挤出模制物品，特别是一种具有由细针织物制成的嵌入加强物的模制管，及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种模制物品（1）、尤其模制软管，至少具有以下的层状结构：各自由一种聚合物材料组成的一个内层（2）和外层（4），尤其是处于固化物的形式；以及一个加强层（3），该加强层嵌入该内层（2）和外层（4）之间并且尤其由一种织物材料组成。本发明的模制物品（1）、尤其模制软管的突出之处在于，该内层（2）和外层（4）是被挤出的，并且该加强层（3）是一种具有高的网眼数和小的网眼高度的针织物。在该细针织物方面存在有利的网眼参数。此外提出了一种用于制造此类模制物品（1）、尤其模制软管的方法，尤其进而涉及在模具中的固化。
【专利说明】挤出模制物品，特别是一种具有由细针织物制成的嵌入加强物的模制管，及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及至少具有以下层结构的一种模制物品模制物品:
[0002]-一个内层和外层，各自由一种聚合物材料组成，而且还有
[0003]-嵌入在该内层和外层之间的一个加强层。
【背景技术】
[0004]该模制物品特别是一种模制软管，并且在此具有上述基本结构的软管除了内层、外层、和加强层之外，还可以含有其他层，例如一种叠加在内层上的中间层。与本文相关的软管技术特别在以下专利文献中更详细地被描述:
[0005]DE 41 18 023 AlEP I 314 925 Al
[0006]DE 10 2008 037 417 AlEP I 496 298 A2
[0007]DE 10 2008 055 552 AlWO 2004/029493 Al
[0008]DE 10 2009 026 254 AlWO 2007/045322 Al
[0009]DE 10 2010 000 180 AlUS 4 273 160
[0010]EP O 559 169 AlUS 2009/0211660 Al
[0011]下面给出了关于模制软管的现有技术的进一步细节，它们以具有三层和四层软管结构的固化橡胶形式尤其在特许公开的说明书DElO 2009 026 254 Al和WO2007/045322A1 中被描述。
[0012]具有加强层的模具内固化的软管迄今为止一直被设计为缠绕结构。织物或材料层在此被依次地缠绕在构造轴(Aufbaudorn)上并且用适当的重叠形成厚的区域，并且该设计最多在两端具有额外的橡胶材料。为了获得更好的粘结性和避免可能的气体夹杂物，该结构用织物条缠绕。进而将所述的缠绕条取出，并且将该软管的预成型体切成所需长度。然后将软管的预成型件拉伸并且定位到气囊杆(Balgstangen)上。在气囊杆中间有橡胶气囊，并且这些气囊使用一种气体将软管的预成型体顶压在两个闭合的半模具上。固化后，该软管的预成型体已经采取与模具相关的、并且最多包括允许运动的褶皱的外部形状。
【发明内容】
[0013]在进行改进的背景下，本发明的目的是提供一种模制物品，特别是模制软管，其特征是一种简单的结构，其中任何单独层的功能在多层组件中产生任何可能的粘结问题的情况下不受损害。另一个目的是，在该模制物品的生产中避免使用横向接缝和重叠接缝，并且在预防操控错误的情况下，还能避免由于特别是处于织物形式的增强材料在拉伸过程中过度褶皱导致的错误。最后一个目的是，在模制物品生产中不再需要压延和缠绕。
[0014]所述目的以如下方式实现，在这种新的模制物品，特别是模压软管中，
[0015]-内层和外层已经挤出成型，并且
[0016]-加强层是一种具有高的网眼数和小的网眼网眼高度的针织物。[0017]以下的三种材料变体可以用于挤出成型的内层和外层，而且还用于任何适当的由聚合物材料制成的其他层:
[0018]-弹件体
[0019]弹性体材料基于一种包括非共混橡胶组分或橡胶组分共混物及多种常规混合物成分的交联橡胶混合物。可能提到的具体的橡胶组分是:
[0020]乙烯-丙烯橡胶(EPM)
[0021 ]乙烯-丙烯-二烯烃共混物(EPDM)
[0022]丁腈橡胶(NBR)
[0023](部分地)氢化的丁腈橡胶(HNBR)
[0024]氟橡胶(FKM)
[0025]氯丁二烯橡胶(CR)
[0026]天然橡胶(NR)
[0027]苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)
[0028]异戊二烯橡胶(IR)
[0029]丁基橡胶(I IR)
[0030]溴代丁基橡胶(BIIR)
[0031]氯代丁基橡胶(CIIR)
[0032]由异丁烯和对甲基苯乙烯组成的溴化共聚物(BMS)
[0033]丁二烯橡胶(BR)
[0034]氯化聚乙烯(CM)
[0035]氯磺化聚乙烯(CSM)
[0036]聚环氧氯丙烷(ECO)
[0037]聚环氧氯丙烷与环氧乙烷和不饱和的单体的三元共聚物(ETER)
[0038]乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVA)
[0039]丙烯酸酯橡胶(ACM)
[0040]乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)
[0041]硅橡胶(MQ、VMQ、PVMQ、FVMQ；DE102006058470A1)
[0042]氟化聚甲基硅氧烷橡胶(MFQ )
[0043]全氟化丙烯橡胶(FFPM)
[0044]全氟化碳橡胶(FFKM )
[0045]聚氨酯(PU)
[0046]还有可能使用一种共混物，特别是与上述类型的橡胶中的一种的共混物，例如，一种ACM/EPDM或一种ACM/AEM共混物。
[0047]对于对有待输送的流体具有耐受性的模制软管的内层，以下的橡胶组分是特别重要的:ACM、AEMjP FKM。
[0048]对于模制软管的外层，进而，以下的橡胶组分是优选的:ACM、AEM、EPM、EPDM、FKM或者VMQ。
[0049]橡胶混合物通常还包括其他的混合物成分，特别是一种例如炭黑的填充物，还有包括交联剂和加速剂的交联体系。橡胶混合物特别是在多层软管的情况下可以是多种类型的，如该橡胶混合物的性质所需要的，这些混合物成分也包括一种加工助剂和/或一种增塑剂和/或一种抗氧化剂，并且还有可任选地其他的添加物质，例如纤维和色素，而且在此色素对于外层可以是特别重要的。
[0050]基于ACM或AEM的橡胶混合物具体是由二胺体系交联的。
[0051]进而基于EPM、EPDM、或VMQ的橡胶混合物具体是经受过氧化交联。
[0052]基于FKM的橡胶混合物具体是由一种双酚/过氧化物体系交联的。
[0053]与材料ACM、AEM、EPM、和EPDM相关的，特别参考特许公开的说明书DE 10 2009026 254 Al。
[0054]在材料VMQ方面，特别参考DE 44 22 048 Al和DE 10 2006 058 470 Al这两个特许公开的说明书。
[0055]与材料FKM相关的，特别参考德国专利申请书DE 10 2011 050 882.1，该专利申请书在本申请 优先权日:之后公开。
[0056]-热塑性弹性体
[0057]一种热塑性弹性体混合物包括至少一种热塑性组分、至少一种已经至少部分交联的橡胶组分、以及还有多种常规混合物成分。
[0058]优选的热塑性组分是:
[0059]聚烯烃，特别是聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)
[0060]聚苯乙烯
[0061]聚酰胺(PA)，例如PA6或者PA6.6
[0062]聚酯，例如PET、PEN或者PBT
[0063]可能提到的具体的橡胶组分是ACM、AEM、EPM、EPDM和FKM。
[0064]在常规的混合物成分方面，参考弹性体混合技术，特别参考特许公开的说明书DE100 04 632 Al的传授内容。
_5]-热塑性塑料
[0066]除了已经在制备热塑性弹性体中的热塑性组分的背景下提到的这些类材料之外，在此应该提及的是氟基塑料，并且进而特别是以下类型的:
[0067]聚四氟乙烯(PTFE)
[0068]改性的聚四氟乙烯(TFM)
[0069]氟乙烯聚合物(FEP)
[0070]全氟代(烷基乙烯基醚)-四乙烯基共聚物(PFA)
[0071]乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)
[0072]聚氟乙烯(PVF)
[0073]聚偏二氟乙烯(PVDF)
[0074]在这里PTFE是异常重要的。
[0075]当使用热塑性塑料时，在热塑性塑料的性质需要时，也使用术语“管”代替术语“软管”。对于与本文相关的改进方案，举例而言参考特许公开的说明书DE 10 2008 037490 Al，其中介绍了一种软管，特别是一种由热塑性塑料组成的冷却水管。
[0076]这些弹性体在模制物品，特别是模制软管的生产中是特别重要的。
[0077]加强层是由一种针织物组成的，该针织物特别是基于一种织物材料，进而具体的是由纱线组成的。与本文相关的这些材料可以是聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、芳族聚酰胺、具体地对位芳族聚酰胺或者间位芳族聚酰胺，一种聚乙烯醇缩乙醛(PVA)，一种聚乙烯醇(PVAL),棉(CO)，莫代尔纤维(CMD)，人造丝(CV)，一种聚醚醚酮(PEEK)，一种聚酯、具体地聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或者聚2，6-萘二甲酸乙二酯(PEN)，一种聚砜(PSU)，一种聚噁二唑(POD)，聚苯并噁唑(PBO)，聚亚苯基，或者一种聚亚苯基衍生物、具体地一种聚苯硫醚(PPS)0也可以使用例如以混合纱线的形式的混杂设计。为了开发一种相对新的软管(DE10 2008 037 417 Al)的目的，举例而言使用了一种由PPS和PA的混杂设计。PPS是一种有助于高强度的高性能材料，而PA不仅有助于增强而且还(由于它可以被活化而提供粘合性)有助于改善相对于周围的聚合物材料的粘合。
[0078]该针织品优选地具有从30目到40目的网眼数、从2.5”到4”的针织头大小，特别是36目的网眼数、372”的针织头大小。在此网眼高度是从1.5_到2.5_，特别是从1.8_到2.2_，进而特别是2_。当应用这些网眼参数时，将使用术语细针织物。
[0079]在此模制软管的制备使用一种具有上述网眼参数的环形针织物。
[0080]模制软管有很多可能的应用，并且在此举例而言，可以提及冷却水和增压空气区域。
[0081]本发明的另一种模制物品是一种具有软管形状的制品，例如空气弹簧气囊。
[0082]在最简单的情况下，该模制物品(特别是模制软管)可以是一种包括内层、加强层和外层的三层结构。还可能存在至少一个其他的层。在此可以特别提及的是一种包括内层、中间层、加强层和外层的四层结构。只要中间层是由一种聚合物材料组成的(大部分情况下如此)，所述层也是挤压成形的。
[0083]本发明的另一个目的在于提供一种制备模制物品的方法，特别是模制软管，其特征是一种简单的结构，其中任何单独层的功能在层组件中产生任何可能的粘结问题的情况下不受损害。另一个目的是，在模制物品的生产中避免使用横向接缝和重叠接缝，并且在预防操控错误的情况下，还能避免由于特别是处于织物形式的增强材料在拉伸过程中过渡褶皱导致的错误。最后一个目的是，在模制物品生产中不再需要压延和缠绕。
[0084]该目的是通过至少以下步骤实现的:
[0085]-内层是通过一种聚合物材料的挤出形成的(步骤I);
[0086]-具有高的网眼数和小的网眼高度的针织品被施加到该内层上，并且特别地伴有加强层的形成(步骤II);
[0087]-外层通过一种聚合物材料的挤出被施加到该加强层上(步骤III)；
[0088]-最后，该制品的预成型件(特别是软管的预成型件)在一个模具中经受最终处理(endbearbeitet)(步骤 IV)。
[0089]在内层和外层根据步骤I和III的形成中，在各自情况下特别使用了一种至少部分交联的橡胶混合物，并且在此为了根据步骤(IV)的最终处理的目的，该模制物品(特别是模制软管)在模具中固化，并且在此发生至少部分交联。对于该橡胶混合物的细节，参见上述的涉及弹性体和热塑性弹性体的材料的部分。
[0090]为了根据步骤(IV)的最终处理的目的，特别在内部使用一个气囊(橡胶气囊)进行充气。在就模压技术而言的其他方面，参见本说明书的与模制软管的现有技术相关的介绍部分。[0091]如果存在至少一个由聚合物材料组成的中间层形式的其他层，同样也使用挤压成型。
[0092]特别是使用一种织物材料作为加强层，并且在此再参见上述相于织物材料的部分并且还有优选的网眼参数。
[0093]在一个三层模制物品或者三层模制软管的情况下，该加强层和内层具有直接的接触。在一个四层模制物品或四层模制软管的情况下，其中有一个中间层叠加在内层上，该加强层和中间层具有直接的接触。因此步骤II在此应被解释为包括:首先将加强层直接施加到内层上，并且其次将加强层施加到一个由内层和中间层制成的整体复合物上。这同样适用于根据步骤III将外层施加到加强层，在中间层应该存在于加强层和外层之间的情况下；然而，大部分不是这种情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0094]本发明现在将参考附图通过两个本发明实例进行说明。这些附图示出:
[0095]图1 一种三层模制软管的纵截面图；
[0096]图2 —种四层模制软管的纵截面图；
[0097]附图标记说明
[0098]
【权利要求】
1.一种模制物品(1，5)，至少具有以下的层状结构: -各自由一种聚合物材料组成的一个内层(2，6)和外层(4，9)，而且还有 -一个加强层(3，8)，该加强层嵌入该内层(2，6)和外层(4，9)之间； 其特征在于 -该内层(2，6)和外层(4，9)是被挤出的并且 -该加强层(3，8)是一种具有高的网眼数和小的网眼高度的针织物。
2.如权利要求1所述的模制物品，其特征在于，该内层(2，6)和外层(4，9)的聚合物材料各自由一种至少部分交联的橡胶混合物组成，该橡胶混合物至少包含一种非共混的橡胶组分或一种橡胶组分共混物以及多种混合物成分。
3.如权利要求2所述的模制物品，其特征在于，用于该内层(2，6)的橡胶混合物的橡胶组分是ACM、AEM、或者是FKM、或者是一种上述橡胶组分与至少一种其他橡胶组分的共混物。
4.如权利要求2或3所述的模制物品，其特征在于，用于该外层(4，9)的橡胶混合物的橡胶组分是ACM、AEM、EPM、EPDM、FKM或者VMQ、或者是一种上述橡胶组分与至少一种其他橡胶组分的共混物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的模制物品，其特征在于，该加强层(3，8)由一种织物材料组成。
6.如权利要求5所述的模制物品，其特征在于，用于该加强层(3，8)的该织物材料是一种聚酰胺(PA)、一种聚酰亚胺(PI)、一种芳族聚酰胺、一种聚乙烯醇缩乙醛(PVA)、聚乙烯醇(PVAL)、棉(CO)、莫代尔纤维(CMD)、人造丝(CV)、一种聚醚醚酮(PEEK)、一种聚酯、一种聚砜(PSU)、一种聚噁二唑(POD)、聚苯并噁唑(PBO)、聚亚苯基或一种聚亚苯基衍生物。
7.如权利要求6所述的模制物品，其特征在于，该芳族聚酰胺是对位芳族聚酰胺或者间位芳族聚酰胺。
8.如权利要求6所述的模制物品，其特征在于，该聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或者聚2，6-萘二甲酸乙二酯(PEN)。
9.如权利要求6所述的模制物品，其特征在于，该聚亚苯基衍生物是聚苯硫醚(PPS)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的模制物品，其特征在于，该针织物具有从30目到40目的网眼数、从2.5”到4”的针织头大小。
11.如权利要求1至10中任一项所述的模制物品，其特征在于，该针织物具有具有从1.5謹到2.5謹的网眼高度。
12.一种用于生产带有至少以下层状结构的模制物品(1，5)的方法，即一个内层(2，6)、外层(4，9)和一个嵌入在该内层(2，6)和外层(4，9)之间的加强层(3，8)，其特征在于，该方法至少具有以下步骤(I到IV): -通过一种聚合物材料的挤出而形成该内层(2，6)(步骤I)； -将一种具有高的网眼数和小的网眼高度的针织物施加到该内部层(2，6)上，并且特别地同时形成该加强层(3，8 ;步骤II)； -通过一种聚合物材料的挤出将该外层(4，9)施加到该加强层(3，8)上(步骤III)； -最后，使该制品的预成型件在一个模具中经受最终处理(步骤IV)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在该内层(2，6)和外层(4，9)形成期间，各自使用了一种至少部分交联的橡胶混合物，其中在根据步骤(IV)的最终处理的背景下，该制品的预成型件在一个模具中固化，其中发生至少部分的交联。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，一种织物材料被用作加强层(3，8)。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，一种具有从2.5”到4”的针织头大小的、具有从30目到40目的网眼数的针织物被伴随地使用。
16.如权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，使用一种具有从1.5mm到2.5mm的网眼高度的针织物。
17.如权利要求12至16中任一项所述的方法，其特征在于，该模制物品(1，5)的生产是连续进行的。
18.如权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于，在根据步骤(IV)的最终处理的背景下，使用一个气囊从`内部进行充气。
【文档编号】B32B1/08GK103732389SQ201280039814
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年7月18日 优先权日:2011年8月16日
【发明者】迈克尔·阿伦斯, 约尔格·黑尔费尔, 安特耶·迈斯特 申请人:康蒂泰克Mgw有限公司