Elektrische/elektronische Geräte werden zunehmend kompakter gebaut bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsfähigkeit.

Dadurch bedingt steigen auch die ohmschen Verluste an, die zu einer erhöhten Betriebstemperatur führen. Diese ist aber meist nicht tolerierbar, da bei steigender Temperatur die Le- bensdauer der Geräte stark sinkt und die Ausfallrate speziell bei Halbleitern exponentiell ansteigt. Weiterhin sind die zur Isolation eingesetzten Kunststoffe nur in einem begrenzten Temperaturbereich einsetzbar ; bei höherer Temperatur geht die mechanische Stabilität zurück bzw. führen Alterungsprozesse oberhalb der Dauertemperaturbeständigkeit zu einer Ver- schlechterung sowohl der mechanischen und dielektrischen Ei- genschaften.

Eine sehr effektive Art, Wärme zu übertragen und speziell aus größervolumigen Geräten wie elektrischen Wicklungen abzufüh- ren besteht darin, gut wärmeleitfähige Metallrohre (z. B. aus Kupfer) einzubauen und durch diese Kühlflüssigkeit, bei- spielsweise kaltes Wasser, zu pumpen. Dabei kann es aber zur Vermeidung von Überschlägen erforderlich sein, das Metallrohr mit einer Isolationsschicht aus Kunststoff zu versehen, wel- che einen unerwünschten Wärmewiderstand darstellt. Nachteilig ist weiterhin, dass mehrere parallel geführte Rohre an den Enden aufwendig miteinander verbunden werden müssen und dass konstruktionsbedingte Biegungen nicht ohne Querschnittsände- rungen machbar sind, welche den Durchfluss hemmen bzw. eine Erhöhung des Vordruckes erforderlich machen.

Die Verwendung von flexiblen handelsüblichen Kunststoff- schläuchen ermöglicht eine rationellere Fertigung (Wicklung um die zu kühlenden Teile ; Vorfertigung von gewickelten Wär- metauschern). Nachteilig ist hier aber, dass der Kunststoff und damit die Schlauchwand eine sehr geringe Wärmeleitfähig- keit von ca. 0, 15-0, 20 W/mK besitzt und damit die Effektiv- tät der Kühlung deutlich reduziert wird. Dies wird noch ver- stärkt, wenn wegen der geforderten Druckbeständigkeit Schläu- che mit einer relativ großen Wandstärke von beispielsweise 1-2 mm eingesetzt werden müssen. Sind konstruktionsbedingt enge Biegeradien erforderlich, so muss auch aus diesem Grund ein dickwandiger Schlauch verwendet werden, da bekanntermaßen die Neigung zum Abknicken bei geringeren Wandstärken zunimmt. zer Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen dem Leiter und dem Kühlschlauch kann das Gerät/die Wicklung mit einem Gieß- harz, bevorzugt mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit vergossen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, thermoplastisch verar- beitbare Compounds zur Verfügung zu stellen, die trotz eines hohen Füllgrades in der Verarbeitung als Schlauch einen engen Biegeradius mit hohem Berstdruck und hoher Reißdehnung ver- binden.

Gegenstand der Erfindung sind flexible thermoplastisch verar- beitbare Compounds mit einer Wärmeleitfähigkeit größer 0, 5 W/mK, eine thermoplastische verarbeitbare Formmasse und einen Füllstoff umfassend.

Nach einer Ausführungsform hat der Compound eine Zugfestig- keit von größer 15 MPa und/oder ein Elastizitätsmodul zwi- schen lOO und 1000 MPa.

Nach einer Ausführungsform hat der Compound einen Gehalt an Füllstoff zwischen 15 und 50 Vol%, bevorzugt einen Gehalt von 20 bis 40 Vol%.

Der Compound umfasst eine thermoplastisch verarbeitbare Form- masse und einen wärmeleitfähigen Füllstoff.

Prinzipiell können alle thermoplastisch verarbeitbare Form- massen verwendet werden, welche über eine hohe Reißdehnung (größer 200 %) und einen niedrigen E-Modul (100 bis 500 MPa) verfügen. Die Reißdehnung wird durch den hohen Füllstoffan- teil erheblich reduziert, der E-Modul erhöht und damit das Endprodukt steifer als das Ausgangsprodukt. Die Zug-und Bie- gefestigkeit muss ausreichend hoch sein, um im gefüllten Zu- stand die notwendigen Biegeradien und Druckprüfungen zu er- füllen. Die Zugspannung der Rohware sollte > 20 MPa betragen.

Daher eignet sich insbesondere die Gruppe der thermoplasti- schen Elastomere (Kunststoffe, welche die Eigenschaften von Elastomeren besitzen und verarbeitbar wie Thermoplaste sind) und Copolymere zu diesem Zweck.

Nach einer Ausführungsform handelt es sich bei der Formmasse und um ein thermoplastisches Elastomer aus der Gruppe : TPE-U (thermoplastisches Elastomer auf Polyurethan-Basis), TPE-A (thermoplastisches Elastomer auf Polyamid-Basis), TPE-E (thermoplastisches Elastomer auf Polyester-Basis), TPE-0 (themoplastische Elastomere auf Polyolefin-Basis), Styrol- Block-Copolymere (SEBS-Blockpolymer, SBS-Blockpolymer), <BR> <BR> EPDM/PE-Mischungen, EPDM/PP-Mischungen, EVA, PEBA (Polye-<BR> therblockamide).

Nach einer Ausführungsform ist der Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe folgender Füllstoffe : Quarz, Aluminiumoxid, Magne- siumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Bornitrid, Zinksulfid sowie Mischungen daraus. Weiterhin ist es möglich, die vorgenannten Füllstoffe teilweise oder ganz

durch gut wärmeleitfähige pulverförmige Metalle wie Alumini- um, Kupfer, Silber zu ersetzen.

Bevorzugt sind Quarz, Aluminiumoxid und Bornitrid.

Grundsätzlich können sowohl splittrige, sphärische, faserför- mige als auch plättchenförmige Partikel verwendet werden.

Die Partikelgrösse richtet sich nach dem jeweiligen Anwe- dungszweck. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen als Schlauchmaterialien ist es vorteilhaft mit der maximalen Par- tikelgröße deutlich unter zu realisierenden Wandstärke zu bleiben ; bevorzugt beträgt die maximale Partikelgröße weniger als die halbe Wandstärke. Die mittlere Partikelgröße beträgt weniger als 200um, bevorzugt weniger als lOOpm, besonders be- vorzugt weniger als 50um. Vorteilhaft ist außerdem, eine bi- oder trimodale Partikelgrößenverteilung zu verwenden Prinzipiell ist die Verwendung von Additiven, Weichmachern, Haftvermittlern, Farbpigmenten, Verarbeitungshilfen zur ge- zielten Modifizierung von Verarbeitungs-und Endeigenschaften möglich und erlaubt. Aufgrund der Migrationsproblematik soll- ten die Additive, insbesondere die Weichmacher, nur sehr aus- gewählt zugesetzt werden.

Die Compounds werden üblicherweise kontinuierlich auf einem Zweischneckenextruder hergestellt. Dabei müssen die Verarbei- tungsparameter auf den jeweiligen Kunststoff und den Füll- stoff abgestimmt und die Schneckengeometrie angepasst werden.

Prinzipiell ist die Herstellung auch diskontinuierlich in ei- nem Kneter oder auf einem Kalander (z. B. Scherwalzenkalander) möglich.

Aufgrund der hohen Füllgrade und der eventuell auftretenden Abrasion muss auf entsprechende Ausrüstung der Compoundierma- schinen und Nachfolgeeinrichtungen geachtet werden (u. U. ge-

panzerte Zylinder, Schnecken, Werkzeuge, Granuliermesser, etc.).

Der endgültige Compound muss für die Weiterverarbeitung über eine ausreichend feine Füllstoffverteilung und Homogenität verfügen.

Der Schlauch wird auf einer herkömmlichen Schlauchextrusions- linie hergestellt. Der Compound wird je nach Material in ei- nem Ein-/bzw. Zweischneckenextruder aufgeschmolzen und homo- genisiert. Im geschmolzenen Zustand wird der Compound zu- nächst über den Werkzeugeinsatz kontinuierlich zum Schlauch geformt und ausgetragen. Anschließend kalibriert, verfestigt, abgekühlt und aufgewickelt.

Aufgrund der hohen Füllgrade und der Abrasion muss auf ent- sprechend Ausrüstung der Austragsextruder und Nachfolgeein- richtungen geachtet werden (u. U. gepanzerte Zylinder, Schne- cken, Werkzeugeinsätze, etc.).

Typischerweise beträgt der Innendurchmesser der Schläuche zwischen 1 mm und 20 mm bei einer Wandstärke von 0, 05-5 mm ; bevorzugt ist eine Wandstärke von 0, 2-2 mm.

Der Querschnitt des Schlauchs kann rund oder oval sein, oder auch aus mehreren durch Stege getrennten Kammern bestehen.

Der erfindungsgemäße Schlauch kann wegen der hohen Wärmeleit- fähigkeit der Schlauchwand sowohl als Kühlschlauch als auch als Heizschlauch eingesetzt werden. Besonders geeignet ist der Schlauch zu Kühlung elektrischer Geräte wie Motoren oder Transformatoren. Denkbar sind aber auch Anwendungen wie Fuß- bodenheizungen und/oder andere Wärmetauscher aller Art.

Im folgenden wird die Erfindung noch anhand von 3 Beispielen erläutert :

Für die nachfolgenden Beispiele erfolgte Compound-und Schlauchherstellung mit einem Zweischneckenextruder.

Als Thermoplastmaterial wurde ein thermoplastisches Elastomer auf Polyamidbasis TPE-A) eingesetzt.

Die Zusammensetzungen und Eigenschaften sind in der nachfol- genden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 1 2 3 Kunststoff TPE-A TPE-A TPE-A Füllstoff ohne Alumi-Bor- niumo-nitrid xid mittl. Partikel-um entf. 33, 6 8, 0 größe Füllstoffgehalt Gew-% 0 72, 3 35, 3 Formstoffeigenschaften E-Modul MPa 146 310 280 Reißdehnung t 380 29 78 Wärmeleitfähig-W/mK 0, 2 1, 1 0, 7 keit bei 40°C Schlaucheigenschaften (Innendurchmesser 4 mm/ Wandstärke 1 mm) min. Biegeradius < 5 cm < 5 cm < 5 cm Berstdruck > > > 20bar 20bar 20bar

Beispiel 1 ist ein Vergleichsbeispiel ohne Zugabe von Füll- stoff. Die Beispiele 2 und 3 zeigen gegenüber Beispiel 1 eine deutlich erhöhte Wärmeleitfähigkeit ; trotz eines hohen Füll- stoffgehaltes ist bei den Beispielen 2 und 3 die Reißdehnung jedoch ausreichend hoch um einen Biegeradius von < 5 cm zu ermöglichen.

Gegenüber handelsüblichen Thermoplastmaterialien und Schläu- chen bzw. Rohren wird mit den erfindungsgemäßen Compounds ei- ne hohe Wärmeleitfähigkeit von 0, 5-2 W/mK erzielt, die damit um den Faktor 3-10 über dem des Ausgangskunststoffs liegt.

Gleichzeitig zeichnen sich die Schläuche durch hohe Flexibi- lität und Festigkeit aus. Durch die Reißdehnung von > 20 % ist es möglich, die hergestellten Schläuche mit einem Biege- radius von < 5cm zu verarbeiten. Trotz hoher Flexibilität weisen die hergestellten Schläuche einen Berstdruck von > 20 bar auf.

Es ist überraschend, dass die erfindungsgemäßen Zusammenset- zungen trotz eines sehr hohen Füllstoffgehaltes eine Reißdeh- nung von > 20 % aufweisen und dass damit Schläuche herge- stellt werden können mit denen ein Biegeradius < 5cm ohne Reißen oder Abknicken realisiert werden kann. Weiterhin ist überraschend, dass die erfindungsgemäßen Schläuche einen Berstdruck von >20bar aufweisen.