DE102007011287A1 - Tube useful as compressed-air brake line, comprises an outer layer made from a polymer melt, an intermediate layer made from adhesive polymer melt, and an interior layer made from polymer melt - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Rohr für eine Druckluftbremsleitung, das mindestens eine Polyamidschicht und mindestens eine Polybutylenterephthalatschicht enthält.object the invention is a tube for a compressed air brake line, the at least one polyamide layer and at least one polybutylene terephthalate layer contains.
Druckluftbremssysteme werden häufig in Schwerlastfahrzeugen, wie z. B. in Zugmaschinen und ähnlichem, eingesetzt. In solchen Systemen wird das Bremssystem durch Druckluft aktiviert, die durch ein Rohr geleitet wird.Air brake systems are often in heavy duty vehicles, such. B. in tractors and the like, used. In such systems, the braking system is powered by compressed air activated, which is passed through a pipe.
Derzeit werden Druckluftbremsleitungen in erster Linie aus einschichtigen PA11- oder PA12-Rohren gefertigt; darüber hinaus gibt es mehrschichtige Lösungen, bei denen mittels Gewebeverstärkung ein hoher Berstdruck bei guter Flexibilität erzielt werden soll. In Bereichen mit geringen mechanischen und chemischen Anforderungen werden hauptsächlich Systeme auf Basis von Polyurethan eingesetzt. Hier sind insbesondere der Markt für Auflieger und der Ersatzteilmarkt zu nennen. Diese Systeme sind preisgünstiger als Systeme auf Basis von PA11 bzw. PA12, zeigen aber deutliche Nachteile in der mechanischen Festigkeit und der Chemikalienbeständigkeit.Currently Air brake lines are primarily single-layered PA11 or PA12 pipes manufactured; beyond that there is multi-layered solutions involving tissue reinforcement a high bursting pressure with good flexibility can be achieved should. In areas with low mechanical and chemical requirements mainly systems based on polyurethane are used. Here are in particular the market for semi-trailers and the To call spare parts market. These systems are cheaper as systems based on PA11 or PA12, but show clear Disadvantages in mechanical strength and chemical resistance.
Die höheren Polyamide wie PA612, PA11 oder PA12 sind widerstandfähig gegen Rissbildung sowie beständig gegenüber der Einwirkung von Kraftstoffen, Ölen und Wasser. Sie sind darüber hinaus, im Gegensatz zu PA6, unempfindlich gegen Spannungsrissbildung durch Zinkchlorid. Allerdings sind sie relativ teuer. Um dem Preisdruck im Markt gerecht zu werden, wird intensiv an kostengünstigen Alternativen gearbeitet.The higher polyamides such as PA612, PA11 or PA12 are resistant against cracking and resistant to the Influence of fuels, oils and water. you are In addition, in contrast to PA6, insensitive to stress cracking by zinc chloride. However, they are relatively expensive. To the price pressure To meet in the market, is intense on cost-effective alternatives worked.
Aus
der
Die
Eine
weitere technische Lösung für eine Druckluftbremsleitung
wird in der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obengenannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein kostengünstiges Rohr zur Verfügung zu stellen, das die an eine Druckluftbremsleitung gestellten Anforderungen im Hinblick auf Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Motorölen, Zinkchlorid und Streusalzen erfüllt und das eine hohe Berstdruckfestigkeit sowie eine gute Kälteschlagzähigkeit aufweist.The Object of the present invention is the above To avoid disadvantages and in particular a cost-effective To provide the pipe to a compressed air brake pipe requirements with regard to durability against chemicals, motor oils, zinc chloride and road salt met and that a high bursting strength and has a good low-temperature impact strength.
Diese Aufgabe wurde mit Hilfe eines Rohres gelöst, das folgende Schichten enthält:
- I. Eine Außenschicht aus einer Formmasse, die zu mindestens 40 Gew.-%, mindestens 45 Gew.-%, mindestens 50 Gew.-%, mindestens 55 Gew.-% bzw. mindestens 60 Gew.-% ein Polyamid enthält, dessen Monomereinheiten im Mittel mindestens 8, mindestens 9 bzw. mindestens 10 C-Atome enthalten;
- II. eine Schicht aus einer haftvermittelnden Formmasse sowie
- III. eine Schicht aus einer Polybutylenterephthalat-Formmasse,
- I. An outer layer of a molding composition which contains at least 40 wt .-%, at least 45 wt .-%, at least 50 wt .-%, at least 55 wt .-% or at least 60 wt .-% of a polyamide whose Monomer units contain on average at least 8, at least 9 or at least 10 C atoms;
- II. A layer of an adhesion-promoting molding compound and
- III. a layer of a polybutylene terephthalate molding composition,
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt sich an die Schicht gemäß III. eine weitere Schicht gemäß II. sowie eine weitere Schicht gemäß I. an, so dass sowohl die Außenschicht als auch die Innenschicht aus einer Polyamidformasse besteht. Bei dieser Schichtenfolge ist die symmetrische Schichtenkonfigurationen I/II/III/II/I bevorzugt.In a preferred embodiment closes to the layer according to III. another layer according to II. and another layer according to I. so that both the outer layer and the inner layer consists of a Polyamidformasse. In this layer sequence is the symmetrical layer configurations I / II / III / II / I preferred.
Der Außendurchmesser des Rohres liegt im Bereich von 6 bis 20 mm und bevorzugt im Bereich von 7 bis 16 mm, während die Wanddicke 1,0 bis 2,0 mm betragen kann. Die Dicke der Schicht gemäß III. beträgt hierbei 25 bis 75%, bevorzugt 30 bis 65% und besonders bevorzugt 35 bis 60% der Wanddicke, während die Dicke der Schicht bzw. Schichten gemäß II. jeweils 0,02 bis 0,2 mm, bevorzugt 0,04 bis 0,16 mm und besonders bevorzugt 0,06 bis 0,14 mm beträgt.The outer diameter of the tube is in the range of 6 to 20 mm, and preferably in the range of 7 to 16 mm, while the wall thickness can be 1.0 to 2.0 mm. The thickness of the layer according to III. is in this case 25 to 75%, preferably 30 to 65% and particularly preferably 35 to 60% of the wall thickness, while the thickness of the layer or layers ge II. in each case 0.02 to 0.2 mm, preferably 0.04 to 0.16 mm and particularly preferably 0.06 to 0.14 mm.
Das Polyamid der Schicht gemäß I. ist herstellbar aus einer Kombination von Diamin und Dicarbonsäure, aus einer ω-Aminocarbonsäure oder dem entsprechenden Lactam. Hierbei enthält die ω-Aminocarbonsäure bzw. das Lactam mindestens 8, mindestens 9 bzw. mindestens 10 C-Atome. Bei Gemischen von Lactamen wird hier das arithmetische Mittel betrachtet. Bei einer Kombination von Diamin und Dicarbonsäure muss das arithmetische Mittel der C-Atome von Diamin und Dicarbonsäure mindestens 8, mindestens 9 bzw. mindestens 10 betragen. Geeignete Polyamide sind beispielsweise: PA610 (herstellbar aus Hexamethylendiamin [6 C-Atome] und Sebacinsäure [10 C-Atome], das Mittel der C-Atome in den Monomereinheiten beträgt hier somit 8), PA88 (herstellbar aus Octamethylendiamin und 1.8-Octandisäure), PA8 (herstellbar aus Capryllactam), PA612, PA810, PA108, PA9, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 und PA12. Die Herstellung der Polyamide ist Stand der Technik. Selbstverständlich können auch hierauf basierende Copolyamide eingesetzt werden, wobei gegebenenfalls auch Monomere wie Caprolactam mitverwendet werden können, vorausgesetzt das Mittel der Anzahl der C-Atome hält die obengenannte Bedingung ein.The Polyamide of the layer according to I. can be produced from a combination of diamine and dicarboxylic acid an ω-aminocarboxylic acid or the corresponding Lactam. In this case contains the ω-aminocarboxylic acid or the lactam at least 8, at least 9 or at least 10 C-atoms. For mixtures of lactams, the arithmetic mean is considered here. For a combination of diamine and dicarboxylic acid must the arithmetic mean of the C atoms of diamine and dicarboxylic acid at least 8, at least 9 or at least 10. suitable Polyamides are, for example: PA610 (can be prepared from hexamethylenediamine [6 C-atoms] and sebacic acid [10 C-atoms], the agent of C atoms in the monomer units are thus 8), PA88 (can be prepared from octamethylenediamine and 1,8-octanedioic acid), PA8 (can be made from capryllactam), PA612, PA810, PA108, PA9, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 and PA12. The preparation of the polyamides is state of the art. Of course It is also possible to use copolyamides based thereon, where if appropriate, monomers such as caprolactam are also used can, provided the mean of the number of carbon atoms complies with the above condition.
Das
Polyamid kann auch ein Polyetheresteramid oder ein Polyetheramid
sein. Polyetheramide sind prinzipiell z. B. aus der
Kommerziell verfügbare Polyetherdiamine ausgehend von Propylenglykol sind als JEFFAMIN® D-Typen bei der Fa. Huntsman erhältlich. Grundsätzlich sind auch Polyetherdiamine ausgehend vom 1.4-Butandiol oder 1.3-Butandiol oder gemischt aufgebaute Polyetherdiamine, etwa mit statistischer oder mit blockweiser Verteilung der von den Diolen herrührenden Einheiten, gut geeignet.Commercially available polyether based on propylene glycol as JEFFAMINE ® D grades from the company. Huntsman available. In principle, polyetherdiamines based on 1,4-butanediol or 1,3-butanediol or mixed polyetherdiamines, for example with random or with blockwise distribution of the units derived from the diols, are also very suitable.
Ebenso können auch Mischungen verschiedener Polyamide, ausreichende Verträglichkeit vorausgesetzt, verwendet werden. Verträgliche Polyamidkombinationen sind dem Fachmann bekannt; beispielsweise seien hier die Kombination PA12/PA1012, PA12/PA1212, PA612/PA12, PA613/PA12, PA1014/PA12 und PA610/PA12 aufgeführt. Im Zweifelsfall können verträgliche Kombinationen durch Routineversuche ermittelt werden.As well can also mixtures of different polyamides, sufficient Compatibility provided. compatible Polyamide combinations are known in the art; for example here are the combination PA12 / PA1012, PA12 / PA1212, PA612 / PA12, PA613 / PA12, PA1014 / PA12 and PA610 / PA12 listed. In case of doubt can tolerate combinations through routine experimentation be determined.
Neben Polyamid kann die Formmasse der Schicht gemäß I. weitere Komponenten enthalten wie z. B. Schlagzähmodifikatoren, andere Thermoplaste, Weichmacher und andere übliche Zusatzstoffe. Erforderlich ist nur, dass das Polyamid die Matrix der Formmasse bildet.Next Polyamide may be the molding compound of the layer according to I. contain other components such. B. impact modifiers, other thermoplastics, plasticizers and other common additives. It is only necessary that the polyamide be the matrix of the molding compound forms.
Geeignete Schlagzähmodifikatoren sind beispielsweise Ethylen/α-Olefin-Copolymere, vorzugsweise ausgewählt aus
- a) Ethylen/C3- bis C12-α-Olefin-Copolymeren mit 20 bis 96, bevorzugt 25 bis 85 Gew.-% Ethylen. Als C3- bis C12-α-Olefin wird beispielsweise Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 1-Dodecen eingesetzt. Typische Beispiele hierfür sind Ethylen-Propylen-Kautschuk sowie LLDPE und VLDPE.
- b) Ethylen/C3- bis C12-α-Olefin/unkonjugiertes Dien-Terpolymeren mit 20 bis 96, bevorzugt 25 bis 85 Gew.-% Ethylen und bis maximal etwa 10 Gew.-% eines unkonjugierten Diens wie Bicyclo(2.2.1)heptadien, Hexadien-1.4, Dicyclopentadien oder 5-Ethylidennorbornen. Als C3- bis C12-α-Olefin sind ebenfalls beispielsweise Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 1-Dodecen geeignet.
- a) ethylene / C 3 - to C 12 -α-olefin copolymers having 20 to 96, preferably 25 to 85 wt .-% of ethylene. For example, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene are used as the C 3 - to C 12 -α-olefin. Typical examples are ethylene-propylene rubber and LLDPE and VLDPE.
- b) ethylene / C 3 - to C 12 -α-olefin / unconjugated diene terpolymer having 20 to 96, preferably 25 to 85 wt .-% of ethylene and at most about 10 wt .-% of an unconjugated diene such as bicyclo (2.2. 1) heptadiene, hexadiene-1,4, dicyclopentadiene or 5-ethylidenenorbornene. For example, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene are also suitable as C 3 - to C 12 -α-olefin.
Die Herstellung dieser Copolymere bzw. Terpolymere, beispielsweise mit Hilfe eines Ziegler-Natta-Katalysators, ist Stand der Technik.The Preparation of these copolymers or terpolymers, for example with Help of a Ziegler-Natta catalyst is state of the art.
Andere geeignete Schlagzähmodifikatoren sind Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymere. Hierbei werden vorzugsweise Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymere (SEES) eingesetzt, die durch Hydrierung von Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren erhältlich sind. Es können aber auch Diblocksysteme (SEB) oder Multiblocksysteme verwendet werden. Derartige Blockcopolymere sind Stand der Technik.Other Suitable impact modifiers are styrene-ethylene / butylene block copolymers. Here are preferably styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymers (SEES) obtained by hydrogenation of styrene-butadiene-styrene block copolymers are available. But it can also Diblocksysteme (SEB) or multiblock systems. Such block copolymers are state of the art.
Diese Schlagzähmodifikatoren enthalten vorzugsweise Säureanhydridgruppen, die auf bekannte Weise durch thermische oder radikalische Reaktion des Hauptkettenpolymers mit einem ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid, einer ungesättigten Dicarbonsäure oder einem ungesättigten Dicarbonsäuremonoalkylester in einer Konzentration eingebracht werden, die für eine gute Anbindung an das Polyamid ausreicht. Geeignete Reagentien sind beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäuremonobutylester, Fumarsäure, Citraconsäureanhydrid, Aconitsäure oder Itaconsäureanhydrid. Auf diese Weise sind vorzugsweise 0,1 bis 4 Gew.-% eines ungesättigten Anhydrids an den Schlagzähmodifikator aufgepfropft. Gemäß dem Stand der Technik kann das ungesättigte Dicarbonsäureanhydrid oder dessen Vorstufe auch zusammen mit einem weiteren ungesättigten Monomeren wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol oder Inden aufgepfropft werden.These impact modifiers preferably contain acid anhydride groups which are introduced in a known manner by thermal or radical reaction of the main chain polymer with an unsaturated dicarboxylic acid anhydride, an unsaturated dicarboxylic acid or an unsaturated dicarboxylic acid monoalkyl ester in a concentration sufficient for a good attachment to the polyamide. Suitable reagents are, for example, maleic acid, maleic anhydride, monobutyl maleate, fumaric acid, citraconic anhydride, aconitic acid or itaconic anhydride. In this way, preferably 0.1 to 4 wt .-% of an unsaturated anhydride are grafted to the impact modifier. According to the prior art, the unsaturated dicarboxylic anhydride or whose precursor is also grafted together with another unsaturated monomer such as styrene, α-methylstyrene or indene.
Andere geeignete Schlagzähmodifikatoren sind Copolymere, die Einheiten der folgenden Monomere enthalten:
- a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefine mit 2 bis 12 C-Atomen,
- b) 5 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus – Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen, – Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem C1- bis C12-Alkohol, die gegebenenfalls eine freie Hydroxyl- oder Epoxidfunktion tragen können, – Acrylnitril bzw. Methacrylnitril, – Acrylamiden bzw. Methacrylamiden,
- c) 0,5 bis 50 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids, Carbonsäureimids, Oxazolins oder Oxazinons.
- a) 20 to 94.5% by weight of one or more α-olefins having 2 to 12 C atoms,
- b) from 5 to 79.5% by weight of one or more acrylic compounds selected from: acrylic acid or methacrylic acid or salts thereof, esters of acrylic acid or methacrylic acid with a C 1 to C 12 alcohol which may optionally be a can carry free hydroxyl or epoxy function, - acrylonitrile or methacrylonitrile, - acrylamides or methacrylamides,
- c) 0.5 to 50% by weight of an olefinically unsaturated epoxide, carboxylic anhydride, carboximide, oxazoline or oxazinone.
Dieses Copolymere ist beispielsweise aus folgenden Monomeren zusammengesetzt, wobei diese Aufzählung nicht erschöpfend ist:
- a) α-Olefine wie beispielsweise Ethylen, Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 1-Dodecen;
- b) Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Salze, beispielsweise mit Na⨁ oder Zn2⨁ als Gegenion; Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Hexylacrylat, n-Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Isononylacrylat, Dodecylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Hydroxyethylacrylamid, N-Propylacrylamid, N-Butylacrylamid, N-(2-Ethylhexyl)acrylamid, Methacrylamid, N-Methylmethacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N-Ethylmethacrylamid, N-Hydroxyethylmethacrylamid, N-Propylmethacrylamid, N-Butylmethacrylamid, N,N-Dibutylmethacrylamid, N-(2-Ethylhexyl)methacrylamid;
- c) Vinyloxiran, Allyloxiran, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, Aconitsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, ferner die aus diesen Anhydriden durch Reaktion mit Wasser entstehenden Dicarbonsäuren; Maleinimid, N-Methylmaleinimid, N- Ethylmaleinimid, N-Butylmaleinimid, N-Phenylmaleinimid, Aconitsäureimid, N-Methylaconitsäureimid, N-Phenylaconitsäureimid, Itaconsäureimid, N-Methylitaconsäureimid, N-Phenylitaconsäureimid, N-Acryloylcaprolactam, N-Methacryloylcaprolactam, N-Acryloyllaurinlactam, N-Methacryloyllaurinlactam, Vinyloxazolin, Isopropenyloxazolin, Allyloxazolin, Vinyloxazinon oder Isopropenyloxazinon.
- a) α-olefins such as ethylene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene or 1-dodecene;
- b) acrylic acid, methacrylic acid or their salts, for example with Na ⨁ or Zn 2⨁ as counterion; Methylacrylate, ethylacrylate, n-propylacrylate, n-butylacrylate, isobutylacrylate, n-hexylacrylate, n-octylacrylate, 2-ethylhexylacrylate, isononylacrylate, dodecylacrylate, methylmethacrylate, ethylmethacrylate, n-propylmethacrylate, n-butylmethacrylate, isobutylmethacrylate, 2-ethylhexylmethacrylate, hydroxyethylacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-butylacrylamide, N- (2-ethylhexyl) acrylamide, methacrylamide , N-methylmethacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N-propylmethacrylamide, N-butylmethacrylamide, N, N-dibutylmethacrylamide, N- (2-ethylhexyl) methacrylamide;
- c) vinyloxirane, allyloxirane, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, aconitic anhydride, itaconic anhydride, and the dicarboxylic acids formed from these anhydrides by reaction with water; Maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-butylmaleimide, N-phenylmaleimide, aconitic imide, N-methylaconitic imide, N-phenylaconitic imide, itaconimide, N-methylitaconimide, N-phenylitaconimide, N-acryloylcaprolactam, N-methacryloylcaprolactam, N-acryloyl laurolactam, N-methacryloyl laurolactam, vinyloxazoline, isopropenyloxazoline, allyloxazoline, vinyloxazinone or isopropenyloxazinone.
Bei einer Verwendung von Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat fungieren diese gleichzeitig auch als acrylische Verbindung b), so dass bei ausreichender Menge des Glycidyl(meth)acrylats keine weitere acrylische Verbindung enthalten zu sein braucht. In dieser speziellen Ausführungsform enthält das Copolymere Einheiten der folgenden Monomere:
- a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefine mit 2 bis 12 C-Atomen,
- b) 0 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus – Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen, – Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem C1- bis C12-Alkohol, – Acrylnitril bzw. Methacrylnitril, – Acrylamiden bzw. Methacrylamiden
- c) 0,5 bis 80 Gew.-% eines Esters von Acrylsäure oder Methacrylsäure, der eine Epoxidgruppe enthält,
- a) 20 to 94.5% by weight of one or more α-olefins having 2 to 12 C atoms,
- b) 0 to 79.5 wt .-% of one or more acrylic compounds selected from - acrylic acid or methacrylic acid or their salts, - esters of acrylic acid or methacrylic acid with a C 1 - to C 12 -alcohol, - acrylonitrile or Methacrylonitrile, - acrylamides or methacrylamides
- c) 0.5 to 80% by weight of an ester of acrylic acid or methacrylic acid containing an epoxide group,
Das Copolymere kann in kleiner Menge weitere einpolymerisierte Monomere enthalten, sofern diese die Eigenschaften nicht nennenswert beeinträchtigen, wie beispielsweise Maleinsäuredimethylester, Fumarsäuredibutylester, Itaconsäurediethylester oder Styrol.The Copolymers can be added in a small amount of other copolymerized monomers provided they do not appreciably affect the characteristics, such as dimethyl maleate, dibutyl fumarate, Itaconic acid diethyl ester or styrene.
Die Herstellung derartiger Copolymerer ist Stand der Technik. Eine Vielzahl verschiedener Typen hiervon ist als Handelsprodukt erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung LOTADER® (Arkema; Ethylen/Acrylat/Terkomponente bzw. Ethylen/Glycidylmethacrylat).The preparation of such copolymers is state of the art. A variety of different types thereof, available as a commercial product, for example, under the name of LOTADER ® (Arkema; ethylene / acrylate / tercomponent or ethylene / glycidyl methacrylate).
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Formmasse der Schicht gemäß I. hierbei folgende Komponenten:
- 1. 60 bis 96,5 Gew.-Teile des Polyamids,
- 2. 3 bis 39,5 Gew.-Teile einer Schlagzähkomponente, die Säureanhydridgruppen enthält, wobei die Schlagzähkomponente ausgewählt ist aus Ethylen/α-Olefin-Copolymeren und Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymeren,
- 3. 0,5 bis 20 Gew.-Teile eines Copolymeren, das Einheiten der folgenden Monomere enthält: a) 20 bis 94,5 Gew.-% eines oder mehrerer α-Olefine mit 2 bis 12 C-Atomen, b) 5 bis 79,5 Gew.-% einer oder mehrerer acrylischer Verbindungen, ausgewählt aus – Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. deren Salzen, – Estern von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure mit einem C1- bis C12-Alkohol, die gegebenenfalls eine freie Hydroxyl- oder Epoxidfunktion tragen können, – Acrylnitril bzw. Methacrylnitril, – Acrylamiden bzw. Methacrylamiden, c) 0,5 bis 50 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids, Carbonsäureimids, Oxazolins oder Oxazinons,
- 1. 60 to 96.5 parts by weight of the polyamide,
- 2. 3 to 39.5 parts by weight of an impact modifier component containing acid anhydride groups, wherein the impact modifier component is selected from ethylene / α-olefin copolymers and styrene-ethylene / butylene block copolymers,
- 3. 0.5 to 20 parts by weight of a copolymer containing units of the following monomers: a) 20 to 94.5 wt .-% of one or more α-olefins having 2 to 12 carbon atoms, b) 5 bis 79.5 wt .-% of one or more acrylic compounds selected from - acrylic acid or methacrylic acid or their salts, - esters of acrylic acid or methacrylic acid with a C 1 - to C 12 -alcohol which may optionally have a free hydroxyl or epoxide function, - acrylonitrile or methacrylonitrile, - acrylamides or methacrylamides, c) 0.5 to 50% by weight of an olefinically unsaturated epoxide, carboxylic acid anhydride , Carboximides, oxazolines or oxazinones,
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Formmasse hierbei:
- 1. 65 bis 90 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 70 bis 85 Gew.-Teile des Polyamids,
- 2. 5 bis 30 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 6 bis 25 Gew.-Teile und insbesondere bevorzugt 7 bis 20 Gew.-Teile der Schlagzähkomponente,
- 3. 0,6 bis 15 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 0,7 bis 10 Gew.-Teile des Copolymeren, welches bevorzugt Einheiten der folgenden Monomere enthält: a) 30 bis 80 Gew.-% α-Olefin(e), b) 7 bis 70 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 bis 60 Gew.-% der acrylischen Verbindung(en), c) 1 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% des olefinisch ungesättigten Epoxids, Carbonsäureanhydrids, Carbonsäureimids, Oxazolins oder Oxazinons.
- 1. 65 to 90 parts by weight and more preferably 70 to 85 parts by weight of the polyamide,
- 2. 5 to 30 parts by weight, more preferably 6 to 25 parts by weight, and especially preferably 7 to 20 parts by weight of the impact modifier component,
- 3. 0.6 to 15 parts by weight and more preferably 0.7 to 10 parts by weight of the copolymer, which preferably contains units of the following monomers: a) from 30 to 80% by weight of α-olefin (e), b) from 7 to 70% by weight and particularly preferably from 10 to 60% by weight of the acrylic compound (s), c) from 1 to 40% by weight and particularly preferably from 5 to 30% by weight of the olefinically unsaturated epoxide, Carboxylic anhydrides, carboxylic imides, oxazolines or oxazinones.
Andere Thermoplaste, die in der Formmasse der Schicht gemäß I. enthalten sein können, sind in erster Linie Polyolefine. Sie können in einer Ausführungsform, wie weiter oben bei den Schlagzähmodifikatoren beschrieben, Säureanhydridgruppen enthalten und dann gegebenenfalls zusammen mit einem unfunktionalisierten Schlagzähmodifikator vorliegen. In einer weiteren Ausführungsform sind sie nicht funktionalisiert und liegen in der Formmasse in Kombination mit einem funktionalisierten Schlagzähmodifikator oder einem funktionalisierten Polyolefin vor. Der Begriff „funktionalisiert" bedeutet, dass die Polymere gemäß dem Stand der Technik mit Gruppen versehen sind, die mit den Polyamid-Endgruppen reagieren können, z. B. Säureanhydridgruppen, Carboxylgruppen, Epoxidgruppen oder Oxazolingruppen. Hierbei sind folgende Zusammensetzungen bevorzugt:
- 1. 50 bis 95 Gew.-Teile des Polyamids,
- 2. 1 bis 49 Gew.-Teile funktionalisiertes oder unfunktionalisiertes Polyolefin sowie
- 3. 1 bis 49 Gew.-Teile funktionalisierter oder unfunktionalisierter Schlagzähmodifikator,
- 1. 50 to 95 parts by weight of the polyamide,
- 2. 1 to 49 parts by weight of functionalized or unfunctionalized polyolefin and
- 3. 1 to 49 parts by weight of functionalized or unfunctionalized impact modifier,
Beim Polyolefin handelt es sich beispielsweise um Polyethylen oder um Polypropylen. Grundsätzlich kann jeder handelsübliche Typ eingesetzt werden. So kommen beispielsweise in Frage: Lineares Polyethylen hoher, mittlerer oder niedriger Dichte, LDPE, Ethylen-Acrylester-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, isotaktisches oder ataktisches Homopolypropylen, Randomcopolymere von Propen mit Ethen und/oder Buten-1, Ethylen-Propylen-Blockcopolymere und dergleichen mehr. Das Polyolefin kann nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise nach Ziegler-Natta, nach dem Phillips-Verfahren, mittels Metallocenen oder radikalisch.At the Polyolefin is, for example, polyethylene or to Polypropylene. Basically, anyone can trade Type can be used. For example: Linear High, medium or low density polyethylene, LDPE, ethylene-acrylic ester copolymers, Ethylene-vinyl acetate copolymers, isotactic or atactic homopolypropylene, Random copolymers of propene with ethene and / or butene-1, ethylene-propylene block copolymers and more. The polyolefin can be prepared by any known method be prepared, for example, according to Ziegler-Natta, after the Phillips process, by means of metallocenes or radically.
Darüber hinaus können als andere Thermoplaste auch andere Polyamide wie beispielsweise PA6 in Mengen eingesetzt werden, die niedriger sind als die des anspruchsgemäß eingesetzten Polyamids.About that In addition, as other thermoplastics, other polyamides such as PA6 are used in amounts lower are as the polyamide used according to the claim.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Formmasse 1 bis 25 Gew.-% Weichmacher, besonders bevorzugt 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%.In a preferred embodiment contains the Molding composition 1 to 25 wt .-% plasticizer, more preferably 2 to 20 wt .-% and particularly preferably 3 to 15 wt .-%.
Weichmacher
und ihr Einsatz bei Polyamiden sind bekannt. Eine allgemeine Übersicht über Weichmacher,
die für Polyamide geeignet sind, können Gächter/Müller,
Kunststoffadditive,
Als Weichmacher geeignete, übliche Verbindungen sind z. B. Ester der p-Hydroxybenzoesäure mit 2 bis 20 C-Atomen in der Alkoholkomponente oder Amide von Arylsulfonsäuren mit 2 bis 12 C-Atomen in der Aminkomponente, bevorzugt Amide der Benzolsulfonsäure.When Plasticizers suitable, conventional compounds are, for. B. Esters of p-hydroxybenzoic acid having 2 to 20 C atoms in the alcohol component or amides of arylsulfonic acids with 2 to 12 C atoms in the amine component, preferably amides of benzenesulfonic acid.
Als Weichmacher kommen u. a. p-Hydroxybenzoesäureethylester, p-Hydroxybenzoesäureoctylester, p-Hydroxybenzoesäure-i-hexadecylester, Toluolsulfonsäure-n-octylamid, Benzolsulfonsäure-n-butylamid oder Benzolsulfonsäure-2-ethylhexylamid infrage.When Plasticizers come u. a. p-hydroxybenzoic acid ethyl ester, octyl p-hydroxybenzoate, i-hexadecyl p-hydroxybenzoate, Toluenesulfonic acid-n-octylamide, benzenesulfonic acid-n-butylamide or benzenesulfonic acid 2-ethylhexylamide in question.
Darüber hinaus kann die Formmasse noch kleinere Mengen von Zusatzstoffen enthalten, die zum Einstellen bestimmter Eigenschaften benötigt werden. Beispiele hierfür sind Pigmente bzw. Füllstoffe wie Ruß, Titandioxid, Zinksulfid, Silikate oder Carbonate, Verarbeitungshilfsmittel wie Wachse, Zinkstearat oder Calciumstearat, Flammschutzmittel wie Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid oder Melamincyanurat, Glasfasern, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren sowie Zusätze, die dem Produkt antielektrostatische Eigenschaften oder eine elektrische Leitfähigkeit verleihen wie z. B. Kohlenstofffasern, Graphitfibrillen, Fasern aus rostfreiem Stahl bzw. Leitfähigkeitsruß.About that In addition, the molding compound can still smaller amounts of additives included, which are needed to set certain properties. Examples of these are pigments or fillers such as carbon black, titanium dioxide, zinc sulfide, silicates or carbonates, Processing aids such as waxes, zinc stearate or calcium stearate, Flame retardants such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide or melamine cyanurate, Glass fibers, antioxidants, UV stabilizers and additives, the product's antistatic properties or an electrical Lend conductivity such. Carbon fibers, graphite fibrils, Fibers made of stainless steel or conductive carbon black.
Bei einer symmetrischen Schichtenfolge, bei der zwei Schichten gemäß I. vorliegen, können sich die jeweiligen Formmassen in der Art des Polyamids sowie in der Art und Menge der anderen Komponenten unterscheiden. Bevorzugt ist jedoch, dass beide Formmassen identisch sind, da dann beide Schichten von einem einzigen Extruder gespeist werden können.For a symmetrical layer sequence, at of the two layers according to I., the respective molding compositions may differ in the type of polyamide and in the nature and amount of the other components. However, it is preferred that both molding compositions are identical, since then both layers can be fed by a single extruder.
Um die anwendungstechnisch erwünschte Flexibilität der Leitung sicherzustellen, beträgt der Zug-E-Modul gemäß ISO 527 der Polyamidformmasse, d. h. der die Schicht bzw. Schichten gemäß I. bildenden Formmasse, bevorzugt 300 bis 800 MPa und besonders bevorzugt 400 bis 600 MPa.Around the application technology desired flexibility ensure the line is the tensile modulus according to ISO 527 of the polyamide molding compound, d. H. the layer or layers according to I. forming molding composition, preferably 300 bis 800 MPa and more preferably 400 to 600 MPa.
Die Art des Haftvermittlers der Schicht gemäß II. ist unkritisch. Es kann jeder Haftvermittler verwendet werden, der die Schichten gemäß I. und III. ausreichend fest miteinander verbindet, so dass sie bei der Herstellung sowie bei der anschließenden Verwendung nicht delaminieren.The Type of adhesion promoter of the layer according to II. is not critical. Any adhesion promoter can be used which the layers according to I. and III. sufficiently strong connecting them together so that they can be used in manufacturing as well do not delaminate during subsequent use.
Beispielsweise
sind Elends aus Polyamid und Polybutylenterephthalat geeignet, die
zum Teil als Blockcopolymere vorliegen können (
- I. 1 bis 100 Gew.-Teile, bevorzugt 2 bis 90 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 5 bis 80 Gew.-Teile eines Pfropfcopolymers, das unter Verwendung folgender Monomerer hergestellt wird: a) 0,5 bis 25 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-Aminocarbonsäuren und/oder äquimolaren Kombinationen von Diamin und Dicarbonsäure;
- II. 0 bis 99 Gew.-Teile, bevorzugt 10 bis 98 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 20 bis 95 Gew.-Teile eines Polyamids;
- III. 0 bis 99 Gew.-Teile, bevorzugt 10 bis 98 Gew.-Teile und besonders bevorzugt 20 bis 95 Gew.-Teile Polybutylenterephthalat;
- IV. maximal 40 Gew.-Teile Zusatzstoffe, ausgewählt aus schlagzähmachendem Kautschuk und/oder üblichen Hilfs- bzw. Zuschlagstoffen.
- I. 1 to 100 parts by weight, preferably 2 to 90 parts by weight and more preferably 5 to 80 parts by weight of a graft copolymer which is prepared using the following monomers: a) 0.5 to 25 wt .-% , based on the graft copolymer, of a polyamine having at least 4, preferably at least 8 and more preferably at least 11 nitrogen atoms and a number average molecular weight M n of at least 146 g / mol, preferably of at least 500 g / mol and more preferably of at least 800 g / mol and b) polyamide-forming monomers selected from lactams, ω-aminocarboxylic acids and / or equimolar combinations of diamine and dicarboxylic acid;
- II. 0 to 99 parts by weight, preferably 10 to 98 parts by weight and more preferably 20 to 95 parts by weight of a polyamide;
- III. 0 to 99 parts by weight, preferably 10 to 98 parts by weight and more preferably 20 to 95 parts by weight of polybutylene terephthalate;
- IV. A maximum of 40 parts by weight of additives selected from impact rubber and / or customary auxiliaries or additives.
Das Polyamid des Haftvermittlers soll mit dem Polyamid der Schicht gemäß 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 gemäß I. weitestgehend entsprechen.The Polyamide of the coupling agent should be mixed with the polyamide of the layer according to I. be well tolerated and therefore additionally one allow good adhesion. Suitable polyamide combinations are known to the person skilled in the art or can be determined by simple routine tests, z. B. by means of press plates, can be easily determined. Often it is sufficient if both polyamides at least one monomer component have in common or if both have a corresponding monomer unit have the same C atomic number or the same length. The best way is the polyamide polyamide the layer according to I. correspond as far as possible.
Das Polybutylenterephthalat der Schicht gemäß III. sowie als Komponente des Haftvermittlers kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein; bei letzterem sind maximal 30 Mol-% der Monomereinheiten durch Einheiten ersetzt, die sich von anderen Monomeren herleiten, wie beispielsweise Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Dodecandisäure, Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Cyclohexan-1,4-dimethanol oder ein Polyalkylenglykol der allgemeinen Formel wobei R einen zweiwertigen Rest mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet und x einen Wert von 2 bis 50 annehmen kann.The polybutylene terephthalate of the layer according to III. and as a component of the adhesion promoter may be a homopolymer or a copolymer; in the latter, a maximum of 30 mol% of the monomer units are replaced by units derived from other monomers, such as isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, dodecanedioic acid, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol or a polyalkylene glycol general formula where R is a bivalent radical having 2 to 4 carbon atoms and x can assume a value of 2 to 50.
Die Polybutylenterephthalat-Formmasse kann maximal 50 Gew.-% andere Thermoplaste oder weitere übliche Hilfs- oder Zusatzstoffe enthalten, sofern diese die Verbundfähigkeit nicht wesentlich beeinträchtigen. Andere Thermoplaste sind beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyestercarbonat, Polyarylat oder ABS; als weitere übliche Hilfs- oder Zusatzstoffe sind beispielsweise schlagzähmachende Kautschuke, Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Füllstoffe, insbesondere zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, Nukleierungsmittel oder Pigmente geeignet.The Polybutylene terephthalate molding composition can not exceed 50 wt .-% other Thermoplastics or other customary auxiliaries or additives provided they do not significantly affect the bondability affect. Other thermoplastics are, for example Polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyestercarbonate, polyarylate or ABS; as further customary auxiliaries or additives are, for example, impact-modifying rubbers, flame retardants, Stabilizers, processing aids, fillers, in particular for improving electrical conductivity, nucleating agent or pigments suitable.
Bei erhöhten Anforderungen an die Berstdruckfestigkeit kann das Rohr zusätzlich eine Gewebeverstärkung entsprechend dem Stand der Technik enthalten. Diese kann entweder innerhalb einer Schicht oder zwischen zwei Schichten liegen. Aus Fertigungssicht ist das Aufbringen der Gewebeschicht auf die Außenschicht des Rohrs mit anschließender Kautschukbeschichtung technisch am einfachsten zu realisieren. Als Kautschuk kommt hier entweder ein vulkanisierbarer Kautschuk in Frage oder ein thermoplastisches Elastomer wie z. B. Santopren. Die Beschichtung mit Kautschuk kann auch erfolgen, ohne dass eine Gewebeschicht aufgebracht wird.In addition, with increased burst pressure requirements, the tube may include prior art fabric reinforcement. This can be either within a layer or between two layers. From the manufacturing point of view, the application of the fabric layer to the outer layer of the pipe with subsequent rubber coating is technically the simplest to realize. As rubber comes here either a vulcanizable rubber in question or a thermoplastic elastomer such. B. Santoprene. The coating with rubber can also done without a tissue layer is applied.
Das erfindungsgemäße Rohr wird als Druckluftbremsleitung, etwa in Lastkraftwagen, Aufliegern, Anhängern für Lastkraftwagen oder Trailern verwendet. In Lastkraftwagen werden die Leitungen in der Regel mit einem Betriebsdruck von bis zu 12,5 bar, bei Aufliegern bzw. Trailern mit 8,5 bar betrieben.The tube according to the invention is used as a compressed air brake line, such as in trucks, trailers, trailers for Trucks or trailers used. Be in trucks the lines usually with an operating pressure of up to 12.5 bar, with semi-trailers or trailers operated at 8.5 bar.
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