DE102020216587A1

DE102020216587A1 - Polyamidverbundharzzusammensetzung für ein kraftstoffrohr

Info

Publication number: DE102020216587A1
Application number: DE102020216587.4A
Authority: DE
Inventors: Hyun-Jun Kim; Chang Han Kim; Jae Hwa Park; Keum Suk Seo; Dong Yol Ryou; Bo Ram KWON
Original assignee: SHINIL CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd; Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Shinil Chemical Ind Co Ltd
Current assignee: SHINIL CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd; Hyundai Motor Co; Shinil Chemical Ind Co Ltd; Kia Corp
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-02-24
Also published as: CN114075384A; US20220056266A1; KR20220022192A

Abstract

Es wird eine Polyamidverbundharzzusammensetzung offenbart, die ein Verdampfungsgas und ein Oligomer reduziert, das aus einem Kraftstoffrohr für ein Fahrzeug generiert werden kann. Die Polyamidverbundharzzusammensetzung kann eine Menge von ungefähr 45 bis 70 Gew.-% eines Polyamidharzes; eine Menge von ungefähr 10 bis 30 Gew.-% einer Nylonkomponente; eine Menge von ungefähr 15 bis 30 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers; eine Menge von ungefähr 3 bis 10 Gew.-% einer Tonkomponente; und eine Menge von ungefähr 0,3 bis 2,5 Gew.-% eines Kohlenstoffnanoröhrchens (CNT) enthalten, wobei sämtliche Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der Polyamidverbundharzzusammensetzung bezogen sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polyamidverbundharzzusammensetzung, die ein Verdampfungsgas und ein Oligomer, die aus einem Kraftstoffrohr für ein Fahrzeug generiert werden können, reduzieren kann.
HINTERGRUND
Die Vorschriften bezüglich Abgasemissionen und der Leckage von flüchtigem Kraftstoff aus Fahrzeugen wurden verschärft. Die Regulierung von Kraftstoffsystemen für Kraftfahrzeuge, wie etwa einem Kraftstoffrohr und einem Dampfschlauch, aufgrund der Umweltbelastung zeigt eine Tendenz zur Verschärfung. Je nach Tendenz plant jedes Land aufgrund der Verschärfung spezifischer Gesetze gegen Verdampfungsgase, 0,35 g/Test (KLEV-3) für Korea E0, 2,0 g/Test (EURO-6) für Europa E10, 0,3 g/Test (LEV-3) für Nordamerika E10 und 0,65 g/Test (China 6) für China E0 als zulässiges Niveau zu bestimmen. Somit besteht Bedarf für die Entwicklung eines Kraftstoffrohrs, das die Kraftstoffdurchlässigkeitsbeständigkeit verbessert sowie aus leichtgewichtigem Material hergestellt und für Biokraftstoff eingesetzt werden kann.
Um den Vorschriften zu genügen und die Nachteile zu überwinden, wird bei dem herkömmlichen Kraftstoffrohr häufig ein Mehrschicht-(6-Schicht-/5-Schicht-/4-Schicht-) System angewandt. In dem Fall, in dem ein Kunststoffmaterial, das elektrisch leitfähig ist, bei inneren Schichten des Mehrschichtsystems angewandt wird, kann jedoch ein Problem bezüglich der statischen Elektrizität sowie ein Problem beispielsweise des Abwürgens des Motors aufgrund der hohen Freisetzungsmenge eines Oligomers verursacht werden. Ferner kann ein Fluorpolymer in dem Kraftstoffrohr enthalten sein und verwendet werden, um die Freisetzungsmenge des Oligomers zu verringern. Es ist jedoch aufgrund seines hohen Preises schwierig, das Fluorpolymer in großen Mengen zu produzieren. Ferner besteht ein Problem dahingehend, dass sich die mechanischen Eigenschaften durch einen hohen Anteil an leitfähigem Ruß verschlechtern, der hinzugefügt wird, um das Generieren von statischer Elektrizität aus den inneren Schichten des Kraftstoffrohrs verhindern zu können.
Somit besteht ein Bedarf, ein Material für das Kraftstoffrohr zu entwickeln, das ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Barriereeigenschaft gegenüber dem Verdampfungsgas aufweist und das das Oligomer reduzieren kann, während das Extrusionsformen in einem Einschichtsystem und nicht in dem Mehrschichtsystem möglich ist.
ZUSAMMENFASSUNG
In bevorzugten Aspekten ist eine Polyamidverbundharzzusammensetzung vorgesehen, die ein Polyamidharz, eine Nylonkomponente, die modifiziertes Nylon auf m-Xylendiamin-(MXD-) Basis enthält, ein thermoplastisches Elastomer, eine Tonkomponente, die modifiziertes Nylon auf MXD-Basis enthält, und ein Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) umfassen kann.
Das Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben genannte Aufgabe beschränkt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung besser verständlich und durch die in den Ansprüchen beschriebenen Mittel und eine Kombination davon gelöst.
In einem Aspekt ist eine Polyamidverbundharzzusammensetzung vorgesehen, die umfassen kann: eine Menge von ungefähr 45 bis 70 Gew.-% eines Polyamidharzes; eine Menge von ungefähr 10 bis 30 Gew.-% einer Nylonkomponente; eine Menge von ungefähr 15 bis 30 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers; eine Menge von ungefähr 3 bis 10 Gew.-% einer Tonkomponente; und eine Menge von ungefähr 0,3 bis 2,5 Gew.-% eines Kohlenstoffnanoröhrchens (CNT). Sämtliche Angaben in Gewichtsprozent beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Polyamidverbundharzzusammensetzung.
Der Begriff „Polyamidharz“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein synthetisches Polymer, das aus aliphatischen oder halbaromatischen Polyamiden gebildet ist. Das Polyamidharz ist ein thermoplastisches Harz, das aus sich wiederholenden Einheiten gebildet ist, die aliphatische oder aromatische Gruppen enthalten, die durch Amidbindungen verknüpft sind, die durch Kondensationsreaktion von Amin und Carbonsäure gebildet sind.
Der Begriff „Nylonkomponente“, wie er hier verwendet wird, ist ein synthetisches Polymer, das aus aliphatischen oder halbaromatischen Polyamiden gebildet ist und sich von dem oben erläuterten Polyamidharz unterscheidet. Die Nylonkomponente ist aus sich wiederholenden Einheiten gebildet, die aliphatische oder aromatische Gruppen enthält, die durch Amidbindungen verknüpft sind, die durch Kondensationsreaktion von Amin und Carbonsäure gebildet sind.
Der Begriff „Tonkomponente“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein natürliches Bodenmaterial, das verschiedene Tonmineralien enthält, z. B. Aluminiumphyllosilikate, mit einer feinen Teilchengröße in einem Bereich von 1 bis 10 µm, was wesentlich geringer als die Größe eines gewöhnlichen feinkörnigen Bodens ist.
Das thermoplastische Elastomer, wie es hier verwendet wird, kann ein Kautschuk oder ein kautschukartiges Olefinharz sein, das langkettige Moleküle, die nach dem Strecken wieder ihre ursprüngliche Form annehmen können, umfasst oder daraus besteht. Beispielhafte Elastomere oder beispielhafte Kautschuke können Naturkautschuk, Neoprenkautschuk, Buna-S- und Buna-N-Kautschuk umfassen, die modifizierte oder unmodifizierte Alkyl- oder aliphatische Ketten mit Kohlenstoff-Rückgraten sind, die durch (C-C)-Einfach- oder (C=C)-Doppelbindungen miteinander verknüpft sind.
Die Polyamidverbundharzzusammensetzung kann ferner, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polyamidverbundharzzusammensetzung, eine Menge von ungefähr 0,05 bis 2,0 Gewichtsteilen eines hitzebeständigen Stabilisators, eine Menge von ungefähr 0,05 bis 3,0 Gewichtsteilen eines Gleitmittels und eine Menge von ungefähr 0,05 bis 3,7 Gewichtsteilen eines Viskositätsverdickungsmittels umfassen.
Die Nylonkomponente kann in geeigneter Weise eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die aus Nylon 6, Nylon 612 und modifiziertem Nylon auf m-Xylendiamin-(MXD-)Basis besteht.
Der Anteil des modifizierten Nylons auf MXD-Basis kann eine Menge von ungefähr 30 bis 100 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der gesamten Nylonkomponente, sein.
Die Tonkomponente kann in geeigneter Weise zwei oder mehrere ausgewählt aus tafelförmigem Montmorillonit, Hectorit, Saponit und Vermiculit umfassen.
Die Tonkomponente kann in geeigneter Weise ein organisches Material, das tertiäres oder quaternäres Ammonium enthält, umfassen.
Das organische Material kann in geeigneter Weise eines oder mehrere ausgewählt aus Bis(2-hydroxyethyl)methyl-Talg-Ammonium und Dimethyl-hydriertem Talg-Ammonium umfassen.
Die Tonkomponente kann in geeigneter Weise ein organisches Material umfassen, das eine oder mehrere ausgewählt aus den funktionellen Gruppen Phosphonium, Maleat, Succinat, Acrylat, Benzylwasserstoff, Dimethyldistearylammonium und Oxazolin enthält.
Das CNT kann einen mittleren Durchmesser von ungefähr 5 bis 30 nm und eine mittlere Länge von ungefähr 1 bis 20 µm aufweisen.
Das Polyamidharz kann in geeigneter Weise Polyamid 12 umfassen.
Das Polyamidharz kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus einem Maleinsäureharz und einem Epoxidharz umfassen.
Das thermoplastische Elastomer kann in geeigneter Weise ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Octen-Copolymer umfassen.
Die Polyamidverbundharzzusammensetzung kann wirtschaftlich ausgezeichnet sein, da kein teures Fluorpolymer verwendet wird. Da ein Kraftstoffrohr durch Extrudieren der Polyamidverbundharzzusammensetzung in einem Einschichtsystem anstelle eines Mehrschichtsystems hergestellt werden kann, können Prozessschritte und Einrichtungen reduziert werden, und die Prozesseffizienz kann ebenfalls verbessert werden. Da die Polyamidverbundharzzusammensetzung zum Beispiel ein Polyamidharz umfasst, das einem spezifischen Bereich genügt, kann unter Verwendung der Polyamidverbundharzzusammensetzung das Kraftstoffrohr, das ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Barriereeigenschaft gegenüber dem Verdampfungsgas aufweist und das Oligomer reduzieren kann, hergestellt werden.
Es wird außerdem ein Kraftstoffrohr vorgesehen, das eine Polyimidzusammensetzungs-Harzzusammensetzung umfasst, wie hierin beschrieben.
Ferner wird ein Fahrzeug vorgesehen, das eine Polyimidzusammensetzungs-Harzzusammensetzung umfasst, wie hierin beschrieben.
Weiterhin wird ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Kraftstoffrohr umfasst, wie hierin beschrieben.
Die Effekte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben erwähnten Effekte beschränkt. Es versteht sich, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung sämtliche Effekte umfassen, die aus der folgenden Beschreibung abgeleitet werden können.
Weitere Aspekte der Erfindung sind nachstehend offenbart.
Figurenliste
Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen dafür beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, die im Folgenden lediglich zur Veranschaulichung angegeben sind und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:

1 eine TEM-Aufnahme eines Polyamidverbundharzes zeigt, die in Beispiel 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde; und
2 eine SEM-Aufnahme eines Polyamidverbundharzes zeigt, die gemäß Vergleichsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die obigen Aufgaben, andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden, bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht verständlich. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr sind diese Ausführungsformen vorgesehen, damit die offenbarten Informationen gründlich und vollständig sind und Durchschnittsfachleuten den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung vollständig vermitteln.
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „fahrzeugtechnisch“ oder andere ähnliche Begriffe, wie hierin verwendet, allgemein Kraftfahrzeuge, wie etwa Personenkraftwagen einschließlich Sport-Nutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen umfasst sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennungsfahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Kraftfahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) einschließt.
Es versteht sich, dass die Begriffe „umfasst“, „enthält“ und/oder „aufweist“, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten oder Kombinationen davon angibt, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten oder Kombinationen davon ausschließt.
Sofern nichts anderes angegeben ist, sind sämtliche Zahlen, Werte und/oder Ausdrücke, die sich auf die Mengen an Inhaltsstoffen, Reaktionsbedingungen, Polymerzusammensetzungen und Formulierungen beziehen, die hierin verwendet werden, in sämtlichen Fällen durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert zu verstehen, da diese Zahlen inhärent Approximationen sind, die unter anderem verschiedene Messunsicherheiten widerspiegeln, die bei der Ermittlung dieser Zahlen auftreten.
Wenn nicht spezifisch aufgeführt oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Begriff „ungefähr“, wie er hierin verwendet wird, als innerhalb eines Bereiches normaler Toleranz im Stand der Technik zu verstehen, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. „Ungefähr“ kann als innerhalb 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0, 1%, 0,05 % oder 0,01 % des angegebenen Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext ersichtlich, sind sämtliche numerischen Werte, die hierin bereitgestellt werden, durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert.
Ferner ist in dem Fall, in dem hier ein numerischer Bereich offenbart ist, dieser Bereich kontinuierlich und umfasst, sofern nicht anders angegeben, sämtliche Werte von dem Minimalwert bis einschließlich des Maximalwerts dieses Bereichs. Darüber hinaus sind in dem Fall, in dem sich dieser Bereich auf ganze Zahlen bezieht, wenn nicht anders angegeben, sämtliche ganze Zahlen von dem Minimalwert bis einschließlich des Maximalwerts eingeschlossen.
In der vorliegenden Beschreibung versteht es sich in dem Fall, in dem ein Bereich für eine Variable beschrieben wird, dass die Variable sämtliche Werte innerhalb des angegebenen Bereichs einschließlich der Endpunkte, die in dem Bereich beschrieben sind, umfasst. Beispielsweise kann ein Bereich von „5 bis 10“ einen beliebigen Teilbereich, wie etwa 6 bis 10, 7 bis 10, 6 bis 9, 7 bis 9 usw. sowie Werte von 5, 6, 7, 8, 9 und 10 umfassen, und es versteht sich, dass er einen beliebigen Wert zwischen ganzen Zahlen umfasst, die innerhalb der Kategorie der angegebenen Bereiche sinnvoll sind, wie etwa 5,5, 6,5, 7,5, 5,5 bis 8,5 und 6,5 bis 9 und so weiter. Zudem kann zum Beispiel ein Bereich von „10 % bis 30 %“ jeden Teilbereich, wie etwa 10 % bis 15 %, 12 % bis 1 8%, 20 % bis 30 % usw., sowie sämtliche ganze Zahlen einschließlich Werten von 10 %, 11 %, 12 %, 13 % usw. und bis einschließlich 30 % umfassen, und es versteht sich auch, dass er jeden Wert zwischen ganzen Zahlen einschließt, der innerhalb der Kategorie der angegebenen Bereiche sinnvoll ist, wie etwa 10,5 %, 15,5 %, 25,5 % und dergleichen.
In der vorliegenden Beschreibung weist eine Polyamidverbundharzzusammensetzung bei der Verwendung für ein Kraftstoffrohr eine ausgezeichnete Barriereeigenschaft gegenüber Verdampfungsgas auf, ist aber nicht besonders beschränkt, solange sie ein Oligomer reduzieren kann.
In einem Aspekt wird eine Polyamidverbundharzzusammensetzung vorgesehen, die ein Polyamidharz, eine Nylonkomponente, ein thermoplastisches Elastomer/einen thermoplastischen Kautschuk, eine Tonkomponente und ein Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) enthalten kann.
Bevorzugt kann die Polyamidverbundharzzusammensetzung („Zusammensetzung“) eine Menge von ungefähr 45 bis 70 Gew.-% eines Polyamidharzes, eine Menge von ungefähr 10 bis 30 Gew.-% einer Nylonkomponente, eine Menge von ungefähr 15 bis 30 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers/Kautschuks, eine Menge von ungefähr 3 bis 10 Gew.-% einer Tonkomponente und eine Menge von ungefähr 0,3 bis 2,5 Gew.-% eines CNT enthalten. Alle Angaben in Gewichtsprozent beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Zudem kann die Polyamidverbundharzzusammensetzung ferner, bezogen auf 100 Gewichtsteile einer Verbundharzzusammensetzung, eine Menge von ungefähr 0,05 bis 2,0 Gewichtsteilen eines hitzebeständigen Stabilisators, eine Menge von ungefähr 0,05 bis 3,0 Gewichtsteilen eines Gleitmittels und eine Menge von ungefähr 0,05 bis 3,7 Gewichtsteilen eines Viskositätsverdickungsmittels enthalten.
Es ist anzumerken, dass die Anteile der Komponenten der Polyamidverbundharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung basieren. Wenn die Basis geändert wird, wird die geänderte Basis immer deutlich angegeben, und es ist somit für den Fachmann klar verständlich, dass die Anteile auf der Basis einer beliebigen Komponente beschrieben werden.
(1) Polyamidharz
Ein Polyamidharz ist nicht besonders beschränkt, solange es ein Harz ist, das als Matrixmaterial leicht zu extrudieren ist.
Das Polyamidharz kann eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die aus allgemein bekannten Polyamidharzen besteht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zum Beispiel Polyamid 12 und Polyamid 6, und ist nicht darauf beschränkt, eine spezifische Komponente zu enthalten. Bevorzugt kann das Polyamidharz Polyamid 12 enthalten, das als Material leicht extrudierbar ist, eine hohe Festigkeit und eine ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit und eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit gegenüber Öl, Fett und Kraftstoff aufweist, eine ausgezeichnete geringe Feuchtigkeitsabsorption aufweist und eine ausgezeichnete Adhäsionsleistung zwischen Harzen aufweist.
Ferner kann das Polyamidharz ferner eines oder mehrere ausgewählt aus einem Maleinsäureharz und einem Epoxidharz umfassen, um das Molekulargewicht zu erhöhen. Die Zugabe des Maleinsäureharzes oder des Epoxidharzes kann das Molekulargewicht durch Extrusionsreaktion mit einer funktionellen -NH-Gruppe eines Polyamid-Terminus und eines Harzes mit einer Maleinsäure- oder Epoxidreihe einstellen. Ferner können eines oder mehrere ausgewählt aus dem Maleinsäureharz und dem Epoxidharz in geeigneter Weise mit ungefähr 0,01 bis 15 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyamidharzes, enthalten sein. Wenn der Anteil weniger als ungefähr 0,01 Gewichtsteile beträgt, kann der Effekt des Einstellens eines polymeren Molekulargewichts nicht ausreichend sein, der Effekt der Verdickung der Viskosität kann nicht erzeugt werden und die Formungsleistung während des Blasformens kann sich verringern. Wenn der Anteil mehr als ungefähr 15 Gewichtsteile beträgt, kann der Effekt der Verdickung der Polymerviskosität übermäßig sein, das Blasformen kann nicht möglich sein, und die Formbarkeit kann sich verringern.
Ferner kann die relative Viskosität (RV) des Polyamidharzes in dem Bereich von ungefähr 2,0 bis ungefähr 3,6 liegen. Wenn die RV weniger als ungefähr 2,0 beträgt, kann das Blasformen aufgrund des Durchhängens des Vorformlings während des Extrusionsblasformens aufgrund der Erhöhung der Fließfähigkeit nicht möglich sein. Wenn die RV mehr als ungefähr 3,6 beträgt, und wenn Druckluft während des Blasformens in einen Vorformling eingespritzt wird, kann die Dicke nicht gleichmäßig eingestellt werden, und es kann kein Produkt mit einer gleichförmigen Dicke hergestellt werden.
Der Anteil des Polyamidharzes kann ungefähr 45 bis 70 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil des Polyamidharzes weniger als ungefähr 45 Gew.-% beträgt, kann der Effekt der Verbesserung des chemischen Widerstands und des thermischen Widerstands schwach sein. Wenn der Anteil des Polyamidharzes mehr als ungefähr 70 Gew.-% beträgt, kann eine Abnahme der Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur und niedrigen Temperaturen und eine Abnahme der Blasformbarkeit auftreten.
(2) Nylonkomponente
Die Nylonkomponente ist nicht besonders beschränkt, solange sie die chemische Beständigkeit eines Kraftstoffrohrs, das aus einer Polyamidverbundharzzusammensetzung, die die Nylonkomponente enthält, hergestellt ist, und die Barriereeigenschaft gegenüber einem Verdampfungsgas verbessern kann.
Die Nylonkomponente kann eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die aus allgemein bekannten Nylons besteht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zum Beispiel Nylon 6, Nylon 612, modifiziertes Nylon auf m-Xylendiamin-(MXD-) Basis, Nylon 66, Nylon 6/Nylon 66-Copolymer, Nylon 610, Nylon 46, Nylon 11 und Nylon 12, und ist nicht darauf beschränkt, eine spezifische Komponente zu umfassen. Die Nylonkomponente kann bevorzugt eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die aus Nylon 6 mit ausgezeichneter Gasbarriereleistung und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, Nylon 612 mit geringer Feuchtigkeitsabsorption, einem hohen Molekulargewicht und ausgezeichneter Adhäsionsleistung und modifiziertem Nylon auf MXD-Basis mit ausgezeichneter Gasbarriereleistung besteht.
Das modifizierte Nylon auf MXD-Basis, das in der Nylonkomponente enthalten ist, kann modifiziertes Nylon sein, kann als Material, aus dem eine Dispersionsschicht gebildet werden kann, in der MI, gemessen bei einer Temperatur von ungefähr 275 °C, ungefähr 0,5 beträgt, eine Dispersionsschicht bilden, die eine laminare Strukturform aufweist, wenn sie mit Polyamid gemischt wird, und kann durch eine ausgezeichnete Gasbarriereeigenschaft gekennzeichnet sein. Da die Dispersionsschicht entsprechend einer Formungstemperatur empfindlich verändert werden kann, kann die Formungstemperatur in geeigneter Weise auf ungefähr 275 °C oder weniger eingestellt werden. Das modifizierte Nylon auf MXD-Basis kann MXD 6-Nylon sein und kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus aromatischem Nylon und amorphem Nylon umfassen. Ein Anteil des modifizierten Nylons auf MXD-Basis kann ungefähr 30 bis 100 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der gesamten Nylonkomponente, betragen. Wenn der Anteil des modifizierten Nylons auf MXD-Basis weniger als ungefähr 30 Gew.-% beträgt, kann die laminare Struktur nicht ausreichend dafür ausgebildet sein, die Gasbarriereeigenschaft gegenüber Benzin sowie einen gemischten Kraftstoff, in dem Benzin und Alkohol gemischt sind, zu erhöhen, und somit kann der Effekt der Gasbarriereleistung schwach sein. Wenn der Anteil des modifizierten Nylons auf MXD-Basis mehr als ungefähr 100 Gew.-% beträgt, werden die mechanischen Eigenschaften schwächer.
Der Anteil der Nylonkomponente kann ungefähr 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil der Nylonkomponente weniger als ungefähr 10 Gew.-% beträgt, werden die chemische Beständigkeit und die Gasbarriereleistung schwächer. Wenn der Anteil der Nylonkomponente mehr als ungefähr 30 Gew.-% beträgt, kann sich die Blasextrusionsleistung verringern.
(3) Thermoplastisches Elastomer/thermoplastischer Kautschuk (thermoplastisches Olefin (TPO))
Ein thermoplastisches Elastomer oder ein thermoplastischer Kautschuk (TPO) ist nicht besonders beschränkt, solange es in die Polyamidverbundharzzusammensetzung aufgenommen werden kann und die Dispergierbarkeit verbessert.
Das thermoplastische Elastomer oder der thermoplastische Kautschuk (TPO) kann eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die aus allgemein bekannten thermoplastischen Elastomeren oder thermoplastischen Kautschuken (TPOs) besteht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zum Beispiel ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Octen-Copolymer und ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM). Das thermoplastische Elastomer kann in geeigneter Weise ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Octen-Copolymer umfassen, was die Schlagzähigkeit sicherstellen kann, da ein kleiner Anteil davon die Dispersionskraft erhöhen und somit die Größe einer Kautschukpore verringern kann und kein Hindernis für eine laminare Struktur, die eine Gaspermeation verhindert, darstellt.
Das thermoplastische Elastomer/der thermoplastische Kautschuk (TPO) kann zu der Polyamidverbundharzzusammensetzung zugegeben werden, um mit einer Kette des Polyamidharzes zur Verbesserung der Dispergierbarkeit zu reagieren. Im Vergleich zu dem Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) des Standes der Technik kann das thermoplastische Elastomer/der thermoplastische Kautschuk (TPO) die Schlagzähigkeit sicherstellen, da ein kleiner Anteil davon die Dispersionskraft erhöhen und somit die Größe einer Pore verringern kann und kein Hindernis für eine laminare Struktur, die eine Gaspermeation verhindert, darstellt. Das thermoplastische Elastomer/der thermoplastische Kautschuk kann unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders auf eine Größe von ungefähr 1 bis 10 µm dispergiert werden.
Der Anteil des thermoplastischen Elastomers/Kautschuks (TPO) kann eine Menge von ungefähr 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil des thermoplastischen Elastomers/Kautschuks (TPO) weniger als ungefähr 15 Gew.-% beträgt, besteht ein Nachteil dahingehend, dass die Niedrigtemperatur-Schlagzähigkeit verringert ist. Wenn der Anteil des thermoplastischen Elastomers/Kautschuks mehr als ungefähr 30 Gew.-% beträgt, können sich die physikalischen Eigenschaften der Schlagzähigkeitsverstärkung verringern.
(4) Tonkomponente
Eine Tonkomponente ist nicht besonders beschränkt, solange sie die chemische Beständigkeit eines Kraftstoffrohrs aus einer Polyamidverbundharzzusammensetzung, die die Tonkomponente aufweist, und eine Barriereeigenschaft gegenüber einem Verdampfungsgas verstärken kann.
Die Tonkomponente kann ein allgemein bekannter Ton sein, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, zum Beispiel tafelförmiger Montmorillonit, Hectorit, Saponit oder Vermiculit, bevorzugt tafelförmiger Montmorillonit, Hectorit, Saponit oder Vermiculit, der mit einem organischen Material organisch vorbehandelt ist und ein feines Teilchen mit einer Größe von ungefähr 0,1 bis 10 nm sein kann.
Das organische Material kann ein organisches Material sein, das tertiäres oder quaternäres Ammonium enthält. Das organische Material kann eines oder mehrere ausgewählt aus Bis(2-hydroxyethyl)methyl-Talg-Ammonium und Dimethyl-hydriertem Talg-Ammonium enthalten. Beispielsweise kann Montmorillonit, der mit Bis(2-hydroxyethyl)methyl-Talg-Ammonium organisch behandelt ist, oder Montmorillonit, der mit Dimethyl-hydriertem Talg-Ammonium organisch behandelt ist, als Ton verwendet werden.
Ferner kann das organische Material ein organisches Material sein, das eine oder mehrere ausgewählt aus den funktionellen Gruppen Phosphonium, Maleat, Succinat, Acrylat, Benzylwasserstoff, Dimethyldistearylammonium und Oxazolin umfasst.
Die Tonkomponente kann in geeigneter Weise einen oder mehrere Tone ausgewählt aus tafelförmigem Montmorillonit, Hectorit, Saponit und Vermiculit enthalten, die gemischt werden. Die Tonkomponente kann in geeigneter Weise zwei oder mehrere Tone ausgewählt aus tafelförmigem Montmorillonit, Hectorit, Saponit und Vermiculit enthalten, die gemischt und organisch vorbehandelt werden. Die organisch vorbehandelte Tonkomponente kann durch Mischen von zwei oder mehreren Tonen in einem Reaktionstank bei der Herstellung des Tons und Vorbehandeln des Gemisches mit einem organischen Material hergestellt werden.
Die Tonkomponente kann in einem Harz besser dispergiert werden als ein einzelner Ton, kann eine zugegebene Menge eines übermäßig behandelten organischen Materials in einer geringen Menge im Vergleich zu einer geeigneten Menge einer Austauschreaktion während der organischen Vorbehandlung zur Unterstützung der Dispersion enthalten und kann dadurch die thermische Stabilität verbessern, um das Problem der Gasbildung während des Blasformens in der Polyamidverbundharzzusammensetzung zu lösen.
Der Anteil der Tonkomponente kann ungefähr 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil der Tonkomponente weniger als ungefähr 3 Gew.-% beträgt, ist der Effekt der Verbesserung der Gasbarriereeigenschaft schwach. Wenn der Anteil der Tonkomponente mehr als ungefähr 10 Gew.-% beträgt, kann die Schlagzähigkeitsleistung aufgrund eines plötzlichen Anstiegs der Zugfestigkeit und der Biegefestigkeit und einer Abnahme der Dehnung verringert sein.
(5) Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT)
Eine Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) ist nicht besonders beschränkt, solange es statische Elektrizität in einem Kraftstoffrohr aus einer Polyamidverbundharzzusammensetzung, die das Kohlenstoffnanoröhrchen enthält, entfernen kann.
Das Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) kann eine Form aufweisen, in der ein hexagonales Netzwerk aus Kohlenstoffatomen kreisförmig gerollt zugeführt oder vorgesehen werden kann. In diesem Fall können die Enden des Kohlenstoffnanoröhrchens eine Zickzack- oder Sesselform entsprechend einem gerollten Winkel aufweisen. Ferner kann das gerollte Kohlenstoffnanoröhrchen eine einwandige Struktur mit einer einzelnen Wand und eine mehrwandige Struktur mit mehreren Wänden aufweisen. Zudem kann das Kohlenstoffnanoröhrchen ein gebündeltes Nanoröhrchen, in dem eine einzelne Wand oder mehrere Wände in einem Bündel geformt sind, ein mit Metallatomen gefülltes Nanoröhrchen, in dem Metallatome vorhanden sind, usw. sein.
Die Kohlenstoffnanoröhre kann in der Polyamidverbundharzzusammensetzung enthalten sein, was den Vorteil aufweist, dass mechanische Eigenschaften, wie etwa Biegemodul (engl. flexural modulus; FM), Biegefestigkeit (engl. flexural strength; FS) und Zugfestigkeit (engl. tensile strength; TS), und Wärmebeständigkeitseigenschaften, wie etwa eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur (engl. heat deflection temperature; HDT), verbessert werden können und statische Elektrizität in einem aus dem Gemisch hergestellten Kraftstoffrohr entfernt wird, um die Möglichkeit einer Entzündung zu reduzieren.
Die Kohlenstoffnanoröhre (CNT) kann einen mittleren Durchmesser von ungefähr 5 bis 30 nm und eine mittlere Länge von ungefähr 1 bis 20 µm aufweisen. Wenn der mittlere Durchmesser weniger als ungefähr 5 nm beträgt, kann die mittlere Länge, die die Leitfähigkeit ermöglicht, verkürzt sein, und somit ist die Leitfähigkeit nicht leicht zu realisieren. Wenn der mittlere Durchmesser mehr als ungefähr 30 nm beträgt, kann das Phänomen einer mehrfachen Kohäsion auftreten, die Dispergierbarkeit kann sich verschlechtern und die Leitfähigkeit kann geschwächt werden.
Der Anteil des Kohlenstoffnanoröhrchens (CNT) kann in geeigneter Weise ungefähr 0,3 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil des Kohlenstoffnanoröhrchens weniger als ungefähr 0,3 Gew.-% beträgt, kann keine ausreichende Leitfähigkeit erzielt werden, und statische Elektrizität kann nicht verhindert werden. Wenn der Anteil des Kohlenstoffnanoröhrchens mehr als ungefähr 2,5 Gew.-% beträgt, kann der Oberflächenwiderstand nicht auf dem gewünschten Niveau der vorliegenden Erfindung erzielt werden, und die Materialkosten können sich erhöhen.
(6) Andere Additive
Ein hitzebeständiger Stabilisator ist nicht besonders beschränkt, solange er die Funktion verleihen kann, langfristige hitzebeständige Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Der hitzebeständige Stabilisator kann eines oder mehrere Materialien umfassen, die aus allgemein bekannten hitzebeständigen Stabilisatoren ausgewählt sind, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zum Beispiel Metallhalogenide der Gruppe I des Periodensystems der Elemente, wie etwa Natriumhalogenide, Kaliumhalogenide und Lithiumhalogenide, Kupfer(I)-Halogenide und Kupfer(I)-Iod-Verbindungen, kann eines oder mehrere ausgewählt aus gehinderten Phenolen, Hydrochinonen und aromatischen Aminen umfassen und ist nicht darauf beschränkt, eine spezifische Komponente zu umfassen.
Ein Anteil des hitzebeständigen Stabilisators kann ungefähr 0,05 bis 2,0 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil des hitzebeständigen Stabilisators weniger als 0,05 Gewichtsteile beträgt, kann ein Effekt der Verbesserung der langfristigen hitzebeständigen Eigenschaften schwach sein. Selbst wenn der Anteil des hitzebeständigen Stabilisators mehr als ungefähr 2,0 Gewichtsteile beträgt, können die langfristigen hitzebeständigen Eigenschaften im Verhältnis zu dem zugegebenen Anteil nicht entsprechend erhöht sein.
Ein Gleitmittel ist nicht besonders beschränkt, solange es als internes Gleitmittel dienen kann, um während des Spritzgießens einen glatten Fluss zu induzieren. Das Gleitmittel kann eines oder mehrere umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus allgemein bekannten Gleitmitteln besteht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zum Beispiel Stearinsäure, Stearylalkohol und Stearamid, und ist nicht darauf beschränkt, eine spezifische Komponente zu umfassen. Ein Anteil des Gleitmittels kann in geeigneter Weise 0,05 bis 2,0 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile der Polyamidverbundharzzusammensetzung betragen. Wenn der Anteil des Gleitmittels weniger als ungefähr 0,05 Gewichtsteile beträgt, kann die Funktion des Herbeiführens eines glatten Flusses während des Spritzgießens schwach sein. Selbst wenn der Anteil des Gleitmittels mehr als ungefähr 2,0 Gewichtsteile beträgt, kann die Gleiteigenschaft im Verhältnis zu dem zugegebenen Anteil nicht entsprechend erhöht sein.
Ein Viskositätsverdickungsmittel ist nicht besonders beschränkt, solange es die Viskosität der Polyamidverbundharzzusammensetzung erhöhen kann, um eine Viskosität zu erhalten, die für das Blasformen geeignet ist. Das Viskositätsverdickungsmittel kann eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe, die aus allgemein bekannten Viskositätsverdickungsmitteln, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, besteht, zum Beispiel einer Vinylreihe, einer Epoxyreihe, einer Methacryloxyreihe, einer Aminoreihe, einer Mercaptoreihe, einer Acryloxyreihe, einer Isocyanatreihe, einer Styrylreihe und einer Alkoxyoligomerreihe, umfassen und ist nicht darauf beschränkt, eine spezifische Komponente zu umfassen. Ein Anteil des Viskositätsverdickungsmittel kann ungefähr 0,05 bis 3,7 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polyamidverbundharzzusammensetzung, betragen. Wenn der Anteil des Viskositätsverdickungsmittels weniger als ungefähr 0,05 Gewichtsteile beträgt, kann der Viskositätsverdickungseffekt schwach sein. Wenn der Anteil des Viskositätsverdickungsmittels mehr als ungefähr 3,7 Gew.-Teile beträgt, kann die Blasformbarkeit verringert sein.
BEISPIEL
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch spezifische Beispiele ausführlicher beschrieben. Die folgenden Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 8: Herstellung von Polyamidverbundharz
Herstellung einer organisch vorbehandelten Tonkomponente
Zunächst wurden Montmorillonit, Hectorit und Saponit, die in Wasser dispergiert wurden und von Verunreinigungen befreit wurden, in einem Gewichtsverhältnis von 1:1:1 zugegeben und bei einer Temperatur von 60 °C unter Rühren gemischt, wodurch eine Tonkomponenten-Dispersionslösung hergestellt wurde. Anschließend wurde Dimethyl-hydriertes Talg-Ammonium als tertiäres Ammonium, das auf einen pH-Wert von 4 bis 5 eingestellt und dann in der Tonkomponenten-Dispersionslösung bei einer Temperatur von 60 °C gelöst wurde, in einem Reaktionstank in einer Menge von 90 Milliäquivalenten pro 100 g der Tonkomponenten-Dispersionslösung zugegeben und ungefähr 20 bis 60 Minuten lang bei einer Temperatur von 60 °C unter Rühren einer Austauschreaktion unterzogen, wodurch eine Tonkomponente hergestellt wurde. Anschließend wurde die umgesetzte Tonkomponente unter Verwendung einer Filtervorrichtung in einem Fluidisierungstrockner getrocknet, und anschließend wurde unter Verwendung einer Mahlvorrichtung ein Pulver mit einer Größe zwischen 10 und 40 Mikrometern erhalten.
Herstellung von Polyamidverbundharz

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 8 wurden in einem in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Komponentenverhältnis gemischt, und anschließend wurden mit einem Doppelschneckenextruder Polyamidverbundharze hergestellt. Ein Harz, ein Kautschuk, ein hitzebeständiger Stabilisator, ein Gleitmittel und ein Viskositätsverdickungsmittel wurden durch eine Hauptzufuhrvorrichtung injiziert, und die organisch vorbehandelte Tonkomponente wurde injiziert und durch eine Seitenzufuhrvorrichtung zugegeben. Da die Tonkomponente koagulieren kann, wenn die Tonkomponente in die Hauptzufuhrvorrichtung injiziert wird, wurde somit die Tonkomponente bevorzugt unter Verwendung der Seitenzufuhrvorrichtung oder eines Sprühverfahrens injiziert. Eine Vorrichtung, in der ein ungeordnetes Kneten möglich war, konnte als Schnecke des Extruders zur Verbesserung der Dispergierbarkeit eingesetzt werden. Ferner wurde die Extrusionstemperatur in einem Knetbereich bevorzugt auf einer Temperatur von 250°C oder weniger gehalten. Wenn die Extrusionstemperatur mehr als 250°C betrug, wurde die Domänengröße übermäßig klein, und die Barriereeigenschaft konnte sich verschlechtern. Das geknetete Polyamidverbundmaterial wurde mit einer Schneidevorrichtung zu Pellets geformt und anschließend mit Hilfe eines Entfeuchtungstrockners getrocknet. Table 1

Klassifizierung	Vgl. bsp. 1	Vgl. bsp. 2	Vgl. bsp. 3	Vgl. bsp. 4	Vgl. bsp. 5	Vgl. bsp. 6	Vgl. bsp. 7	Vgl. bsp. 8	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Polyamid 12	57	48	48,5	61,5	53	64	43	84	51,5	47	59,5
MXD 6					20	10		10	10	10	10
Nylon 612	20	20					20			20
Nylon 6			20						20
Kautschuk-g-MA	20	25	25	30	20	20	30	-	15	20	25
Ton 1	-	3,0	3,0	4,0	3,0		3,0
Ton 2						2,0		2,0	2,0	1,0	3,0
CNT									1,5	2,0	2,5
Leitfähiges Ruß	3,0	4,0	3,5	4,5	4,0	4,0	4,0	4,0
Vgl.bsp.: Vergleichsbeispiel
(Einheit: Gew.-%)
Polyamid 12: Polyamid 12 (Polyamidharz)
MXD 6: m-Xylendiamin-(MXD-)6-Nylon (modifiziertes Nylon auf MXD-Basis)
Nylon 612: Polyamid 612 (Polyamidharz)
Nylon 6: Polyamid 6 (Polyamidharz)
Kautschuk-g-MA: Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Octen-Copolymer (thermoplastisches Elastomer/Kautschuk)
Ton 1: Montmorillonit-Ton
Ton 2: Tonkomponente, bei der Montmorillonit, Saponit und Hectorit in einem Gewichtsverhältnis von 1:1:1 gemischt und organisch vorbehandelt wurden
CNT: Mehrloch-Kohlenstoffnanoröhrchen
Leitfähiger Ruß: Ruß-Masterbatch (CB/MB)

Testbeispiel: Bewertung mechanisch-physikalischer Eigenschaften und Bewertung der Gasbarriereeigenschaft und Oligomer
Um die physikalischen Eigenschaften, die Bearbeitbarkeit und die Gasbarriereeigenschaften von geformten Produkten zu untersuchen, die unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 hergestellten Polyamidverbundharze hergestellt wurden, wurden die folgenden Eigenschaften gemessen, und anschließend wurden die Messergebnisse in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 und den 1 und 2 gezeigt.

(1) Zugfestigkeit (MPa): gemessen bei einer Geschwindigkeit von 50 mm/min auf Basis von ASTM D638.
(2) Dehnung (%): gemessen bei einer Geschwindigkeit von 50 mm/min auf Basis von ASTM D638.
(3) Biegemodul (MPa): gemessen bei einer Geschwindigkeit von 3 mm/min auf Basis von ASTM D790.
(4) Izod-Schlagzähigkeit (kJ/m²): gemessen bei niedriger Temperatur von -30 °C unter der Bedingung einer 1/4"-Kerbe auf Basis von ASTM D256.
(5) Wärmeformbeständigkeitstemperatur (°C): gemessen durch Ausüben eines Oberflächendrucks von 0,45 MPa auf Basis von ASTM D648.
(6) Elektrischer Widerstand (ω/cm): Der Oberflächenwiderstand pro Flächeneinheit wurde mit Hilfe eines elektrischen Widerstandsmessgeräts, mit dem eine Metallsammelschiene verbunden war, auf Basis von ASTM D257 gemessen.
(7) Berstdruck bei Raumtemperatur (kPa): bewertet, nachdem ein Rohr hergestellt und anschließend 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 23 °C auf Basis von ES31310-20/6.1.2 belassen wurde.
8) Bewertung der Barriereeigenschaft: Die Gewichtsänderung wurde zwei Tage lang gemessen, nachdem der Kraftstoff E10 in einen Kraftstoffölbehälter gefüllt wurde und dann 14 Tage lang bei einer Temperatur von 60°C auf Basis von SAE J2665 getränkt wurde.
(9) Bewertung der Oligomerauslaugung: Ein Rohr wurde hergestellt, 500 Stunden lang bei einer Temperatur von 23 °C in Kraftstoff E10 eingelegt, 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 0°C belassen, durch Filterpapier filtriert und getrocknet, und anschließend wurde das ausgelaugte Gewicht gemessen.

Klassifizierung	Bedingung ASTM	Vgl. bsp.1	Vgl. bsp.2	Vgl. bsp.3	Vgl. bsp. 4	Vgl. bsp. 5	Vgl. bsp. 6	Vgl. bsp. 7	Vgl. bsp. 8	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Dichte	D 792	1,03	1,03	1,04	1,06	1,05	1,04	1,02	1,03	1,04	1,04	1,05
Zugfestigkeit [MPa]	D 638	35	30	43	45	51	49	28	48	48	47	50
Dehnung (%)	D 638	> 500	> 500	350	300	400	400	>500	300	> 500	300	> 500
Biegemodul [MPa]	D 790	350	330	550	700	750	700	280	650	720	700	750
Izod-Schlagzähigkeit (-30°C) [kJ/m²]	D 256	NB	NB	NB	NB	NB	NB	NB	NB	NB	NB	NB
Wärmeformbeständigkeitstemperatur [°C]	D 648	47	45	72	65	75	80	43	76	75	72	71
Elektrische Beständigkeit [Ω/cm]	D257	6 × E⁷	2 × E⁸	3 × E⁷	8 × E⁶	9 × E⁷	4 × E⁷	5 × E⁸	6 × E⁷	9 × E⁶	4 × E⁶	5 × E⁵

Klassifizierung	Bedingung	Vgl. bsp. 1	Vgl. bsp. 2	Vgl. bsp. 3	Vgl. bsp. 4	Vgl. bsp. 5	Vgl. bsp. 6	Vgl. bsp. 7	Vgl. bsp. 8	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3
Berstdruck bei Raumtemperatur (kPa)	23°C × 3 h ≥ 5500 kPa	6500	6300	6500	7600	7200	7000	6400	5500	7300	7500	7400
Bewertung der Barriereeigenschaft	Nordamerika LEV-3: E10 0,30 g/Test (2 Tage)	0,712 g	0,418 g	0,317 g	0,233 g	0,324 g	0,164 g.	0,263 g	0,134 g	0,046 g	0,054 g	0,039 g
Bewertung der Oligomerauslaugung	E10, Raumtemperatur × 500 h -> 0°C × 24 h -> Raumtemperatur × 24 h ≤ 255 mg	135 mg	37 mg	38 mg	26 mg	38 mg	5,4 mg	35 mg	6,7 mg	4,3 mg	6,2 mg	3,6 mg

Unter Bezugnahme auf die Tabellen 2 und 3 konnte festgestellt werden, dass das Vergleichsbeispiel 1, das weder eine Tonkomponente noch einen Ton enthielt, ein NB-Niveau der Niedrigtemperatur-Schlagzähigkeit aufwies und sich kaum von den anderen Vergleichsbeispielen und Beispielen unterschied. Ferner konnte festgestellt werden, dass bei den Vergleichsbeispielen 2 bis 4, die nur einen Montmorillonit-Ton enthielten, insbesondere keine Niedrigtemperatur-Schlagzähigkeit auftrat, die Zugfestigkeit unter den physikalischen Eigenschaften jedoch gering war. Es konnte festgestellt werden, dass dies der Fall war, weil der Montmorillonit-Ton in einer Polyamidmatrix selektiv dispergiert wurde und die Bewertung der Gasbarriereeigenschaft nicht gut war. Es konnte festgestellt werden, dass im Falle der Vergleichsbeispiele 5 bis 8 ein Unterschied in den mechanisch-physikalischen Eigenschaften entsprechend einem Unterschied in der leitfähigen Dispersionsleistung entsprechend der Injektion einer geringen Menge CNT und dem Anteil eines leitfähigen Rußes auftrat.
Im Gegensatz dazu konnte festgestellt werden, dass, da die Beispiele 1 bis 3 die Tonkomponente umfassten und durch ein Verfahren hergestellt wurden, bei dem die Tonkomponente sowohl auf einem Kautschuk als auch auf Nylon dispergiert wurde, wie in Tabelle 3 gezeigt, die Barriereeigenschaft eines Kraftstoffgases stark verbessert wurde und ein Oligomer reduziert wurde. Ferner wurde festgestellt, dass die Beispiele 1 bis 3 ein Mehrloch-Kohlenstoffnanoröhrchen enthielten, und das Mehrloch-Kohlenstoffnanoröhrchen wurde wie die Tonkomponente vollständig auf einem Kautschuk und Nylon dispergiert und diente somit dazu, elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, ohne die Barriereeigenschaft zu beeinflussen. Zudem konnte festgestellt werden, dass das Blasformen einfach durchgeführt werden konnte, insbesondere die Zugfestigkeit stark verbessert wurde und ein Biegemodul und eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur denen vorhandener Gegenstände ähnlich waren.
1 ist eine TEM-Aufnahme eines in Beispiel 1 hergestellten Polyamidverbundharzes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 illustriert, kann festgestellt werden, dass eine organisch vorbehandelte Tonkomponente auf ein Polyamidharz dispergiert wurde. Demgegenüber ist 2 eine SEM-Aufnahme eines Polyamidverbundharzes, das in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde. Wie in 2 illustriert, kann festgestellt werden, dass MXD 6 nicht enthalten war und somit keine Dispersionsschicht gebildet wurde.
Daher ist die Polyamidverbundharzzusammensetzung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wirtschaftlich ausgezeichnet, da kein teures Fluorpolymer verwendet wird. Da ein Kraftstoffrohr durch Extrudieren der Polyamidverbundharzzusammensetzung in einem Einschichtsystem anstelle eines Mehrschichtsystems hergestellt werden kann, können Prozessschritte und Einrichtungen reduziert werden, und die Prozesseffizienz kann ebenfalls verbessert werden. Da die Polyamidverbundharzzusammensetzung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Beispiel ein Polyamidharz umfasst, das einem spezifischen Bereich genügt, besteht ein Vorteil darin, dass ein Kraftstoffrohr, das ausgezeichnete mechanisch-physikalische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Barriereeigenschaft gegenüber einem Verdampfungsgas aufweist und ein Oligomer reduzieren kann, unter Verwendung der Polyamidverbundharzzusammensetzung hergestellt werden kann.

Claims

Polyamidverbundharzzusammensetzung, umfassend: eine Menge von 45 bis 70 Gew.-% eines Polyamidharzes; eine Menge von 10 bis 30 Gew.-% einer Nylonkomponente; eine Menge von 15 bis 30 Gew.-% eines thermoplastischen Elastomers; eine Menge von 3 bis 10 Gew.-% einer Tonkomponente; und eine Menge von 0,3 bis 2,5 Gew.-% eines Kohlenstoffnanoröhrchens (CNT), wobei sämtliche Gewichtsprozentangaben auf das Gesamtgewicht der Polyamidverbundharzzusammensetzung bezogen sind.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, ferner umfassend, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Polyamidverbundharzzusammensetzung, eine Menge von 0,05 bis 2,0 Gewichtsteilen eines hitzebeständigen Stabilisators, eine Menge von 0,05 bis 3,0 Gewichtsteilen eines Gleitmittels und eine Menge von 0,05 bis 3,7 Gewichtsteilen eines Viskositätsverdickungsmittels.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Nylonkomponente eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe umfasst, die aus Nylon 6, Nylon 612 und modifiziertem Nylon auf m-Xylendiamin-(MXD-)Basis besteht.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei der Anteil des modifizierten Nylons auf MXD-Basis eine Menge von 30 bis 100 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% jeder Nylonkomponente, beträgt.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Tonkomponente zwei oder mehrere ausgewählt aus tafelförmigem Montmorillonit, Hectorit, Saponit und Vermiculit umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Tonkomponente ein organisches Material umfasst, das tertiäres oder quaternäres Ammonium umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das organische Material eines oder mehrere ausgewählt aus Bis(2-hydroxyethyl)methyl-Talg-Ammonium und Dimethyl-hydriertem Talg-Ammonium umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Tonkomponente ein organisches Material umfasst, das eine beliebige oder mehrere ausgewählt aus den funktionellen Gruppen Phosphonium, Maleat, Succinat, Acrylat, Benzylwasserstoff, Dimethyldistearylammonium und Oxazolin umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das CNT einen mittleren Durchmesser von 5 bis 30 nm und eine mittlere Länge von 1 bis 20 µm aufweist.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyamidharz Polyamid 12 umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyamidharz ferner eines oder mehrere ausgewählt aus einem Maleinsäureharz und einem Epoxidharz umfasst.
Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Elastomer ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Ethylen-Octen-Copolymer umfasst.
Kraftstoffrohr, das die Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1 umfasst.
Fahrzeug, das die Polyamidverbundharzzusammensetzung nach Anspruch 1 umfasst.