DE202019102584U1

DE202019102584U1 - Formteil und vernetzbare Zusammensetzung zur Bildung des Formteils

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Publication number: DE202019102584U1
Application number: DE202019102584.0U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2029-05-09
Also published as: WO2020224900A1

Abstract

Formteil (20), insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus einer Formteilschicht (22), die aus einem vernetzten Polymermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches enthält, wobei das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht (22) durch Vernetzung einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) gebildet ist, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wobei die vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) umfasst
wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (2), insbesondere ein Polyethylen,
wenigstens einen Initiator (3),
wenigstens einen Stabilisator (4),
Hexamethylen-1,6-di-maleimid (5),
welche mit einem Extruder zu der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen (1) homogen vermischt ist, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) derart geformt ist, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) aus der Schicht (11) gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) das Formteil (20) mit dem vernetzten Polymermaterial bildet.

Description

Die Vernetzung von Polyethylen kann auf einer Vielzahl von Wegen erfolgen. Die radikalische Vernetzung mittels UV-Initiatoren, z.B. auf der Basis substituierter Benzophenone, ist eine der neueren Methoden und auch bereits in der Literatur bekannt.
Ein noch sehr junges Verfahren ist die Vernetzung von Polyethylen unter Zuhilfenahme der Bismaleimid-Chemie. Zu diesem Zweck wird beispielsweise Hexamethylen-1,6-di-maleimid eingesetzt. Die Kinetik der Vernetzung ist in diesem Fall erheblich besser steuerbar, als im Falle von bisher bekannten radikalischen Vernetzungsverfahren.
Die reine UV-Vernetzung weist Limitierungen bezüglich des maximalen Vernetzungsgrades auf. Die Reaktionskinetik kann bei dieser Vernetzungstechnik nur schwer gesteuert werden. Das Endprodukt ist unter Umständen nicht homogen durchvernetzt, was insbesondere zu mangelhaften mechanischen Eigenschaften führen kann.
Die Vernetzung von Polyethylen mittels Hexamethylen-1,6-di-maleimid verläuft zwar sehr geregelt, jedoch auch äußerst langsam. Die Reaktion wird thermisch zwischen ca. 220 °C bis 260 °C initiiert.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, die Vernetzungsreaktion von Polyethylen mittels Hexamethylen-1,6-di-maleimid derart zu verbessern, dass diese schnell und kontrollierbar abläuft, wobei ein hoher Vernetzungsgrad erzielt werden soll und das derart hergestellte Formteil durchvernetzt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Es wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung überraschenderweise gefunden, dass eine Kombination aus Hexamethylen-1,6-di-maleimid und einem Initiator den Vernetzungsprozess erheblich beschleunigt, hierbei läuft der Vernetzungsprozess schnell und kontrollierbarer ab, wobei ein hoher Vernetzungsgrad erzielt wird und das derart hergestellte Endprodukt ist durchvernetzt.
Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass ein Formteil, insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus einer Formteilschicht, die aus einem vernetzten Polymermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches enthält, wobei das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht durch Vernetzung einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet ist, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, die gestellte Aufgabe vollumfänglich löst, wenn vorgesehen ist, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst

- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen,
- wenigstens einen Initiator,
- wenigstens einen Stabilisator,
- und Hexamethylen-1,6-di-maleimid,

Durch die erfinderische Maßnahme, eine Formteilschicht vorzusehen, welche aus einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet ist, welche Hexamethylen-1,6-di-maleimid und einen Initiator enthält, und die Verwendung von zur Vernetzung geeigneter Energie, wobei die zur Vernetzung geeignete Energie beispielsweise im Falle, dass der Initiator ausgewählt ist aus einem Peroxid, Hitze ist, oder dass die zur Vernetzung geeignete Energie beispielsweise im Falle, dass der Initiator ausgewählt ist aus einem UV-Photoinitiator, UV-Strahlung ist, um die Vernetzung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung zu bewirken, kann eine gleichmäßige Vernetzung der gesamten Schicht erzielt werden.
Hierdurch kann eine vollständige Vernetzung bzw. eine Vernetzung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung nach den Ansprüchen der Kunden bzw. entsprechend der einschlägigen Spezifikationen erzielt werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann sich dabei als überaus günstig ein Vernetzungsgrad des vernetzten Polymermaterials nach DIN EN ISO 10147 von > 60 %, insbesondere von > 70 % ergeben.
Hierdurch werden Formteile bereitgestellt, die äußerst widerstandsfähig und druckfest sind, und die Ansprüche der Kunden bzw. die Vorgaben der einschlägigen Spezifikationen für ihre Anwendung erfüllen.
Die zur Vernetzung geeignete Energie kann beispielsweise im Falle, dass der Initiator ausgewählt ist aus einem Peroxid, Hitze sein, oder die zur Vernetzung geeignete Energie beispielsweise im Falle, dass der Initiator ausgewählt ist aus einem UV-Photoinitiator, UV-Strahlung sein.
Als Initiatoren, die unter Einfluss von Hitze die Vernetzung auf Grund thermisch aktivierter freier Radikale starten und vorantreiben, indem freie Radikale gebildet werden, eigenen sich gemäß der vorliegenden Erfindung:

Dialkylperoxide: Dicumylperoxid, Di(t-butyl)-peroxid, Di(t-amyl)-peroxid, 2,5-Di(t-butyl)peroxy-2,5-dimetly-3-hexin, a,a-Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol (das verschiedene Isomere aufweisen kann), t-Butylcumyl-peroxid, 2,5-Di(t-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan;
Diacylperoxide: Benzoylperoxid, Decanoylperoxid, Laurylperoxid, Bernsteinsäureperoxid;
Diperoxyketale: 1,1-Di(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 1,1-Di(t-butylperoxy)-cyclohexan, 1,1-Di(t-amylperoxy)-cyclohexan, n-Butyl-4,4-di(t-butylperoxy)valerat, Ethyl-3,3-di-(t-amylperoxy)butanoat, Ethyl-3,3-di(t-butylperoxy)butyrat, eine Zusammensetzung von 40 % 1,1-Di(t-butylperoxy)-cyclohexan und 25 % t-Butyl-peroxy-2-ethylhexanoat;
Hydroperoxide: Cumenhydroperoxid, t-Butylhydroperoxid;
Ketonperoxide: Methyl-ethyl-keton-peroxide, 2,4-Pentandion-peroxide, eine Zusammensetzung aus Methyl-ethyl-keton-peroxid und Cumenhydroperoxid;
Peroxydicarbonate: Di(t-propyl)peroxydicarbonat, Di(sec-butyl)peroxydicarbonat, Di(2-ethylhexyl)peroxyd icarbonate;
Di-Cumylperoxid (1,1'-(dioxydipropane-2,2-diyl)dibenzene, CAS 80-43-3) Di-tert-Butylperoxid (CAS 80-43-3), 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexan (z.B. Trigonox 101, CAS 78-63-7), 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexin-3 (z.B. Trigonox 145-E85, CAS 1068-27-5), 3,6,9-Triethyl-3,6,9-trimethyl-1,2,4,5,7,8-hexoxonan (z.B. Trigonox 301, CAS 24748-23-0), 3,3,5,7,7-Pentamethyl-1,2,4-trioxepan (z.B. Trigonox 311, CAS 215877-64-8).

Bewähren kann sich ein Gehalt an Initiator, der unter Einfluss von Hitze die Vernetzung auf Grund thermisch aktivierter freier Radikale startet, von 0,05 bis 2,0 Gew.-%.
Als sehr vorteilhaft kann sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, wenn in einer anderen Ausführung vorgesehen ist, dass eine Schicht aus einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung ausgebildet ist, die einen Photoinitiator enthält und mit UV-Strahlung eines Wellenlängenbereichs von 200 bis 450 nm (Nanometer) vernetzbar ist.
Diese Schicht bildet dabei die Wandung des als Rohr ausgebildeten Formteils.
In einer günstigen Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Bereitstellung der UV-Strahlung eine Hg-Dampflampe ohne Dotierung mit einer Energieabgabe von 150 bis 330 W/cm, insbesondere einer Energieabgabe von 240 W/cm eingesetzt wird.
Zur Optimierung der zur Vernetzung eingesetzten UV-Strahlung kann dabei vorgesehen sein, dass eine Dotierung in der Hg- Dampflampe mit Eisen oder Gallium vorgesehen ist, um Maxima im Spektrum der UV-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 240 bis 450 nm (Nanometer) zu verschieben bzw. zu positionieren.
Bei der UV-Vernetzung kann insbesondere vorgesehen sein, dass beim Einsatz der Hg-Dampflampe auf den Einsatz eines IR-Filters verzichtet wird, um die Abwärme der Hg-Dampflampe im Wellenlängenbereich von > 600 nm (Nanometer) für die Temperierung des Extrudats nutzen zu können. Hierdurch wird die Beweglichkeit der Makromoleküle im Extrudat derart erhöht, dass eine schnellere Vernetzung möglich ist.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass als UV-Strahlungsquellen UV-LED-Systeme oder UV-Laser eingesetzt werden.
Idealerweise werden dazu Systeme eingesetzt, die eine Leistung von 80 W/cm und mehr aufweisen.
Mit einer Strahlungsquelle, die im UV-Bereich idealerweise 6/7 ihrer Leistung im Wellenlängenbereich von 250 bis 450 nm (Nanometer) bereitstellt, wird der radikalische Zerfall des Photoinitiators ausgelöst, welcher die Vernetzung des Polyethylens startet.
Als Photoinitiatoren für die vernetzbare polymere Zusammensetzung der Schicht können in vorteilhafter Weise eingesetzt werden:

Benzophenon und dessen Derivate,
diese umfassen Monomere, oligomere oder polymere Benzophenone mit Substitution in 4 bzw. 4, 4' Position, sowie unsubstituiertes Benzophenon.

Ebenfalls eingesetzt werden können:

Phenylphosphinoxid (z.B. Omnirad 819, CAS 162881-26-7),
Ketocoumarin (z.B. Esacure 3644, CAS nicht bekannt),
Phenylphospinat (z.B. Omnipol TP, CAS nicht bekannt),
Acetophenon (z.B. Irgacure 651 / Omnirad BDK, CAS 24650-42-8),
Cyclohexyl-phenyl-keton (z.B. Omnirad 184, CAS 947-19-3),
Chlorendic Anhydride (1,4,5,6,7,7-Hexachloro-5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, CAS 115-27-5), und
Sandoray 1000 (2,2-Dichlor-1-(4-phenoxyphenyl)ethan-1-on, CAS 59867-68-4).

Als günstig kann sich ein Gehalt an Photoinitiator in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung von 0,5 bis 3,0 Gew.-% erweisen.
Die Einstellung des Vernetzungsgrades kann durch die Belichtungszeit, beispielsweise in einem Zeitraum von 2 bis 30 Sekunden, bevorzugt von 10 Sekunden, und durch die Konzentration des Photoinitiators, die 0,2 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3,0 Gew.-%, beträgt, erfolgen.
Die Kinetik der Vernetzungsreaktion kann über die Dauer der Belichtungzeit, den Abstand zur Strahlungsquelle sowie über die rezeptive Zusammensetzung gesteuert werden.
Als Polyethylen kann ein solches zum Einsatz kommen, das bevorzugt als Granulat vorliegt.
Das Polyethylen kann dabei auf Basis eines HD-PE (High Density Polyethylen) mit einer Dichte zwischen 0,920 und 0,970 g/cm³, bevorzugt mit einer Dichte von 0,965 g/cm³ eingesetzt werden. Das Polyethylen kann einen Melt Flow Index (MFI gemäß DIN EN ISO 1133) von 9 bis 50 g / 10 min bei 190 °C / 21,6 kg aufweisen, wobei ein Melt Flow Index von 42 g / 10 min bevorzugt ist.
Durch die Auswahl des vernetzbaren Polyolefins in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gemäß vorstehender Definition sind viele verschiedene Polyethylene für diese Technik der Vernetzung einsetzbar. Insbesondere sind damit nun auch Standardtypen für die Vernetzung verwendbar. Dadurch kann auf eine breite Rohstoffbasis zurückgegriffen werden, was entsprechend die Herstellung von vernetztem Polyethylen vereinfacht und auch kostengünstiger macht.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung auf Basis Polyethylen, bevorzugt eines HD-PE in Granulatform, kann bei einer Substrattemperatur zwischen 90 °C und 160 °C, bevorzugt bei einer Substrattemperatur von 140°C oberhalb des Kristallitschmelzpunktes des HD-PE vernetzt werden.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung befindet sich aufgrund der Temperatur idealerweise in einem optisch transparenten oder zumindest teilweise optisch transparenten Zustand, wobei die Eindringtiefe der UV-Strahlung, die zur Vernetzung eingesetzt wird, ihr Maximum erreicht. Der Vernetzungsprozess findet drucklos außerhalb des Extruders statt.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung wird in einem formstabilen Zustand dem Vernetzungsprozess zugeführt und während der Vernetzung auf einen Temperaturbereich über dem Kristallitschmelzpunkt des HD-PE erwärmt, wodurch die optische Transparenz so hoch ist, dass eine hohe Eindringtiefe der UV-Strahlung in die Schicht aus der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung vorliegt.
In einer sehr günstigen Weiterentwicklung kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Stabilisator aus einem HALS (Hindered Amin Light Stabilizer) und / oder einem phenolischen Antioxidans ausgewählt ist.
Die vernetzbare polymere Zusammensetzung kann auch einen oder mehrere Antioxidantien zusammen mit einem oder mehreren HALS aufweisen. Antioxidans werden eingesetzt, um die vernetzbare polymere Zusammensetzung während des Produktionsprozesses zu schützen, beispielsweise wenn die Zusammensetzung erhöhter Temperatur und Druck während des Extrusionsprozesses ausgesetzt ist. Damit kann verhindert werden, dass Polyethylen durch oxidativen Abbau eine Einbuße in seinen mechanischen Eigenschaften erleidet.
Ein Antioxidans ist auch hilfreich beim Erhalt der Qualität eines Rohres über einen langen Zeitraum, insbesondere wenn das Rohr Chlor oder anderen oxidativen Agenzien ausgesetzt ist. So kann beispielsweise bei einem Rohr, in dem ein Fluid mit Chlor oder oxidativen Agenzien enthalten ist, und dass über längere Zeiträume dadurch möglicherweise einem oxidativen Abbau unterworfen ist, das Polymermaterial des Rohres durch den Einsatz von Antioxidans geschützt werden, und so dessen mechanische Eigenschaften erhalten werden.
Der Gehalt an Antioxidans kann in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 0,03 bis 0,6 Gew.-% betragen.
Als Antioxidans kann insbesondere Octadecyl-3-(3-5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (Irganox 1076) eingesetzt werden.
Weitere Antioxidans gemäß vorliegender Erfindung umfassen:

Phenolische Antioxidantien Beispiele hierfür umfassen Alkylierte Monophenole wie 2,6-Di-tert-butyl-4-ethylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-n-butylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-isobutylphenol; 2,6-Dicyclopentyl-4-methylphenol; 2-(Methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol); 2,6-Dioctadecyl-4-methylphenol; 2,4,6-Tricyclohexylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-methoxymiethylphenol;
Hydrochinone und alkylierte Hydrochinone wie 2,6-Di-tert-butyl-4-methoxyphenol; 2,5-Di-tert-butylhydrochinon; 2,5-Di-tert-amylhydrochinon; 2,6-Diphenyl-4-octadecyloxyphenol; 2,6-Di-tert-butylhydrochinon; 2,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyanisol; 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyanisol; 3,5-Di-tert-butyl1-4-hydroxyphenyl-stearat; Bis(3,5-di-tert-butyt-4-hydroxyphenyl)adipat; Tocopherole wie Alpha-Tocopherol; Beta-Tocopherol; Gamm-Tocopherol; Delta-Tocopherol und Mischungen davon (Vitamin E);
Hydroxylierte Thiodiphenylether wie 2,2'-Thiobis(6-tert-butyl-4-methylphenol); 2,2'-Thiobis(4-octylphenol); 4,4'-Thiobis(6-tert-butyl-3-methylphenol); 4,4'-Thiobis(6-tert-butyl-2-methylphenol); 4,4'-Thiobis(3,6-di-sec-amylphenol), 4,4'-Bis(2,6-dimethyl-4-hydroxyphenyl)disulfid;
Alkylidenbisphenole wie 2.2'-Methylenbis(6-tert-butyl-4-methylphenol); 2,2'-Methylenbis(6-tert-butyl-4-ethylphenol); 2,2'-Methylenbis[4-methyl-6-(alpha-methylcyclohexyl)-phenol]; 2,2'-Methylenbis(4-methyl-6-cyclohexylphenol); 2,2'-Methylenbis(4,6-di-tert-butylphenol); 2,2'-Ethylidenbis(4,6-di-tertbutylphenol); 2,2'-Ethylidenbis(6-tert-butyl-4-isobutyl-phenol); 4,4'-Methylenbis(2,6-di-tert-butylphenol); 4,4'-Methylenbis(6-tert-butyl-2-methylphenol); 1,1-Bis(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan; 2,6-Bis(3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol; 1,1,3-Tris(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan; 1,1-Bis(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-3-n-dodecylmercaptobutan; Ethylen-glycol-bis[3,3-bis(3'-tertbutyl-4'-hydroxyphenyl)butyrat]; Bis(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methyl-phenyl)dicyclopentadien; Bis[2-(3'-tert-butyl-2'-hydroxy-5'-methylbenzyl)-6-tert-butyl-4-methylphenyl]terephthalat; 1,1-Bis-(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl)butan; 2,2-Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propan; 2,2-Bis-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-4-n-dodecylmercaptobutan; 1,1,5,5-Tetra(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)pentan;
O-, N- und S-Benzyl-Verbindungen wie 3,5,3',5'-Tetra-tert-butyl-4,4'-dihydroxydibenzylether; Octadecyl-4-hydroxy-3,5-dimethylbenzylmercaptoacetat; Tridecyl-4-hydroxy-3,5-ditert-butylbenzylmercaptoacetat; Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)amin; Bis(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)dithioterephthalat; Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)sulfid; Isooctyl-3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzylmercaptoacetat;
Hydroxybenzylierte Malonate wie Dioctadecyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzyl)malonat; Di-octadecyl-2-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl)malonat; Di-dodecylmercaptoethyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat; Bis[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl]-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat;
Aromatische Hydroxybenzyl-Verbindungen wie 1,3,5-Tris(3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzol; 1,4-Bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol; 2,4,6-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)phenol;
Triazin-Verbindungen wie 2,4-Bis(octylmercapto)-6-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino)-1,3,5-triazin; 2-Octylmercapto-4,6-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino)-1,3,5-triazin; 2-Octylmercapto-4,6-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenoxy)-1 ,3,5-t-triazin; 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenoxy)-1,2,3-triazin; 1,3,5-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurat; 1,3,5-Tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurat; 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylethyl)-1,3,5-triazin; 1,3,5-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hexahydro-1,3,5-triazin; 1,3,5-Tris(3,5-dicyclohexyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurat;
Benzylphosphonate wie Dimethyl-2,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; Diethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; Dioctadecyl3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; Dioctadecyl-5-tert-butyl-4-hydroxy-3-methylbenzylphosphonat; das Calciumsalz des Monoethylesters von 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonsäure;
Acylaminophenole wie 4-Hydroxylauranilid; 4-Hydroxystearanilid; Octyl-N-(3,5-di-tert-butyl-4- hydroxyphenyl)carbamat;
Ester wie solche aus (3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Octanol, i-Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan;
Ester wie solche aus (5-tert-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)propionsäure mit ein oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Octanol, i-Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan, 3,9-Bis[2-{3-(3-tertbutyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]-undecan;
Ester wie solche aus (3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan;
oder Ester der 3,5-di-tert-Butyl-4-hydroxyphenylessigsäure mit ein oder mehrwertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpropan, 4-Hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo[2.2.2]octan oder Mischungen davon.

HALS sind Verbindungen, bei denen eine Amingruppe durch benachbarte funktionelle Gruppen sterisch gehemmt ist. In einigen Ausführungsformen neigen die physikalischen Eigenschaften von Strukturpolymeren wie PE dazu, sich im Laufe der Zeit zu verschlechtern, wenn sie ultravioletten (UV-)Wellenlängen von Licht ausgesetzt sind. Die Verwendung von HALS in der Polymermischung stört diesen Abbau und erleichtert die Aufrechterhaltung der strukturellen Polymereigenschaften im Laufe der Zeit.
Die Gesamtmenge an HALS (z.B. eine oder mehrere der hierin beschriebenen HALS) kann von 0,05 bis 0,15 Gew.-%, von 0,05 bis 0,2 Gew.-%, von 0,01 bis 0,6 Gew.-% oder von 0,05 bis 0,3 Gew.-% betragen. Bevorzugt sind etwa 0,1 Gew.-% oder etwa 0,15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung.
Beispiele für HALS, die für die Polymerzusammensetzung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen:

N,N'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-yl)hexane-1,6-diamin (Chimassorb 944 von BASF); 1,5,8,12-Tetrakis[4,6-bis(N-butyl-N-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidylamino)-1,3,5-triaxin-2-yl]-1,5,8,12-tetraazadodecan (Chimassorb 119 von BASF);
Decandisäure-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-ester (Tinuvin 770 von BASF oder Hostavin N17 von CLARIANT);
Decandisäure-bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(methyl)-4-piperidyl)-ester (Tinuvin 765 von BASF); Decandisäure-bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidyl)-ester (Tinuvin 123 von BASF);
Butandisäure-dimethylester, dessen Polymer mit 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-ethanol (Tinuvin 622 von BASF) oder dessen Polymer von Dimethylsuccinat and 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidin-ethanol (Lowilite 62 von GREAT LAKES POLYMER ADDITIVES);
2,2,4,4-Tetramethyl-7-oxa-3,20-diaza-dispiro-[5-1.112]-heneicosan-21-on (Hostavin N20 von CLARIANT);
eine Mischung von 2,2,4,4-Tetramethyl-20-(beta-myristyl and lauryl-oxycarbonyl)-ethyl-7-oxa-3,20-diaza-dispiro-[5.1.11.2]-heneicosanon-21 (Hostavin N24 von CLARIANT);
Polymer von 2,2,4,4-Tetramethyl-7-oxa-3,20-diaza-dispiro-[5.1.11,2]-heneicosan-21-on und Epichlorohydrin (Hostavin N30 von CLARIANT);
eine Mischung von Hostavin N24 und N30 (Hostavin N321 von CLARIANT);
Polymer von 2,2,4,4-Tetramethyl-7-oxa-3,20-diaza-dispiro-[5.1.11.2]-heneicosan-21-on und Epichlorohydrin gemischt mit Säurefängern (Hostavin N391 von CLARIANT);
Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-2-(4-methoxy-benzyliden)-malonat (Hostavin PR-31 von CLARIANT);
1,3-Benzendicarboxamid-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) (Nylostab S-EED von CLARIANT);
1,6-Hexandiamin-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-Polymere mit 2,4-Dichloro-6-(4-morpholinyl)-1,3,5-triazin-2-[4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]-5-(octyloxy)phenol (Cyasorb THT 4611 von CYTEC);
1,6-Hexandiamin-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-Polymer mit Morpholin-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazin-Reaktionsprodukten, methyliert 2-[4,6-Bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]-5-(octyloxy)phenol (Cyasorb THT 6435 von CYTEC);
1,6-Hexandiamin-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-Polymer mit 2,4-Dichloro-6-(4-morpholinyl)-1,3,5-triazin (Cyasorb UV-3346 von CYTEC);
1,6-Hexandiamin-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-Polymere mit Morpholin-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazin Reaktionsprodukte, methyliert (Cyasorb UV-3529 von CYTEC);
2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinyl-stearat (Fettsäuremischung) (Cyasorb UV-3853 von CYTEC);
Cyasorb UV3853 dispers verteilt in Polypropylen oder LDPE (Cyasorb UV3853PP4 (40% HALS, 60% PP), Cyasorb UV3853PP5 (50% HALS, 50% PP) und Cyasorb UV3853S (50% HALS, 50% LDPE));
Poly[[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]hexamethylen[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]] (Lowilite 94 von LANXESS);
Butandisäure-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl);
Decandisäure-bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl);
das Kondensat von 1-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin und Bernsteinsäure;
lineare oder zyklische Kondensate von N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylendiamin und 4-tert-Octylamino-2,6-dichloro-1,3,5-triazin;
Tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)nitrilotriacetat;
Tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat;
Bis(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-2-n-butyl-2-(2-hydroxy-3,5-di-tertbutylbenzyl)-malonat;
lineare oder zyklische Kondensate von N,N'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylene-diamin und 4-Morpholino-2,6-dichloro-1,3,5-triazin;
das Kondensat von 2-Chloro-4,6-bis(4-n-butylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)-1,3,5-triazin und 1,2-Bis(3-aminopropylamino)-ethan;
das Kondensat von 2-Chloro-4,6-di-(4-n-butylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl)-1,3,5-tri-azin und 1,2-Bis(3-aminopropylamino)ethan;
3-Dodecyl-1-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)pirrolidine-2,5-dion;
eine Mischung von 4-Hexadecyloxy- und 4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperdin;
das Kondensat von N,N'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylenediamin und 4-Cyclohexylamino-2,6-dichloro-1,3,5-triazin;
das Kondensat von 1,2-Bis(3-aminopropylamino)ethan und 2,4,6-Trichloro-1,3,5-triazin, oder das von 4-Butylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin (CAS Reg. No. [136504-96-6]);
das Kondensat von 1,6-Hexandiamin und 2,4,6-Trichloro-1,3,5-triazin oder das von N,N-Dibutylamin und 4-Butylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin (CAS Reg. No. (192268-64-7]);
N-(2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl)-n-dodecylsuccinimid;
N-(1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidyl)-n-dodecylsuccinimid;
N,N'-Bis-formyl-N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylendiamin;
der Diester von 4-Methoxymethylenmalonsäure mit 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-hydroxypiperidin;
Poly[methylpropyl-3-oxy-4-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)]siloxan;
das Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid-alpha-Olefin Copolymer mit 2,2,6,6-Tetramethyl-4-aminopiperidin oder 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-aminopiperidin.

Abschließend sei angemerkt, dass eine beliebige Kombination der vorstehende genannten HALS in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung eingesetzt werden kann.
In einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung kann es sich als sehr hilfreich erweisen, wenn vorgesehen ist, dass Additive in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung enthalten sind, ausgewählt aus Füllstoffen, Gleitmitteln, Fließhilfen, Antistatika, Pigmenten, Prozesshilfsmitteln, Polymeren und dergleichen.
Durch das Vorsehen, dass in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Additive gemäß vorstehender Aufzählung enthalten sind, kann die vernetzbare polymere Zusammensetzung auf die jeweiligen technischen Bedürfnisse und Vorgaben des Kunden genau eingestellt werden.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Vernetzungsverstärker ausgewählt ist aus einem Triallylcyanurat (TAC) und / oder einem Triallylisocyanurat (TAIC) und / oder aus PolyButadien, der der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung zugegeben ist.
Mit besonderem Vorteil kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Extruder, der zur Homogenisierung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung eingesetzt wird, ein Einschneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschneckenextruder mit einer konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen konischen Schnecken oder ein Planetwalzenextruder ist.
Die vernetzbare polymere Zusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung umfasst

- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen,
- wenigstens einen Initiator,
- wenigstens einen Stabilisator,
- und Hexamethylen-1,6-di-maleimid.

Als überaus günstig kann sich dabei ergeben, wenn vorgesehen ist, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
90 bis 98,45 Gew.-% eines vernetzbaren Polyolefins, insbesondere eines Polyethylens,
0,05 bis 3,0 Gew.-% Initiator,
0,5 bis 3,0 Gew.-% Stabilisator,
und
1.0 bis 4.0 Gew.-% Hexamethylen-1,6-di-maleimid,
wobei die Summe der vorstehend aufgeführten Komponenten der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 100 Gew.-% ergibt.
Die weitere Aufgabe der Erfindung, eine vernetzbare polymere Zusammensetzung zur Bildung eines vernetzen Polymermaterials für das Formteil bereitzustellen, ist gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 6.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung gemäß vorstehender Beschreibung geeignet ist, daraus das Formteil der vorliegenden Erfindung in einfacher, reproduzierbarer und kostengünstiger Weise herzustellen, wobei die vorstehend geschilderten Vorteile resultieren und die Mängel des bekannten Standes der Technik abgestellt sind.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein Formteil - wie vorstehend beschrieben - bereitgestellt werden, welches in einem Vernetzungsprozess durch einen einfachen Prozess einen hohen, insbesondere einen kunden- oder spezifikationsgeforderten Vernetzungsgrad aufweist, ohne dass das Formteil dabei im Prozess in unerwünschter Weise belastet und ggf. geschädigt wurde.
Durch die Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils umfasst.
Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird ein Formteil, insbesondere ein Rohr, mit einer Wandung aus wenigstens einer Formteilschicht, die aus einem vernetzten Polymermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches enthält, dadurch hergestellt, dass das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht durch Vernetzung einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet wird, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt wird, wobei die vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst

Die Kombination von Initiator und Hexamethylen-1,6-di-maleimid gemäß vorliegender Erfindung kann den Vernetzungsprozess bei entsprechender Stabilisierung, wozu beispielsweise Antioxidantien eingesetzt werden können, mit heute bekannten, rein thermoplastischen Verarbeitungsprozessen mit einer hohen Ausstoßleistung vergleichbar machen.
Die Vernetzung kann durch Einwirken von Hitze und / oder durch Einstrahlung von UV-Licht gezielt gestartet werden. Eine ausbalancierte Abmischung mit Hexamethylen-1,6-di-maleimid kontrolliert den radikalischen Vernetzungsprozess. Somit kann der gewünschte Vernetzungsgrad von > 70 % leichter, sowie homogener erreicht werden. Dabei kann die notwendige Anzahl der UV-Lampen im Vergleich zu heute bekannten UV-Vernetzungsprozessen erheblich reduziert werden, was den Prozess kostengünstig macht. Es kann eine Beschleunigung des Vernetzungsprozesses von bis zu 25 % erreicht werden.
Durch den Einsatz des Hexamethylen-1,6-di-maleimids werden die flüchtigen und migrierenden Bestandteile der Vernetzung im Vergleich zur reinen UV-Vernetzung deutlich reduziert. Dadurch sind die Hygieneeigenschaften des resultierenden vernetzten Polyethylens derat verbessert, dass sogar eine Trinkwasseranwendung entsprechender Produkte gegebenenfalls ermöglicht wird. Die Zerfallsprodukte des Hexamethylen-1,6-di-maleimids binden an die Polyethylen-Ketten an und können daher nicht mehr aus der Matrix migrieren.
Anwendung findet die vorliegende Erfindung in breitem Umfang bei der Vernetzung von vernetzbaren Polymermaterialien um Rohre oder Rohrformteile oder Behälter oder Leisten oder Bauelemente oder Abdeckungen und anderes mehr herzustellen, die besonders widerstandsfähig und inert sind.
Insbesondere Formteile zur Aufnahme, Speicherung und Leitung von Fluiden, wie beispielsweise Wasser und Gase, sind auf diese Weise einfach und kostengünstig zugänglich.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Figur und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Figur näher beschrieben.
Hierzu zeigt:

1: eine schematische Darstellung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen, deren Formung und des Vernetzungsprozesses zu einem Formteil mit einer Wandung, die vernetztes Polymermaterial aufweist.

In 1 ist in einer schematischen Darstellung die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1, deren Formung zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10 und der Vernetzungsprozess unter Einwirkung von zur Vernetzung geeigneter Energie zur Bildung des Formteils 20 gezeigt.
Die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 ist in der 1 auf der linken Seite als Oval dargestellt, was versinnbildlichen soll, dass die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 ungeformt ist.
Die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 umfasst:

ein vernetzbares Polyolefin 2,
einen Initiator 3,
einen Stabilisator 4, beispielsweise in Form eines Thermo- und / oder Lichtstabilisators. und Hexamethylen-1,6-di-maleimid 5.

In der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 ist als vernetzbares Polyolefin 2 Polyethylen enthalten.
Die vorstehend genannten Komponenten 2, 3, 4 und 5 der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 sind homogen miteinander vermengt.
Diese homogene Vermengung der Komponenten 2, 3, 4 und 5 der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 erfolgt mit Hilfe eines Extruders oder in einer Vorrichtung zum Mischen der Komponenten 2, 3, 4 und 5.
Aus der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 ist mit Hilfe eines Formwerkzeuges eine geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10, die vorliegende in Form eines Rohres ausgebildet ist, das schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, bereitgestellt.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10, die in Form eines Rohres ausgebildet ist, weist eine Schicht 11 auf, die aus der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 gebildet ist.
Die Schicht 11 begrenzt das Lumen 13 der als Rohr ausgebildeten geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10.
Durch Einwirken von zur Vernetzung geeigneter Energie auf die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10 wird in dieser der Vernetzungsprozess gestartet und vorangetrieben, bei dem aus der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 das vernetzte Polymermaterial gebildet wird.
Hierdurch entsteht das Formteil 20, dessen Formteilschicht 22 durch Vernetzung aus der Schicht 12 der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 10 entstanden ist. Die Formteilschicht 22 des Formteils 20 besteht nun bzw. enthält vernetztes Polymermaterial.
Durch das Einwirken der zur Vernetzung geeigneten Energie auf die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 der Schicht 11 wird ein Fertigvernetzen bewirkt, bei der der vorstehend bereits genannte Vernetzungsgrad erreicht wird.
Es versteht sich, dass die in der 1 gezeigte Schichtdicke der Formteilschicht 22 lediglich schematisch versinnbildlicht dargestellt ist und nichts mit einer in der Realität gewählten Schichtstärke zu tun hat.
Die vorliegende Erfindung kann in breitem Umfang weiter ausgestaltet sein, indem weitere Schichten an der Formteilschicht 22 und / oder an Außenoberfläche der Formteilschicht 22 und / oder an der Innenoberfläche der Formteilschicht 22 vorgesehen sind. Solche weiteren Schichten können Schutzschichten, Diffusionssperr- oder Diffusionsreduzierschichten, Markierungsschichten, Abriebschutzschichten, Chemikalienschutzschichten, Witterungsschutzschichten und andere mehr umfassen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in der Figur gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den Ansprüchen ergibt.
Schutzansprüche
Bezugszeichenliste

1: vernetzbare polymere Zusammensetzung
2: Polyolefin
3: Photoinitiator
4: Stabilisator
5: Hexamethylen-1,6-di-maleimid
10: geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung
11: Schicht
13: Lumen
20: Formteil
21: Wandung
22: Formteilschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 10147 [0010]
DIN EN ISO 1133 [0026]

Claims

Formteil (20), insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus einer Formteilschicht (22), die aus einem vernetzten Polymermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches enthält, wobei das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht (22) durch Vernetzung einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) gebildet ist, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wobei die vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) umfasst wenigstens ein vernetzbares Polyolefin (2), insbesondere ein Polyethylen, wenigstens einen Initiator (3), wenigstens einen Stabilisator (4), Hexamethylen-1,6-di-maleimid (5), welche mit einem Extruder zu der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen (1) homogen vermischt ist, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) derart geformt ist, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) aus der Schicht (11) gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) das Formteil (20) mit dem vernetzten Polymermaterial bildet.
Formteil (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsgrad des vernetzten Polymermaterials nach DIN EN ISO 10147 > 60 %, insbesondere > 70 % beträgt.
Formteil (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder ein Einschneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschneckenextruder mit einer konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen konischen Schnecken oder ein Planetwalzenextruder ist.
Formteil (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die zur Vernetzung geeignete Energie Hitze und / oder UV-Strahlung ist, wobei die UV-Strahlung einen Wellenlängenbereich 200 bis 450 nm (Nanometer) aufweist.
Formteil (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das als Rohr oder als Rohrformteil oder als Behälter oder als Leiste oder als Bauelement oder als Abdeckung ausgebildet ist.
Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) zur Bildung eines vernetzen Polymermaterials für ein Formteil (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator (3) ein Photoinitiator ist, der in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) zu 0,2 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt zu 0,5 bis 3,0 Gew.-% enthalten ist, oder dass der Initiator (3) ein unter Hitzeeinwirkung freie Radikale bildender Initiator ist, der in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) zu 0,05 bis 2,0 Gew.-%, bevorzugt zu 0,5 bis 1,5 Gew.-% enthalten ist, und dass das Hexamethylen-1,6-di-maleimid (5) in der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) zu 1,0 bis 4,0 Gew.-%, bevorzugt zu 2,0 bis 3,0 Gew.-% enthalten ist.
Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzbare Polyolefin (2) ausgewählt ist aus einem HD-PE mit einer Dichte zwischen 0,920 und 0,970 g/cm³, bevorzugt mit einer Dichte von 0,965g/cm³, und dass der Photoinitiator (3) ein Acetophenon oder ein Cyclohexyl-phenyl-keton oder ein Benzophenon, insbesondere ein substituiertes Derivat des Benzophenons, bevorzugt ein in 4- oder in 4, 4'-Position substituiertes Benzophenon, besonders bevorzugt ein 4-Chlorbenzophenon oder ein 4-Methylbenzophenon, oder Phenylphosphinoxid, oder Ketocoumarin, oder Phenylphospinat, oder Acetophenon, oder Cyclohexyl-phenyl-keton, oder 1,4,5,6,7,7-Hexachloro-5-norbornene-2,3-dicarboxylic-anhydride, oder 2,2-Dichlor-1-(4-phenoxyphenyl)ethan-1-on ist.
Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator (4) ausgewählt ist aus einem HALS (Hindered Amin Light Stabilizer) und / oder einem phenolischen Antioxidans.