DE10064656A1 - A housing material useful for fuel cell stacks and for the inner cladding of gas pressure vessels has at least one layer of liquid crystalline plastics and/or at least one layer of polyarylene sulfide - Google Patents

A housing material useful for fuel cell stacks and for the inner cladding of gas pressure vessels has at least one layer of liquid crystalline plastics and/or at least one layer of polyarylene sulfide

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DE10064656A1
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polyarylene sulfide
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Abstract

A housing material with at least one layer of liquid crystalline plastics and/or at least one layer of polyarylene sulfide, if necessary in combination with another plastics material or metals is new. An Independent claim is included for a housing, e.g. for fuel cell stacks, having at least one layer of the above housing material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Materialien zur Herstellung von Gehäusen mit niedriger Gaspermeation. Besonders geeignet sind die erfindungsgemäßen Materialien zur Herstellung von Gehäusen für Brennstoffzellenstapel, vereinfachend Brennstoffzellen genannt.The present invention relates to materials for the manufacture of housings low gas permeation. Those according to the invention are particularly suitable Materials for the manufacture of housings for fuel cell stacks, simplifying Called fuel cells.

Brennstoffzellen zur Gewinnung von elektrischer Leistung und Wärme werden derzeit intensiv weiterentwickelt. Ziel ist unter anderem der Einsatz als Energiequelle in Kraftfahrzeugen, die Verwendung in dezentralen kombinierten Heizkraftanlagen oder in transportablen Stromgeneratoren. Dabei konzentriert sich die Forschung und Entwicklung auf die Steigerung der Energiedichten, Leistungsausbeuten und Verfahren zur Reformierung von Methanol oder Kohlenwasserstoffen. Aufgrund der niedrigen Zellenspannung der einzelnen Brennstoffzellen werden diese zu sogenannten Stapeln in Serie geschaltet. Wesentlich für das Funktionieren von Brennstoffzellen sind zudem Gehäuse, in denen diese Brennstoffzellenstapel gasdicht eingesetzt sind.Fuel cells for the generation of electrical power and heat currently intensively developed. One of the goals is to use it as an energy source in motor vehicles, use in decentralized combined heating and power plants or in portable power generators. The research and Development on increasing energy densities, power yields and Process for reforming methanol or hydrocarbons. Due to the low cell voltage of the individual fuel cells, these become too so-called stacks connected in series. Essential for the functioning of Fuel cells are also housings in which these fuel cell stacks are used gastight.

Für Gehäuse von Brennstoffzellenstapeln sind die folgenden Eigenschaften von besonderer Bedeutung:
The following properties are of particular importance for housings of fuel cell stacks:

  • - Hohe Festigkeit des Gehäuses bei den gewünschten Einsatztemperaturen- High strength of the housing at the desired operating temperatures
  • - Flammwidrigkeit- flame resistance
  • - Niedrige Permeationsraten gegen die Betriebsgase der Brennstoffzelle insbesondere Wasserstoff, Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methanol, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe- Low permeation rates against the operating gases of the fuel cell in particular hydrogen, water vapor, oxygen, carbon monoxide, Carbon dioxide, methanol, saturated and unsaturated hydrocarbons
  • - Dimensionstabilität- dimensional stability
  • - Korrosionsbeständigkeit- corrosion resistance
  • - Herstellbarkeit in großen Stückzahlen- Producibility in large numbers

Für den nichtstationären Einsatz bzw. für eine möglichst hohe Energiedichte ist auch ein geringes Gewicht von besonderer Bedeutung.Also for non-stationary use or for the highest possible energy density a low weight of particular importance.

Bislang sind noch keine geeigneten Gehäuse oder Materialien beschrieben worden, die gleichzeitig alle Forderungen für die Herstellung von Gehäusen für Brennstoffzellenstapel erfüllen.No suitable housings or materials have yet been described, which all requirements for the manufacture of housings for Meet fuel cell stacks.

In der OS DE 197 24 428 ist ein Gehäuse für Brennstoffzellenstapel beschrieben. Wesentlich hierbei ist die Anordnung von Verstärkungsrippen. Als Gehäusematerialien sind allgemein Kunststoff und Metall, bevorzugt Leichtmetall genannt. Genaueres zur Materialauswahl ist nicht offenbart.A housing for fuel cell stacks is described in OS DE 197 24 428. The arrangement of reinforcing ribs is essential here. As Housing materials are generally plastic and metal, preferably light metal called. More details on the choice of materials are not disclosed.

Eine niedrige Gaspermeationsrate gegenüber Wasserstoff ist für die Herstellung von Brennstoffzeilen von entscheidender Bedeutung, weshalb zur Verwendung in Brennstoffzellen, aber auch zur Fertigung von Wasserstoff-Druckgasflaschen, üblicherweise Metall, insbesondere spezielle Metallegierungen, eingesetzt werden, da bislang nur diese ausreichend hohe Barriereeigenschaften besitzen. Nachteilig ist hierbei jedoch das hohe Gewicht, die hohen Fertigungskosten und die schwierige Verarbeitung des Materials.A low gas permeation rate towards hydrogen is essential for the production of Fuel lines critical, which is why for use in Fuel cells, but also for the production of hydrogen compressed gas cylinders, usually metal, in particular special metal alloys, are used, since so far only these have sufficiently high barrier properties. The disadvantage is however, the high weight, the high manufacturing costs and the difficult Processing of the material.

Es besteht Bedarf an Gehäusen, die flammwidrig sind, hohe Festigkeit und eine hohe Wärmeformbeständigkeit aufweisen.There is a need for housings that are flame retardant, high strength and one have high heat resistance.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Gehäusematerial zu entwickeln, das hohe Festigkeit mit niedriger Gaspermeabilität verbindet, korrosionsfest und in einem für die Massenproduktion geeigneten Verfahren verarbeitbar ist.It was therefore the task to develop a housing material that was high Combines strength with low gas permeability, corrosion-resistant and in one for suitable for mass production processes.

Die Aufgabe wird durch ein Gehäusematerial gelöst, welches ein- oder mehrschichtig sein kann, wobei mindestens eine Schicht aus einem flüssigkristallinen Kunststoff (LCP) und/oder mindestens eine Schicht aus einem Polyarylensulfid, bevorzugt PPS (Poly-para-phenylensulfid), gegebenenfalls auch in Kombination mit weiteren Kunststoffen oder Metallen besteht. Überraschend wurde gefunden, daß LCP- Produkte eine extrem niedrige Gaspermeationsrate gegenüber Wasserstoff aufweisen. Ebenso überraschend war die im Vergleich zu anderen Werkstoffen ebenfalls niedrige Gaspermeationsrate von Polyarylensulfiden und ihren Compounds gegen Wasserstoff.The task is solved by a housing material that has one or more layers can be, wherein at least one layer of a liquid crystalline plastic (LCP) and / or at least one layer of a polyarylene sulfide, preferred PPS (poly-para-phenylene sulfide), optionally also in combination with others Plastics or metals. Surprisingly, it was found that LCP Products have an extremely low gas permeation rate compared to hydrogen exhibit. It was just as surprising when compared to other materials  also low gas permeation rate of polyarylene sulfides and their Compounds against hydrogen.

Die Gaspermeationsrate von flüssigkristallinen Kunststoffen und Polyarylensulfiden gegenüber Wasserstoff liegt deutlich unter den Gaspermeationsraten üblicher Kunststoffe, wie Polyolefinen (Polyethylen, Polypropylen) oder Polyethylenterephthalat.The gas permeation rate of liquid crystalline plastics and polyarylene sulfides compared to hydrogen is clearly below the gas permeation rates more common Plastics, such as polyolefins (polyethylene, polypropylene) or Polyethylene terephthalate.

Durch die ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit von LCP und LCP-Compounds und von PPS und PPS Compounds, verbunden mit guten Barriereeigenschaften, geringem Gewicht und ihrer leichten Verarbeitbarkeit sind diese Materialien besonders vorteilhaft zur Herstellung von Brennstoffzellengehäusen.The excellent chemical resistance and corrosion resistance of LCP and LCP compounds and of PPS and PPS compounds, associated with good barrier properties, low weight and easy processing these materials are particularly advantageous for the production of Fuel cell housings.

Die verwendeten Gehäusematerialien besitzen bei 150°C einen Permeationskoeffizienten von kleiner 2000 cm3/(m2.d.bar), vorteilhaft von kleiner 700 cm3/(m2.d.bar), insbesondere kleiner 600 cm3(m2.d.bar). Bei einer Temperatur von 40°C liegt der Permeationskoeffizient bei kleiner 400 cm3/(m2.d.bar), vorteilhaft kleiner 300 cm3/(m2.d.bar), insbesondere kleiner 100 cm3/(m2.d.bar).The housing materials used have a permeation coefficient of less than 2000 cm 3 / (m 2 .d.bar) at 150 ° C, advantageously less than 700 cm 3 / (m 2 .bar), in particular less than 600 cm 3 (m 2 . d.bar). At a temperature of 40 ° C, the permeation coefficient is less than 400 cm 3 / (m 2 .d.bar), advantageously less than 300 cm 3 / (m 2 .d.bar), in particular less than 100 cm 3 / (m 2 . d.bar).

Erfindungsgemäß können die an sich bekannten Polyarylensulfide eingesetzt werden. Geeignete Materialien werden zum Beispiel beschrieben in Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, Hanser-Verlag, 27. Ausgabe, auf den Seiten 495 bis 498, worauf Bezug genommen wird. Vorteilhaft sind thermoplastische Polyarylensulfide. Besonders vorteilhaft ist Polyphenylensulfid, PPS.According to the invention, the polyarylene sulfides known per se can be used become. Suitable materials are described for example in Saechtling, Plastic paperback, Hanser Verlag, 27th edition, on pages 495 to 498, what is referred to. Thermoplastic polyarylene sulfides are advantageous. Polyphenylene sulfide, PPS, is particularly advantageous.

Polyarylensulfide können über dihalogenierte aromatische Verbindungen hergestellt werden. Bevorzugte dihalogenierte aromatische Verbindungen sind p-Dichlorbenzol, m-Dichlorbenzol, 2,5-Dichlortoluol, p-Dibrombenzol, 1,4-Dichlornaphthalin, 1- Methoxy-2,5-dichlorbenzol, 4,4'-Dichlorbiphenyl, 3,5-Dichlorbenzoesäure, 4,4'- Dichlordiphenylether, 4,4'-Dichlodiphenylsulfon, 4,4'-Dichlordiphenylsulfoxid und 4,4'-Dichlordiphenylketon. Andere halogenierte Verbindungen wie beispielsweise trihalogenierte Aromaten können in geringen Mengen eingesetzt werden, um die Eigenschaften des Polymeren gezielt zu beeinflussen. Polyarylene sulfides can be made via dihalogenated aromatic compounds become. Preferred dihalogenated aromatic compounds are p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, p-dibromobenzene, 1,4-dichloronaphthalene, 1- Methoxy-2,5-dichlorobenzene, 4,4'-dichlorobiphenyl, 3,5-dichlorobenzoic acid, 4,4'- Dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlodiphenyl sulfone, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfoxide and 4,4'-dichlorodiphenyl ketone. Other halogenated compounds such as trihalogenated aromatics can be used in small amounts to achieve the To influence the properties of the polymer in a targeted manner.  

Erfindungsgemäß wird als Polyarylensulfid bevorzugt eingesetzt. Polyphenylensulfid (PPS), ist ein teilweise kristallines Polymer mit der allgemeinen Formel:
According to the invention, polyarylene sulfide is preferably used. Polyphenylene sulfide (PPS) is a partially crystalline polymer with the general formula:

wobei n < 1 ist und das Polymer mindestens eine Molmasse (Mw) von größer 200 g/mol besitzt.where n <1 and the polymer has at least a molecular weight (M w ) of greater than 200 g / mol.

Erfindungsgemäß können ferner die an sich bekannten flüssigkristallinen Kunststoffe eingesetzt werden. Bezüglich des Typs der verwendeten Materialien bestehen keine Einschränkungen, vorteilhaft sind jedoch Materialien, die sich thermoplastisch verarbeiten lassen. Besonders geeignete Materialien sind zum Beispiel in Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, Hanser-Verlag, 27. Ausgabe, auf den Seiten 517 bis 521 beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Vorteilhaft einsetzbare Materialien sind Polyterephthalate, Polyisophthalate, PET-LCP, PBT- LCP, Poly(m-phenylenisophthalamid), PMPI-LCP, Poly(p-phenylenphthalimid), PPTA-LCP, Polyarylate, PAR-LCP, Polyestercarbonate, PEC-LCP, Polyazomethine, Polythioester, Polyesteramide, Polyesterimide. Besonders vorteilhaft sind auf p- Hydroxybenzoesäure basierende flüssigkristalline Kunststoffe wie Copolyester und Copolyesteramide. Ganz besonders vorteilhaft als flüssigkristalline Kunststoffe einzusetzen sind im allgemeinen vollaromatische Polyester, die anisotrope Schmelzen bilden und mittlere Molekulargewichte (Mw = Gewichtsmittel) von 2000 bis 200000, bevorzugt von 3500 bis 50000 und insbesondere von 4000 bis 30000 g/mol aufweisen. Eine geeignete Klasse flüssigkristalliner Polymere ist beschrieben in US-A-4 161 470, worauf Bezug genommen wird. Es handelt sich dabei um Naphthoyl-Copolyester mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel I und II
According to the invention, the liquid-crystalline plastics known per se can also be used. There are no restrictions with regard to the type of materials used, but materials which can be processed thermoplastically are advantageous. Particularly suitable materials are described, for example, in Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, Hanser-Verlag, 27th edition, on pages 517 to 521, to which reference is made. Materials which can advantageously be used are polyterephthalates, polyisophthalates, PET-LCP, PBT-LCP, poly (m-phenylene isophthalamide), PMPI-LCP, poly (p-phenylene phthalimide), PPTA-LCP, polyarylates, PAR-LCP, polyester carbonates, PEC-LCP, Polyazomethines, polythioesters, polyester amides, polyester imides. Liquid-crystalline plastics based on p-hydroxybenzoic acid, such as copolyesters and copolyesteramides, are particularly advantageous. Fully aromatic polyesters which form anisotropic melts and have average molecular weights (Mw = weight average) of from 2000 to 200000, preferably from 3500 to 50,000 and in particular from 4000 to 30,000 g / mol, are generally very particularly advantageously used as liquid-crystalline plastics. A suitable class of liquid crystalline polymers is described in US-A-4 161 470, which is incorporated by reference. These are naphthoyl copolyesters with recurring structural units of the formula I and II

worin T ausgewählt ist aus einem Alkylrest, einem Alkoxyrest, jeweils mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einem Halogen, vorzugsweise Chlor, Brom oder Fluor, s bedeutet Null oder eine ganze Zahl 1, 2, 3 oder 4, wobei im Falle mehrerer Reste T diese unabhängig voneinander gleich oder verschieden sind. Die Naphthoyl- Copolyester enthalten 10 bis 90 Mol-%, vorzugsweise 25 bis 45 Mol-% Struktureinheiten der Formel I und 90 bis 10 Mol-%, vorzugsweise 85 bis 55 Mol-% Struktureinheiten der Formel II, wobei sich die Anteile der Struktureinheiten der Formeln I und II auf 100 Mol-% ergänzen.wherein T is selected from an alkyl radical, an alkoxy radical, each with 1 to 4 Carbon atoms or a halogen, preferably chlorine, bromine or fluorine, see means zero or an integer 1, 2, 3 or 4, where in the case of several radicals T these are independently the same or different. The naphthoyl Copolyesters contain 10 to 90 mol%, preferably 25 to 45 mol% Structural units of the formula I and 90 to 10 mol%, preferably 85 to 55 mol% Structural units of the formula II, the proportions of the structural units of the Add formulas I and II to 100 mol%.

Weitere für die erfindungsgemäßen Gehäusematerialien geeignete flüssigkristalline Polyester sind in EP-A-0 278 066 und US-A-3 637 595 beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Die dort angeführten Oxybenzoylcopolyester enthalten Struktureinheiten der Formeln III, IV und V, wobei jeweils ein oder mehrere genannte Struktureinheiten vorliegen können. Other liquid crystalline materials suitable for the housing materials according to the invention Polyesters are described in EP-A-0 278 066 and US-A-3 637 595, to which reference is taken. The oxybenzoyl copolyesters listed there contain Structural units of the formulas III, IV and V, in each case one or more mentioned structural units can be present.  

In den Formeln III, IV und V ist k Null oder 1, v, w und x sind ganze Zahlen, die gleich oder größer als 1 sind, D ist ausgewählt aus einem Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einem Arylrest, einem Aralkylrest mit jeweils 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einem Halogen wie Fluor, Chlor oder Brom, s hat die oben­ genannte Bedeutung, wobei bei mehreren Resten D diese unabhängig voneinander gleich oder verschieden sind. Die Summe der Indexzahlen v, w und x weist Werte von 30 bis 600 auf. Die Oxybenzoylcopolyester enthalten im allgemeinen 0,6 bis 60, vorzugsweise 8 bis 48 Mol-% Struktureinheiten der Formel III, 0,4 bis 98,5, vorzugsweise 5 bis 85 Mol-% Struktureinheiten der Formel IV und 1 bis 60, vorzugsweise 8 bis 48 Mol-% Struktureinheiten der Formel V, wobei sich die Anteile der Struktureinheiten der Formeln III, IV und V auf 100 Mol-% ergänzen.In formulas III, IV and V, k is zero or 1, v, w and x are integers that are equal to or greater than 1, D is selected from an alkyl radical having 1 to 4 Carbon atoms, an aryl radical, an aralkyl radical each having 6 to 10 Carbon atoms or a halogen such as fluorine, chlorine or bromine, s has the above mentioned meaning, with several radicals D these independently of one another are the same or different. The sum of the index numbers v, w and x has values from 30 to 600. The oxybenzoyl copolyesters generally contain 0.6 to 60 preferably 8 to 48 mol% of structural units of the formula III, 0.4 to 98.5, preferably 5 to 85 mol% of structural units of the formula IV and 1 to 60, preferably 8 to 48 mol% of structural units of the formula V, the proportions of the structural units of the formulas III, IV and V to 100 mol%.

Ebenfalls geeignet sind Copolyester, die nur Struktureinheiten der Formeln III und V enthalten. Diese flüssigkristallinen Polymere enthalten im allgemeinen 40 bis 60 Mol% der Struktureinheiten der Formel III und 60 bis 40 Mol-% Struktureinheiten der Formel V. Bevorzugt ist hierbei ein Molverhältnis von 1 zu 1. Solche Polyester werden zum Beispiel in US-A-4 600 765; US-A-4 614 790 und US-A-4 614 791 beschrieben, worauf Bezug genommen wird.Also suitable are copolyesters which only have structural units of the formulas III and V contain. These liquid crystalline polymers generally contain 40 to 60 mol% the structural units of the formula III and 60 to 40 mol% of structural units  of formula V. A molar ratio of 1 to 1 is preferred here. Such polyesters are described, for example, in US-A-4,600,765; US-A-4 614 790 and US-A-4 614 791 described what is referred to.

Ebenfalls geeignet sind solche Copolyester, die neben den Struktureinheiten ausgewählt aus den Formeln III bis V, auch solche der Formeln I und/oder II enthalten; z. B. mit einem Anteil an Struktureinheiten der Formel I von 15 bis 1 Mol-%, der Formel II von 50 bis 79 Mol-%, der Formel III von 20 bis 10 Mol-% und der Formel V von 20 bis 10 Mol-%.Also suitable are those copolyesters which, in addition to the structural units selected from the formulas III to V, including those of the formulas I and / or II contain; z. B. with a proportion of structural units of the formula I from 15 to 1 mol%, of formula II from 50 to 79 mol%, of formula III from 20 to 10 mol% and Formula V from 20 to 10 mol%.

Für die erfindungsgemäßen Gehäuse besonders vorteilhaft einsetzbare flüssigkristalline Kunststoffe sind außerdem Copolyesteramide, die neben einer oder mehreren Struktureinheiten der Formeln I bis V noch zusätzlich mindestens eine Struktureinheit der Formel VI oder VII
Liquid-crystalline plastics which can be used particularly advantageously for the housings according to the invention are also copolyesteramides which, in addition to one or more structural units of the formulas I to V, also additionally have at least one structural unit of the formula VI or VII

enthalten, worin R ein Phenylen oder Naphthoylen, Z eine Gruppe CO oder O (Sauerstoff) sein kann, T und s die oben beschriebene Bedeutung besitzen. Die geeigneten flüssigkristallinen Kunststoffe können einzeln oder als Mischungen eingesetzt werden.contain, wherein R is a phenylene or naphthoylene, Z is a group CO or O (Oxygen) can be, T and s have the meaning described above. The Suitable liquid crystalline plastics can be used individually or as mixtures be used.

Weitere geeignete flüssigkristalline Kunststoffe enthalten neben den Struktureinheiten I bis VII noch zusätzlich mindestens eine Struktureinheit VIII
In addition to the structural units I to VII, other suitable liquid-crystalline plastics additionally contain at least one structural unit VIII

wobei T und s die oben beschriebene Bedeutung besitzen.where T and s have the meaning described above.

Sowohl der flüssigkristalline Kunststoff als auch das Polyarylensulfid können übliche Zusatz- und Verstärkungsstoffe enthalten, wie zum Beispiel Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern, Mineralfasern, Verarbeitungshilfen, polymere Gleitstoffe, ultrahochmolekulares Polyethylen (PE-UHMW), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein Pfropf-Copolymer, welches ein Produkt einer Pfropfreaktion aus einem Olefin-Polymer und einem Acrylnitril/Styrol-Copolymer ist, Antioxidantien, Haftvermittler, Nukleierungsmittel, Entformungshilfen, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe wie Kreide, Calciumcarbonat, Wollastonit, Siliciumdioxid, Talk, Glimmer, Montmorillonit, organisch modifiziert oder unmodifiziert, organisch modifizierte oder unmodifizierte Schichtsilikate, mit dem flüssigkristallinen Kunststoff oder dem Polyarylensulfid Nanokomposite bildende Materialien oder Nylon- Nanokomposite oder Mischungen der vorgenannten Stoffe.Both the liquid-crystalline plastic and the polyarylene sulfide can be customary Contain additives and reinforcing materials, such as fibers, in particular Glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, mineral fibers, processing aids, polymeric lubricants, ultra high molecular weight polyethylene (PE-UHMW), Polytetrafluoroethylene (PTFE) or a graft copolymer, which is a product of a Graft reaction of an olefin polymer and an acrylonitrile / styrene copolymer, Antioxidants, adhesion promoters, nucleating agents, mold release agents, glass balls, mineral fillers such as chalk, calcium carbonate, wollastonite, silicon dioxide, Talc, mica, montmorillonite, organically modified or unmodified, organic modified or unmodified layered silicates, with the liquid crystalline plastic or the materials forming the polyarylene sulfide nanocomposites or nylon Nanocomposites or mixtures of the aforementioned substances.

Die erfindungsgemäßen Gehäuse sind gut geeignet für Massenherstellungsverfahren wie Spritzguß, Mehrkomponentenspritzguß, Extrusion, Multilayer Extrusion, Tiefziehen, Sandwich-Spritzgießen (Haut-Kern-Verfahren), Extrusionsblasen, Spritzblasen, Spritzguß mit Gasinnendruck, Micro-Zellen-Schaum- Spritzguß.The housing according to the invention are well suited for Mass production processes such as injection molding, multi-component injection molding, extrusion, Multilayer extrusion, deep drawing, sandwich injection molding (skin-core process), Extrusion blow molding, injection blow molding, injection molding with gas pressure, micro-cell foam Injection molding.

BeispieleExamples

Die Permeationskoeffizienten der Kunststoffproben wurden an Folien der angegebenen Dicke nach DIN 53380-T2 gegenüber Wasserstoff bei 40°C bzw. 150°C bestimmt. Als LCP wurde ein auf p-Hydroxybenzoesäure/und 4- hydroxynaphtoesäure basierender Copolyester (®Vectra A950 der Firma Ticona) eingesetzt. Als PPS wurde Polyphenylensulfid (Beispiel 1 und 6: ®Fortron 0320C0, Beispiel 3: ®Fortron 6165A6, Beispiel 4: ®Fortron 1140L6, Beispiel 5: ®Fortron 4184L6 der Firma Ticona) eingesetzt. Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Gaspermeationsrate von flüssigkristallinen Kunststoffen und Polyarylensulfiden gegenüber Wasserstoff deutlich unter den Gaspermeationsraten üblicher Kunststoffe wie zum Beispiel Polyolefinen (Polyethylen, Polypropylen) oder Polyestern wie Polyethylenterephthalat liegt. Die zulässigen maximalen Gebrauchstemperaturen sind bei Polyethylen 60-95°C, Polypropylen bis 100°C und bei Polyethylenterephthalat 100-120°C (beschrieben in: Saechtling, Kunststoff- Taschenbuch, Hanser-Verlag, 27. Ausgabe, auf den Seiten 381 (PE), 404 (PP) und 487 (PET)). Eine Messung des Permeationskoeffizienten bei 150°C ist daher nicht sinnvoll. The permeation coefficients of the plastic samples were on films of the specified thickness according to DIN 53380-T2 compared to hydrogen at 40 ° C or 150 ° C determined. As LCP, p-hydroxybenzoic acid / and 4- Hydroxynaphtoic acid based copolyester (®Vectra A950 from Ticona)  used. Polyphenylene sulfide (Examples 1 and 6: ®Fortron 0320C0, Example 3: ®Fortron 6165A6, Example 4: ®Fortron 1140L6, Example 5: ®Fortron 4184L6 from Ticona). From Table 1 it can be seen that the Gas permeation rate of liquid crystalline plastics and polyarylene sulfides compared to hydrogen, significantly lower than the gas permeation rates Plastics such as polyolefins (polyethylene, polypropylene) or Polyesters such as polyethylene terephthalate. The maximum allowed Operating temperatures are 60-95 ° C, polypropylene up to 100 ° C and polyethylene with polyethylene terephthalate 100-120 ° C (described in: Saechtling, plastic Paperback, Hanser Verlag, 27th edition, on pages 381 (PE), 404 (PP) and 487 (PET)). A measurement of the permeation coefficient at 150 ° C is therefore not meaningful.  

Tabelle 1 Table 1

Claims (10)

1. Gehäusematerial enthaltend mindestens eine Schicht aus einem flüssigkristallinen Kunststoff und/oder mindestens eine Schicht aus einem Polyarylensulfid gegebenenfalls auch in Kombination mit weiteren Kunststoffen oder Metallen.1. Housing material containing at least one layer of one liquid crystalline plastic and / or at least one layer of one Polyarylene sulfide, optionally in combination with other plastics or metals. 2. Gehäusematerial nach Anspruch 1, wobei als Polyarylensulfid Poly-para- Phenylensulfid (PPS) verwendet wird.2. Housing material according to claim 1, wherein as polyarylene sulfide poly-para Phenylene sulfide (PPS) is used. 3. Gehäusematerial nach Anspruch 1 oder 2, wobei als flüssigkristalliner Kunststoff ein thermoplastischer flüssigkristalliner Kunststoff eingesetzt wird.3. Housing material according to claim 1 or 2, wherein as a liquid crystalline plastic a thermoplastic liquid crystalline plastic is used. 4. Gehäusematerial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei als flüssigkristalliner Kunststoff Polyterephthalate, Polyisophthalate, PET-LCP, PBT- LCP, Poly(m-phenylenisophthalamid), PMPI-LCP, Poly(p-phenylenphthalimid), PPTA-LCP, Polyarylate, PAR-LCP, Polyestercarbonate, PEC-LCP, Polyazomethine, Polythioester, Polyesteramide, Polyesterimide oder Mischungen aus diesen Kunststoffen eingesetzt werden.4. Housing material according to one or more of claims 1 to 3, wherein as liquid crystalline plastic polyterephthalates, polyisophthalates, PET-LCP, PBT- LCP, poly (m-phenylene isophthalamide), PMPI-LCP, poly (p-phenylene phthalimide), PPTA-LCP, polyarylates, PAR-LCP, polyester carbonates, PEC-LCP, Polyazomethines, polythioesters, polyester amides, polyester imides or mixtures can be used from these plastics. 5. Gehäusematerial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei als flüssigkristalliner Kunststoff einer oder mehrere vollaromatische Polyester eingesetzt werden.5. Housing material according to one or more of claims 1 to 4, wherein as liquid crystalline plastic one or more fully aromatic polyesters be used. 6. Gehäusematerial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei als flüssigkristalliner Kunststoff auf p-Hydroxybenzoesäure basierende flüssigkristalline Kunststoffe wie Copolyester und Copolyesteramide eingesetzt werden.6. Housing material according to one or more of claims 1 to 5, wherein as liquid crystalline plastic based on p-hydroxybenzoic acid liquid-crystalline plastics such as copolyesters and copolyesteramides are used become. 7. Gehäusematerial nach Anspruch 1 oder 2, wobei der flüssigkristalline Kunststoff und/oder das Polyarylensulfid Zusatz- und Verstärkungsstoffe, wie Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern, Mineralfasern, Verarbeitungshilfen, polymere Gleitstoffe, ultrahochmolekulares Polyethylen (PE- UHMW), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein Pfropf-Copolymer, welches ein Produkt einer Pfropfreaktion aus einem Olefin-Polymer und einem Acrylnitril/Styrol-Copolymer ist, Antioxidantien, Haftvermittler, Nukleierungsmittel, Entformungshilfen, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe wie Kreide, Calciumcarbonat, Wollastonit, Siliciumdioxid, Talk, Glimmer, Montmorillonit, organisch modifiziert oder unmodifiziert, organisch modifizierte oder unmodifizierte Schichtsilikate, mit dem flüssigkristallinen Kunststoff oder dem Polyarylensulfid Nanokomposite bildende Materialien oder Nylon-Nanokomposite oder Mischungen der vorgenannten Stoffe enthält.7. Housing material according to claim 1 or 2, wherein the liquid crystalline plastic and / or the polyarylene sulfide additives and reinforcing materials, such as fibers, in particular glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, mineral fibers, Processing aids, polymeric lubricants, ultra high molecular weight polyethylene (PE- UHMW), polytetrafluoroethylene (PTFE) or a graft copolymer, which a Product of an olefin polymer and a graft reaction Is acrylonitrile / styrene copolymer, antioxidants, adhesion promoters, nucleating agents, De-molding aids, glass balls, mineral fillers such as chalk, Calcium carbonate, wollastonite, silicon dioxide, talc, mica, montmorillonite,  organically modified or unmodified, organically modified or unmodified layered silicates, with the liquid crystalline plastic or Polyarylene sulfide nanocomposite forming materials or nylon nanocomposites or mixtures of the aforementioned substances. 8. Gehäuse für Brennstoffzellenstapel enthaltend mindestens eine Schicht aus einem Gehäusematerial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3.8. Housing for fuel cell stacks containing at least one layer a housing material according to one or more of claims 1 to 3. 9. Verwendung von Polyarylensulfid und/oder flüssigkristallinem Kunststoff zur Herstellung von Gehäusen mit einer niedrigen Permeationsrate von Wasserstoff.9. Use of polyarylene sulfide and / or liquid crystalline plastic for Manufacture of packages with a low hydrogen permeation rate. 10. Verwendung von Polyarylensulfid und/oder flüssigkristallinem Kunststoff zur Herstellung von Gehäusen für Brennstoffzellenstapel (Brennstoffzellen) und als Innenauskleidung für Druckgasflaschen.10. Use of polyarylene sulfide and / or liquid crystalline plastic for Manufacture of housings for fuel cell stacks (fuel cells) and as Inner lining for compressed gas cylinders.
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