、三嗪(triazine)、草醯苯胺(oxanilide)、氰基丙烯酸酯(cyranoacrylate)、金屬氧化物、或其組合。
  6. 如請求項4之多層管,其中該可見光阻斷劑包含蒽醌(anthroquinone)、苯并蒽酮(benzanthrone)、哌瑞酮(perinone)、二苯并哌喃(xanthene)、無機顏料、染料、或其組合。
  7. 如請求項1之多層管,其中多層管具有透明度以可視化通過該多層管之流體流動。
  8. 如請求項1之多層管,其中該內層在28天40℃之浸泡條件下在化學溶液中具有不大於20%之重量增加。
  9. 如請求項1之多層管,其中該多層管具有小於約0.7英寸之最小彎曲半徑。
  10. 如請求項1之多層管,其中該氟聚合物係由均聚物、共聚物、三元共聚物,或由單體形成之聚合物摻合物所形成,且該聚烯烴包含由包括C2-C10烯烴之單體形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金,或其組合。
  11. 一種管,該管係由下列所組成:單層,其包含聚合物及至少一種阻斷劑,其中該聚合物包含氟聚合物、該氟聚合物之摻合物、聚烯烴、該聚烯烴之摻合物,或其組合,其中該聚合物具有藉由ASTM D790所量測之小於約75MPa之撓曲模數,且其中該至少一種阻斷劑在240nm至450nm之間之波長下將透射百分比降低至少99%。
  12. 如請求項11之管,其中該氟聚合物係由均聚物、共聚物、三元共聚物,或由單體形成之聚合物摻合物所形成,且該聚烯烴包含由包括C2-C10烯烴之單體形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金,或其組合。
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