WO2020224900A1 - Formteil und vernetzbare zusammensetzung zur bildung des formteils - Google Patents

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WO2020224900A1
WO2020224900A1 PCT/EP2020/059836 EP2020059836W WO2020224900A1 WO 2020224900 A1 WO2020224900 A1 WO 2020224900A1 EP 2020059836 W EP2020059836 W EP 2020059836W WO 2020224900 A1 WO2020224900 A1 WO 2020224900A1
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crosslinkable polymeric
crosslinking
crosslinkable
molded part
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PCT/EP2020/059836
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Volker BÖHM
Anton FÖRTIG
Martin Sonntag
Karlheinz Winter
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Rehau Ag + Co
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    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B29K2023/0691—PEX, i.e. crosslinked polyethylene

Definitions

  • Crosslinking of polyethylene can be done in a number of ways.
  • a still very young process is the crosslinking of polyethylene with the aid of bismaleimide chemistry.
  • bismaleimide chemistry For example, hexamethylene-1,6-di-maleimide is used for this purpose.
  • the kinetics of the crosslinking can be controlled much better than in the case of previously known radical crosslinking processes.
  • Pure UV crosslinking has limitations with regard to the maximum degree of crosslinking.
  • the reaction kinetics can only be controlled with difficulty with this crosslinking technique.
  • the end product may not be homogeneously crosslinked, which in particular can lead to poor mechanical properties.
  • crosslinking of polyethylene by means of hexamethylene-1,6-di-maleimide is very regulated, but also extremely slow.
  • the reaction is initiated thermally between approx. 220 ° C to 260 ° C.
  • a molded part, in particular a pipe, with a wall consisting of a molded part layer which consists of a crosslinked polymer material or at least partially contains one, the crosslinked polymer material forming the molded part layer by crosslinking a crosslinkable polymeric composition is, in that it is exposed to an energy suitable for crosslinking, completely solves the set task if it is provided that the crosslinkable polymeric composition comprises
  • At least one crosslinkable polyolefin in particular a polyethylene
  • the crosslinking suitable energy for example in the case that the initiator is selected from a peroxide, heat, or that the energy suitable for crosslinking, for example in the case that the initiator is selected from a UV photoinitiator, is UV radiation to promote crosslinking
  • a uniform crosslinking of the entire layer can be achieved.
  • crosslinking or crosslinking of the crosslinkable polymer composition can be achieved according to the requirements of the customers or according to the relevant specifications.
  • a degree of crosslinking of the crosslinked polymer material according to DIN EN ISO 10147 of> 60%, in particular> 70%, can be found to be extremely favorable. This provides molded parts that are extremely resistant and pressure-tested, and meet the requirements of customers or the requirements of the relevant specifications for their application.
  • the energy suitable for crosslinking can, for example, in the case that the initiator is selected from a peroxide, be heat, or the energy suitable for crosslinking, for example, in the case that the initiator is selected from a UV photoinitiator, be UV radiation.
  • Suitable initiators according to the present invention are as initiators which, under the influence of heat, start and drive crosslinking based on thermally activated free radicals by forming free radicals:
  • Dialkyl peroxides dicumyl peroxide, di (t-butyl) peroxide, di (t-amyl) peroxide, 2,5-di (t-butyl) peroxy-2,5-dimetly-3-hexyne, a, a- Bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene (which can have various isomers), t-butylcumyl peroxide, 2,5-di (t-butylperoxy) -2,5-dimethylhexane; Diacyl peroxides: benzoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauryl peroxide, succinic acid peroxide; Diperoxyketals: 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) -cyclohexane, 1,1-di (t-amylper
  • Hydroperoxides cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide
  • Ketone peroxides methyl ethyl ketone peroxides, 2,4-pentanedione peroxides, a composition of methyl ethyl ketone peroxide and cumene hydroperoxide;
  • Peroxydicarbonates di (t-propyl) peroxydicarbonate, di (sec-butyl) peroxydicarbonate, di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate;
  • a layer is formed from a crosslinkable polymeric composition that contains a photoinitiator and is exposed to UV radiation with a wavelength range of 200 to 450 nm (nanometers ) is networkable.
  • This layer forms the wall of the molded part designed as a tube.
  • an Hg vapor lamp without doping with an energy output of 150 to 330 W / cm, in particular an energy output of 240 W / cm, is used to provide the UV radiation.
  • the Hg vapor lamp can be doped with iron or gallium in order to shift maxima in the spectrum of UV radiation in a wavelength range from 240 to 450 nm (nanometers) or to position.
  • UV crosslinking provision can be made in particular that the use of an IR filter is dispensed with when using the Hg vapor lamp in order to use the waste heat from the Hg vapor lamp in the wavelength range of> 600 nm (nanometers) to control the temperature of the extrudate to be able to. This increases the mobility of the macromolecules in the extrudate in such a way that faster crosslinking is possible.
  • UV-LED systems or UV lasers are used as UV radiation sources.
  • the radical decomposition of the photoinitiator is triggered, which starts the crosslinking of the polyethylene.
  • the following can advantageously be used as photoinitiators for the crosslinkable polymeric composition of the layer:
  • 4-chlorobenzophenone (CAS 134-85-0) and 4-methylbenzophenone (CAS 134-84-9) are particularly suitable for crosslinking.
  • Phenylphosphine oxide e.g. Omnirad 819, CAS 162881-26-7
  • Ketocoumarin e.g. Esacure 3644, CAS not known
  • Phenylphospinate e.g. Omnipol TP, CAS not known
  • Acetophenone e.g. Irgacure 651 / Omnirad BDK, CAS 24650-42-8
  • Cyclohexyl-phenyl-ketone e.g. 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), and
  • Sandoray 1000 (2,2-dichloro-1- (4-phenoxyphenyl) ethan-1-one, CAS 59867-68-4).
  • a photoinitiator content of 0.5 to 3.0% by weight in the crosslinkable polymeric composition can prove to be favorable.
  • the degree of crosslinking can be set by the exposure time, for example in a period of 2 to 30 seconds, preferably 10 seconds, and by the concentration of the photoinitiator, which is 0.2 to 5.0% by weight, preferably 0.5 to 3.0 wt .-%, be carried out.
  • the kinetics of the crosslinking reaction can be controlled via the duration of the exposure time, the distance to the radiation source and via the receptive composition.
  • a polyethylene that is preferably in the form of granules can be used as the polyethylene.
  • the polyethylene can be based on an HD-PE (high density polyethylene) with a density between 0.920 and 0.970 g / cm 3 , preferably with a density of 0.965 g / cm 3 .
  • the polyethylene can have a melt flow index (MFI according to DIN EN ISO 1133) of 9 to 50 g / 10 min at 190 ° C./21.6 kg, a melt flow index of 42 g / 10 min being preferred.
  • MFI melt flow index
  • the selection of the crosslinkable polyolefin in the crosslinkable polymeric composition as defined above means that many different polyethylenes can be used for this crosslinking technique.
  • standard types can now also be used for networking. As a result, a broad base of raw materials can be used, which accordingly simplifies the production of crosslinked polyethylene and also makes it more cost-effective.
  • the shaped crosslinkable polymeric composition based on polyethylene, preferably an HD-PE in granular form, can be crosslinked at a substrate temperature between 90 ° C. and 160 ° C., preferably at a substrate temperature of 140 ° C. above the crystallite melting point of the HD-PE.
  • the formed crosslinkable polymeric composition is ideally in an optically transparent or at least partially optically transparent state, the depth of penetration of the UV radiation used for crosslinking reaching its maximum.
  • the crosslinking process takes place without pressure outside the extruder.
  • the shaped crosslinkable polymeric composition is fed to the crosslinking process in a dimensionally stable state and heated during crosslinking to a temperature range above the crystallite melting point of the HD-PE, whereby the optical transparency is so high that the UV radiation penetrates the layer to a high degree is present from the crosslinkable polymeric composition.
  • the present invention can provide that the stabilizer is selected from a HALS (Hindered Amine Light Stabilizer) and / or a phenolic antioxidant.
  • HALS Hindered Amine Light Stabilizer
  • the crosslinkable polymeric composition can also include one or more antioxidants along with one or more HALS.
  • Antioxidants are used to protect the crosslinkable polymeric composition during the production process, for example when the composition is exposed to elevated temperature and pressure during the extrusion process. This can prevent polyethylene from suffering a loss of mechanical properties due to oxidative degradation.
  • An antioxidant is also helpful in maintaining the quality of a pipe over a long period of time, especially if the pipe is exposed to chlorine or other oxidative agents. For example, in the case of a pipe that contains a fluid with chlorine or oxidative agents and that may be subject to oxidative degradation over long periods of time, the polymer material of the pipe can be protected by the use of antioxidants and thus its mechanical properties are preserved will.
  • the content of antioxidant in the crosslinkable polymeric composition can be 0.03 to 0.6% by weight.
  • Octadecyl 3- 3-5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076) can in particular be used as an antioxidant.
  • antioxidants of the present invention include:
  • alkylated monophenols such as
  • 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;
  • Hydroquinones and alkylated hydroquinones such as 2,6-di-tert-butyl-4-methoxyphenol; 2,5-di-tert-butylhydroquinone; 2,5-di-tert-amylhydroquinone; 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol; 2,6-di-tert-butyl hydroquinone; 2,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanisole; 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanisole; 3,5-di-tert-butyl 1-4-hydroxyphenyl stearate; Bis (3,5-di-tert-butyte-4-hydroxyphenyl) adipate;
  • Tocopherols such as alpha tocopherol; Beta tocopherol; Gamma tocopherol; Delta tocopherol and mixtures thereof (vitamin E); Hydroxylated thiodiphenyl ethers such as 2,2'-thiobis (6-tert-butyl-4-methylphenol); 2,2'-thio- bis (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) disulfide;
  • Alkylidenebisphenols such as 2.2'-methylenebis (6-tert-butyl-4-methylphenol); 2,2'-methylenebis (6-tert-butyl-4-ethylphenol); 2,2'-methylenebis [4-methyl-6- (alpha-methylcyclohexyl) phenol]; 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-cyclohexylphenol); 2,2'-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenol); 2,2'-ethylidenebis (4,6-di-tert-butylphenol); 2,2'-ethylidenebis (6-tert-butyl-4-isobutyl-phenol); 4,4'-methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol); 4,4'-methylenebis (6-tert-butyl-2-methylphenol); 1,1-bis (5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) butane; 2,6-bis (3-ter
  • O-, N- and S-benzyl compounds such as 3,5,3 ', 5'-tetra-tert-butyl-4,4'-dihydroxydibenzyl ether; Octadecyl-4-hydroxy-3,5-dimethylbenzyl mercaptoacetate; Tridecyl-4-hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzyl mercaptoacetate; Tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine; Bis (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) dithioterephthalate; Bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide; isooctyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl mercaptoacetate;
  • Hydroxybenzylated malonates such as dioctadecyl 2,2-bis (3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzyl) malonate; Di-octadecyl 2- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl) malonate; Di-dodecyl mercaptoethyl 2,2-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate; Bis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl] -2,2-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate;
  • Aromatic hydroxybenzyl compounds such as 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -
  • Triazine compounds such as 2,4-bis (octylmercapto) -6- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino) -1, 3,5-triazine; 2-octylmercapto-4,6-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino) -1,3,5-triazine; 2-octylmercapto-4,6-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenoxy) -1,3,5-t-triazine; 2,4,6-Tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenoxy) -1,2,3-triazine; 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) isocyanurate; 1,3,5-Tris (4-tert
  • Benzyl phosphonates such as dimethyl 2,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl phosphonate; Diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate; Dioctadecyl3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate; Dioctadecyl 5-tert-butyl-4-hydroxy-3-methylbenzylphosphonate;
  • Acyla inophenols such as 4-hydroxylauranilide; 4-hydroxystearanilide; Octyl N- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) carbaate;
  • Esters such as those from (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid with mono- or polyhydric alcohols, such as, for example, methanol, ethanol, n-octanol, i-octanol, octadecanol, 1, 6- Hexanediol, 1,9-nonanediol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, thiodiethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate, N, N'-bis (hydroxyethyl) oxamide, 3-thiaundecanol, 3 Thiapentadecanol, trimethylhexanediol, trimethylolpropane, 4-hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo [2.2.2
  • Esters such as those from (5-tert-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl) propionic acid with monohydric or polyhydric alcohols, such as, for example, methanol, ethanol, n-octanol, i-octanol, octadecanol, 1,6-hexanediol, 1, 9-nonanediol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, thiodiethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate, N, N'-bis (hydroxyethyl) oxamide, 3-thiaundecanol, 3-thiapentecanol, Trimethyl hexanediol, trimethylolpropane, 4-hydroxymethyl-1-phospha-2,6,7-trioxabicyclo [2.2.2]
  • HALS are compounds in which one amine group is sterically hindered by adjacent functional groups.
  • the physical properties of structural polymers such as PE tend to degrade over time when exposed to ultraviolet (UV) wavelengths of light.
  • UV ultraviolet
  • the use of HALS in the polymer blend interferes with this degradation and makes it easier to maintain the structural polymer properties over time.
  • the total amount of HALS (eg one or more of the HALS described herein) can be from 0.05 to 0.15% by weight, from 0.05 to 0.2% by weight, from 0.01 to 0.6% by weight .-% or from 0.05 to 0.3 wt .-%. About 0.1% by weight or about 0.15% by weight, based on the total weight of the polymer composition, are preferred.
  • HALS that are suitable for the polymer composition in the present invention include:
  • N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-yl) hexane-1,6-diamine (Chimassorb 944 from 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-tetraazadodecane (Chimassorb 119 from BASF);
  • Decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) ester (Tinuvin 770 from BASF or Hostavin N17 from CLARIANT);
  • Decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (methyl) -4-piperidyl) ester (Tinuvin 765 from BASF); Decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidyl) ester (Tinuvin 123 from BASF);
  • Dimethyl butanedioate its polymer with 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-ethanol (Tinuvin 622 from BASF) or its polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2, 6,6-tetramethyl-1-piperidine-ethanol (Lowilite 62 from GREAT LAKES POLYMER ADDITIVES);
  • Hostavin N24 and N30 a mixture of Hostavin N24 and N30 (Hostavin N321 from CLARIANT);
  • Cyasorb UV3853PP4 (40% HALS, 60% PP), Cyasorb UV3853PP5 (50% HALS, 50% PP) and 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-piperi- dyl) imino] hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino]]
  • additives are contained in the crosslinkable polymeric composition, selected from fillers, lubricants, flow aids, antistatic agents, pigments, processing aids, polymers and the like.
  • the crosslinkable polymeric composition of the present invention contains additives as listed above, the crosslinkable polymeric composition can be precisely adjusted to the respective technical needs and specifications of the customer.
  • a crosslinking enhancer is selected from a triallyl cyanurate (TAC) and / or a triallyl isocyanurate (TAIC) and / or from polybutadiene, which is added to the crosslinkable polymeric composition.
  • TAC triallyl cyanurate
  • TAIC triallyl isocyanurate
  • the extruder that is used to homogenize the crosslinkable polymeric composition is a single-screw extruder with a cylindrical screw or a single-screw extruder with a conical screw or a twin-screw extruder with co-rotating cylindrical screws or a Twin-screw extruder with counter-rotating cylindrical screws or a twin-screw extruder with concurrent conical screws or a twin-screw extruder with counter-rotating conical screws or a planetary roller extruder.
  • the crosslinkable polymeric composition of the present invention comprises
  • At least one crosslinkable polyolefin in particular a polyethylene
  • crosslinkable polymeric composition comprises
  • a crosslinkable polyolefin in particular a polyethylene, 0.05 to 3.0% by weight of initiator, 0.5 to 3.0% by weight stabilizer,
  • the sum of the components listed above of the crosslinkable polymeric composition being 100% by weight.
  • the further object of the invention to provide a crosslinkable polymeric composition for forming a crosslinked polymer material for the molded part is achieved by the subject matter of claim 6.
  • crosslinkable polymeric composition according to the above description is suitable for producing the molded part of the present invention therefrom in a simple, reproducible and inexpensive manner, resulting in the advantages described above and the shortcomings of the known prior art are turned off.
  • the present invention makes it possible to provide a molded part - as described above - which in a crosslinking process by a simple process has a high degree of crosslinking, in particular a degree of crosslinking required by the customer or specification, without the molded part being undesirably stressed in the process and possibly . was damaged.
  • the invention also includes a method for producing a molded part.
  • a molded part in particular a pipe, with a wall of at least one molded part layer, which consists of a crosslinked polymer material or at least partially contains one, is produced in that the crosslinked polymer material of the molded part layer is produced by crosslinking a ver
  • the crosslinkable polymeric composition is formed by exposure to an energy suitable for crosslinking, the crosslinkable polymeric composition comprising
  • At least one crosslinkable polyolefin in particular a polyethylene
  • the combination of initiator and hexamethylene-1,6-di-maleimide according to the present invention can make the crosslinking process with appropriate stabilization, for which, for example, antioxidants can be used, with today's known, purely thermoplastic processing processes with a high output.
  • the crosslinking can be started in a targeted manner by the action of heat and / or by irradiation with UV light.
  • a balanced mixture with hexamethylene-1,6-di-maleimide controls the radical cross-linking process.
  • the desired degree of crosslinking of> 70% can be achieved more easily and more homogeneously.
  • the necessary number of UV lamps can be reduced considerably compared to the UV crosslinking processes known today, which makes the process cost-effective.
  • the networking process can be accelerated by up to 25%.
  • hexamethylene-1,6-di-maleimide significantly reduces the volatile and migrating components of the crosslinking compared to pure UV crosslinking. As a result, the hygienic properties of the resulting crosslinked polyethylene are improved so that appropriate products can even be used in drinking water, if necessary.
  • the decay products of hexamethylene-1,6-di-maleimide bind to the polyethylene chains and can therefore no longer migrate out of the matrix.
  • the present invention is widely used in the cross-linking of ver networkable polymer materials in order to produce pipes or pipe fittings or containers or strips or components or covers and others that are particularly resistant and inert.
  • Fig. 1 the crosslinkable polymeric composition 1, its shaping to form a shaped crosslinkable polymeric composition 10 and the crosslinking process under the action of energy suitable for crosslinking to form the molded part 20 is shown in a schematic representation.
  • the crosslinkable polymeric composition 1 is shown on the left in FIG. 1 as an oval, which is intended to symbolize that the crosslinkable polymeric composition 1 is not shaped.
  • the crosslinkable polymeric composition 1 comprises:
  • a stabilizer 4 for example in the form of a thermal and / or light stabilizer and hexamethylene-1,6-di-maleimide 5.
  • crosslinkable polymeric composition 1 is contained as crosslinkable polyolefin 2 Po lyethylene.
  • the aforementioned components 2, 3, 4 and 5 of the crosslinkable polymeric composition 1 are mixed together homogeneously.
  • a shaped crosslinkable polymeric composition 10 which is in the form of a tube, which is shown schematically in a cross-sectional view, is provided with the aid of a molding tool.
  • the shaped crosslinkable polymeric composition 10 which is formed in the form of a tube, has a layer 11, which is formed from the crosslinkable polymeric composition 1.
  • the layer 11 delimits the lumen 13 of the shaped crosslinkable polymeric composition 10, which is designed as a tube.
  • the crosslinking process is started and advanced in this, in which the crosslinked polymeric material is formed from the crosslinkable polymeric composition 1.
  • the molded part layer 22 of the molded part 20 now consists or contains crosslinked polymer mate rial.
  • the layer thickness of the molded part layer 22 shown in FIG. 1 is only shown schematically symbolized and has nothing to do with a layer thickness selected in reality.
  • the present invention can be developed further in a broad scope in that further layers are provided on the molded part layer 22 and / or on the outer surface of the molded part layer 22 and / or on the inner surface of the molded part layer 22.
  • Such further layers can include protective layers, diffusion barrier or diffusion reducing layers, marking layers, abrasion protection layers, chemical protection layers, weather protection layers and others.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein 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

Formteil und vernetzbare Zusammensetzung zur Bildung des Formteils
Die Vernetzung von Polyethylen kann auf einer Vielzahl von Wegen erfolgen. Die radikali sche Vernetzung mittels UV-lnitiatoren, 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 Vernetzungs prozess erheblich beschleunigt, hierbei läuft der Vernetzungsprozess schnell und kontrol lierbarer ab, wobei ein hoher Vernetzungsgrad erzielt wird und das derart hergestellte End produkt ist durchvernetzt. Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass ein Formteil, insbesondere Rohr, mit ei ner 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 ge bildet ist, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, die gestellte Aufgabe vollumfänglich löst, wenn vorgesehen ist, dass die vernetzbare polymere Zusam mensetzung umfasst
- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen,
- wenigstens einen Initiator,
- wenigstens einen Stabilisator,
und Hexamethylen-1 ,6-di-maleimid,
welche mit einem Extruder zu der vernetzbaren polymeren Zusammensetzungen homogen vermischt ist, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren polyme ren Zusammensetzung derart geformt ist, dass eine Wandung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung aus der Schicht gebildet ist, wonach die geformte vernetz bare polymere Zusammensetzung einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wodurch die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung das Formteil mit dem ver netzten Polymermaterial bildet.
Durch die erfinderische Maßnahme, eine Formteilschicht vorzusehen, welche aus einer ver netzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet ist, welche Hexamethylen-1 ,6-di-ma- leimid und einen Initiator enthält, und die Verwendung von zur Vernetzung geeigneter Ener gie, 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 Ener gie 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 poly meren Zusammensetzung nach den Ansprüchen der Kunden bzw. entsprechend der ein schlägigen Spezifikationen erzielt werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann sich dabei als überaus günstig ein Vernet zungsgrad des vernetzten Polymermaterials nach DIN EN ISO 10147 von > 60 %, insbe sondere von > 70 % ergeben. Hierdurch werden Formteile bereitgestellt, die äußerst widerstandsfähig und drucktest 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 aus gewählt ist aus einem Peroxid, Hitze sein, oder die zur Vernetzung geeignete Energie bei spielsweise 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)per- oxy-2,5-dimetly-3-hexin, a,a-Bis(t-butylperoxy)-diisopropylbenzol (das verschiedene Iso mere 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)-cyclo- hexan, 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 Zusammenset zung 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 Zusammenset zung aus Methyl-ethyl-keton-peroxid und Cumenhydroperoxid;
Peroxydicarbonate: Di(t-propyl)peroxydicarbonat, Di(sec-butyl)peroxydicarbonat, Di(2-ethyl- hexyl)peroxydicarbonate;
Di-Cumylperoxid (1 , T-(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 31 1 , 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 ande ren Ausführung vorgesehen ist, dass eine Schicht aus einer vernetzbaren polymeren Zu sammensetzung 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 Energieab gabe 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 I R-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 Extru- dat 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 Wellenlän genbereich 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.
Insbesondere sind zur Vernetzung geeignet 4-Chlorobenzophenon (CAS 134-85-0) und 4- Methylbenzophenon (CAS 134-84-9).
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 Zusam mensetzung 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 Kon zentration des Photoinitiators, die 0,2 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3,0 Gew.-%, be trägt, 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 einge setzt 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 Zusam mensetzung 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 Kristallitschmelzpunk- tes des HD-PE vernetzt werden.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung befindet sich aufgrund der Tempe ratur idealerweise in einem optisch transparenten oder zumindest teilweise optisch transpa renten Zustand, wobei die Eindringtiefe der UV-Strahlung, die zur Vernetzung eingesetzt wird, ihr Maximum erreicht. Der Vernetzungsprozess findet drucklos außerhalb des Extru ders statt.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung wird in einem formstabilen Zustand dem Vernetzungsprozess zugeführt und während der Vernetzung auf einen Temperaturbe reich über dem Kristallitschmelzpunkt des HD-PE erwärmt, wodurch die optische Transpa renz so hoch ist, dass eine hohe Eindringtiefe der UV-Strahlung in die Schicht aus der ver netzbaren 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 ei nem 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 schüt zen, 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 ausge setzt 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 wer den.
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)propio- nat (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-dimethyl- phenol); 2,6-Dioctadecyl-4-methylphenol; 2,4,6-Tricyclohexylphenol; 2,6-Di-tert-butyl-4-me- thoxymiethylphenol;
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'-Thio- bis(4-octylphenol); 4,4'-Thiobis(6-tert-butyl-3-methylphenol); 4,4'-Thiobis(6-tert-butyl-2-me- thylphenol); 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-hydroxy- benzyl)-4-methylphenol; 1 , 1 ,3-T ris(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)dicyc- lopentadien; Bis[2-(3'-tert-butyl-2'-hydroxy-5'-methylbenzyl)-6-tert-butyl-4-methylphe- nyl]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-dodecylmercap- tobutan; 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'-dihydroxydibenzyl- ether; Octadecyl-4-hydroxy-3,5-dimethylbenzylmercaptoacetat; T ridecyl-4-hydroxy-3,5-di- tert-butylbenzylmercaptoacetat; T ris(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; lsooctyl-3,5-ditert-butyl-4-hydroxybenzylmercaptoacetat;
Hydroxybenzylierte Malonate wie Dioctadecyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzyl)ma- lonat; Di-octadecyl-2-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylbenzyl)malonat; Di-dodecylmercap- toethyl-2,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat; Bis[4-(1 , 1 ,3,3-tetramethyl- butyl)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; T riazin-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-T ris-(3,5- di-tert-butyl-4-hydroxyphenoxy)-1 ,2,3-triazin; 1 ,3,5-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy- benzyl)isocyanurat; 1 ,3,5-T ris(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-hydro- xyphenylpropionyl)-hexahydro-1 ,3,5-triazin; 1 ,3,5-Tris(3,5-dicyclohexyl-4-hydroxybenzyl)iso- cyanurat;
Benzylphosphonate wie Dimethyl-2,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; Diethyl-3,5- di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; Dioctadecyl3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphos- phonat; Dioctadecyl-5-tert-butyl-4-hydroxy-3-methylbenzylphosphonat;
das Calciumsalz des Monoethylesters von 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonsäure;
Acyla inophenole wie 4-Hydroxylauranilid; 4-Hydroxystearanilid; Octyl-N-(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxyphenyl)carba at;
Ester wie solche aus (3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein- oder mehr wertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Octanol, i-Octanol, Octadeca- nol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,9-Nonandiol, Ethylenglycol, 1 ,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiet- hylenglycol, 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)iso- cyanurat, N,N'-Bis-(hydroxyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethyl hexandiol, T rimethylolpropan, 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 mehr wertigen Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1 ,6-Hexa- ndiol, 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, Trimethy- lolpropan, 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 Alko holen, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Octanol, Octadecanol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,9- Nonandiol, Ethylenglycol, 1 ,2-Propandiol, Neopentylglycol, Thiodiethylenglycol, Diethyl englycol, Triethylenglycol, Pentaerythritol, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat, N,N'-Bis-(hydro- xyethyl)oxamid, 3-Thiaundecanol, 3-Thiapentadecanol, Trimethylhexandiol, Trimethylolpro- pan, 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 Ei genschaften 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 Hos- tavin 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-piperi- dine-ethanol (Tinuvin 622 von BASF) oder dessen Polymer von Dimethylsuccinat and 4-Hy- droxy-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-[5-1.1 12]-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-T etramethyl-7-oxa-3,20-diaza-dispiro-[5.1.1 1 ,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-piperi- dyl)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 Bern steinsäure;
lineare oder zyklische Kondensate von N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethyl- endiamin 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)hexamethyl- ene-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-tria- zin 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, o- der 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-Di- butylamin 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-hydroxypiperi- din;
Poly[ ethylpropyl-3-oxy-4-(2,2,6,6-tetra ethyl-4-piperidyl)]siloxan;
das Reaktionsprodukt von Maleinsäureanhydrid-alpha-Olefin Copolymer mit 2,2,6, 6-Tetra- methyl-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 erwei sen, 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 vorlie genden Erfindung Additive gemäß vorstehender Aufzählung enthalten sind, kann die ver netzbare polymere Zusammensetzung auf die jeweiligen technischen Bedürfnisse und Vor gaben des Kunden genau eingestellt werden.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Vernetzungsverstärker ausgewählt ist aus ei nem Triallylcyanurat (TAC) und / oder einem Triallylisocyanurat (TAIC) und / oder aus Poly- Butadien, 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 einge setzt wird, ein Einschneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschne ckenextruder mit einer konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlau fenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylind rischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schne cken 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 Bil dung 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 Zu sammensetzung gemäß vorstehender Beschreibung geeignet ist, daraus das Formteil der vorliegenden Erfindung in einfacher, reproduzierbarer und kostengünstiger Weise herzustel len, 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 - bereitge stellt werden, welches in einem Vernetzungsprozess durch einen einfachen Prozess einen hohen, insbesondere einen künden- oder spezifikationsgeforderten Vernetzungsgrad auf weist, 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 Poly mermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches enthält, dadurch herge stellt, dass das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht durch Vernetzung einer ver netzbaren polymeren Zusammensetzung gebildet wird, indem diese einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt wird, wobei die vernetzbare polymere Zusammensetzung umfasst
- wenigstens ein vernetzbares Polyolefin, insbesondere ein Polyethylen,
- wenigstens einen Initiator,
- wenigstens einen Stabilisator,
und Hexamethylen-1 ,6-di-maleimid, welche mit einem Extruder zu der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung homogen vermischt werden, und diese in einem Formwerkzeug zu einer geformten vernetzbaren po lymeren Zusammensetzung derart geformt wird, dass die Formteilschicht der Wandung des Formteils aus der Schicht gebildet wird, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusam mensetzung einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt wird, wodurch die ge formte vernetzbare polymere Zusammensetzung das Formteil mit dem vernetzten Polymer material bildet.
Die Kombination von Initiator und Hexamethylen-1 ,6-di-maleimid gemäß vorliegender Erfin dung kann den Vernetzungsprozess bei entsprechender Stabilisierung, wozu beispiels weise Antioxidantien eingesetzt werden können, mit heute bekannten, rein thermoplasti schen 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-ma- leimid kontrolliert den radikalischen Vernetzungsprozess. Somit kann der gewünschte Ver netzungsgrad von > 70 % leichter, sowie homogener erreicht werden. Dabei kann die not wendige 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 migrie renden Bestandteile der Vernetzung im Vergleich zur reinen UV-Vernetzung deutlich redu ziert. Dadurch sind die Hygieneeigenschaften des resultierenden vernetzten Polyethylens derat verbessert, dass sogar eine Trinkwasseranwendung entsprechender Produkte gege benenfalls 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 ver netzbaren Polymermaterialien um Rohre oder Rohrformteile oder Behälter oder Leisten o- der Bauelemente oder Abdeckungen und anderes mehr herzustellen, die besonders wider standsfähig und inert sind.
Insbesondere Formteile zur Aufnahme, Speicherung und Leitung von Fluiden, wie beispiels weise Wasser und Gase, sind auf diese Weise einfach und kostengünstig zugänglich. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen, aus der Figur und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläutern den 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:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung der vernetzbaren polymeren Zusammensetzun gen, deren Formung und des Vernetzungsprozesses zu einem Formteil mit ei ner Wandung, die vernetztes Polymermaterial aufweist.
In Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung die vernetzbare polymere Zusammenset zung 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 Fig. 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 Po lyethylen enthalten. Die vorstehend genannten Komponenten 2, 3, 4 und 5 der vernetzbaren polymeren Zusam mensetzung 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 Mi schen 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, bereit gestellt.
Die geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 10, die in Form eines Rohres aus gebildet ist, weist eine Schicht 1 1 auf, die aus der vernetzbaren polymeren Zusammenset zung 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 poly mere Zusammensetzung 10 wird in dieser der Vernetzungsprozess gestartet und vorange trieben, bei dem aus der vernetzbaren polymeren Zusammensetzung 1 das vernetzte Poly mermaterial 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 Polymermate rial.
Durch das Einwirken der zur Vernetzung geeigneten Energie auf die vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 der Schicht 1 1 wird ein Fertigvernetzen bewirkt, bei der der vorste hend bereits genannte Vernetzungsgrad erreicht wird.
Es versteht sich, dass die in der Fig. 1 gezeigte Schichtdicke der Formteilschicht 22 ledig lich 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, Mar kierungsschichten, Abriebschutzschichten, Chemikalienschutzschichten, Witterungsschutz schichten und andere mehr umfassen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in der Figur gezeigten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vor liegende Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den Ansprüchen ergibt.
Patentansprüche
Bezugszeichenliste
1 vernetzbare polymere Zusammensetzung
2 Polyolefin
3 Photoinitiator
4 Stabilisator
5 Hexamethylen-1 ,6-di-maleimid
10 geformte vernetzbare polymere Zusammensetzung 1 1 Schicht
13 Lumen
20 Formteil
21 Wandung
22 Formteilschicht

Claims

Patentansprüche
1. Formteil (20), insbesondere Rohr, mit einer Wandung aus einer Formteilschicht (22), die aus einem vernetzten Polymermaterial besteht oder zumindest abschnittsweise ein solches ent hält, wobei das vernetzte Polymermaterial der Formteilschicht (22) durch Vernetzung einer vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (1) gebildet ist, indem diese einer zur Vernet zung 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 ver netzbaren polymeren Zusammensetzung (10) derart geformt ist, dass eine Wan dung der geformten vernetzbaren polymeren Zusammensetzung (10) aus der Schicht (11) gebildet ist, wonach die geformte vernetzbare polymere Zusammenset zung (10) einer zur Vernetzung geeigneten Energie ausgesetzt ist, wodurch die ge formte vernetzbare polymere Zusammensetzung (10) das Formteil (20) mit dem ver netzten Polymermaterial bildet.
2. Formteil (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsgrad des ver netzten Polymermaterials nach DIN EN ISO 10147 > 60 %, insbesondere > 70 % beträgt.
3. Formteil (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder ein Ein schneckenextruder mit einer zylindrischen Schnecke oder ein Einschneckenextruder mit ei ner konischen Schnecke oder ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden zylindrischen Schnecken oder ein Zweischneckenextruder mit gegenläufigen zylindrischen Schnecken o- der ein Zweischneckenextruder mit gleichlaufenden konischen Schnecken oder ein Zwei schneckenextruder mit gegenläufigen konischen Schnecken oder ein Planetwalzenextruder ist.
4. 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.
5. 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.
6. 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-l,6-di-maleimid (5) in der vernetzbaren polyme ren Zusammensetzung (1) zu 1,0 bis 4,0 Gew.-%, bevorzugt zu 2,0 bis 3,0 Gew.-% enthalten ist.
7. Vernetzbare polymere Zusammensetzung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzbare Polyolefin (2) ausgewählt ist aus einem HD-PE mit einer Dichte zwi schen 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-Chlorben- zophenon oder ein 4-Methylbenzophenon, oder Phenylphosphinoxid, oder
Ketocoumarin, oder Phenylphospinat, oder Acetophenon, oder Cyclohexyl-phenyl-keton, oder l,4,5,6,7,7-Hexachloro-5-norbornene-2,3-dicarboxylic-anhydride, oder 2,2-Dichlor-l- (4-phenoxyphenyl)ethan-l-on ist.
8. 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.
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