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Die
vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen auf der Basis von
Polyamid, die zur Blasextrusion geeignet sind. Insbesondere betrifft
die Erfindung nachgiebige Zusammensetzungen, welche eine Matrize
aus einer Legierung aus Polyamid und Polymer mit Polyamidblöcken und
Polyethern umfassen, in welcher eine vernetzte Phase dispergiert
ist, wobei die Zusammensetzungen eine Schmelzfestigkeit von mehr
als 1,5 und ein Biegemodul (bei 23 °C gemäß ISO 178-93) von weniger als
700 mPa und vorzugsweise zwischen 50 und 300 MPa aufweisen.
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Die
Schmelzfestigkeit ist ein Maß für die Eignung
eines Polymers oder einer Polymermischung zur Blasextrusion. Es
wird die Zeit t2, die der Vorformling benötigt, damit er von einer Höhe von 25
cm absinkt, und die Zeit t1, die der Vorformling benötigt, damit
er von einer Höhe
von 50 cm absinkt, die Schmelzfestigkeit und das Verhältnis zwischen
t1 und t2 gemessen. Wenn die Eignung zum Blasen von großen Teilen
gut ist, liegt das Verhältnis
nahe bei 2. Wenn der Wert hingegen von 2 entfernt ist, zum Beispiel
bei 1,4 liegt, steht dieser Wert für ein Fließen des Vorformlings unter
seinem Eigengewicht (Beschleunigung der Absinkgeschwindigkeit) und
somit eine schlechte Eignung für
die Blasextrusion.
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung werden verwendet, um nachgiebige,
blasextrudierte Teile für ein
Fahrzeug herzustellen, insbesondere die Teile, die sich unter der
Motorhaube befinden und hitzebeständig sein müssen. Dabei handelt es sich
beispielsweise um Leitungen des Kühlungskreises, des Kreises
der Klimaanlage, der Verbrennungsluft mit unterschiedlichen Kanälen und
den Schutz von elektrischen Kabeln. Viele dieser Teile bestehen
heute aus Gummi, das heißt
aus natürlichen
oder synthetischen vulkanisierten Elastomeren, die in Form gebracht
und dann in ihre endgültige
Form vulkanisiert werden müssen.
Die Vulkanisierung erfolgt per Batch in Trockenschränken oder
-öfen,
wobei die Leitungen zum Beispiel einen Dorn aus einem Material enthalten
müssen,
das der Vulkanisierungstemperatur widersteht. Der Vorteil der Zusammensetzungen der
Erfindung besteht darin, dass diese thermoplastisch sind und es
somit reicht, sie zu extrudieren, durch Blasen in Form zu bringen
und sie abkühlen
zu lassen. Bestimmte Leitungen, zum Beispiel die Leitungen für die Zufuhr
von Verbrennungsluft in den Motoren von Kraftfahrzeugen, bestehen
aus steifen oder thermoplastischen Teilen und aus nachgiebigen Teilen
aus Gummi, wobei alle Teile durch Klemmschellen verbunden sind. Der
Vorteil der Zusammensetzungen der Erfindung besteht darin, dass
es möglich
ist, durch eine sequentielle Blasextrusion zum Beispiel einen Teil
aus Polyamid, danach einen Teil gemäß den Zusammensetzungen der Erfindung
zu extrudieren. Die zwei Teile werden Ende-an-Ende heißverschweißt. Dadurch wird ein blasextrudierter
Teil erhalten, der aus verschiedenen Materialien besteht, wobei
mindestens eines davon eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist.
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Im
Fall von Leitungen für
die Luftzufuhr erhält
man somit eine Leitung, die aus steifen Teilen und aus nachgiebigen
Teilen bestehen kann, die in einem einzigen Stück ohne Verbindungen hergestellt
werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch diese Teile.
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Ein
weiterer Vorteil der Zusammensetzungen der Erfindung besteht in
ihrer Widerstandsfähigkeit
gegenüber der
thermischen Alterung, die durch die Halbwertslebensdauer ausgedrückt wird.
Im Allgemeinen wird die Evolution der Bruchdehnung im Laufe der
Alterung im Trockenofen bei 150 °C
verwendet.
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Ein
weiterer Vorteil besteht im guten thermo-mechanischen Verhalten:
Wenn der Teil bereits bei Umgebungstemperatur (Aufbau der Anlage)
nachgiebig sein muss, darf er jedoch nicht unter seinem Eigengewicht
fließen,
wenn die Temperatur 120 °C,
140 °C oder
sogar 150 °C
erreicht.
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Der
bekannte Stand der Technik hat bereits nachgiebige Polyamide beschrieben,
entweder durch Aufnahme von Weichmachern in das Polyamid oder durch
Mischen mit Polyolefinen. Um jedoch schwache Biegemodule zu erhalten,
ist es notwendig, große
Mengen an Weichmachern oder Polyolefinen aufzunehmen, was entweder
zum Ausschwitzen des Weichmachers und somit zu einem Verlust an
Nachgiebigkeit oder zum Verlust der Polyamidmatrize oder der Mischungen
führt,
welche keine mechanischen Eigenschaften mehr aufweisen oder die
schwer umwandelbar sind.
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Der
bekannte Stand der Technik hat auch Mischungen auf der Basis von
Polymeren beschrieben, welche Polyamidblöcke und Polyetherblöcke umfassen,
wobei diese jedoch viel zu elastomer sind und nicht mehr die Eigenschaften
von Polyamid aufweisen.
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Die
Wiederkehr in Wasser ist schwächer
als bei den nachgiebigen Polyamiden des bekannten Stands der Technik.
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Die
Stoßfestigkeit
ist sehr gut, ebenso das thermische Verhalten. Sie weisen auch eine
elastische Wiederkehr und eine schwache zurückbleibende Verformung bei
Kompression (DRC) auf.
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CH 655 941 beschreibt die
Notwendigkeit, durch Maleinsäureanhydrid
aufgepropfte Copolyolefine zu den Copolymeren mit Polyamidblöcken oder
zu Mischungen aus diesen Copolymeren mit Polyamidblöcken und
Polyamiden hinzuzufügen,
um sie zu geschmeidig zu machen. Diese Zusammensetzungen des bekannten
Stands der Technik weisen keine Polyamidmatrize aus.
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US 5 070 145 beschreibt
Mischungen aus Polyamid, aus Ethylen-/Alkylacrylat-Copolymeren und
Ethylen-/Alkylacrylat-/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren.
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Dadurch
wird die Stoßfestigkeit
der Polyamide verbessert, wobei diese Zusammensetzungen jedoch keine
Copolymere mit Polyamidblöcken
umfassen und nicht die Nachgiebigkeit der Zusammensetzungen der Erfindung
aufweisen.
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EP 564 338 beschreibt Mischungen
aus Polyamid und aus Ethylen-/Alkylacrylat-/Glycidylmethacrylat-Copolymeren
und eventuell aus Ethylen-/Alkylacrylat-/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren.
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Der
Nicht-Polyamid-Teil dieser Gemische kann somit vernetzt sein, was
es ermöglicht,
seine Menge in Bezug auf das Polyamid zu erhöhen und das Biegemodul zu senken.
Die Beimengung von Copolymeren mit Polyamidblöcken ist nicht beschrieben.
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Somit
stellt die Erfindung Zusammensetzungen bereit, welche eine Matrize
aus einer Legierung aus (a) Polyamid und (b) Polymer mit Polyamidblöcken und
Polyetherblöcken
umfassen, in welcher eine vernetzte Phase (c) dispergiert ist, wobei
die Zusammensetzungen eine Schmelzfestigkeit von mehr als 1,5 und
bei 23 °C
(gemäß ISO 178-93)
ein Biegemodul von weniger als 700 MPa und vorzugsweise zwischen
50 und 300 MPa aufweisen.
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Der
Begriff „Legierung" wird verwendet,
um die Matrize zu bezeichnen, die aus (a) und (b) aufgrund der besonders
hohen Kompatibilität
dieser Polymere gebildet wird.
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Unter
Polyamid (a) versteht man die Kondensationserzeugnisse:
- – aus
einer oder mehreren Aminosäuren,
wie Aminocapronsäure,
Amino-7-heptansäure,
Amino-11-undecansäure und
Amino-l2-dodecansäure
von einem oder mehreren Lactamen wie Caprolactam, Önantholactam
und Lauryllactam;
- – aus
einem oder mehreren Salzen oder aus Mischungen von Diaminen wie
Hexamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, Metaxylyendiamin, Bis-p-aminocyclohexylmethan
und Trimethylhexamethylendiamin mit zweiwertigen Säuren wie
Isophthalsäure,
Terephthalsäure
Adipinsäure,
Azelainsäure,
Suberinsäure, Sebazinsäure und
Dodecandicarbonsäure;
oder
Mischungen von einigen dieser Monomere, was zu Copolyamiden führt, zum
Beispiel PA-6/12, durch Kondensation von Caprolactam und Lauryllactam.
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Es
können
Polyamidmischungen verwendet werden. Vorteilhafterweise wird PA-6
verwendet.
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Die
Polymere mit Polyamidblöcken
und Polyetherblöcken
(b) ergeben sich aus der Copolykondensation von Polyamidsequenzen
mit reaktiven Enden mit Polyethersequenzen mit reaktiven Enden,
wie unter anderem:
- 1) Polyamidsequenzen mit
Diaminkettenenden mit Polyoxyalkylensequenzen mit Dicarbonkettenenden.
- 2) Polyamidsequenzen mit Dicarbonkettenenden mit Polyoxyalkylensequenzen
mit Diaminkettenenden, erhalten durch Cyanoethylierung und Hydrierung
von aliphatischen dihydroxylierten Alpha-Omega-Polyoxyalkylen-Sequenzen,
die als Polyetherdiole bezeichnet werden.
- 3) Polyamidsequenzen mit Dicarbonkettenenden mit Polyetherdiolen,
wobei in diesem besonderen Fall die erhaltenen Produkte Polyetheresteramide
sind.
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Die
Polyamidsequenzen mit Dicarbonkettenenden stammen zum Beispiel aus
der Kondensation von Alpha-Omega-Aminocarbonsäuren von
Lactamen oder von Dicarbonsäuren
und Diaminen in Gegenwart einer Dicarbonsäure als Kettenbegrenzer. Vorteilhafterweise
bestehen die Polyamidblöcke
aus Polyamid-12 oder Polyamid-6.
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Die
molare Masse in Zahlen Mn - der Polyamidsequenzen liegt zwischen 300
und 15.000 und vorzugsweise zwischen 600 und 5.000. Die Masse Mn - der
Polyethersequenzen liegt zwischen 100 und 6.000 und vorzugsweise
zwischen 200 und 3.000.
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Die
Polymere mit Polyamidblöcken
und Polyetherblöcken
können
auch Motive umfassen, die auf zufällige Weise verteilt sind.
Diese Polymere können
durch die gleichzeitige Reaktion des Polyethers und der Vorläufer der
Polyamidblöcke
hergestellt werden.
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Zum
Beispiel können
Polyetherdiol, ein Lactam (oder eine Alpha-Omega-Aminosäure) und
eine zweiwertige Säure
als Kettenbegrenzer in Gegenwart von etwas Wasser zum Reagieren
gebracht werden. Man erhält
ein Polymer, das im Wesentlichen Polyetherblöcke, Polyamidblöcke mit
sehr variabler Länge
aufweist, aber auch die verschiedenen Reagenzien, die in zufälliger Weise
reagiert haben und die in statistischer Weise entlang der Polymerkette
verteilt sind.
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Diese
Polymere mit Polyamidblöcken
und Polyetherblöcken,
gleich ob sie von der Copolykondensation von Polyamid- und Polyethersequenzen,
die zuvor zubereitet wurden, oder aus einer Reaktion in einem Schritt
stammen, weisen zum Beispiel Shorehärten D, die zwischen 20 und
75 und vorteilhafter Weise zwischen 30 und 70 liegen können, und
eine Grundviskosität
zwischen 0,8 und 2,5 auf, gemessen bei 25 °C in Metacresol.
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Gleich
ob die Polyetherblöcke
von Polyethylenglycol, Polyoxypropylenglycol oder Polyoxytetramethylenglycol
stammen, werden sie entweder so wie sie sind verwendet und mit Polyamidblöcken mit
Carboxylenden copolykondensiert oder sie werden aminiert, um in
Polyetherdiamine umgewandelt und mit Polyamidblöcken mit Carboxylenden kondensiert
zu werden. Sie können
auch mit Polyamidvorläufern
und einem Kettenbegrenzer gemischt werden, um Polymere mit Polyamidblöcken und
Polyetherblöcken
zu schaffen, welche in statistischer Weise verteilte Motive aufweisen.
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Das
Polyether kann zum Beispiel ein Polyethylenglycol (PEG), ein Polypropylenglycol
(PPG) oder ein Polytetramethylenglycol (PTMG) sein. Letzteres wird
auch als Polytetrahydrofuran (PTHF) bezeichnet.
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Gleich
ob die Polyetherblöcke
in die Kette des Polymers mit Polyamidblöcken und Polyetherblöcken in
Form von Diolen oder Diaminen eingeführt werden, sie werden der
Einfachheit halber als PEG-Blöcke
oder PPG-Blöcke
oder als PTMG-Blöcke
bezeichnet.
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Wenn
die Polyetherblöcke
unterschiedliche Motive enthalten, wie die Motive, die von Ethylenglycol, Propylenglycol
oder Tetramethylenglycol abgeleitet werden, liegt dies ebenfalls
im Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Vorzugsweise
umfassen die Polyamidblöcke
dieselben Motive wie das Polyamid (a).
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Vorzugsweise
umfasst das Polymer mit Polyamid- und Polyetherblöcken einen
einzigen Typ von Polyamidblock und einen einzigen Typ von Polyetherblock.
Vorteilhafter Weise werden Polymere mit PA-6-Blöcken und PTMG-Blöcken und
Polymere mit PA-12-Blöcken
und PTMG-Blöcken
verwendet.
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Es
kann auch eine Mischung aus zwei Polymeren mit Polyamidblöcken und
Polyetherblöcken
verwendet werden.
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Vorteilhafter
Weise ist das Polymer mit Polyamid- und Polyetherblöcken derart,
dass das Polyamid der gewichtsmäßige Hauptbestandteil
ist, das heißt,
dass die Polyamidmenge, die in Form von Blöcken vorliegt und jene, die
eventuell in statistischer Weise in der Kette verteilt ist, 50 Gewichtsprozent
oder mehr des Polymers mit Polyamid- und Polyetherblöcken ausmacht.
Vorteilhafter Weise liegen die Polyamidmenge und die Polyethermenge
im Verhältnis
(Polyamid/Polyether) von 50/50 bis 80/20 vor.
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Vorzugsweise
weisen die Polyamid- und Polyetherblöcke eines selben Polymers (b)
jeweils Mn-Massen von 1000/1000, 1300/650, 2000/1000, 2.600/650
und 4.000/1.000 auf.
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Die
vernetzte Phase (c) ist das Produkt der Reaktion eines funktionalisierten
Polymers (C1) mit einem mindestens difunktionellen Produkt (C2)
in eventueller Gegenwart eines Katalysators.
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung werden in geschmolzenem Zustand
gemäß den üblichen Techniken
für thermoplastische
Materialien in Extrudern oder Mischvorrichtungen hergestellt. Sie
sind in Form von Granulaten erhältlich.
Es genügt
in der Folge, diese Granulate zum Beispiel in einem Extruder zu
schmelzen, welcher eine Blasextrusionsvorrichtung versorgt. Man
kann die Zusammensetzungen der Erfindung auch direkt zubereiten,
indem man die verschiedenen Bestandteile (a), (b) und die Vorläufer von
(c) in einem Extruder hinzufügt,
der die Blasextrusionsvorrichtung versorgt.
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In
letzterem Fall muss der Extruder an die Misch- und Reaktionsbedingungen
der Vorläufer
der vernetzten Phase (c) angepasst werden.
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Es
ist somit klar, dass die Zusammensetzungen der Erfindung thermoplastisch
sind.
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Das
funktionalisierte Polymer (C1) kann ein Polymer mit Epoxid-, Carbonsäuren- oder
Carboxyanhydrid-Funktionen sein und das difunktionelle Produkt (C2)
kann ein Produkt sein, das zwei Carbonsäurefunktionen oder eine Carboxyanhydrid-Funktion
und eine Epoxid-Funktion oder zwei Carboxyanhydrid-Funktionen und
zwei Epoxid-Funktionen
aufweist.
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Wenn
(C2) teilweise esterifiziert ist, liegt dies ebenfalls im Umfang
der Erfindung, vorausgesetzt, es bleiben ausreichend Funktionen übrig, um
eine vernetzte Phase (c) zu bilden.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ist (C1) entweder ein Copolymer aus Ethylen und einem
ungesättigten
Epoxid oder ein durch ein ungesättigtes
Epoxid aufgepropftes Polyolefin und (C2) entweder ein Copolymer
aus Ethylen und einer ungesättigten
Carbonsäure
oder ungesättigtem
Carboxyanhydrid oder ein durch eine ungesättigte Carbonsäure oder
ein ungesättigtes
Carboxyanhydrid aufgepropftes Polyolefin.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist (C1) wie oben entweder ein Copolymer aus Ethylen
und einem ungesättigten
Epoxid oder ein durch ein ungesättigtes
Epoxid aufgepropftes Polyolefin und (C2) eine Dicarbonsäure, eine
Polycarbonsäure
oder ein teilweises oder vollständiges
Anhydrid dieser Säuren.
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Gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung ist (C1) entweder ein Copolymer aus Ethylen und einer
ungesättigten
Carbonsäure
oder einem ungesättigten
Carboxyanhydrid oder ein durch eine ungesättigte Carbonsäure oder
ein ungesättigtes
Carboxyanhydrid aufgepropftes Polyolefin und (C2) ein Produkt mit
zwei Epoxid-Funktionen, wie zum Beispiel Diglycidylether von Bisphenol
A (DGEBA).
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Im
Fall des durch ein ungesättigtes
Epoxid aufgepropften Polyolefins versteht man unter Polyolefin die Polymere,
welche Olefinmotive umfassen, wie zum Beispiel Ethylen-, Propylen-,
Buten-1-Motive, oder jedes andere Alpha-Olefin. Beispielhaft werden
genannt:
- – die
Polyethylene wie LDPE, HDPE, LLDPE oder VLDPE, Polypropylen, Ethylen-/Propylen-Copolymere, EPR
(Ethylen-/Propylen-Gummi) oder PE-Metallocene,
- – die
Copolymerblöcke
Styrol/Ethylen-Buten/Styrol (SEBS), die Copolymerblöcke Styrol/Butadien/Styrol (SBS),
die Copolymerblöcke
Styrol/Isopren (SIS), die Copolymerblöcke Styrol/Ethylen-Propylen/Styrol,
die Ethylen/Propylen/Dien (EPDM);
- – die
Copolymere aus Ethylen mit mindestens einem Produkt, ausgewählt aus
den Salzen oder den Estern von ungesättigten Carbonsäuren oder
den Vinylestern von gesättigten
Carbonsäuren.
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Vorteilhafter
Weise wird das Polyolefin, das durch ungesättigtes Epoxid aufgepropft
wird, ausgewählt aus
LLDPE, VLDPE, Polypropylen, den Ethylen-/Vinylacetat-Copolymeren oder
den Ethylen-/Alkyl(meth)acrylat-Copolymeren.
Die Dichte kann vorteilhafter Weise zwischen 0,86 und 0,965 liegen,
der Schmelzindex (MFI) kann zwischen 0,3 und 40 liegen.
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Im
Fall von Copolymeren aus Ethylen und einem ungesättigten Epoxid können als
Beispiel die Copolymere aus Ethylen eines Alkyl(meth)acrylats und
aus einem ungesättigten
Epoxid oder die Copolymere aus Ethylen, einem Vinylester einer gesättigten
Carbonsäure
und einem ungesättigten
Epoxid genannt werden. Die Menge an Epoxid kann bis zu 15 Gewichtsprozent
des Copolymers ausmachen und die Ethylenmenge mindestens 50 Gewichtsprozent.
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Vorteilhafter
Weise ist (C1) ein Copolymer aus Ethylen eines Alkyl(meth)acrylats
und eines ungesättigten
Epoxids.
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Vorzugsweise
ist das Alkyl(meth)acrylat derart, dass das Alkyl 2 bis 10 Kohlenstoffatome
aufweist.
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Im
Fall der ersten Ausführungsform
kann (C2) ein durch eine ungesättigte
Carbonsäure
oder ein ungesättigtes
Carboxyanhydrid aufgepropftes Polyolefin sein, wobei das Polyolefin
aus den oben genannten Polyolefinen ausgewählt werden kann und durch ein
ungesättigtes
Epoxid aufgepropft werden muss, um (C1) zu bilden. (C2) kann auch
ein Copolymer aus Ethylen und einer ungesättigten Carbonsäure oder
einem ungesättigten
Carboxyanhydrid sein.
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Beispielhaft
können
die Copolymere aus Ethylen eines Alkyl(meth)acrylats, einer Säure oder
einem ungesättigten
Carboxyanhydrid und die Copolymere aus Ethylen, einem Vinylester
von gesättigter
Carbonsäure
und einer Säure
oder einem ungesättigten
Carboxyanhydrid genannt werden.
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Die
Menge an Säure
oder ungesättigtem
Carboxyanhydrid kann bis 15 Gewichtsprozent des Copolymers ausmachen
und die Menge an Ethylen mindestens 50 Gewichtsprozent.
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Vorteilhafter
Weise ist (C2) ein Copolymer aus Ethylen eines Alkyl(meth)acrylats
und eines ungesättigten
Carboxyanhydrids. Vorzugsweise ist das Alkyl(meth)acrylat derart,
dass das Alkyl 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist.
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Beispiele
für Alkylacrylat
oder -methacrylat, die als Bestandteile von (C1) und (C2) verwendbar
sind, sind insbesondere Methylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat,
Isobutylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat. Beispiele für ungesättigte Epoxide,
die als Bestandteile von (C1) verwendbar sind, sind insbesondere:
- – die
aliphatischen Glycidylester und -ether wie Allylglycidylether, Vinylglycidylether,
Glycidylmaleat und -itaconat, Glycidylacrylat und -methacrylat und
- – die
alicyclischen Glycidylester und -ether wie 2-Cyclohexen-1-glycidylether, Cyclohexen-4,5-diglycidylcarboxylat,
Cyclohexen-4-glycidylcarboxylat, 5-Norbornen-2-methyl-2-glycidylcarboxylat
und Endocis-bicyclo(2,2,1)-5-hepten-2,3-diglycidyldicarboxylat.
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Beispiele
für Anhydride
von ungesättigter
Dicarbonsäure,
die als Bestandteile von (C2) verwendbar sind, sind insbesondere
Maleinsäureanhydrid,
Itaconanhydrid, Citraconanhydrid, Tetrahydrophthalanhydrid.
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Gemäß dieser
ersten Ausführungsform
der Erfindung wird empfohlen, einen Katalysator hinzuzufügen, das
heißt
ein Produkt, das in der Lage ist, die Reaktion zwischen der in (C1)
vorhandenen Epoxid-Funktion und der in (C2) vorhandenen Säure- oder
Anhydrid-Funktion zu beschleunigen.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Katalysator
in ausreichender Menge vorhanden ist, um wirkungsvoll seine Rolle
als Promotor der mindestens teilweisen Vernetzung der Zusammensetzung
(C) zu spielen. Die Bestimmung der wirksamen Menge des Katalysators
ist einem Fachmann möglich,
sobald die Zubereitungen des Epoxids in (C1) und der Säure oder
des Anhydrids in (C2) festgelegt sind.
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Diese
Katalysatoren werden insbesondere für die Reaktionen zwischen Epoxid
und den Anhydriden verwendet.
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Von
den Verbindungen, die in der Lage sind, die Reaktion zwischen der
in (C1) vorhandenen Epoxid-Funktion
und der in (C2) vorhandenen Anhydrid- oder Säure-Funktion zu beschleunigen,
können
insbesondere genannt werden:
- – tertiäre Amine
wie Dimethyllaurylamin, Dimethylstearylamin, N-Butylmorpholin, N,N-Dimethylcyclo hexylamin,
Benzyldimethylamin, Pyridin, Dimethylamino-4-pyridin, Methyl-I-imidazol,
Tetramethylethylhydrazin, N,N-Dimethylpiperazin, N,N,N',N'-Tetramethyl-I,6-hexandiamin,
eine Mischung aus tertiären
Aminen mit 16 bis 18 Kohlenstoffen, die unter der Bezeichnung Dimethylsuifamin
bekannt ist,
- – 1,4-Diazabicyclo[2,2,2]octan
(DABCO),
- – tertiäre Phosphine
wie Triphenylphosphin,
- – Zinkalkyldithiocarbamate,
- – Alpha-Omega-Aminocarbonsäuren wie
zum Beispiel NH2-(CH2)5COOH, NH2-(CH2)10COOH und NH2(CH2)11-COOH
und vorzugsweise Aminoundecansäure.
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Die
Menge liegt vorteilhafter Weise bei 0,1 bis 3 Gewichtsprozent und
vorzugsweise bei 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent von (C1) + (C2).
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Die
Anmelderin glaubt, ohne durch diese Erklärung gebunden zu sein, dass
diese Aminosäuren
es ermöglichen,
einen Teil der Anhydride von (C2) in Säuren umzuwandeln, die mit Epoxid
sehr reaktiv sind.
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In
der ersten Ausführungsform
der Erfindung kann der Schmelzindex (oder Fließindex oder MI oder MFI) von
(C1) und (C2) zum Beispiel zwischen 0,3 und 20 bei 190 °C/2,16 kg
liegen.
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Im
Fall der zweiten Ausführungsform
kann (C2) aus den aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen
Polycarbonsäuren,
ihren teilweisen oder vollständigen
Anhydriden ausgewählt
werden.
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Als
Beispiel für
aliphatische Säuren
können
Bernstein säure,
Glutarsäure,
Pimelinsäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure „ Dodecandicarbonsäure, Octadecandicarbonsäure, Dodecensuccinsäure und
Butantetracarbonsäure
genannt werden.
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Als
Beispiele für
alicyclische Säuren
können
Cyclopentandicarbonsäure,
Cyclopentantricarbonsäure, Cyclopentantetracarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Hexantricarbonsäure, Methylcyclopentandicarbonsäure, Tetrahydrophthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsäure und
Methylendomethylentetrahydrophthalsäure genannt werden.
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Als
Beispiel für
aromatische Säuren
können
Phthalsäure,
Isophthalsäure,
Terephthalsäure,
Trimellilsäure,
Trimesiksäure,
Pyromellitsäure
genannt werden.
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Als
Beispiele für
Anhydride können
teilweise oder vollständige
Anhydride der vorhergehenden Säuren genannt
werden.
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Vorteilhafter
Weise wird Adipinsäure
verwendet.
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In
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung kann der Schmelzindex von (C1) zwischen 0,3 und 20 bei
190 °C/2,16
kg liegen.
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Bei
der dritten Ausführungsform
der Erfindung ist (C1) das Polymer (C2) von der ersten Ausführungsform
der Erfindung und ist vorteilhafter Weise ein Copolymer aus Ethylen,
einem Alkyl(meth)acrylat und einem ungesättigten Carboxyanhydrid.
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Der
Verhältnis
von (C1) und (C2), das für
die Bildung der vernetzten Phase (C) erforderlich ist, wird gemäß den üblichen
Regeln des Fachgebietes durch die Anzahl der reaktiven Funktionen
bestimmt, die in (C1) und (C2) vorhanden sind.
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Zum
Beispiel ist das Verhältnis
von (C2) derart, dass die Anzahl von Säurefunktionen bei 0,5 bis 1,5 für eine Epoxid-Funktion
liegt. Wenn (C2) Anhydridfunktionen enthält, ist sein Verhältnis derart,
dass es 0,5 bis 1,5 Anhydrid-Funktion für eine Epoxid-Funktion aufweist.
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Zum
Beispiel gilt im Fall der ersten Ausführungsform, wenn (C1) ein Copolymer
aus Ethylen eines Alkyl(meth)acrylats und eines ungesättigten
Epoxids und (C2) ein Copolymer aus Ethylen, einem Alkyl(meth)acrylat
und einem Anhydrid einer ungesättigten
Carbonsäure
ist, dass die Verhältnisse
derart sind, dass die Beziehung zwischen den Anhydrid-Funktionen
und den Epoxid-Funktionen nahe bei 1 liegt.
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Im
Fall der zweiten Ausführungsform
gilt, dass wenn (C1) ein Copolymer aus Ethylen, einem Alkyl(meth)acrylat
und einem ungesättigten
Epoxid und (C2) einer Dicarbonsäure
ist, die Verhältnisse
derart sind, dass es für
eine Säure-Funktion
eine Epoxid-Funktion
gibt.
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Vorteilhafter
Weise weisen das Polymer (C2) der ersten Ausführungsform der Erfindung und
das Polymer (C1) der dritten Ausführungsform der Erfindung hydrolysierte
Anhydrid-Funktionen auf oder sind eine Mischung eines Polymers mit
Säurefunktion
und eines Polymers mit Anhydridfunktion.
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Wenn
die Phase (C) ein nicht vernetztes Polyolefin enthält, liegt
dies ebenfalls im Schutzumfang der Erfindung. Dieses Polyolefin
kann aus den oben genannten Polyolefinen ausgewählt werden.
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Die
Verhältnisse
der unterschiedlichen Bestandteile (a), (b) und (c) sind derart,
dass a + b + c = 100. (a) und (b) sind nicht unterscheidbar und
bilden die Matrize, das heißt
(a + b)/(a + b + c) > 0,45
und vorzugsweise 0,5 < (a
+ b)/(a + b + c) < 0,65.
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Das
Biegemodul nimmt zu, wenn (c) abnimmt.
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Die
Verhältnisse
von (b) in (a) + (b) ermöglichen
es, das Biegemodul variieren zu lassen, je höher das Verhältnis von
(b) desto niedriger das Biegemodul (wobei die anderen Werte konstant
sind).
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(b)/(a
+ b) kann zwischen 0,1 und 0,9 und vorzugsweise von 0,3 bis 0,75
liegen.
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Besonders
nützliche
Zusammensetzungen sind jene, die ein Biegemodul (bei 23 °C ISO 178-93)
zwischen 100 und 300 MPa aufweisen.
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Die
Schmelzfestigkeit ist vorteilhafter Weise größer als 1,6 und liegt vorzugsweise
zwischen 1,7 und 2. Die Schmelzfestigkeit wird bei der Extrusionstemperatur
bestimmt, die für
die Zusammensetzungen gewählt wird. Üblicher
Weise liegt diese Temperatur zwischen 225 und 245 °C.
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Die
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
der thermischen Alterung wird bestimmt, indem die Bruchdehnung von
Zugproben gemessen wird, die unterschiedlich lange in einem Trockenofen
unter Luft bei 150 °C
aufbewahrt wurden. Die Form der Proben (ISO R 527-B) und die gemessene
Bruchdehnung entsprechen der Anwendung der Norm ISO R 527:93 für eine Zuggeschwindigkeit
von 50 mm/Minute. Die angewandte Vorgangsweise ist wie folgt:
- – Einspritzen
der Proben, gefolgt von einem Trockenvorgang bei 60 °C unter Vakuum über einen
Zeitraum von 48 Stunden.
- – Die
für die
Bestimmung der anfänglichen
Bruchdehnung erforderlichen Proben werden 2 Tage lang/23 °C/ 50 % relative
Feuchtigkeit vor dem Ziehen konditioniert.
- – Die
für die
Untersuchung der Alterung erforderlichen Proben werden bei 150 °C unter Luft
direkt nach dem Trocknen in einem Trockenofen angeordnet.
- – Entnahme
zu bestimmten Alterungszeiten der zu testenden Proben und Konditionierung
(48 Stunden/23 °C/50
% relative Feuchtigkeit) vor dem Messen der Bruchdehnung.
- – Die
erhaltene Dehnung wird zur anfänglichen
Dehnung einer Probe ins Verhältnis
gesetzt, die keiner Alterung bei 150 °C unterzogen wurde, um die relative
Bruchdehnung in Abhängigkeit
der Dauer der Alterung zu erhalten.
-
Vorteilhafte
Zusammensetzungen sind derart, dass (a) PA-6 ist, (b) ein Copolymer
mit PA-6-Blöcken und
PTMG-Blöcken, (c)
die Vernetzung eines Copolymers (C1) aus Ethylen, aus einem Alkyl(meth)acrylat
und Glycidyl(meth)acrylat mit einem Copolymer (C2) aus Ethylen,
einem Alkyl(meth)acrylat und Maleinanhydrid. Vorzugsweise wird ein
Teil von (C2) durch ein Ethylen-/(Meth)acrylsäure-Copolymer
oder ein Ethylen-/Alkyl(meth)acrylat/(Meth)acrylsäure-Copolymer
ersetzt.
-
Bei
diesen Zusammensetzungen werden jene bevorzugt, die eine Schmelzfestigkeit
zwischen 1,7 und 2 aufweisen. Ferner werden auch jene bevorzugt,
die ein Biegemodul zwischen 50 und 250 MPa aufweisen.
-
Die
Zusammensetzungen der Erfindung können auch Füllstoffe, Flammenhemmstoffe,
Gleit- oder Antiblockiermittel, Antioxidationsmittel, Anti-UV-Mittel
umfassen.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch blasextrudierte Objekte, die
mindestens einen Teil (1), der aus nachgiebigen Zusammensetzungen
der Erfindung besteht, und einen anderen Teil (2) umfassen, der
im Wesentlichen entweder aus Polyamid oder aus Polyolefin oder aus
einer Mischung von Polyamid und Polyolefin besteht, die sich von
den Zusammensetzungen des Teils (1) unterscheidet, wobei die Teile
(1) und (2) auf ihren Kontaktflächen
miteinander (durch Fusion) verschweißt sind.
-
Beispiele:
-
Die
verwendeten Produkte werden wie folgt bezeichnet:
- Amino 11
- = Aminoundecansäure
- PA1
- = Polyamid 6 mit einem
MFI zwischen 17 und 20 (bei 235 °C/2,16
kg)
- PA2
- = Polyamid 6 mit einem
MFI von 1,5 bis 3 (bei 235 °C/2,16
kg)
- PEBAX 1:
- Copolymer mit PA6-Blöcken mit
Mn 1300 und
- PTMG-Blöcke
- mit Mn 650, bei einer
Shorehärte
D von 56 und einer Grundviskosität
von 1,38, gemessen in Metacresol bei 25 °C für eine Anfangskonzentration
von 0,8 g/100 ml.
- VLDPE
- = Polyethylen mit
geringer linearer Dichte (d = 0,900) und einem MFI von 0,8 (gemessen
bei 190 °C/2,16
kg).
- Lotader 1:
- Copolymer aus Ethylen/Butylacrylat/Maleinsäureanhydrid
mit einer gewichtsmäßigen Zusammensetzung
von 79,2/17,7/3,1 und einem MFI von 4,5 (gemessen bei 190 °C/2,16 kg).
- Lotader 2:
- Copolymer aus Ethylen/Ethylacrylat/Maleinsäureanhydrid
mit einer gewichtsmäßigen Zusammensetzung
von 70,9/27,6/1,5 und einem MFI von 7 (gemessen bei 190 °C/2,16 kg).
- Lotader 3:
- Copolymer aus Ethylen/Methylacrylat/Glycidylmethacrylat
mit einer gewichtsmäßigen Zusammensetzung
von 64,2/28/7,8 und einem MFI von 7 (gemessen bei 190 °C/2,16 kg).
- ANTI 51
- bezeichnet IRGANOX
1098 von CIBA.
- ANTI 82
- bezeichnet HOSTANOX
PAR 24 von HOECHST.
- EXL 3611
- = Acryl-Core-Shell-Zusatzstoff,
der auf seiner Oberfläche
Gruppen aufweist, die mit PA6 und Pebax reaktiv sind.
- XX1275
- bezeichnet einen Vernetzungsbeschleuniger
vom Typ Dimethylsuifamin (DMS) in Form einer Mastermischung
- MM
- in LOTADER 2.
- Lucalen 3110
- = Copolymer aus Ethylen/Butylacrylat/Acrylsäure mit
einer gewichtsmäßigen Zusammensetzung
von 88/8/4 (BASF).
- XX 1325:
- DABCO in Form einer
Mastermischung in LOTADER 2 (80/20).
- MM schwarz:
- Mastermischung von
Schwarz in VLDPE.
-
Die
Beispiele der beigelegten Tabelle 1 zeigen, was man gemäß der Erfindung
machen und erhalten kann. Das Vergleichsbeispiel 1 stellt die Referenzbasis
für die
Schmelzfestigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegenüber der
thermischen Alterung dar, während
sein Biegungsmodul für
die ins Auge gefassten Anwendungen noch zu hoch ist. Die vorgeschlagenen
Beispiele werden auf einem Extruder Werner 40 durchgeführt.
-
Vergleichsbeispiel
1: Referenzbeispiel für
die Herstellung von nachgiebigen Formulierungen, wobei einzig PA6
und vernetzte Polyolefinphase (zwei Lotader, wobei einer mit dem
anderen reagiert) verbunden werden. Die Polyolefinphase, welche
50 Gewichtsprozent des Ganzen darstellt, besteht aus einem Terpolymer aus
Ethylen-Acrylat
aus Ethylen-Maleinsäureanhydrid,
aus einem Terpolymer aus Ethylenacrylat aus Glycidylmethyl-Methacrylat und einem
Katalysator (DMS) der Reaktion Maleinsäureanhydrid/Glycidylmethacrylat
(wobei letzteres in Form von Granulaten der Mastermischung (MM)
von DMS im Lotader 2 vorliegt). Die vier Arten von Granulaten (Lotader
2 + Lotader 3 + MM + PA6) werden in Form von Trockenmischung oder
durch vier unabhängige Dosiervorrichtungen
im Trichter eines corotativen Doppelschneckenextruders Werner Pfleiderer mit
einem Durchmesser von 40 mm, L/D = 40 (9 Hülsen und 4 Abstandhalter, also
eine Gesamtlänge
von 10 Hülsen)
eingeführt.
Die Gesamtleistung des Extruders liegt bei 50 kg/Stunde und die
Drehgeschwindigkeit der Schnecke bei 150 Umdrehungen/Minute. Die
Materialtemperaturen beim Eingang der Hülsen 4, 6, 8 und am Kopf betragen
jeweils 260 °C,
230 °C,
235 °C bzw.
255 °C.
Die extrudierten Stangen werden granuliert, danach unter Vakuum
8 Stunden lang bei 80 °C
im Wärmeofen
getrocknet und schließlich
in dichten Säcken
konditioniert.
-
Danach
werden Stäbe
mit den Abmessungen von 80 × 10 × 4 mm für das Messen
des Biegemoduls bei 23 °C
(gemäß ISO-Norm 178-93) nach
einer Konditionierung von 14 Tagen bei 50 % relativer Feuchtigkeit und
23 °C eingespritzt.
Das für
dieses Vergleichsbeispiel 1 gemessene Modul weist 400 MPa auf.
- – Die
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
der thermischen Alterung dieses Vergleichsbeispiels 1 ist gut. Es
ist möglich,
die Halbwertslebensdauer (definiert als die Zeit, an deren Ende
das oben genannte Verhältnis gleich
0,5 ist) dieses Musters (Tabelle 1, Vergleichsbeispiel 1) auf 360
Stunden zu schätzen.
-
Die
Eignung zur Blasextrusion ergibt sich aus der Durchführung eines
echten Extrusionstests auf einer Blasextrusionsmaschine vom Typ
SERTA ESH 2, die mit einer PE-Schnecke mit einem Durchmesser von
50 mm und L/D = 24 ausgestattet ist. Es handelt sich um einen Einschnecken-Extruder,
der fortlaufend einen Extrusionskopf versorgt, der mit einem divergierenden Werkzeug
aus Dornstange/Spritzmundstück
ausgestattet ist, mit einem Durchmesser von 52 bzw. 50 mm. Für ein Temperaturprofil
von Hülsen
und Kopf, angegeben mit 210 °C/220 °C/230 °C/235 °C/235 °C (was einer
Materialtemperatur von hier 237 °C
entspricht), und eine Schraubengeschwindigkeit von 30 Umdrehungen/Minute
wird die Zeit gemessen, die der Vorformling benötigt, damit er von einer Höhe von 25
cm (t2 der Tabelle 1) und von einer Höhe von 50 cm (t1 der Tabelle
1) absinkt. Die Schmelzfestigkeit wird als Verhältnis von t1/t2 definiert.
Wenn die Eignung zum Blasen von großen Teilen gut ist, wird das
Verhältnis
nahe bei 2 liegen. Wenn es jedoch von 2 entfernt ist (beispielsweise
1,4), steht dieser Wert für
ein Fließen
des Vorformlings unter seinem Eigengewicht (Beschleunigung der Absinkgeschwindigkeit)
und eine schlechte Eignung für
die Blasextrusion. Bei dem Vergleichsbeispiel 1 beträgt die Schmelzfestigkeit
1,65 (bei 237 °C),
was als gute Eignung für
die Blasextrusion erachtet wird.
-
Vergleichsbeispiel
2: Dieses Vergleichsbeispiel stellt PA6 + Pebax + Polyolefin + funktionelles
Polyolefin dar. Es wird so vorgegangen wie in Vergleichsbeispiel
1, wobei jedoch folgende Änderungen
durchgeführt werden:
Ein Teil von PA6 wird durch PEBAX ersetzt, die Mischung von Lotader-Reagenzien
wird durch eine einfache Mischung aus Polyethylen mit niedriger
Dichte und Lotader ersetzt. Mit Hilfe von vier unabhängigen gewichteten
Dosiervorrichtungen (oder durch einfaches Trockenvormischen der
verschiedenen Granulate) werden in den Extruder das Polyamid 6,
Pebax, Polyethylen mit sehr niedriger Dichte und Lotader eingeführt. Die
Gesamtleistung des Extruders liegt bei 50 kg/Stunde und die Drehgeschwindigkeit
der Schnecke bei 150 Um drehungen/Minute. Die Materialtemperaturen
im Bereich der Hülsen
4, 6, 8 und am Kopf betragen jeweils 250 °C, 240 °C, 245 °C bzw. 240 °C. Die extrudierten Stangen
werden granuliert, danach im Vakuum 8 Stunden lang bei 80 °C im Wärmeofen
getrocknet.
-
Das
Vergleichsbeispiel 2 zeichnet sich durch ein niedriges Biegemodul
(260 MPa) aus, wobei dies als Ziel verfolgt wird. Dennoch ist seine
Halbwertslebenszeit bei 150 °C
begrenzt (140 Stunden) und außerdem liegt
die Schmelzfestigkeit (gemessen wie für Vergleichsbeispiel 1, aber
bei 225 °C)
bei 1,3 (für
das Blasen von großen
Teilen ungeeignetes Material).
-
Vergleichsbeispiel
3: Gleich wie Vergleichsbeispiel 2. Alle Bedingungen sind dieselben,
wobei zudem die Menge von Pebax, PA6 und VLDPE um 1 % verringert
wird, um in die Zusammensetzung 3 Gewichtsprozent EXL 3611 aufnehmen
zu können
(Acryl-Core-Shell-Zusatzstoff, der auf seiner Oberfläche Gruppierungen aufweist,
die gegenüber
PA6 und Pebax reaktiv sind). Das Hinzufügen dieses Zusatzstoffes ermöglicht es, durch
Reaktion auf der Matrize die Schmelzviskosität mit niedrigem Schergradienten
zu erhöhen.
Die Schmelzfestigkeit wird dadurch verbessert (1,36 bei 230 °C für Vergleichsbeispiel
3 gegenüber
1,3 bei 225 °C für Vergleichsbeispiel
2), bleibt aber für
die Extrusion von großen
Teilen unzureichend. Darüber
hinaus sind das Biegemodul und die thermische Alterung gleich wie
bei Vergleichsbeispiel 2.
-
Vergleichsbeispiel
4, 5 und 6 sowie Beispiele 1 bis 4: Für die Vergleichsbeispiele und
Beispiele, die folgen, verwenden wir denselben Kompound-Extruder
wie zuvor, wobei jedoch einige Änderungen
bei den Betriebsparametern durchgeführt wurden. Diese Veränderungen
sind in nachstehender Tabelle angeführt. Zudem werden für diese
Tests die erhalten Granulate 16 Stunden lang bei 70 °C unter Vakuum
vor dem Einsacken und der weiteren Verwendung im Wärmeofen
getrocknet.
-
-
Vergleichsbeispiel
4: Gleich wie Vergleichsbeispiel 3. In die Zusammensetzung werden
2 Gewichtsprozent EXL 3611 (Acryl-Core-Shell-Zusatzstoff, der auf
seiner Oberfläche
reaktive Gruppierungen aufweist) aufgenommen, und PA6 von Vergleichsbeispiel
1, 2 und 3 wird durch ein PA6 mit höherer Viskosität ersetzt.
-
Die
Schmelzfestigkeit wird auf derselben Serta-Maschine gemessen wie
bei den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3, aber mit einem divergierenden
Werkzeug aus Dornstange/Spritzmundstück mit einem jeweiligen Durchmesser
von 15 bzw. 20 mm, einem Temperaturprofil für die Hülsen und den Kopf, das mit
230 °C/240 °C/255 °C/250 °C/245 °C (was einer
Materialtemperatur von 240 °C
entspricht) angezeigt wird und einer Schneckengeschwindigkeit von
30 Umdrehungen/Minute. Die Schmelzfestigkeit wird wesentlich verbessert (1,36
bei 230 °C
für Vergleichsbeispiel
3 gegenüber
1,4 bei 240 °C
für Vergleichsbeispiel
4), bleibt aber für
die Extrusion von großen
Teilen unzureichend.
-
Vergleichsbeispiel
5: Alle Bedingungen bleiben gleich, zudem mit Vergleichsbeispiel
4 identisch, außer dass
die 32 Gewichtsprozent Polyethylen mit geringer Dichte und die 8
% von Lotader 1 durch 40 Gewichtsprozent Lotader 1 ersetzt werden.
EXL 3611 (Acryl-Core-Shell-Zusatzstoff,
der auf seiner Oberfläche
reaktive Gruppierungen aufweist) wird ferner in der Formulierung
beibehalten. Die Schmelzfestigkeit wird auf derselben Serta-Maschine
gemessen, und es gelten dieselben Bedingungen wie für Vergleichsbeispiel
4 (divergierendes Werkzeug aus Dornstange/Spritzmundstück mit einem
jeweiligen Durchmesser von 15 bzw. 20 mm, Temperaturprofil für die Hülsen und
den Kopf wird mit 230 °C/240 °C/255 °C/250 °C/245 °C angegeben
(was einer Materialtemperatur von 240 °C entspricht), und die Schraubengeschwindigkeit
beträgt
30 Umdrehungen/Minute). Die Schmelzfestigkeit ist wesentlich verbessert
(1,45 bei 240 °C
für Vergleichsbeispiel
5 gegenüber
1,4 bei 240 °C
für Vergleichsbeispiel
4), bleibt aber für
die Extrusion von großen
Teilen noch immer unzureichend.
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Vergleichsbeispiel
6: Alle Bedingungen bleiben gleich, zudem identisch mit Vergleichsbeispiel
5, außer dass
die jeweiligen Prozentsätze
von PA6 und Pebax von jeweils 25 bzw. 35 Gewichtsprozent zu 40 bzw.
20 Gewichtsprozent werden. EXL 3611 (Acryl-Core-Shell-Zusatzstoff,
der auf seiner Oberfläche
reaktive Gruppierungen aufweist) wird darüber hinaus in der Formulierung
beibehalten. Die Schmelzfestigkeit wird auf derselben Serta-Maschine
gemessen, und es gelten dieselben Bedingungen wie für Vergleichsbeispiel
5. Die Schmelzfestigkeit ist wesentlich verbessert (1,5 bei 240 °C für Vergleichsbeispiel
6 gegenüber
1,45 bei 240 °C für Vergleichsbeispiel
5), bleibt aber für
die Extrusion von großen
Stücken
noch immer unzureichend.
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Beispiel
1: In diesem ersten Beispiel, welches die Darstellung der Erfindung
ermöglicht,
wird eine Matrize, die aus PA6 + Pebax besteht (Vergleichsbeispiel
2 bis 6) mit einer vernetzten Polyolefinphase verbunden, die aus
einer Mischung aus reaktiven Lotader besteht, so wie in Vergleichsbeispiel
1 beschrieben. Das Biegemodul (hier 197 MPa) und die Schmelzfestigkeit
(hier 1,94) wurden unter denselben Bedingungen bestimmt wie für Vergleichsbeispiel
4, 5 und 6. Im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen verbindet dieses
Beispiel 1 einerseits Nachgiebigkeit und andererseits eine sehr
gute Eignung für
die Blasextrusion.
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Beispiele
2 bis 4: Wir gehen genauso vor wie in Beispiel 1, nur dass wir den
Polyolefingehalt (50 Gewichtsprozent für die Beispiele 2 und 4, 40
Gewichtsprozent für
Beispiel 3) und/oder das Verhältnis
PA6/Pebax (siehe Tabelle 1) variieren. Die Produkte, die aus diesen
Beispielen hervorgehen, sind einerseits nachgiebig (Biegemodul < 200 MPa), für die Blasextrusion
geeignet (Schmelzfestigkeit > 1,8)
und andererseits gegenüber der
thermischen Alterung widerstandsfähig (Halbwertslebensdauer > 400 Stunden insbesondere
für die
Beispiele 3 und 4).
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Nachstehend
zeigen wir, dass die Formeln gemäß der Erfindung
ein besseres thermo-mechanisches Verhalten aufweisen. Dieses wird
durch eine Messung in Abhängigkeit
von der Temperatur (zwischen –140 °C und +240 °C) des dynamischen
elastischen Moduls E' gemessen
(Bedingungen: Spannungsbeanspruchung bei einer dynamischen Frequenz
von 10 Rad/Sek auf einem Gerät
vom Typ RSA2, nach einer vorherigen Konditionierung der Proben über einen
Zeitraum von 14 Tagen/23 °C/50
% relative Feuchtigkeit).
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Beispiel A bis H:
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Die
Leistung des Extruders liegt bei 50 kg/h. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 festgehalten; die Mengenangaben erfolgen in Gewicht.
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Mikroskopie
(MEB): „Matrizen-Inversion" bedeutet, dass es
ich um eine Polyethylen-Matrize (LOTADER) handelt, „co-fortlaufend" heißt, dass
es sich um eine Matrize PA-PEBAX und eine fortlaufende vernetzte dispergierte
Phase handelt.
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Das
Biegemodul wird im Trockenzustand bei 23 °C gemessen. Nach einer Konditionierung
bei 23 °C über einen
Zeitraum von 14 Tagen bei 50 % relativer Feuchtigkeit, sinken die
Module der Beispiele D, E und F von 485 auf 200, von 466 auf 198
und von 487 auf 242 MPa.
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Der
MFI (235 °C,
5 kg) wurde auf den nicht in einem Wärmeofen getrockneten Produkten
gemessen, wobei der Wassergehalt in Prozent angeführt wird.
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„Aspekt
der Blasmasse":
Es wurden Blasmassen durch Blasextrudieren hergestellt.
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