DE10005641A1 - Mehrschichtverbund - Google Patents
MehrschichtverbundInfo
- Publication number
- DE10005641A1 DE10005641A1 DE10005641A DE10005641A DE10005641A1 DE 10005641 A1 DE10005641 A1 DE 10005641A1 DE 10005641 A DE10005641 A DE 10005641A DE 10005641 A DE10005641 A DE 10005641A DE 10005641 A1 DE10005641 A1 DE 10005641A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- composite according
- polyamide
- graft copolymer
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/48—Polymers modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Ein thermoplastischer Mehrschichtverbund, der folgende Schichten enthält: DOLLAR A I. eine Schicht I aus einer thermoplastischen Formmasse; DOLLAR A II. eine Schicht II aus einer weiteren thermoplastischen Formmasse; DOLLAR A dazwischen eine Schicht aus einem Haftvermittler, der zu mindestens 5 Gew.-% aus einem Pfropfcopolymer besteht, das unter Verwendung folgender Monomere hergestellt wird: DOLLAR A a) 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcolopymer, eines Polyamins mit mindestens 4 Stickstoffatomen und einem zahlenmittleren Molekulargewicht M¶n¶ von mindestens 146 g/mol sowie DOLLAR A b) polyamidbildende Monomere, ausgewählt aus Lactamen, omega-Aminocarbonsäuren und/oder äquimolaren Kombination von Diamin und Dicarbonsäure DOLLAR A weist eine gute Schichtenhaftung auf.
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Haftvermittler für einen Mehrschicht
verbund sowie ein Mehrschichtverbund, der diesen Haftvermittler enthält.
Einzelne Polymere wie z. B. Polyamide oder Polyester sind für sich alleine
für viele Anwendungen ungeeignet. So sind Polyamide beispielsweise nicht
witterungsbeständig, da sie unter Belichtung altern sowie Luftfeuchtigkeit
aufnehmen. Dies führt zu Verfärbung, Verschlechterung der mechanischen
Eigenschaften sowie Verzugserscheinungen.
Obwohl Polyamide gute mechanische Eigenschaften, insbesondere gute
Zähigkeit, aufweisen, haben sie eine schlechte Sperrwirkung. Insbesondere
polare Substanzen können leicht durch Polyamide migrieren. Dies ist
beispielsweise bei Kraftstoffleitungen, in denen alkoholhaltiger Kraftstoff
gefördert wird, äußerst nachteilig.
Polyester sind im allgemeinen gut witterungsbeständig und besitzen eine
ausgezeichnete Sperrwirkung sowohl gegenüber polaren als auch gegen
über unpolaren Medien. Sie sind jedoch in der Regel schlagempfindlich;
insbesondere die Kerbschlagzähigkeit ist bei Polyestern häufig nicht
ausreichend. Deshalb können Polyester in vielen Fällen, in denen andere
Eigenschaften wie deren ausgezeichnete Sperrwirkung, hohe Temperatur
beständigkeit und gute Steifigkeit eigentlich erwünscht wären, für sich
alleine nicht verwendet werden.
Auch andere Polymere zeigen in der Regel ein unausgewogenes Eigen
schaftsbild und sind daher für viele Anwendungen ungeeignet.
Es wäre daher wünschenswert, wenn es gelänge, einen festen Verbund
zwischen verschiedenen Polymeren, beispielsweise zwischen Polyamid und
Polyester, herzustellen. Damit wäre es möglich, etwa Formkörper aus Poly
amid durch Beschichten mit Polyester vor Licht und Feuchtigkeit zu
schützen. Genauso könnte ein Formkörper aus Polyester durch Be
schichten mit Polyamid vor chemischen und mechanischen Einflüssen
geschützt werden. Weiterhin würde damit die Möglichkeit bestehen,
Kraftstoffleitungen, die üblicherweise aus einem Polyamid (PA) wie PA 6,
PA 11 oder PA 12 bestehen, mit einer Sperrschicht gegenüber Kraftstoff,
insbesondere gegenüber alkoholhaltigem Kraftstoff, zu versehen. Anderer
seits sind Laminate aus verschiedenen Schichten, die unterschiedliche
Funktionen haben, für Lebensmittelverpackungen geeigneter als Mono
schichten.
Verbunde aus Polyamid und Polyester sind im Prinzip schon bekannt. In der
EP-A-0 336 806 wird die Coextrusion von PA 12 und Polybutylen
terephthalat (PBT) zu einem Zweischichtrohr beschrieben. In der
DE-PS 38 27 092 wird ein Mehrschichtrohr beschrieben, das von innen nach
außen Schichten aus Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyamid und Polyester
besitzt. Es ist allerdings dem Fachmann bekannt, daß die weitaus meisten
Polymere, auch Polyamide und Polyester, miteinander unverträglich sind,
weshalb bei der Herstellung von Polymerlaminaten keine Haftung zwischen
den Laminatschichten erreicht wird. Ein fester Verbund zwischen den
einzelnen Polymerschichten ist aber bei den üblichen technischen Anwen
dungen unbedingt erforderlich.
Die DE-OS 196 33 133 beschreibt ein mehrschichtiges Rohr aus zumindest
zwei gut miteinander verbundenen Schichten, wobei die eine Schicht eine
Sperrschicht ist und der Thermoplast der zweiten Schicht mit Polyethylen
imin als Haftvermittler behandelt ist. Beim Nacharbeiten der DE-
OS 196 33 133 stellt sich der gewünschte Effekt allerdings nicht ein.
An sich würde naheliegen, beispielsweise Polyester- und Polyamid
schichten durch einen Haftvermittler zu verbinden, der aus einer Mischung
aus Polyamid und Polyester besteht. Allerdings sind solche Blends, die
üblicherweise durch Schmelzemischen in einem Extruder hergestellt
werden, sehr spröde. Entsprechende Coextrusionsversuche zu Polyamid
und Polyester zeigen entweder Haftung zum Polyamid oder zum Polyester,
nie aber zu beiden Polymeren gleichzeitig.
Die EP-A-0 509 211 beschreibt thermoplastische Mehrschichtverbunde, bei
denen eine Schicht aus einer Polyamidformmasse und eine Schicht aus
einer Polyesterformmasse durch einen Haftvermittler verbunden ist, der
eine Mischung aus Polyamid und Polyester enthält. Da hier die oben
diskutierten Probleme auftreten, liegt in einer bevorzugten Ausführungsform
beim Haftvermittler zumindest ein Teil des Polyamidanteils und des
Polyesteranteils als Polyamid-Polyester-Blockcopolymer vor. Die Her
stellung derartiger Blockcopolymerer ist jedoch nicht ganz einfach und
erfordert den Zusatz von Hilfsstoffen oder Katalysatoren. Außerdem ist eine
genaue Kontrolle der Endgruppen erforderlich, da die Blockcopolymere
durch Verknüpfung geeigneter Endgruppen hergestellt werden und daher
sichergestellt sein muß, daß die passenden Endgruppen in ausreichender
Konzentration vorliegen. Da Handelsprodukte an diese Erfordernisse nicht
angepaßt sind, muß man Sondertypen herstellen, die anschließend zu
einem Blockcopolymer umgesetzt werden. Die Produktion derartiger
Haftvermittler ist daher mit einem hohen Aufwand verbunden. Dies gilt in
noch gesteigertem Maße für die Blockcopolyesteramide, die im Verfahren
der EP-A-0 837 088 als Haftvermittler in Polyamid-Polyester-Mehrschicht
verbunden eingesetzt werden.
In der deutschen Patentanmeldung 199 08 640.0 wird ein Weg be
schrieben, eine Polyamidschicht mit einer Polyesterschicht fest zu ver
binden, indem als Haftvermittler ein Blend aus einem Polyamid und einem
speziellen Copolyester eingesetzt wird. Derartige Verbunde weisen eine
hervorragende Haftung auf; allerdings ist der dort eingesetzte Copolyester
ein Spezialprodukt, das von der Zusammensetzung her an die anderen
Komponenten angepaßt sein muß.
Auch Verbunde aus anderen Materialien sind Stand der Technik; wegen der
Unverträglichkeit der meisten Polymerwerkstoffe existieren jedoch meist
Speziallösungen mit individuell angepaßtem Haftvermittler.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, einen preisgünstigen, leicht
herzustellenden, aber trotzdem wirksamen Haftvermittler für einen
Mehrschichtverbund bereitzustellen. Bei einem derartigen Mehrschicht
verbund sollte auch im Kontakt mit Reagenzien wie z. B. Kraftstoff, Löse
mitteln, Ölen oder Fetten sowie bei höherer Temperatur die Schichten
haftung über lange Zeit erhalten bleiben.
Diese Aufgabe wurde durch einen thermoplastischen Mehrschichtverbund
gelöst, der eine Schicht I aus einer thermoplastischen Formmasse, eine
Schicht II aus einer weiteren thermoplastischen Formmasse und da
zwischen eine Schicht aus einem Haftvermittler enthält, welcher zu
mindestens 5 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 10 Gew.-% und besonders
bevorzugt zu mindestens 20 Gew.-% aus einem Pfropfcopolymer besteht,
das unter Verwendung folgender Monomere hergestellt wird:
- a) 0,5 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1,5 bis 16 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymer, eines Polyamins mit mindestens 4, bevorzugt mindestens 8 und besonders bevorzugt mindestens 11 Stickstoffatomen und einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von mindestens 146 g/mol, bevorzugt von mindestens 500 g/mol und besonders bevorzugt von mindestens 800 g/mol sowie
- b) polyamidbildende Monomere, ausgewählt aus Lactamen, ω-Amino carbonsäuren und/oder äquimolaren Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Aminogruppenkonzentration
des Pfropfcopolymers im Bereich von 100 bis 2500 mmol/kg.
Als Polyamin können beispielsweise folgende Substanzklassen verwendet
werden:
- - Polyvinylamine (Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage, Band 6, Seite 4921, Georg Thieme Verlag Stuttgart 1992)
- - Polyamine, die aus alternierenden Polyketonen hergestellt werden (DE- OS 196 54 058)
- - Dendrimere wie beispielsweise
((H2N-(CH2)3)2N-(CH2)3)2-N(CH2)2-N((CH2)2-N((CH2)3-NH2)2)2 (DE-A-196 54 179) oder
Tris(2-aminoethyl)amin, N,N-Bis(2-aminoethyl)-N',N'-bis[2-[bis(2-amino ethyl)amino]ethyl]-1,2-ethandiamin,
3,15-Bis(2-aminoethyl)-6,12-bis[2-[bis(2-aminoethyl)amino]ethyl]-9-[2- [bis[2-bis(2-aminoethyl)amino]ethyl]amino]ethyl]3,6,9,12,15- pentaazaheptadecan-1,17-diamin (J. M. Warakomski, Chem. Mat. 1992, 4,1000-1004); - - lineare Polyethylenimine, die durch Polymerisation von 4,5-Dihydro-1,3- oxazolen und anschließende Hydrolyse hergestellt werden können (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band E20, Seiten 1482-1487, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987);
- - verzweigte Polyethylenimine, die durch Polymerisation von Aziridinen
erhältlich sind (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band
E20, Seiten 1482-1487, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1987) und die
in der Regel folgende Aminogruppenverteilung besitzen:
25 bis 46% primäre Aminogruppen,
30 bis 45% sekundäre Aminogruppen und
16 bis 40% tertiäre Aminogruppen.
Das Polyamin besitzt im bevorzugten Fall ein zahlenmittleres
Molekulargewicht Mn von maximal 20000 g/mol, besonders bevorzugt von
maximal 10000 g/mol und insbesondere bevorzugt von maximal
5000 g/mol.
Lactame bzw. ω-Aminocarbonsäuren, die als polyamidbildende Monomere
eingesetzt werden, enthalten 4 bis 19 und insbesondere 6 bis 12 Kohlen
stoffatome. Besonders bevorzugt werden ε-Caprolactam, ε-Aminocapron
säure, Capryllactam, ω-Aminocaprylsäure, Laurinlactam, ω-Aminododecan
säure und/oder ω-Aminoundecansäure eingesetzt.
Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure sind beispielsweise Hexa
methylendiamin/Adipinsäure, Hexamethylendiamin/Dodecandisäure, Octa
methylendiamin/Sebacinsäure, Decamethylendiamin/Sebacinsäure, Deca
methylendiamin/Dodecandisäure, Dodecamethylendiamin/Dodecandisäure
und Dodecamethylendiamin/2,6-Naphthalindicarbonsäure. Daneben können
aber auch alle anderen Kombinationen eingesetzt werden wie Deca
methylendiamin/Dodecandisäure/Terephthalsäure, Hexamethylendiamin/-
Adipinsäure/Terephthalsäure, Hexamethylendiamin/Adipinsäure/Caprolac
tam, Decamethylendiamin/Dodecandisäure/ω-Aminoundecansäure, Deca
methylendiamin/Dodecandisäure/Laurinlactam, Decamethylendiamin/-
Terephthalsäure/Laurinlactam oder Dodecamethylendiamin/2,6-Naphtha
lindicarbonsäure/Laurinlactam.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Pfropfcopolymer zusätzlich
unter Verwendung einer Oligocarbonsäure hergestellt, die ausgewählt ist
aus 0,015 bis etwa 3 Mol-% Dicarbonsäure und 0,01 bis etwa 1,2 Mol-%
Tricarbonsäure, jeweils bezogen auf die Summe der übrigen polyamid
bildenden Monomere. Bei dieser Bezugnahme wird bei der äquivalenten
Kombination von Diamin und Dicarbonsäure jedes dieser Monomere einzeln
betrachtet. Auf diese Weise besitzen die polyamidbildenden Monomere
insgesamt einen leichten Überschuß an Carboxylgruppen. Wird eine
Dicarbonsäure verwendet, setzt man bevorzugt 0,03 bis 2,2 Mol-%,
besonders bevorzugt 0,05 bis 1,5 Mol-%, ganz besonders bevorzugt 0,1 bis
1 Mol% und insbesondere 0,15 bis 0,65 Mol% zu; verwendet man eine
Tricarbonsäure, so nimmt man vorzugsweise 0,02 bis 0,9 Mol-%, besonders
bevorzugt 0,025 bis 0,6 Mol-%, ganz besonders bevorzugt 0,03 bis 0,4 Mol-
% und inbesondere 0,04 bis 0,25 Mol-%. Durch die Mitverwendung der
Oligocarbonsäure wird die Lösemittel- und Kraftstoffbeständigkeit deutlich
verbessert, insbesondere die Hydrolyse- und Alkoholysebeständigkeit und
die Spannungsrißbeständigkeit, aber auch das Quellungsverhalten und
damit verbunden die Dimensionsbeständigkeit sowie die Sperrwirkung
gegen Diffusion.
Als Oligocarbonsäure kann jede beliebige Di- oder Tricarbonsäure mit 6 bis
24 C-Atomen eingesetzt werden, beispielsweise Adipinsäure, Korksäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Isophthalsäure, 2,6-
Naphthalindicarbonsäure, Cyclohexan-1.4-dicarbonsäure, Trimesinsäure
und/oder Trimellitsäure.
Zusätzlich können, falls gewünscht, aliphatische, alicyclische, aromatische,
aralkylische und/oder alkylarylsubstituierte Monocarbonsäuren mit 3 bis 50
Kohlenstoffatomen wie z. B. Laurylsäure, ungesättigte Fettsäuren, Acryl
säure oder Benzoesäure als Regler eingesetzt werden. Mit diesen Reglern
kann die Konzentration an Aminogruppen verringert werden, ohne die
Molekülgestalt zu verändern. Zusätzlich können auf diese Weise funktio
nelle Gruppen wie Doppel- bzw. Dreifachbindungen etc. eingeführt werden.
Es ist aber erwünscht, daß das Pfropfcopolymer einen substantiellen Anteil
an Aminogruppen besitzt. Vorzugsweise liegt die Aminogruppenkon
zentration des Pfropfcopolymers im Bereich von 150 bis 1500 mmol/kg,
besonders bevorzugt im Bereich von 250 bis 1300 mmol/kg und ganz
besonders bevorzugt im Bereich von 300 bis 1100 mmol/kg. Unter Amino
gruppen werden hier und im folgenden nicht nur Aminoendgruppen,
sondern auch gegebenenfalls vorhandene sekundäre bzw. tertiäre
Aminfunktionen des Polyamins verstanden.
Die erfindungsgemäßen Pfropfcopolymere können nach verschiedenen
Verfahren hergestellt werden.
Eine Möglichkeit besteht darin, Lactam bzw. ω-Aminocarbonsäure und
Polyamin zusammen vorzugeben und die Polymerisation bzw. die Poly
kondensation durchzuführen. Die Oligocarbonsäure kann entweder am
Anfang oder im Verlauf der Reaktion zugegeben werden.
Ein bevorzugtes Verfahren besteht jedoch darin, daß in einem zweistufigen
Prozeß zuerst die Lactamspaltung und Präpolymerisation in Gegenwart von
Wasser durchgeführt wird (alternativ werden die entsprechenden ω-
Aminocarbonsäuren bzw. Diamine und Dicarbonsäuren direkt eingesetzt
und präpolymerisiert); im zweiten Schritt wird das Polyamin zugegeben,
während die gegebenenfalls mitverwendete Oligocarbonsäure vor, während
oder nach der Präpolymerisation zudosiert wird. Dann wird bei
Temperaturen zwischen 200 und 290°C entspannt und im Stickstoffstrom
oder im Vakuum polykondensiert.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren besteht im hydrolytischen Abbau eines
Polyamids zu einem Präpolymer und gleichzeitige oder anschließende
Reaktion mit dem Polyamin. Vorzugsweise werden Polyamide verwendet,
bei denen die Endgruppendifferenz näherungsweise Null beträgt, oder bei
denen die gegebenenfalls mitverwendete Oligocarbonsäure bereits
einpolykondensiert ist. Die Oligocarbonsäure kann aber auch zu Anfang
oder im Laufe der Abbaureaktion zugegeben werden.
Mit diesen Verfahren lassen sich ultrahochverzweigte Polyamide mit
Säurezahlen kleiner als 40 mmol/kg, bevorzugt kleiner als 20 mmol/kg und
besonders bevorzugt kleiner als 10 mmol/kg herstellen. Schon nach ein- bis
fünfstündiger Reaktionszeit bei Temperaturen von 200°C bis 290°C wird
ein annähernd vollständiger Umsatz erzielt.
Falls gewünscht, kann in einem weiteren Verfahrensschritt eine mehr
stündige Vakuumphase angeschlossen werden. Diese dauert mindestens
vier Stunden, bevorzugt mindestens sechs Stunden und besonders
bevorzugt mindestens acht Stunden bei 200 bis 290°C. Nach einer
Induktionsperiode von mehreren Stunden wird dann eine Erhöhung der
Schmelzeviskosität beobachtet, was darauf zurückzuführen sein dürfte, daß
eine Reaktion von Aminoendgruppen miteinander unter Ammoniak
abspaltung und Kettenverknüpfung stattfindet. Hierdurch wird das
Molekulargewicht weiter erhöht, was insbesondere für Extrusions
formmassen vorteilhaft ist.
Falls man die Reaktion nicht in der Schmelze zu Ende führen will, kann das
ultrahochverzweigte Polyamid gemäß dem Stand der Technik auch in fester
Phase nachkondensiert werden.
Mit diesem Haftvermittler kann eine Vielzahl von Polymeren bzw. darauf
basierender Formmassen miteinander verbunden werden. Generell eignen
sich alle Polymere, die wegen struktureller Ähnlichkeit mit dem erfindungs
gemäß verwendeten Pfropfcopolymer physikalisch verträglich sind, wie z. B.
Polyamide. Gleichermaßen geeignet sind alle Polymere, die mit den Amino
gruppen des Pfropfcopolymers eine chemische Verknüpfungsreaktion ein
gehen oder zumindest Wasserstoffbrücken ausbilden, wie beispielsweise
Polyester.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind beispielsweise:
- - Ein Mehrschichtverbund, der Schichten aus verschiedenen, miteinander weniger verträglichen oder unverträglichen Polyamid-Formmassen ent hält, die durch den erfindungsgemäßen Haftvermittler verbunden sind.
- - Ein Mehrschichtverbund, der Schichten aus verschiedenen, miteinander unverträglichen Polyester-Formmassen enthält, die durch den erfindungsgemäßen Haftvermittler verbunden sind.
- - Ein Mehrschichtverbund, der eine Schicht aus einer Polyamidform masse enthält, die durch den erfindungsgemäßen Haftvermittler mit einer Schicht aus einer anderen Formmasse verbunden ist, welche auf einem Polymeren basiert, das kein Polyamid ist.
- - Ein Mehrschichtverbund, der eine Schicht aus einer Polyesterform masse enthält, die durch den erfindungsgemäßen Haftvermittler mit einer Schicht aus einer anderen Formmasse verbunden ist, welche auf einem Polymeren basiert, das kein Polyester ist.
- - Ein Mehrschichtverbund, der folgende Schichten enthält.
- A) Eine Schicht I aus einer Polyamid-Formmasse;
- B) eine Schicht II aus einer Polyester-Formmasse; dazwischen eine Schicht aus dem erfindungsgemäßen Haftvermittler.
Als Polyamide kommen hierbei in erster Linie aliphatische Homo- und
Copolykondensate in Frage, beispielsweise PA 46, PA 66, PA 68, PA 612,
PA 88, PA 810, PA 1010, PA 1012, PA 1212, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA
10, PA 11 und PA 12. (Die Kennzeichnung der Polyamide entspricht
internationaler Norm, wobei die erste(n) Ziffer(n) die C-Atomzahl des
Ausgangsdiamins und die letzte(n) Ziffer(n) die C-Atomzahl der Dicarbon
säure angeben. Wird nur eine Zahl genannt, so bedeutet dies, daß von
einer α,ω-Aminocarbonsäure bzw. von dem davon abgeleiteten Lactam
ausgegangen worden ist; im übrigen sei verwiesen auf H. Domininghaus,
Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, Seiten 272 ff., VDI-Verlag, 1976.)
Sofern Copolyamide verwendet werden, können diese z. B. Adipinsäure,
Sebacinsäure, Korksäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-2.6-
dicarbonsäure usw. als Cosäure bzw. Bis(4-aminocyclohexyl)methan,
Trimethylhexamethylendiamin, Hexamethylendiamin oder ähnliches als
Codiamin enthalten. Lactame wie Caprolactam oder Laurinlactam bzw.
Aminocarbonsäuren wie ω-Aminoundecansäure können als Cokomponente
ebenfalls eingebaut sein.
Die Herstellung dieser Polyamide ist bekannt (z. B. D. B. Jacobs, J.
Zimmermann, Polymerization Processes, S. 424-467, Interscience
Publishers, New York, 1977; DE-AS 21 52 194).
Darüber hinaus sind als Polyamide auch gemischte aliphatisch/aromatische
Polykondensate geeignet, wie sie z. B. in den US-PSS 2 071 250,
2 071 251, 2 130 523, 2 130 948, 2 241 322, 2 312 966, 2 512 606 und
3 393 210 sowie in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3.
Aufl., Vol. 18, Seiten 328 ff. und 435 ff., Wiley & Sons, 1982, beschrieben
werden. Weitere geeignete Polyamide sind Poly(etheresteramide) bzw.
Poly(etheramide); derartige Produkte werden z. B. in den
DE-OSS 25 23 991, 27 12 987 und 30 06 961 beschrieben.
Die Polyamidformmasse kann entweder eines dieser Polyamide oder
mehrere als Gemisch enthalten. Weiterhin können bis zu 40 Gew.-%
andere Thermoplaste enthalten sein, sofern diese die Verbundfähigkeit
nicht stören, insbesondere schlagzähmachende Kautschuke wie
Ethylen/Propylen- oder Ethylen/Propylen/Dien-Copolymere (EP-A-
0 295 076), Polypentenylen, Polyoctenylen, statistische bzw. blockartig
aufgebaute Copolymere aus alkenylaromatischen Verbindungen mit
aliphatischen Olefinen oder Dienen (EP-A-0 261 748) oder Kern/Schale-
Kautschuke mit einem zähelastischen Kern aus (Meth)Acrylat-, Butadien-
oder Styrol/Butadien-Kautschuk mit Glastemperaturen Tg < -10°C, wobei
der Kern vernetzt sein kann und die Schale aus Styrol und/oder
Methylmethacrylat und/oder weiteren ungesättigten Monomeren aufgebaut
sein kann (DE-OSS 21 44 528, 37 28 685).
Der Polyamidformmasse können die für Polyamide üblichen Hilfs- und
Zusatzstoffe wie z. B. Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Weichmacher,
Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, insbesondere zur Verbesserung der
elektrischen Leitfähigkeit, Verstärkungsfasern, Pigmente oder ähnliches
zugefügt werden. Die Menge der genannten Mittel ist so zu dosieren, daß
die gewünschten Eigenschaften nicht ernsthaft beeinträchtigt werden.
Als Polyester kommen linear aufgebaute, thermoplastische Polyester
infrage. Diese werden durch Polykondensation von Diolen mit Dicarbon
säure bzw. deren polyesterbildenden Derivaten wie Dimethylestern herge
stellt. Geeignete Diole haben die Formel HO-R-OH, wobei R einen
divalenten, verzweigten oder unverzweigten aliphatischen und/oder
cycloaliphatischen Rest mit 2 bis 40, vorzugsweise 2 bis 12, C-Atomen
darstellt. Geeignete Dicarbonsäuren haben die Formel HOOC-R'-COOH,
wobei R' einen divalenten aromatischen Rest mit 6 bis 20, vorzugsweise 6
bis 12, C-Atomen bedeutet.
Als Beispiel für Diole seien Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetra
methylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylglykol, Cyclohexandi
methanol sowie das C36-Diol Dimerdiol genannt. Die Diole können alleine
oder als Diolgemisch eingesetzt werden.
Bis zu 25 Mol-% des genannten Diols können durch ein Polyalkylenglykol
mit nachstehender allgemeiner Formel ersetzt sein,
wobei R" einen zweiwertigen Rest mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet und x
einen Wert von 2 bis 50 annehmen kann.
Als aromatische Dicarbonsäuren kommen z. B. Terephthalsäure,
Isophthalsäure, 1.4-, 1.5-, 2.6- bzw. 2.7-Naphthalindicarbonsäure,
Diphensäure und Diphenylether-4.4'-dicarbonsäure infrage. Bis zu 30 Mol-
% dieser Dicarbonsäuren können durch aliphatische oder cycloaliphatische
Dicarbonsäuren wie z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure,
Dodecandisäure oder Cyclohexan-1.4-dicarbonsäure ersetzt sein.
Beispiele für geeignete Polyester sind Polyethylenterephthalat, Poly
propylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylen-2.6-naphthalat,
Polypropylen-2.6-naphthalat und Polybutylen-2.6-naphthalat.
Die Herstellung dieser Polyester gehört zum Stand der Technik
(DE-OSS 24 07 155, 24 07 156; Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4.
Aufl., Bd. 19, Seiten 65 ff., Verlag Chemie, Weinheim, 1980).
Die Polyesterformmasse kann entweder einen dieser Polyester oder
mehrere als Gemisch enthalten. Weiterhin können bis zu 40 Gew.-%
anderer Thermoplaste enthalten sein, sofern diese die Verbundfähigkeit
nicht stören, insbesondere schlagzähmachende Kautschuke, wie oben für
das Polyamid bereits angegeben. Weiterhin kann die Polyesterformmasse
die für Polyester üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten wie z. B.
Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, ins
besondere zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, Verstärkungs
fasern, Pigmente oder ähnliches. Die Menge der genannten Mittel ist so zu
dosieren, daß die gewünschten Eigenschaften nicht ernsthaft beeinträchtigt
werden.
In der Regel besitzt die Polyamid-Formmasse eine kontinuierliche Poly
amidphase und die Polyester-Formmasse eine kontinuierliche Polyester
phase.
Enthält der Verbund eine Schicht aus einer Polyamidformmasse, so enthält
der Haftvermittler in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich zum
Pfropfcopolymer ein Polyamid, insbesondere bevorzugt 10 bis 90 Gew.-%,
bezogen auf die Summe von Pfropfcopolymer und Polyamid.
Enthält der Verbund eine Schicht aus einer Polyesterformmasse, so enthält
der Haftvermittler in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zusätzlich
zum Pfropfcopolymer einen Polyester, insbesondere bevorzugt 10 bis 90
Gew.-%, bezogen auf die Summe von Pfropfcopolymer und Polyester.
Enthält der Verbund eine Schicht I aus einer Polyamidformmasse und eine
Schicht II aus einer Polyesterformmasse, die durch den erfindungsgemäßen
Haftvermittler miteinander verbunden sind, so ist bevorzugt, daß der
Haftvermittler zusätzlich zum Pfropfcopolymer sowohl ein Polyamid als auch
einen Polyester enthält. Entsprechende Formmassen sind ebenfalls
Gegenstand der Erfindung.
In dieser Ausführungsform enthält der Haftvermittler vorzugsweise folgende
Zusammensetzung:
- A) 5 bis 60 Gew.-Teile eines Pfropfcopolymers, das unter Verwendung
folgender Monomerer hergestellt wird:
- a) 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymer, eines Poly amins mit mindestens 4, bevorzugt mindestens 8 und besonders bevorzugt mindestens 11 Stickstoffatomen und einem zahlen mittleren Molekulargewicht Mn von mindestens 146 g/mol, bevorzugt von mindestens 500 g/mol und besonders bevorzugt von min destens 800 g/mol sowie
- b) polyamidbildende Monomere, ausgewählt aus Lactamen, ω-Amino carbonsäuren und/oder äquimolaren Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure;
- B) 10 bis 85 Gew.-Teile eines Polyamids;
- C) 10 bis 85 Gew.-Teile eines Polyesters;
wobei die Summe der Gew.-Teile von I, II. und III. 100 ergibt;
- A) maximal 40 Gew.-Teile Zusatzstoffe, ausgewählt aus schlagzäh machendem Kautschuk und/oder üblichen Hilfs- bzw. Zuschlagstoffen.
Das Polyamid des Haftvermittlers soll mit dem Polyamid der Schicht I gut
verträglich sein und somit zusätzlich eine gute Haftung ermöglichen.
Geeignete Polyamidkombinationen sind dem Fachmann bekannt oder
können durch einfache Routineversuche, z. B. mittels Preßplatten, leicht
ermittelt werden. Häufig reicht es aus, wenn beide Polyamide mindestens
einen Monomerbaustein gemeinsam haben oder wenn beide einen
einander entsprechenden Monomerbaustein mit gleicher C-Atomzahl oder
mit gleicher Länge besitzen. Am besten sollte das Polyamid dem Polyamid
der Schicht I weitestgehend entsprechen.
Das gleiche gilt für den Polyester des Haftvermittlers, der mit dem Polyester
der Schicht II gut verträglich sein soll. Auch hier sind geeignete Poly
esterkombinationen dem Fachmann bekannt oder können durch einfache
Routineversuche, z. B. mittels Preßplatten, leicht ermittelt werden. Häufig
reicht es aus, wenn beide Polyester mindestens einen Monomerbaustein
gemeinsam haben oder wenn entsprechende Monomerbausteine zumindest
ähnlich sind. Am besten sollte der Polyester dem Polyester der Schicht II
weitestgehend entsprechen.
Der Haftvermittler kann neben dem Pfropfcopolymer sowie gegebenenfalls
dem Polyamid und/oder dem Polyester als Zusatzstoffe auch weitere
Komponenten wie z. B. einen schlagzähmachenden Kautschuk und/oder
Hilfs- bzw. Zuschlagstoffe enthalten, wie sie weiter oben als mögliche
Bestandteile der Schichten I und II näher erläutert sind. Die Menge aller
Zusatzstoffe beträgt insgesamt maximal 40 Gew.-Teile, bevorzugt maximal
30 Gew.-Teile und besonders bevorzugt maximal 20 Gew.-Teile.
Beim erfindungsgemäßen Mehrschichtverbund handelt es sich in einer
Ausführungsform um ein Rohr, einen Einfüllstutzen oder um einen Behälter,
insbesondere zur Leitung oder Bevorratung von Flüssigkeiten oder Gasen.
Ein derartiges Rohr kann in gerader oder in gewellter Form ausgeführt sein
oder es ist nur in Teilabschnitten gewellt. Wellrohre sind Stand der Technik
(z. B. US 5 460 771), weshalb sich weitere Ausführungen hierzu erübrigen.
Wichtige Einsatzzwecke sind die Verwendung als Kraftstoffleitung, als
Tankeinfüllstutzen, als Vapor Line (d. h. Leitung, in der Kraftstoffdämpfe
geleitet werden, z. B. Entlüftungsleitungen), als Tankstellenleitung, als
Kühlflüssigkeitsleitung, als Klimaanlagenleitung oder als Kraftstoffbehälter.
Der erfindungsgemäße Mehrschichtverbund kann auch als flächiger
Verbund vorliegen, beispielsweise als Folie, etwa als Verpackungsfolie für
Lebensmittel, als Verbundkörper mit Deckschicht zur Verbesserung der UV-
Beständigkeit oder als extrudierte Mehrschichttafel.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundes zur
Leitung oder Bevorratung von brennbaren Flüssigkeiten, Gasen oder
Stäuben, wie z. B. Kraftstoff oder Kraftstoffdämpfen, empfiehlt es sich, eine
der zum Verbund gehörenden Schichten oder eine zusätzliche Innenschicht
elektrisch leitfähig auszurüsten. Dies kann durch Compoundieren mit einem
elektrisch leitfähigen Zusatz nach allen Methoden des Standes der Technik
geschehen. Als leitfähiger Zusatz können beispielsweise Leitruß,
Metallflitter, Metallpulver, metallisierte Glaskugeln, metallisierte Glasfasern,
Metallfasern (beispielsweise aus rostfreiem Stahl), metallisierte Whiskers,
Kohlefasern (auch metallisiert), intrinsisch leitfähige Polymere oder
Graphitfibrillen verwendet werden. Es können auch Mischungen ver
schiedener leitfähiger Zusätze eingesetzt werden.
Im bevorzugten Fall befindet sich die elektrisch leitfähige Schicht in
direktem Kontakt mit dem zu führenden oder zu bevorratenden Medium und
besitzt einen Oberflächenwiderstand von maximal 109 Ω cm.
Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundes als
Rohr kann dieses noch mit einer zusätzlichen Elastomerschicht ummantelt
sein. Zur Ummantelung eignen sich sowohl vernetzende Kautschukmassen
als auch thermoplastische Elastomere. Die Ummantelung kann sowohl mit
als auch ohne Verwendung eines zusätzlichen Haftvermittlers auf das Rohr
aufgebracht werden, beispielsweise mittels Extrusion über einen Quer
spritzkopf oder dadurch, daß ein vorgefertigter Elastomerschlauch über das
fertig extrudierte Mehrschichtrohr geschoben wird.
Die Fertigung des Mehrschichtverbundes kann ein- oder mehrstufig
erfolgen, beispielsweise mittels einstufiger Verfahren auf dem Wege des
Mehrkomponentenspritzgusses, der Coextrusion oder des Coextrusions
blasformens, oder mittels mehrstufiger Verfahren, wie z. B. in US 5 554 425
beschrieben.
Der Mehrschichtverbund kann in der einfachsten Ausführungsform aus der
Schicht I, dem Haftvermittler und der Schicht II bestehen; unter Verwendung
zusätzlicher Schichten können aber auch beispielsweise folgende
Schichtenkonfigurationen vorliegen:
Kautschuk/Schicht I/Haftvermittler/Schicht II;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/elektrisch leitfähige Schicht II;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/Schicht I;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/elektrisch leitfähige Schicht I;
Kautschuk/Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/Schicht I/ elektrisch leitfähige Schicht I;
Schicht II/Haftvermittler/Schicht I/elektrisch leitfähige Schicht I.
Kautschuk/Schicht I/Haftvermittler/Schicht II;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/elektrisch leitfähige Schicht II;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/Schicht I;
Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/elektrisch leitfähige Schicht I;
Kautschuk/Schicht I/Haftvermittler/Schicht II/Haftvermittler/Schicht I/ elektrisch leitfähige Schicht I;
Schicht II/Haftvermittler/Schicht I/elektrisch leitfähige Schicht I.
Die in den Beispielen aufgeführten Ergebnisse wurden mit Hilfe
nachstehender Meßverfahren bestimmt.
Zur Bestimmung der Carboxylendgruppen wurde 1 g Pfropfcopolymer in
50 ml Benzylalkohol unter Stickstoffabdeckung bei 165°C gelöst. Die Lösezeit
betrug maximal 20 min. Die Lösung wurde mit einer Lösung von KOH in
Ethylenglykol (0,05 mol KOH/l) gegen Phenolphthalein bis zum Farbum
schlag titriert.
Zur Bestimmung der Aminogruppen wurde 1 g des Pfropfcopolymers in
50 ml m-Kresol bei 25°C gelöst. Die Lösung wurde mit Perchlorsäure
potentiometrisch titriert.
Die Bestimmung der Lösungsviskosität ηrel (relative Viskosität) erfolgte unter
Verwendung einer 0,5 gew.-%igen m-Kresol-Lösung bei 25°C gemäß
DIN 53727/ISO 307.
In den Versuchen wurden folgende Komponenten verwendet:
29,7 kg Laurinlactam wurden in einem Aufheizkessel bei 180°C bis 210°C
aufgeschmolzen und in einen druckfesten Polykondensationskessel
überführt; anschließend wurden 1,5 kg Wasser und 1,71 g Hypo
phosphorige Säure zugegeben. Die Laurinlactamspaltung wurde bei 280°C
unter dem sich einstellenden Eigendruck durchgeführt; danach wurde
innerhalb von 3 Stunden auf einen Restwasserdampfdruck von 3 bar
entspannt und 300 g Polyethylenimin (LUPASOL G 100 der BASF AG,
Ludwigshafen) zudosiert. Das Polyethylenimin wurde bei dem sich ein
stellenden Eigendruck eingearbeitet; anschließend wurde auf Atmosphären
druck entspannt und dann 2 Stunden bei 280°C Stickstoff über die
Schmelze geleitet. Die klare Schmelze wurde über eine Schmelzepumpe
als Strang ausgetragen, im Wasserbad abgekühlt und anschließend
granuliert.
ηrel: 1,68
Schmelztemperatur Tm: 175°C
Aminogruppenkonzentration: 225 mmol/kg
Carboxylendgruppenkonzentration: < 10 mmol/kg
Schmelztemperatur Tm: 175°C
Aminogruppenkonzentration: 225 mmol/kg
Carboxylendgruppenkonzentration: < 10 mmol/kg
9,5 kg Laurinlactam wurden in einem Aufheizkessel bei 180°C bis 210°C
aufgeschmolzen und in einen druckfesten Polykondensationskessel über
führt; anschließend wurden 475 g Wasser und 0,54 g Hypophosphorige
Säure zugegeben. Die Lactamspaltung wurde bei 280°C unter dem sich
einstellenden Eigendruck durchgeführt; danach wurde innerhalb von 3
Stunden auf einen Restwasserdampfdruck von 5 bar entspannt und 500 g
Polyethylenimin (LUPASOL G 100 der BASF AG, Ludwigshafen) sowie 15 g
Dodecandisäure zudosiert. Beide Komponenten wurden unter dem sich ein
stellenden Eigendruck eingearbeitet; anschließend wurde auf Atmosphären
druck entspannt und dann 2 Stunden bei 280°C Stickstoff über die
Schmelze geleitet. Die klare Schmelze wurde über eine Schmelzepumpe
als Strang ausgetragen, im Wasserbad abgekühlt und anschließend
granuliert.
ηrel: 1,52
Schmelztemperatur Tm: 169°C
Aminogruppenkonzentration: 810 mmol/kg
Carboxylendgruppenkonzentration: < 10 mmol/kg
PA 1: Extrusionsfähige PA 12-Formmasse mit ηrel = 2,1 und einem Überschuß an Carboxylendgruppen
PA 2: Extrusionsfähige PA 12-Formmasse mit ηrel = 2,1 und einem Überschuß an Aminoendgruppen
PES 1: VESTODUR 1000, ein Homopolybutylenterephthalat der Degussa-Hüls AG mit einer Lösungsviskosität J, gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 : 1), von 107 cm3/g
PES 2: VESTODUR 3000, ein Homopolybutylenterephthalat der Degussa-Hüls AG mit einer Lösungsviskosität J von 165 cm3/g
EXXELOR VA 1803: Ein mit ca. 1% Maleinsäureanhydrid funktionali sierter EPM-Kautschuk der Fa. Exxon Chemical, Köln
Schmelztemperatur Tm: 169°C
Aminogruppenkonzentration: 810 mmol/kg
Carboxylendgruppenkonzentration: < 10 mmol/kg
PA 1: Extrusionsfähige PA 12-Formmasse mit ηrel = 2,1 und einem Überschuß an Carboxylendgruppen
PA 2: Extrusionsfähige PA 12-Formmasse mit ηrel = 2,1 und einem Überschuß an Aminoendgruppen
PES 1: VESTODUR 1000, ein Homopolybutylenterephthalat der Degussa-Hüls AG mit einer Lösungsviskosität J, gemessen in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 : 1), von 107 cm3/g
PES 2: VESTODUR 3000, ein Homopolybutylenterephthalat der Degussa-Hüls AG mit einer Lösungsviskosität J von 165 cm3/g
EXXELOR VA 1803: Ein mit ca. 1% Maleinsäureanhydrid funktionali sierter EPM-Kautschuk der Fa. Exxon Chemical, Köln
PA 3: Extrusionsfähige, weichgemachte, schlagzähmodifizierte PA
12-Formmasse mit ηrel
= 2,1 und einem Überschuß an
Carboxylendgruppen
PES 3: VESTODUR 2000, ein Homopolybutylenterephthalat der
Degussa-Hüls AG mit einer Lösungsviskosität J von 145 cm3
/g
Bei 250°C und einer Preßzeit von 30 s wurde ein Preßplatten-Drei
schichtverbund aus PA 3, Pfropfcopolymer 1 als Haftvermittler und PES 3
hergestellt. Hierbei wurde sowohl zur Polyester- als auch zur Polyamid
schicht eine untrennbare Haftung erhalten.
Wie Beispiel 1, jedoch mit Pfropfcopolymer 2 als Haftvermittler. Auch hier
wurde sowohl zur Polyester- als auch zur Polyamidschicht eine untrennbare
Haftung erhalten.
Wie im Beispiel 1 wurde ein Preßplattenverbund aus PA 3 und PES 3
hergestellt. Anstelle des Pfropfcopolymer 1 wurde LUPASOL G 100 in
wasserfreier Form auf die Oberseite der Platte aus PA 3, die mit PES 3
verbunden werden sollte, in sehr dünner Schicht aufgebracht.
Nach dem Pressen und Abkühlen wurde die Platte entnommen und die
Schichtenhaftung überprüft. Dabei erwies sich, daß keine Haftung vorlag.
In einem Haake-Laborkneter wurden gemäß Tabelle 1 vier verschiedene
Blends aus PA 2 und Polyethylenimin (LUPASOL G 100 in wasserfreier
Form der BASF AG, Ludwigshafen) hergestellt.
Die Vermischung erfolgte innerhalb von 8 Minuten bei 180°C und 64 Upm.
Die Mischungen wurden anschließend zerkleinert und auf eine spritzge
gossene Platte aus PES 1 aufgegeben, die sich in einer Preßform befand.
Anschließend wurde wie im Beispiel 1 angegeben verpreßt.
In allen vier Fällen erwies sich beim Überprüfen der Schichtenhaftung, daß
der Verbund an der Grenzfläche bereits mit der Hand gelöst werden konnte.
12,6 kg PA 1 und 22,82 kg PES 1 wurden auf einem Doppelschnecken
kneter ZE 25 33D der Fa. Berstorff bei 270°C und 200 U/min sowie mit
einem Durchsatz von 10 kg/h schmelzegemischt, stranggepreßt und
granuliert.
12,6 kg PA 2, 22,82 kg PES 1 und 5,0 kg Pfropfcopolymer 2 wurden auf
einem Doppelschneckenkneter ZE 25 33D der Fa. Berstorff bei 270°C und
150 U/min sowie einem Durchsatz von 10 kg/h schmelzegemischt, strang
gepreßt und granuliert.
12,6 kg PA 2, 22,82 kg PES 2 und 5,0 kg Pfropfcopolymer 2 wurden auf
einem Doppelschneckenkneter ZE 25 33D der Fa. Berstorff bei 270°C und
150 U/min sowie einem Durchsatz von 10 kg/h schmelzegemischt,
stranggepreßt und granuliert.
Wie HV 3, aber unter zusätzlicher Verwendung von 4,0 kg EXXELOR VA
1803.
Zur Herstellung der Mehrschichtverbunde wurde ein Bändchenco
extrusionswerkzeug verwendet mit einer Austrittsbreite von 30 mm, wobei
die Zusammenführung der verschiedenen Schichten im Werkzeug kurz vor
dem Austritt der Schmelze aus dem Werkzeug erfolgte. Das Werkzeug
wurde hierbei von drei Storck 25-Extrudern gespeist. Nach dem Austritt aus
dem Werkzeug wurde der Dreischichtverbund auf eine Kühlwalze aufgelegt
und abgezogen (Chill-Roll-Verfahren).
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben; die dort
angegebenen Haftungsnoten bedeuten:
0 keine Haftung
1 geringfügige Haftung
2 etwas Haftung; mit geringem Aufwand zu trennen
3 gute Haftung; nur mit großem Aufwand und gegebenenfalls mit Hilfe von Werkzeugen zu trennen
4 nicht trennbar
1 geringfügige Haftung
2 etwas Haftung; mit geringem Aufwand zu trennen
3 gute Haftung; nur mit großem Aufwand und gegebenenfalls mit Hilfe von Werkzeugen zu trennen
4 nicht trennbar
Die erfindungsgemäßen Beispiele 4 und 5 wurden zusätzlich in modifizierter
Form wiederholt, indem Dreischichtrohre mit der entsprechenden
Schichtenkonfiguration (mit PA 3 als Außenschicht) hergestellt wurden. Die
Ergebnisse sind deckungsgleich (in allen Fällen Haftungsnote 4).
In allen untersuchten Fällen war die Langzeitbeständigkeit der Mehr
schichtverbunde im Kontakt mit alkoholhaltigem Kraftstoff sowohl bei 40°C
als auch bei 60°C ausgezeichnet.
Claims (22)
1. Thermoplastischer Mehrschichtverbund, der folgende Schichten enthält:
- A) eine Schicht I aus einer thermoplastischen Formmasse;
- B) eine Schicht II aus einer weiteren thermoplastischen Formmasse;
- a) 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymer, eines Poly amins mit mindestens 4 Stickstoffatomen und einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von mindestens 146 g/mol sowie
- b) polyamidbildende Monomere, ausgewählt aus Lactamen, ω-Amino carbonsäuren und/oder äquimolaren Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure.
2. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Schichten I und II aus einer Polyamid-Form
masse oder einer Polyester-Formmasse besteht.
3. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht I aus einer Polyamid-Formmasse und die Schicht II aus
einer Polyester-Formmasse besteht.
4. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyamin mindestens 8 Stickstoffatome enthält.
5. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyamin mindestens 11 Stickstoffatome enthält.
6. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pfropfcopolymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von
mindestens 500 g/mol besitzt.
7. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pfropfcopolymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von
mindestens 800 g/mol besitzt.
8. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aminogruppenkonzentration des Pfropfcopolymers im Bereich
von 100 bis 2500 mmol/kg liegt.
9. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pfropfcopolymer zusätzlich unter Verwendung folgender
Monomere hergestellt wird:
- a) Oligocarbonsäure, ausgewählt aus 0,015 bis etwa 3 Mol-% Dicar bonsäure und 0,01 bis etwa 1,2 Mol-% Tricarbonsäure, jeweils bezogen auf die Summe der übrigen polyamidbildenden Monomere.
10. Thermoplastischer Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 2
und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Haftvermittler zusätzlich zum Pfropfcopolymer ein Polyamid
und/oder einen Polyester enthält.
11. Mehrschichtverbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er mehr als eine Schicht I und/oder mehr als eine Schicht II enthält.
12. Mehrschichtverbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Schichten elektrisch leitfähig eingestellt ist.
13. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich an die innerste Schicht noch eine zusätzliche, elektrisch leit
fähige Schicht anschließt.
14. Mehrschichtverbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er ein Rohr ist.
15. Mehrschichtverbund gemäß Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß er vollständig oder in Teilbereichen gewellt ist.
16. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 14 und 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich an die äußerste Schicht noch eine Kautschukschicht an
schließt.
17. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß er eine Kraftstoffleitung, eine Bremsflüssigkeitsleitung, eine Kühl
flüssigkeitsleitung, eine Hydraulikflüssigkeitsleitung, eine Tankstellen
leitung, eine Klimaanlagenleitung oder eine Vapor Line ist.
18. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß er ein Hohlkörper ist.
19. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 sowie 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß er ein Behälter, insbesondere ein Kraftstoffbehälter, oder ein
Einfüllstutzen, insbesondere ein Tankeinfüllstutzen ist.
20. Mehrschichtverbund gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß er eine Folie oder eine Mehrschichttafel ist.
21. Mehrschichtverbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er mittels Mehrkomponentenspritzguß, Coextrusion oder Coextru
sionsblasformen hergestellt wird.
22. Formmasse, die folgende Komponenten enthält:
- A) 5 bis 60 Gew.-Teile eines Pfropfcopolymeren, das unter Verwen
dung folgender Monomerer hergestellt wird:
- a) 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymer, eines Poly amins mit mindestens 4 Stickstoffatomen und einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn von mindestens 146 g/mol sowie
- b) polyamidbildende Monomere, ausgewählt aus Lactamen, ω-Amino carbonsäuren und/oder äquimolaren Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure;
- B) 10 bis 85 Gew.-Teile eines Polyamids;
- C) 10 bis 85 Gew.-Teile eines Polyesters;
- A) maximal 40 Gew.-Teile Zusatzstoffe, ausgewählt aus schlagzäh machendem Kautschuk und/oder üblichen Hilfs- bzw. Zuschlag stoffen.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10005641A DE10005641A1 (de) | 1999-06-29 | 2000-02-09 | Mehrschichtverbund |
AT00109633T ATE272497T1 (de) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Mehrschichtverbund |
EP20000109633 EP1065048B1 (de) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Mehrschichtverbund |
ES00109633T ES2223343T3 (es) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Material compuesto de capas multiples. |
DE50007261T DE50007261D1 (de) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Mehrschichtverbund |
JP2000191016A JP3860395B2 (ja) | 1999-06-29 | 2000-06-26 | 熱可塑性多層複合体および成形材料 |
CA 2312582 CA2312582C (en) | 1999-06-29 | 2000-06-27 | Multilayer composite |
KR10-2000-0035964A KR100417311B1 (ko) | 1999-06-29 | 2000-06-28 | 다층 복합체 |
BR0002904A BR0002904B1 (pt) | 1999-06-29 | 2000-06-28 | composto de camadas múltiplas termoplástico, bem como massa de moldar. |
CNB00118475XA CN1149146C (zh) | 1999-06-29 | 2000-06-28 | 多层复合材料 |
US09/605,363 US6355358B1 (en) | 1999-06-29 | 2000-06-29 | Multilayer composite |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19929883 | 1999-06-29 | ||
DE10005641A DE10005641A1 (de) | 1999-06-29 | 2000-02-09 | Mehrschichtverbund |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10005641A1 true DE10005641A1 (de) | 2001-01-04 |
Family
ID=7913000
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10005641A Withdrawn DE10005641A1 (de) | 1999-06-29 | 2000-02-09 | Mehrschichtverbund |
DE50007261T Expired - Lifetime DE50007261D1 (de) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Mehrschichtverbund |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50007261T Expired - Lifetime DE50007261D1 (de) | 1999-06-29 | 2000-05-05 | Mehrschichtverbund |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE10005641A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6783821B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-08-31 | Degussa Ag | Polyamide composite having two or more layers |
US7175896B2 (en) | 2000-12-21 | 2007-02-13 | Degussa Ag | Composite having two or more layers, including an EVOH layer |
-
2000
- 2000-02-09 DE DE10005641A patent/DE10005641A1/de not_active Withdrawn
- 2000-05-05 DE DE50007261T patent/DE50007261D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6783821B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-08-31 | Degussa Ag | Polyamide composite having two or more layers |
US7175896B2 (en) | 2000-12-21 | 2007-02-13 | Degussa Ag | Composite having two or more layers, including an EVOH layer |
US8048504B2 (en) | 2000-12-21 | 2011-11-01 | Evonik Degussa Gmbh | Composite having two or more layers, including an EVOH layer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE50007261D1 (de) | 2004-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1065048B1 (de) | Mehrschichtverbund | |
EP1216825B1 (de) | Polyamid-Mehrschichtverbund | |
EP1031411B1 (de) | Mehrschichtverbund | |
EP1216826B1 (de) | Mehrschichtverbund mit einer EVOH-Schicht | |
EP1216823B1 (de) | Mehrschichtverbund auf Polyamid/Polyolefin-Basis | |
EP0542184B1 (de) | Mehrschichtiges Kunststoffrohr | |
EP1645409B1 (de) | Mehrschichtverbund mit Polyesterschicht und Schutzschicht | |
EP0729830B1 (de) | Thermoplastische Mehrschichtverbunde | |
EP0637511B1 (de) | Thermoplastische Mehrschichtverbunde | |
EP1771298B1 (de) | Kühlmittelleitung | |
EP1170334B1 (de) | Verwendung von tieftemperaturschlagzäher Polyamidlegierung zur Herstellung eines Automobilkonstruktionsteils | |
EP0767190B1 (de) | Haftvermittler auf Polyamidbasis | |
EP1217038B1 (de) | Polyesterformmasse | |
EP0837088B1 (de) | Haftvermittler für Polyamid-Verbunde | |
EP3299165B1 (de) | Mehrschichtiger hohlkörper mit hoher auswaschbeständigkeit | |
DE60119505T2 (de) | Kraftstoffschlauch | |
EP0673762A2 (de) | Mehrschichtiges Kunststoffrohr | |
DE4112668A1 (de) | Thermoplastische mehrschichtverbunde | |
EP0546332A1 (de) | Thermoplastische Mehrschichtverbunde | |
EP0541926A1 (de) | Polyamid-Polyester Mischungen | |
DE10005641A1 (de) | Mehrschichtverbund | |
DE4112662A1 (de) | Mehrschichtiges kunststoffrohr | |
JP2681659B2 (ja) | 積層構造物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEGUSSA AG, 40474 DUESSELDORF, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |