DE102011002440A1 - Process for crosslinking moisture-crosslinkable polymers with a water-dispensing system - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem eine Zusammensetzung enthaltend die Komponenten (A) ein feuchtevernetzbares Polymer (P)-[-(S)]s, in dem (P)- der Rest eines Polymers ist, -(S) für Silangruppen und s für eine ganze Zahl von mindestens 1 steht, und (B) einen Wasserspender (W), umfassend ein cyclisches Carbonsäureanhydrid (W1), in dem die Anhydridgruppe Teil eines Ringsystems ist, und ein primäres Amin (W2), oder ein Primärprodukt (W12) erhältlich aus (W1) und (W2), (i) thermoplastische Verarbeitung der Zusammensetzung bei einer Temperatur T1 oberhalb des Schmelzbereichs des eingesetzten Polymers (P)-[-(S)]s, d. h. oberhalb Temperatur T0, welche die obere Grenztemperatur des endothermen Wärmeflusses beim Schmelzvorgang des eingesetzten Polymers (P)-[-(S)]s, bestimmt durch thermische Analyse, definiert, (ii) Formgebung, (iii) Wasserfreisetzung und Vernetzung bei einer Temperatur T2 ohne Zerstörung der in Schritt (ii) hergestellten Form, indem dieser Schritt bei einer Temperatur T2 unterhalb der Temperatur T1 ausgeführt wird, so dass die Beziehung T1 > T2 gilt, aufweist.The invention relates to a process in which a composition comprising the components (A) is a moisture-crosslinkable polymer (P) - [- (S)] s, in which (P) - is the rest of a polymer, - (S) for silane groups and s represents an integer of at least 1, and (B) a water dispenser (W) comprising a cyclic carboxylic anhydride (W1) in which the anhydride group is part of a ring system and a primary amine (W2), or a primary product ( W12) obtainable from (W1) and (W2), (i) thermoplastic processing of the composition at a temperature T1 above the melting range of the polymer used (P) - [- (S)] s, i.e. H. Above temperature T0, which defines the upper limit temperature of the endothermic heat flow during the melting process of the polymer used (P) - [- (S)] s, determined by thermal analysis, (ii) shaping, (iii) water release and crosslinking at a temperature T2 without destroying the mold produced in step (ii), by carrying out this step at a temperature T2 below the temperature T1, so that the relationship T1> T2 has.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem feuchtevernetzbare Polymere mit einem Wasserspendersystem für latentes Wasser ausgerüstet werden, das Polymer thermoplastisch verarbeitet wird, geformt und in der fertigen Form vernetzt wird.The present invention relates to a process in which moisture-crosslinkable polymers are provided with a water-dispensing system for latent water, the polymer is thermoplastically processed, shaped and crosslinked in the finished form.
Feuchtevernetzbare Polymere benötigen für die Reaktion, die die Netzwerkpunkte bildet, eine stöchiometrische Menge an Wasser. Dieses Wasser kann nicht einfach während der Verarbeitung zudosiert werden, da dies zu vorzeitiger Vernetzung führen würde. Vorzeitige Vernetzung bedeutet, dass die Vernetzung stattfindet, bevor eine Formgebung im thermoplastischen Zustand erfolgt ist. Ein vorvernetztes Polymer ist nicht mehr oder nur noch eingeschränkt thermoplastisch formbar. Zudem erfordert die Verarbeitung vieler Polymere Temperaturen über 100°C, so dass direkt zugegebenes Wasser bei Normaldruck zu einem Aufschäumen führen würde.Moisture-crosslinkable polymers require a stoichiometric amount of water for the reaction that forms the network points. This water can not simply be added during processing as this would lead to premature cross-linking. Premature crosslinking means that crosslinking takes place before shaping in the thermoplastic state. A precrosslinked polymer is no longer or only to a limited extent thermoplastically formable. In addition, the processing of many polymers requires temperatures above 100 ° C, so that directly added water at normal pressure would lead to foaming.
Nach dem Stand der Technik wird das für die Vernetzung benötigte Wasser nach der Formgebung zugeführt, beispielsweise durch. Auslagerung des fertigen Formkörpers an atmosphärischer Luft oder unter künstlicher Befeuchtung in Wasserbädern oder Dampfkammern. Die Vernetzung wird dabei in der Regel durch Anwendung erhöhter Temperaturen beschleunigt. Der Schmelzpunkt des entsprechenden unvernetzten Polymers setzt jedoch der anwendbaren Temperatur eine Obergrenze, da der Formkörper bei zu hoher Temperatur seine gewünschte Form wieder verlieren würde. Die Vernetzung erfolgt von der Oberfläche, wo der Wasserzutritt erfolgt, nach innen fortschreitend. Ist die Diffusion des Wassers in das feuchtevernetzbare Polymer langsamer als die netzwerkbildende molekulare Vernetzungsreaktion, so wird die Vernetzungsgeschwindigkeit durch die Diffusion des Wassers limitiert und ist weder durch aktivere Katalysatoren noch durch reaktivere Vernetzungssysteme steigerbar. Ferner wird die Vernetzungstiefe durch die Eindringtiefe des Wassers limitiert. Der Wasserzutritt erfolgt vor allem in hydrophoben Systemen, wie beispielsweise in feuchtevernetzbaren Polyolefinen, sehr langsam und dicke Schichten sind dementsprechend nicht oder nur durch Wassereinwirkung über sehr lange Zeit vernetzbar. Dies verteuert das Verfahren. So sind für feuchtevernetzbare Polyolefine mit rund 3 mm Schichtdicke Vernetzungszeiten von einem Tag (24 Stunden) unter Heißwasserauslagerung (90–120°C) typisch. Größere Schichtdicken benötigen wesentlich längere Auslagerungszeiten, was für die meisten Anwendungen unwirtschaftlich ist.According to the prior art, the water required for the crosslinking is supplied after shaping, for example by. Outsourcing of the finished molding in atmospheric air or under artificial humidification in water baths or steam chambers. As a rule, crosslinking is accelerated by using elevated temperatures. However, the melting point of the corresponding uncrosslinked polymer sets an upper limit on the applicable temperature, since the molding would lose its desired shape if the temperature is too high. Crosslinking takes place from the surface where the water enters, progressing inwards. If the diffusion of water into the moisture-crosslinkable polymer is slower than the network-forming molecular crosslinking reaction, the rate of crosslinking is limited by the diffusion of water and can not be increased by more active catalysts or by more reactive crosslinking systems. Furthermore, the depth of crosslinking is limited by the penetration depth of the water. The water access occurs mainly in hydrophobic systems, such as in moisture-crosslinkable polyolefins, very slowly and thick layers are therefore not or only by water exposure over a very long time crosslinkable. This makes the process more expensive. For example, crosslinking times of one day (24 hours) with hot water aging (90-120 ° C.) are typical for moisture-crosslinkable polyolefins with a layer thickness of about 3 mm. Larger layer thicknesses require significantly longer removal times, which is uneconomical for most applications.
Soll also die Feuchtevernetzung schnell und bis in die Tiefe dicker Formkörper bewirkt werden, so muss das erforderliche Wasser in latenter, maskierter Form – in Form eines Wasserspenders – in das System eingebracht werden. Vor und während der thermoplastischen Formgebung darf der Wasserspender das Wasser nicht oder nur in geringen Mengen abgeben. Nach der Formgebung soll der Wasserspender möglichst effizient in einem einfachen, kostengünstigen und robusten Verfahren Wasser abgeben. Die Wasserabgabe soll möglichst fein verteilt erfolgen, um Tröpfchen- und Schaumbildung zu vermeiden. Dies stellt besondere Anforderungen an den Wasserspender, denn die thermoplastische Formgebung muss in der Schmelze, d. h. bei besonders hoher Temperatur, stattfinden, ohne dass der Wasserspender signifikante Mengen Wasser abgibt, während die anschließende Wasserabgabe und Feuchtevernetzung im Festkörper, also bei tieferer Temperatur – unterhalb des Polymerschmelzpunkts – erfolgen soll. In anderen Worten, der Wasserspender darf bei hoher Temperatur während der Formgebung möglichst kein Wasser abgeben und soll später bei niedrigerer Temperatur möglichst effizient Wasser freisetzen. In der Literatur sind verschiedene Systeme beschrieben, mit denen versucht wurde, diese Anforderungen zu erfüllen. Die meisten dieser Systeme spalten Wasser während des Compoundierens, d. h. im geschmolzenen Zustand, ab. Klassische Beispiele sind Thermoplastische Vulkanisate (TPV), siehe hierzu beispielsweise
Die Schriften
Andere Schriften beschreiben Wasserfreisetzung aus organischen Verbindungen, beispielsweise durch Kondensations- oder Eliminierungsreaktionen. Die beschriebenen Systeme setzen das Wasser jedoch unter den Bedingungen der thermoplastischen Verarbeitung frei, d. h. bei hoher Temperatur, und nicht nach dem physikalischen Erstarren des Polymers. Physikalisches Erstarren bedeutet Erstarren durch Kristallisationsprozesse. Die Schriften
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem eine Zusammensetzung enthaltend die Komponenten
- (A) ein feuchtevernetzbares Polymer (P)-[-(S)]s, in dem (P)- der Rest eines Polymers ist, -(S) für Silangruppen und s für eine ganze Zahl von mindestens 1 steht, und
- (B) einen Wasserspender (W), umfassend ein cyclisches Carbonsäureanhydrid (W1), in dem die Anhydridgruppe Teil eines Ringsystems ist, und ein primäres Amin (W2), oder ein Primärprodukt (W12) erhältlich aus (W1) und (W2), einem Prozess unterworfen wird, der die Schritte (i) thermoplastische Verarbeitung der Zusammensetzung bei einer Temperatur T1 oberhalb des Schmelzbereichs des eingesetzten Polymers (P)-[-(S)]s, d. h. oberhalb Temperatur T0, welche die obere Grenztemperatur des endothermen Wärmeflusses beim Schmelzvorgang des eingesetzten Polymers (P)-[-(S)]s, bestimmt durch thermische Analyse, definiert, (ii) Formgebung, (iii) Wasserfreisetzung und Vernetzung bei einer Temperatur T2 ohne Zerstörung der in Schritt (ii) hergestellten Form, indem dieser Schritt bei einer Temperatur T2 unterhalb der Temperatur T1 ausgeführt wird, so dass die Beziehung T1 > T2 gilt, aufweist.
- (A) a moisture crosslinkable polymer (P) - [- (S)] s in which (P) - is the radical of a polymer, - (S) represents silane groups and s is an integer of at least 1, and
- (B) a water dispenser (W) comprising a cyclic carboxylic acid anhydride (W1) in which the anhydride group is part of a ring system, and a primary amine (W2), or a primary product (W12) obtainable from (W1) and (W2), is subjected to a process comprising the steps of (i) thermoplastic processing of the composition at a temperature T1 above the melting range of the polymer (P) - [- (S)] s used, ie above temperature T0, which is the upper limit temperature of the endothermic heat flow at Melting process of the polymer (P) - [- (S)] s as determined by thermal analysis, (ii) shaping, (iii) release of water and cross-linking at a temperature T2 without destroying the mold produced in step (ii) by this step is carried out at a temperature T2 below the temperature T1, so that the relationship T1> T2 applies.
Bei der Bestimmung des Schmelzbereichs von Polymer (P)-[-(S)]s durch thermische Analyse wird Differential Scanning Calorimetry, im Folgenden als DSC bezeichnet, angewendet. Dabei betrachtet man den Peak des endothermen Schmelzvorgangs per DSC. Dieser Bereich ist durch den Beginn des Schmelzens, die untere Grenztemperatur des endothermen Peaks, den eigentlichen Peak, die Temperatur, bei der maximaler endothermer Wärmefluss beobachtet wird und das Ende des Schmelzvorgangs, die obere Grenztemperatur des endothermen Peaks charakterisiert. Diese obere Grenztemperatur wird als Temperatur T0 definiert.In determining the melting range of polymer (P) - [- (S)] s by thermal analysis, Differential Scanning Calorimetry, hereinafter referred to as DSC, is used. The peak of the endothermic melting process is considered by DSC. This range is characterized by the onset of melting, the lower limit temperature of the endothermic peak, the actual peak, the temperature at which maximum endothermic heat flux is observed and the end of the melting process, the upper limit temperature of the endothermic peak. This upper limit temperature is defined as temperature T0.
Bei dem Verfahren wird aus dem Wasserspender (W) im feuchtevernetzbaren Polymer (P)-[-(S)]s Wasser abgespalten. Im Schritt (iii) erfolgt die Wasserfreisetzung und Vernetzung unterhalb der Temperatur T1, bis in tiefe Schichten des Formkörpers hinein, ohne Zerstörung der in Schritt (ii) hergestellten Form.In the process, water is split off from the water dispenser (W) in the moisture-crosslinkable polymer (P) - [- (S)] s. In step (iii) the release of water and crosslinking takes place below the temperature T1, into deep layers of the shaped body, without destroying the mold produced in step (ii).
Beispiele für thermische Zerstörung der fertigen Form sind erweichungsbedingte Veränderung oder Schmelzen der Form. Eine anderweitige Zerstörung ist beispielsweise Tröpfchen- bzw. Blasenbildung.Examples of thermal destruction of the finished form are softening-related change or melting of the mold. Another destruction is, for example, droplet or blistering.
(P)- steht vorzugsweise für den Rest eines Polymers mit einer Molmasse von im Gewichtsmittel Mw mindestens 1000 g/mol oder im Zahlenmittel Mn mindestens 1000 g/mol, bevorzugt Mw mindestens 3000 g/mol oder Mn mindestens 2000 g/mol, besonders bevorzugt Mw mindestens 5000 g/mol oder Mn mindestens 3000 g/mol.(P) - is preferably the radical of a polymer having a weight average molecular weight Mw of at least 1000 g / mol or number average Mn of at least 1000 g / mol, preferably Mw of at least 3000 g / mol or Mn of at least 2000 g / mol, particularly preferably Mw at least 5000 g / mol or Mn at least 3000 g / mol.
(P)- steht vorzugsweise für den Rest eines Polymers mit einer Molmasse von im Gewichtsmittel Mw höchstens 5000 kg/mol oder im Zahlenmittel Mn höchstens 2000 kg/mol, bevorzugt Mw höchstens 1000 kg/mol oder Mn höchstens 400 kg/mol, besonders bevorzugt Mw höchstens 250 kg/mol oder Mn höchstens 100 kg/mol.(P) - is preferably the radical of a polymer having a weight-average molecular weight Mw of at most 5000 kg / mol or number-average Mn of at most 2000 kg / mol, preferably Mw of not more than 1000 kg / mol or Mn of not more than 400 kg / mol Mw at most 250 kg / mol or Mn at most 100 kg / mol.
(P)- ist vorzugsweise der Rest eines anorganischen oder organischen Polymers, dessen Einheiten sich ganz oder teilweise von den Monomeren Dimethylsiloxan oder von olefinisch ungesättigten Monomeren oder von Dicarbonsäuren oder Kohlensäure und Diolen oder Diaminen oder von Lactonen oder Lactamen oder cyclischen Kohlensäureestern oder cyclischen Ethern oder von Alkenoxiden ableiten. (P) - is preferably the radical of an inorganic or organic polymer whose units are wholly or partly of the monomers dimethylsiloxane or of olefinically unsaturated monomers or of dicarboxylic acids or carbonic acid and diols or diamines or of lactones or lactams or cyclic carbonic esters or cyclic ethers or derive from alkene oxides.
(P)- ist bevorzugt der Rest eines organischen Polymers, dessen Einheiten sich von Monomeren ableiten, die ausgewählt werden aus gegebenenfalls substituierten Olefinen wie Ethen, Propen, But-1-en, 2-Methylpropen, Pent-1-en, Hex-1-en, Oct-1-en, Styrol, Norbornen, Butadien, Isopren, chloriertes Isopren, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid, oder aus Vinylestern wie Vinylacetat, Vinyllaurat, Vinylpivalat, Vinylversatat, oder aus Vinylethern wie Ethylvinylether, Ethylbutylether, Ethyl-iso-butylether, oder aus ungesättigten Silanen wie Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltri(2-methoxyethoxy)silan, Vinylmethyldimethoxysilan, Vinylmethyldiethoxysilan, Allyltrimethoxysilan, Oct-7-enyltrimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)trimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)triethoxysilan, (Methacryloxymethyl)dimethoxymethylsilan, (Methacryloxymethyl)diethoxymethylsilan, oder aus Allylverbindungen wie Allylestern, Allylamiden, oder aus ungesättigten Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten wie beispielsweise der Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Undecensäure, wobei die vorgenannten Carbonsäurederivate deren Ester wie beispielsweise Methyl-, Ethyl- oder Butylester, deren gegebenenfalls N-substituierte Amide, deren Anhydride und deren Nitrile einschließen, oder aus Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Kohlensäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure und Diolen wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Bisphenol-A, oder Diaminen wie 1,2-Ethandiamin, 1,6-Hexandiamin, oder aus Lactonen wie γ-Butyrolacton oder ε-Caprolacton, oder aus Lactamen wie γ-Butyrolactam oder ε-Caprolactam, oder aus cyclischen Ethern wie Tetrahydrofuran oder Tetrahydropyran, oder von Alkenoxiden wie Ethenoxid oder Propenoxid.(P) - is preferably the residue of an organic polymer whose units are derived from monomers selected from optionally substituted olefins such as ethene, propene, but-1-ene, 2-methylpropene, pent-1-ene, hex-1 or vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl laurate, vinyl pivalate, vinyl versatate, or of vinyl ethers such butyl ether, or from unsaturated silanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (2-methoxyethoxy) silane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, allyltrimethoxysilane, oct-7-enyltrimethoxysilan, (methacryloxymethyl) trimethoxysilane, (methacryloxymethyl) triethoxysilane, (methacryloxymethyl) dimethoxymethylsilane, (methacryloxymethyl) diethoxymethylsilane , or from allyl compounds such as allyl esters, allylamides, or from unsaturated carboxylic acids or carboxylic acid derivative such as, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, undecenoic acid, the abovementioned carboxylic acid derivatives including esters thereof, for example methyl, ethyl or butyl esters, their optionally N-substituted amides, their anhydrides and their nitriles, or dicarboxylic acids, such as Terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, carbonic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid and diols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, or diamines such as 1,2-ethanediamine, 1,6-hexanediamine, or from lactones such as γ-butyrolactone or ε-caprolactone, or from lactams such as γ-butyrolactam or ε-caprolactam, or from cyclic ethers such as tetrahydrofuran or tetrahydropyran, or of alkene oxides such as ethene oxide or propene oxide.
(P)- ist besonders bevorzugt ein Polyester wie Polyethenterephthalat, oder eine Polyvinylverbindung wie Polyethen, Polypropen, Polybut-1-en, Polyisobuten, Polyisopren, Polybutadien, Ethen-Propen-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenfluorid, Ethen-Vinylacetat-Copolymer, Ethen-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer, Polyvinylacetat, Vinylacetat-Vinyllaurat-Copolymer, Polymethylmethacrylat, Ethen-Methacrylat-Copolymer, Ethen-Acrylat-Copolymer, oder ein Polyether wie Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polyethylenglykol/Polypropylenglykol-Copolymere, insbesondere ein Polyolefin wie Polyethen, Polypropen, Ethen-Propen-Copolymer, Ethen-Hexen-Copolymer, Ethen-Octen-Copolymer, Polyisobuten.(P) - is particularly preferably a polyester such as polyether terephthalate, or a polyvinyl compound such as polyethene, polypropene, polybut-1-ene, polyisobutene, polyisoprene, polybutadiene, ethene-propene copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, ethene-vinyl acetate copolymer, Ethene-vinyltrimethoxysilane copolymer, polyvinyl acetate, vinyl acetate-vinyl laurate copolymer, polymethyl methacrylate, ethene-methacrylate copolymer, ethene-acrylate copolymer, or a polyether such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymers, especially a polyolefin such as polyethene, polypropene, Ethene-propene copolymer, ethene-hexene copolymer, ethene-octene copolymer, polyisobutene.
(P)- kann der Rest eines linearen oder verzweigten Polymers oder eines unimodal, bimodal oder multimodal verteilten Polymers sein. (P)- kann der Rest eines Homopolymers oder Copolymers oder Pfropfpolymers sein.(P) - may be the residue of a linear or branched polymer or a unimodal, bimodal or multimodal dispersed polymer. (P) - may be the residue of a homopolymer or copolymer or graft polymer.
-(S) steht vorzugsweise für eine Silangruppe -R2-SiXnR1 3-n, in der X eine hydrolysierbare Gruppe oder eine Hydroxygruppe und R1 eine nicht hydrolysierbare Gruppe ist und n die Werte 0, 1, 2 oder 3 annehmen kann und -R2- für eine divalente Gruppe oder ein divalentes Atom oder für eine Bindung steht, wobei die einzelnen Silangruppen -(S) unabhängig voneinander verschiedene Substitutionsmuster annehmen können mit der Maßgabe, dass die mittlere Anzahl an Gruppen X je Einheit (P)-[-(S)]s größer oder gleich 2 ist, d. h. das Produkt n × s muss im arithmetischen Mittel mindestens gleich 2 sein.- (S) preferably represents a silane group -R 2 -SiX n R 1 3-n in which X is a hydrolyzable group or a hydroxy group and R 1 is a nonhydrolyzable group and n is 0, 1, 2 or 3 and -R 2 - represents a divalent group or a divalent atom or a bond, where the individual silane groups - (S) can independently assume different substitution patterns, with the proviso that the average number of groups X per unit (P) - [- (S)] s is greater than or equal to 2, ie the product n × s must be at least equal to 2 in the arithmetic mean.
Polymere (P)-[-(S)]s sind beispielsweise erhältlich durch Copolymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren mit ungesättigten Silanen wie beispielsweise den vorgenannten ungesättigten Silanen, oder durch radikalische Pfropfung von Polymeren (P)-H mit ungesättigten Silanen wie beispielsweise den vorgenannten ungesättigten Silanen, oder durch Pfropfung von ungesättigten Polymeren mit mercaptofunktionellen Silanen wie beispielsweise von Polyisobuten mit (3-Mercaptopropyl)trimethoxysilan, oder durch Hydrosilylierung von ungesättigten Polymeren wie beispielsweise von Polyisobuten mit Trimethoxysilan oder mit Triethoxysilan, oder durch Pfropfung von Epoxygruppen aufweisenden Polymeren mit Silanen, die Amino- oder Mercaptogruppen aufweisen, oder durch Pfropfung von chlorierten Polymeren mit Silanen, die Aminogruppen aufweisen, oder durch Pfropfung von Polymeren, die Carbonsäureanhydridgruppen aufweisen, mit Silanen, die Amino- oder Mercaptogruppen aufweisen.Polymers (P) - [- (S)] s are obtainable for example by copolymerization of olefinically unsaturated monomers with unsaturated silanes such as the aforementioned unsaturated silanes, or by radical grafting of polymers (P) -H with unsaturated silanes such as the aforementioned unsaturated Silanes, or by grafting of unsaturated polymers with mercapto-functional silanes such as of polyisobutene with (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane, or by hydrosilylation of unsaturated polymers such as of polyisobutene with trimethoxysilane or with triethoxysilane, or by grafting of epoxy-containing polymers with silanes, the Amino or mercapto groups, or by grafting of chlorinated polymers with silanes having amino groups, or by grafting polymers having carboxylic anhydride groups, with silanes having amino or mercapto groups.
Das Polymer (P)-[-(S)]s ist vorzugsweise
ein Ethen-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer,
ein Ethen-Vinylacetat-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer,
ein Polyethen-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer,
ein Polypropen-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer,
ein Polybut-1-en-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer oder ein Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer eines Ethen-alpha-Olefin-Copolymers wie beispielsweise ein Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer eines Ethen-Propen-Copolymers, eines Ethen-But-1-en-Copolymers, eines Ethen-Propen-But-1-en Copolymers, eines Ethen-Pent-1-en-Copolymers, eines Ethen-Hex-1-en-Copolymers, eines Ethen-Oct-1-en-Copolymers, oder eines Ethen-Vinylacetat-Copolymers.The polymer (P) - [- (S)] s is preferable
an ethene-vinyltrimethoxysilane copolymer,
an ethene-vinyl acetate-vinyltrimethoxysilane copolymer,
a polyethene-vinyltrimethoxysilane graft polymer,
a polypropene-vinyltrimethoxysilane graft polymer,
a polybutene-1-vinyltrimethoxysilane graft polymer or a vinyltrimethoxysilane graft polymer of an ethene-alpha-olefin copolymer such as a vinyltrimethoxysilane graft polymer of an ethene-propene copolymer, an ethene-but-1-ene copolymer, an ethene Propene-but-1-ene copolymer, an ethene-pent-1-ene copolymer, an ethene-hex-1-ene copolymer, an ethene-oct-1-ene copolymer, or an ethene-vinyl acetate copolymer.
Das Polymer (P)-[-(S)]s ist bevorzugt
ein Ethen-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer,
ein Polyethen-Vinyltrimethoxysilan Pfropfpolymer,
ein Polypropen-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer,
ein Polybut-1-en-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer oder ein Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer eines Ethen-Propen-Copolymers, eines Ethen-But-1-en-Copolymers, eines Ethen-Propen-But-1-en Copolymers, eines Ethen-Pent-1-en-Copolymers, eines Ethen-Hex-1-en-Copolymers oder eines Ethen-Oct-1-en-Copolymers.The polymer (P) - [- (S)] s is preferred
an ethene-vinyltrimethoxysilane copolymer,
a polyethene-vinyltrimethoxysilane graft polymer,
a polypropene-vinyltrimethoxysilane graft polymer,
a polybutene-1-vinyltrimethoxysilane graft polymer or a vinyltrimethoxysilane graft polymer of an ethene-propene copolymer, an ethene-but-1-ene copolymer, an ethene-propene-but-1-ene copolymer, an ethene-pentene 1-ene copolymer, an ethene-hex-1-ene copolymer or an ethene-oct-1-ene copolymer.
Das Polymer (P)-[-(S)]s ist besonders bevorzugt ein Ethen-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer oder ein Polyethen-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer, oder ein Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer eines Ethen-Propen-Copolymers, eines Ethen-But-1-en-Copolymers, eines Ethen-Hex-1-en-Copolymers oder eines Ethen-Oct-1-en-Copolymers, insbesondere ein Ethen-Vinyltrimethoxysilan-Copolymer oder ein Polyethen-Vinyltrimethoxysilan-Pfropfpolymer.The polymer (P) - [- (S)] s is particularly preferably an ethene-vinyltrimethoxysilane copolymer or a polyethene-vinyltrimethoxysilane graft polymer, or a vinyltrimethoxysilane graft polymer of an ethene-propene copolymer, an ethen-1-butene Copolymer, an ethene-hex-1-ene copolymer or an ethene-oct-1-ene copolymer, especially an ethene-vinyltrimethoxysilane copolymer or a polyethene-vinyltrimethoxysilane graft polymer.
Die Gruppen R1 stehen vorzugsweise für substituierte oder unsubstituierte C1-C20 Kohlenwasserstoffgruppen oder mit Resten R3 substituierte Si1-Si20 Silangruppen oder Siloxangruppen. Stehen die Reste R1 für C1-C20 Kohlenwasserstoffgruppen, so werden diese bevorzugt ausgewählt aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Phenyl, insbesondere Methyl.The groups R 1 are preferably substituted or unsubstituted C 1 -C 20 hydrocarbon groups or R 3 -substituted Si 1 -Si 20 silane groups or siloxane groups. If the radicals R 1 are C 1 -C 20 hydrocarbon groups, these are preferably selected from methyl, ethyl, propyl, butyl or phenyl, in particular methyl.
Die Einheiten -R2- stehen vorzugsweise für eine Bindung oder für eine divalente, gegebenenfalls substituierte oder durch Heteroatome unterbrochene Kohlenwasserstoffgruppe, bevorzugt für eine Bindung oder für Gruppen ausgewählt aus -CH2-, -CH2-CH2-, -CH(CH3)-, -CH2-CH2-CH2-, -CH(CH3)-CH2-.The units -R 2 - are preferably a bond or a divalent, optionally substituted or heterocyclic interrupted hydrocarbon group, preferably a bond or groups selected from -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -, -CH (CH 3 ) -, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, -CH (CH 3 ) -CH 2 -.
R3 steht vorzugsweise für C1-C20 Kohlenwasserstoffoxygruppen, C1-C20 Kohlenwasserstoffgruppen oder Hydroxygruppen, bevorzugt für Methoxy, Ethoxy oder Methyl.R 3 is preferably C 1 -C 20 hydrocarbonoxy groups, C 1 -C 20 hydrocarbon groups or hydroxy groups, preferably methoxy, ethoxy or methyl.
X steht vorzugsweise für C1-C20 Kohlenwasserstoffoxygruppen oder Hydroxygruppen, bevorzugt für Methoxy, Ethoxy oder 2-Methoxyethoxy, besonders bevorzugt Methoxy.X is preferably C 1 -C 20 hydrocarbonoxy groups or hydroxy groups, preferably methoxy, ethoxy or 2-methoxyethoxy, more preferably methoxy.
s steht, bezogen auf ein einzelnes Makromolekül (P)-[-(S)]s, vorzugsweise für eine ganze Zahl von 1 bis 100, bevorzugt 1 bis 10, besonders bevorzugt 1 bis 5.s is, based on a single macromolecule (P) - [- (S)] s, preferably an integer from 1 to 100, preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 5.
s steht, bezogen auf den Mittelwert aller Makromoleküle (P)-[-(S)]s, vorzugsweise für eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 10, besonders bevorzugt 1,5 bis 5.s, based on the mean value of all macromolecules (P) - [- (S)] s, preferably represents a number from 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 1.5 to 5.
n steht vorzugsweise für eine ganze Zahl von 1–3, bevorzugt 2 oder 3.n is preferably an integer from 1-3, preferably 2 or 3.
Die mittlere Anzahl an Gruppen X je Einheit (P)-[-(S)]s beträgt vorzugsweise mindestens 2, besonders bevorzugt mindestens 2,1, insbesondere mindestens 2,5 und vorzugsweise höchstens 100, besonders bevorzugt höchstens 20, insbesondere höchstens 10.The average number of groups X per unit (P) - [- (S)] s is preferably at least 2, particularly preferably at least 2.1, in particular at least 2.5 and preferably at most 100, particularly preferably at most 20, in particular at most 10.
(W1) weist vorzugsweise die Struktur der allgemeinen Formel (I) auf, wobei m ganzzahlige Werte von mindestens 1 annehmen kann und R4 und R5 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Kohlenwasserstoffreste, Heteroatome oder heteroatomhaltige Gruppen stehen kann.(W1) preferably has the structure of general formula (I) in which m can assume integer values of at least 1 and R 4 and R 5 independently of one another can stand for hydrogen, hydrocarbon radicals, heteroatoms or heteroatom-containing groups.
Der Begriff Heteroatom umfasst in der vorliegenden Erfindung alle Elemente außer Wasserstoff und Kohlenstoff und steht vorzugsweise für Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Fluor, Chlor, Brom oder Iod, bevorzugt für Sauerstoff, Stickstoff, Fluor oder Chlor. The term heteroatom in the present invention includes all elements except hydrogen and carbon and is preferably oxygen, nitrogen, phosphorus, sulfur, fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably oxygen, nitrogen, fluorine or chlorine.
m nimmt vorzugsweise Werte von 1 bis 10 an, bevorzugt 2 bis 4, bevorzugt 2 oder 3, insbesondere 2.m preferably assumes values of 1 to 10, preferably 2 to 4, preferably 2 or 3, in particular 2.
R4 und R5 stehen unabhängig voneinander vorzugsweise für Wasserstoff, C1-C20 Kohlenwasserstoffrest oder den Rest eines Polymers, bevorzugt für Wasserstoff oder C1-C20 n-Alkylrest oder den Rest eines Polyolefins oder eines Olefin-Copolymers, insbesondere eines Polyethens oder Polypropens. R4 und R5 können beispielsweise so gewählt werden, dass die Formel (I) für Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, ein Polyolefin-Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymer wie beispielsweise ein Polyethen-Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymer oder ein Polypropen-Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymer, oder für ein Olefin-Maleinsäureanhydrid-Copolymer wie beispielsweise Ethen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer steht.R 4 and R 5 independently of one another preferably represent hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbon radical or the radical of a polymer, preferably hydrogen or C 1 -C 20 n-alkyl radical or the radical of a polyolefin or of an olefin copolymer, in particular of a polyethene or polypropene. For example, R 4 and R 5 may be selected such that the formula (I) is succinic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, a polyolefin-maleic anhydride graft polymer such as a polyethene-maleic anhydride graft polymer or a polypropene maleic anhydride graft polymer, or an olefin Maleic anhydride copolymer such as ethylene-maleic anhydride copolymer.
(W2) weist vorzugsweise die Struktur der allgemeinen Formel (II)
Vorzugsweise steht R6 für Wasserstoff, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe oder für einen gegebenenfalls substituierten und gegebenenfalls weitere NH2-Gruppen aufweisenden C1-C40 Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt für einen unsubstituierten oder für einen mit weiteren NH2-Gruppen substituierten C1-C40 Kohlenwasserstoffrest, besonders bevorzugt für einen unsubstituierten oder für einen mit weiteren NH2-Gruppen substituierten C4-C30 Kohlenwasserstoffrest, insbesondere für einen C6-C20 Kohlenwasserstoffrest.Preferably, R 6 is hydrogen, a hydroxy group, an amino group or an optionally substituted and optionally further NH 2 groups having C 1 -C 40 hydrocarbon radical, preferably an unsubstituted or substituted with further NH 2 groups C 1 -C 40 hydrocarbon radical, more preferably for an unsubstituted or substituted with further NH 2 groups C 4 -C 30 hydrocarbon radical, in particular a C 6 -C 20 hydrocarbon radical.
Beispiele für Reste R4, R5 und R6 sind Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, (1-Ethylpentyl), n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl, Phenyl, 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4-Methylphenyl, Benzyl, 2-Naphthyl, 3-Naphthyl.Examples of radicals R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, (1-ethylpentyl), n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, phenyl, 2-methylphenyl, 3-methylphenyl, 4-methylphenyl, benzyl, 2-naphthyl, 3-naphthyl.
Ein Primärprodukt (W12), erhältlich aus (W1) und (W2), weist vorzugsweise die Struktur der allgemeinen Formel (III)
In der Regel bilden (W1) und (W2) bei Kontakt spontan das Primärprodukt (W12), die Bildungsgeschwindigkeit kann von den Bedingungen und von der Wahl der Substituenten R4, R5, R6 und von der Wahl von m abhängen. Für das erfindungsgemäße Verfahren können wahlweise (W1) und (W2) getrennt voneinander zugegeben werden oder (W12) kann vorformiert und als solches zugegeben werden. Weist (W1) mehrere Anhydridgruppen oder (W2) mehrere Aminogruppen je Molekül oder auf, so können die entsprechende Reaktionen zu Primärprodukten (W12) für jede – für eine oder mehrere – Amino- bzw. Anhydridgruppe je Molekül erfolgen.In general, (W1) and (W2) form on contact spontaneously the primary product (W12), the rate of formation may depend upon the conditions and the choice of the substituents R 4, R 5, R 6 and by the choice of m. For the process according to the invention optionally (W1) and (W2) can be added separately or (W12) can be preformed and added as such. If (W1) several anhydride groups or (W2) more amino groups per molecule or on, then the corresponding reactions to primary products (W12) for each - for one or more - amino or anhydride group per molecule take place.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sichergestellt, dass (W12) eine Löslichkeit im Polymer (P)-[-(S)]s aufweist, indem die Reste R4, R5 in (W1) bzw. in (W12) und R6 in (W2) bzw. in (W12) so gewählt werden, dass sie insgesamt mindestens 1 Kohlenstoffatom aufweisen. Vorzugsweise weisen R4, R5 und R6 insgesamt mindestens 2, bevorzugt mindestens 4, besonders bevorzugt mindestens 6, insbesondere mindestens 8 Kohlenstoffatome auf. Unter der Voraussetzung, dass R4, R5 und R6 nicht für Reste eines Polymers stehen, weisen R4, R5 und R6 vorzugsweise insgesamt höchstens 100, bevorzugt höchstens 70, besonders bevorzugt höchstens 40 Kohlenstoffatome auf.In a preferred embodiment of the process according to the invention, it is ensured that (W12) has a solubility in the polymer (P) - [- (S)] s in that the radicals R 4 , R 5 in (W1) or in (W12) and R 6 in (W2) or in (W12) are chosen so that they have a total of at least 1 carbon atom. Preferably, R 4 , R 5 and R 6 have a total of at least 2, preferably at least 4, more preferably at least 6, in particular at least 8 carbon atoms. Provided that R 4 , R 5 and R 6 are not radicals of a polymer, R 4 , R 5 and R 6 preferably have a total of at most 100, preferably at most 70, particularly preferably at most 40, carbon atoms.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird (W1) ausgewählt aus Bernsteinsäureanhydrid oder aus einem Maleinsäureanhydrid-Pfropfpolymer oder einem Maleinsäureanhydrid-Copolymer und Komponente (W2) aus einem primären Amin mit einer C4-C30 Kohlenwasserstoffgruppe, wobei diese Kohlenwasserstoffgruppe Null oder eine weitere NH2-Gruppe aufweist, oder das Primärprodukt (W12) erhältlich durch Reaktion dieser Auswahlen für (W1) bzw. (W2) wird eingesetzt.In a particularly preferred embodiment (W1) is selected from succinic anhydride or a maleic anhydride graft polymer or a maleic anhydride copolymer and component (W2) of a primary amine having a C 4 -C 30 hydrocarbon group, said hydrocarbon group being zero or one more NH 2 Or the primary product (W12) obtainable by reaction of these selections for (W1) or (W2) is used.
Das aus (W1) und (W2) erhältliche Primärprodukt ist in der Lage, Wasser abzuspalten, in der Regel gemäß der Reaktion: The primary product obtainable from (W1) and (W2) is capable of splitting off water, usually according to the reaction:
Überraschend wurde gefunden, dass sich diese Reaktion durch geeignete Wahl von Einsatzstoffen und Temperaturprofilen so steuern lässt, dass die Abspaltkinetik des Wassers und die dadurch ausgelöste Folgevernetzung des Polymers (P)-[-(S)]s die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet. Die Vernetzung wird dabei bevorzugt bis in tiefe Schichten hinein ausgeführt.Surprisingly, it has been found that this reaction can be controlled by a suitable choice of starting materials and temperature profiles such that the splitting off kinetics of the water and the resulting crosslinking of the polymer (P) - [- (S)] s allow the process according to the invention to be carried out. The crosslinking is preferably carried out into deep layers.
Der erfindungsgemäße Prozessschritt (iii) wird bei ausgewählten Temperaturen T1, T2 bzw. T3 ausgeführt, wobei T1 relativ zum Schmelzbereich des verarbeiteten vernetzbaren Polymers, d. h. relativ zur Temperatur T0, T2 relativ zu T1 und T3 relativ zu T2 gewählt werden.The process step (iii) according to the invention is carried out at selected temperatures T1, T2 and T3, respectively, wherein T1 is relative to the melting range of the crosslinkable polymer being processed, i. H. relative to temperature T0, T2 relative to T1 and T3 relative to T2.
Vorzugsweise beträgt die Differenz zwischen T1 und T0 mindestens 5 K, bevorzugt mindestens 10 K, besonders bevorzugt mindestens 15 K. Vorzugsweise beträgt die Differenz zwischen T1 und T2 mindestens 10 K, bevorzugt mindestens 20 K, besonders bevorzugt mindestens 30 K. Die Temperatur T2 wird nach dem Verfahrensschritt (ii) vorzugsweise mindestens 1 Minute, bevorzugt mindestens 10 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 30 Minuten lang angewendet und vorzugsweise höchstens 48 Stunden, bevorzugt höchstens 12 Stunden, besonders bevorzugt höchstens 4 Stunden lang.The difference between T1 and T0 is preferably at least 5 K, preferably at least 10 K, particularly preferably at least 15 K. The difference between T1 and T2 is preferably at least 10 K, preferably at least 20 K, particularly preferably at least 30 K. The temperature T2 becomes after process step (ii) preferably at least 1 minute, preferably at least 10 minutes, more preferably at least 30 minutes applied, and preferably at most 48 hours, preferably at most 12 hours, more preferably at most 4 hours long.
Die Temperatur T2 kann sofort nach dem Verfahrensschritt (ii) oder in zeitlichem Abstand angewendet werden, wobei das Verfahrensprodukt in der Zwischenzeit bei einer Temperatur unterhalb T2 gelagert werden kann.The temperature T2 can be applied immediately after the process step (ii) or at a time interval, wherein the process product can be stored in the meantime at a temperature below T2.
Im Zuge zunehmender Vernetzung steigt die thermische Belastbarkeit, die auf das Produkt ohne Verlust der Form angewendet werden kann, aufgrund der Vernetzung an. Vorzugsweise wird die Temperatur T2 während der Vernetzung konstant gehalten oder in einem oder mehreren Schritten oder kontinuierlich auf eine Temperatur T3 erhöht, wobei gilt: T3 > T2. Dabei kann T3 größer, kleiner oder gleich T1 sein. Die Temperatur T3 wird vorzugsweise mindestens 1 Minute, bevorzugt mindestens 10 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 30 Minuten lang angewendet und vorzugsweise höchstens 48 Stunden, bevorzugt höchstens 12 Stunden, besonders bevorzugt höchstens 4 Stunden lang, wobei bei diesen Zeiten die Dauer eventueller Temperatur-Zwischenschritte von T2 nach T3 bereits berücksichtigt sind.As crosslinking increases, the thermal loadability that can be applied to the product without loss of shape increases due to crosslinking. Preferably, the temperature T2 is kept constant during the crosslinking or increased in one or more steps or continuously to a temperature T3, where: T3> T2. In this case, T3 may be larger, smaller or equal to T1. The temperature T3 is preferably used for at least 1 minute, preferably at least 10 minutes, more preferably at least 30 minutes, and preferably at most 48 hours, preferably at most 12 hours, more preferably at most 4 hours, at which times the duration of any intermediate temperature steps of T2 after T3 are already taken into account.
Das Verfahren wird durch geeignete Mengen an Wasserspender (Komponente (B)) und durch Wahl eines geeigneten Temperaturprofils im Vernetzungsschritt (iii) so ausgeführt, dass Produkte mit einem Gelgehalt (Bestimmungsmethode
Das Stoffmengenverhältnis von (W1) zu (W2) wird, bezogen auf die jeweils vorliegende Stoffmenge an cyclischen Carbonsäureanhydrid- bzw. Aminogruppen, vorzugsweise im Bereich 10:1 bis 1:10 gewählt, bevorzugt im Bereich 5:1 bis 1:5, besonders bevorzugt im Bereich 2:1 bis 1:2, insbesondere 1:1. Die dabei im Unterschuss vorliegende Stoffmenge an Carbonsäureanhydrid- bzw. Aminogruppen bestimmen die Menge des freisetzbaren Wassers aus dem sich bildenden Primärprodukt (W12) gemäß der oben beschriebenen Wasser generierenden Reaktion. Die Menge an freisetzbarem Wasser wird so gewählt, dass der gewünschte Vernetzungsgrad erreicht wird, Fachleute können die erforderliche Menge durch orientierende Experimente leicht bestimmen, siehe hierzu auch die Beispiele. Vorzugsweise wird die Menge an freisetzbarem Wasser durch Wahl der Einsatzmengen von (W1) und (W2) bzw. von (W12) so eingestellt, dass mindestens 0,1 Äquivalente, höchstens 5 Äquivalente Wasser je Silangruppe -(S) freigesetzt werden können, besonders bevorzugt mindestens 0,2 Äquivalente, insbesondere mindestens 0,3 Äquivalente und besonders bevorzugt höchstens 2 Äquivalente, insbesondere höchstens 1 Äquivalent. Für die Kondensation zweier Silangruppe -(S) zu einer Disiloxaneinheit sind gemäß der zugrunde liegenden Nettoreaktion theoretisch 0,5 Äquivalente Wasser erforderlich.The molar ratio of (W1) to (W2) is, based on the particular amount of cyclic carboxylic anhydride or amino groups present, preferably in the range 10: 1 to 1:10 selected, preferably in the range 5: 1 to 1: 5, especially preferably in the range 2: 1 to 1: 2, in particular 1: 1. The amount of carboxylic acid anhydride or amino groups present in the deficit determines the Amount of releasable water from the forming primary product (W12) according to the water-generating reaction described above. The amount of releasable water is chosen to achieve the desired degree of crosslinking, those skilled in the art can readily determine the amount required by orienting experiments, see also the Examples. Preferably, the amount of releasable water is adjusted by selecting the amounts of (W1) and (W2) or (W12), respectively, so that at least 0.1 equivalents, at most 5 equivalents of water per silane group - (S) can be released preferably at least 0.2 equivalents, in particular at least 0.3 equivalents and particularly preferably at most 2 equivalents, in particular at most 1 equivalent. For the condensation of two silane groups - (S) to form a disiloxane unit, theoretically, 0.5 equivalents of water are required according to the underlying net reaction.
Zusätzlich zu dem Wasser, das aus dem Wasserspendersystem (Komponente (B)) freigesetzt werden kann, ist Vernetzung durch Wasserzutritt aus der Atmosphäre oder durch künstliche Befeuchtung möglich, aber nicht zwingend erforderlich. Vor allem beim Durchvernetzen dicker Formkörper (meistens > 2 mm) wird das für die Vernetzung erforderliche Wasser vorzugsweise zumindest teilweise aus aus dem Wasserspendersystem (Komponente (B)) bereit gestellt, da die Diffusion entsprechender Wassermengen von außen mit größerer Schichtdicke des durchzuvernetzenden Formkörpers zunehmend lange dauert.In addition to the water that can be released from the water dispenser system (component (B)), crosslinking by water access from the atmosphere or by artificial humidification is possible, but not essential. Especially when crosslinking thick moldings (usually> 2 mm), the water required for the crosslinking is preferably at least partially made available from the water dispenser system (component (B)), since the diffusion of corresponding amounts of water from the outside with a larger layer thickness of the durchzuvernetzenden molding increasingly long lasts.
Der Zusammensetzung enthaltend die Komponenten (A) und (B) kann optional Katalysator zugesetzt werden wie beispielsweise Säuren, Basen oder Metallverbindungen. Beispiele für Katalysatoren sind Alkylbenzolsulfonsäuren, Carbonsäuren, Phosphorsäuremono- und -dikohlenwasserstoffester, Amin-, Amidin oder Guanidinbasen, Carbonate oder Hydrogencarbonate, Verbindungen des Titans, Bismuts oder Zinns wie Titan(IV)isopropylat oder Dibutyl- oder Dioctylzinndilaurat oder -oxid. Vorzugsweise wird das Verfahren mit weniger als 0,1 Gew-% zugesetzten Katalysator ausgeführt, bevorzugt ohne zugesetzten Katalysator, insbesondere ohne zinnhaltige Katalysatoren. Katalysatoren können so gewählt werden, dass die Vernetzung der Silangruppen -(S) und/oder die Freisetzung von Wasser aus dem Wasserspendersystem katalysiert wird. Fachleute können die Auswirkungen von individuellen Katalysatoren durch Vorversuche leicht ermitteln.The composition containing the components (A) and (B) may optionally be added with catalyst such as acids, bases or metal compounds. Examples of catalysts are alkylbenzenesulfonic acids, carboxylic acids, phosphoric acid mono- and dihydrocarbyl esters, amine, amidine or guanidine bases, carbonates or bicarbonates, compounds of titanium, bismuth or tin, such as titanium (IV) isopropylate or dibutyl or dioctyltin dilaurate or oxide. Preferably, the process is carried out with less than 0.1% by weight of added catalyst, preferably without added catalyst, in particular without tin-containing catalysts. Catalysts can be chosen to catalyze the crosslinking of the silane groups (S) and / or the release of water from the water delivery system. Experts can easily determine the effects of individual catalysts by preliminary experiments.
Die Erfindung kann ferner mit weiteren optionalen Zusätzen ausgeführt werden, wie Stabilisatoren (z. B. Antioxidantien), Farbstoffen, Pigmenten, Viskositätsminderern (z. B. Öle), Zusatz weiterer Polymere.The invention can be further carried out with further optional additives, such as stabilizers (eg antioxidants), dyes, pigments, viscosity reducers (eg oils), addition of further polymers.
Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf.All the above symbols of the above formulas each have their meanings independently of each other.
In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 0,10 MPa (abs.) und alle Temperaturen 20°C.In the following examples, unless otherwise indicated, all amounts and percentages are by weight, all pressures are 0.10 MPa (abs.) And all temperatures are 20 ° C.
BeispieleExamples
Material 1: Polymer (P)-[-(S)]s.Material 1: Polymer (P) - [- (S)] s.
Als Polymer (P)-[-(S)]s wurde ein Polyethen, gepfropft mit Vinyltrimethoxysilan verwendet. Es handelt sich dabei um Eltex A4040 (Fa. Ineos), das mit mit Vinyltrimethoxysilan gemäß der in
Komponente (B), enthaltend Wasserspendersystem (W1) und (W2) Component (B) containing water dispenser system (W1) and (W2)
Als Komponente (B) wurden Bernsteinsäureanhydrid (W1) beziehungsweise Dodecylamin (W2) zudosiert. Die Mengen sind im jeweiligen Beispiel angegeben.Succinic anhydride (W1) or dodecylamine (W2) were added as component (B). The amounts are given in the respective example.
Material 2: Komponente (B), enthaltend Primärprodukt (W12) – Herstellung aus (W1) und (W2)Material 2: Component (B) containing primary product (W12) - Production from (W1) and (W2)
-
Bernsteinsäureanhydrid + C12H23-NH2 → C12H23-N(H)-C(=O)-CH2CH2-C(=O)OH [4-(Dodecylamino)-4-oxobutansäure] Succinic anhydride + C 12 H 23 -NH 2 → C 12 H 23 -N (H) -C (= O) -CH 2 CH 2 -C (= O) OH [4- (dodecylamino) -4-oxobutanoic acid]
1,0 g (10 mmol) Bernsteinsäureanhydrid wurde in 250 mL Toluol suspendiert und 1 Äquivalent (10 mmol) Dodecylamin zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 3 h lang auf 80°C erhitzt, wobei eine klare Lösung entstand. Beim Abkühlen fiel langsam ein weißer Feststoff aus, der abfiltriert und mehrfach mit Toluol gewaschen wurde. Der am Vakuum getrocknete Feststoff (quantitative Ausbeute; Identität: 4-(Dodecylamino)-4-oxobutansäure, im Folgenden als „Material 2” bezeichnet) wird mittels NMR-Spektroskopie charakterisiert. 1H-NMR (300,13 MHz, d6-DMSO, 298 K): δ/ppm = 7,80 (m, 1H, CH2-NHCO); 2,99 (m, 2H, NH-CH2); 2,40 (t, 2H, CH2-CO-NH); 2,28 (t, 2H, CH2-COOH); 1,30 (m, 2H, NH-CH2-CH2-); 1,24 (m, 18H, -(CH2)9-CH3); 0,85 (t, 3H, CH3).1.0 g (10 mmol) of succinic anhydride was suspended in 250 ml of toluene and 1 equivalent (10 mmol) of dodecylamine was added. The reaction mixture was heated at 80 ° C for 3 hours to give a clear solution. Upon cooling, a white solid precipitates slowly, which is filtered off and washed several times with toluene. The vacuum-dried solid (quantitative yield; identity: 4- (dodecylamino) -4-oxobutanoic acid, hereinafter referred to as "material 2") is characterized by NMR spectroscopy. 1 H-NMR (300.13 MHz, d6-DMSO, 298 K): δ / ppm = 7.80 (m, 1 H, CH 2 -NHCO); 2.99 (m, 2H, NH-CH 2 ); 2.40 (t, 2H, CH 2 -CO-NH); 2.28 (t, 2H, CH 2 -COOH); 1.30 (m, 2H, NH-CH 2 -CH 2 -); 1.24 (m, 18H, - (CH 2 ) 9-CH 3 ); 0.85 (t, 3H, CH 3).
Material 3: Katalysatormasterbatch.Material 3: catalyst masterbatch.
Als Material 3 wurde ein Masterbatch bestehend aus 1 Gew-% Dibutylzinndilaurat (DBTL) und 99 Gew-% Polyethen (Eltex A4040) eingesetzt.As material 3, a masterbatch consisting of 1% by weight of dibutyltin dilaurate (DBTL) and 99% by weight of polyethene (Eltex A4040) was used.
Beispiele zur Vernetzung von Formkörpern mäßiger SchichtdickeExamples of crosslinking of shaped bodies of moderate layer thickness
Beispiel 1 (erfindungsgemäß) – getrennte Dosierung von (W1) und (W2). – Verfahrensschritte (i) und (ii)Example 1 (Inventive) - Separate Dosage of (W1) and (W2). - Process steps (i) and (ii)
Mischungsverhältnisse: Material 1 (99,3 Gew-%); Bernsteinsäureanhydrid (W1, 0,25 Gew-%); Dodecylamin (W2, 0,45 Gew-%). Verfahrensschritt (i) (thermoplastische Verarbeitung): Alle Einsatzstoffe wurden bei Raumtemperatur gründlich vermischt. Das Gemisch wurde in einen Brabender Mini Compounder KETSE 12/36 bei 2 D (bei 24 mm) dosiert (Dosierschnecke: 15 U/min; Extruderschnecken: 100 U/min; 5 Heizzonen, Temperaturprofil: 150-155-160-165-170°C → Düse; T1 = 170°C).Mixing ratios: material 1 (99.3% by weight); Succinic anhydride (W1, 0.25% by weight); Dodecylamine (W2, 0.45% by weight). Process step (i) (Thermoplastic processing): All feeds were thoroughly mixed at room temperature. The mixture was dosed into a Brabender Mini Compounder KETSE 12/36 at 2 D (at 24 mm) (dosing screw: 15 rpm, extruder screws: 100 rpm, 5 heating zones, temperature profile: 150-155-160-165-170 ° C → nozzle, T1 = 170 ° C).
Verfahrensschritt (ii) (Formgebung): Die Düse war mit einem Rundlochwerkzeug bestückt, das zylindrische Proben (Stränge) von 2,5 mm Durchmesser erzeugte.Process step (ii) (Shaping): The die was equipped with a round hole tool which produced cylindrical samples (strands) of 2.5 mm diameter.
Die Zusammensetzung wies einen Gehalt an gepfropften Vinyltrimethoxysilan-Einheiten (Gruppen -(S)) von 114 mmol/kg, an Bernsteinsäureanhydrid (W1) von 25 mmol/kg und an Dodecylamin (W2) von 24,5 mmol/kg auf. Die Menge an Wasser, die rechnerisch aus einer Kondensationsreaktion von (W1) mit (W2) zum cyclischen Imid freisetzbar ist, beträgt somit 24,5 mmol/kg (rund 0,2 Äquivalente bezogen auf die enthaltene Stoffmenge an Gruppen -(S)).The composition had a content of grafted vinyltrimethoxysilane units (Groups - (S)) of 114 mmol / kg, of succinic anhydride (W1) of 25 mmol / kg and of dodecylamine (W2) of 24.5 mmol / kg. The amount of water theoretically releasable from a condensation reaction of (W1) with (W2) to form the cyclic imide is thus 24.5 mmol / kg (approximately 0.2 equivalents based on the amount of groups of groups present - (S)) ,
Beispiel 2 (erfindungsgemäß) – getrennte Dosierung von (W1) und (W2). – Verfahrensschritte (i) und (ii)Example 2 (Inventive) - Separate Dosage of (W1) and (W2). - Process steps (i) and (ii)
Folgende Mischungsverhältnisse wurden gewählt: Material 1 (98,6 Gew-%); Bernsteinsäureanhydrid (W1, 0,5 Gew-%); Dodecylamin (W2, 0,9 Gew-%). Durchführung Verfahrensschritte (i) und (ii) wie in Beispiel 1; T1 = 170°C. Die Zusammensetzung wies einen Gehalt an gepfropften Vinyltrimethoxysilan-Einheiten (Gruppen -(S)) von 113 mmol/kg, an Bernsteinsäureanhydrid (W1) von 50 mmol/kg und an Dodecylamin (W2) von 49 mmol/kg auf. Die Menge an Wasser, die rechnerisch aus einer Kondensationsreaktion von (W1) mit (W2) zum cyclischen Imid freisetzbar ist, beträgt somit 49 mmol/kg (rund 0,4 Äquivalente bezogen auf die enthaltene Stoffmenge an Gruppen -(S)).The following mixing ratios were selected: material 1 (98.6% by weight); Succinic anhydride (W1, 0.5% by weight); Dodecylamine (W2, 0.9% by weight). Carrying out process steps (i) and (ii) as in Example 1; T1 = 170 ° C. The composition had a content of grafted vinyltrimethoxysilane units (groups - (S)) of 113 mmol / kg, of succinic anhydride (W1) of 50 mmol / kg and of dodecylamine (W2) of 49 mmol / kg. The amount of water theoretically releasable from a condensation reaction of (W1) with (W2) to form the cyclic imide is thus 49 mmol / kg (around 0.4 equivalents based on the amount of group (- S) contained).
Beispiel 3 (erfindungsgemäß) – Dosierung eines Primärprodukts (W12). – Verfahrensschritte (i) und (ii)Example 3 (according to the invention) - Dosing of a primary product (W12). - Process steps (i) and (ii)
Folgende Mischungsverhältnisse wurden gewählt: Material 1 (99,3 Gew-%); Material 2 (W12, 0,7 Gew-%). Durchführung Verfahrensschritte (i) und (ii) wie in Beispiel 1; T1 = 170°C. Die Zusammensetzung wies einen Gehalt an gepfropften Vinyltrimethoxysilan-Einheiten (Gruppen -(S)) von 114 mmol/kg und Material 2 (W12) von 24,7 mmol/kg auf. Die Menge an Wasser, die rechnerisch aus einer Kondensationsreaktion von (W12) zum cyclischen Imid freisetzbar ist, beträgt somit 24,7 mmol/kg (rund 0,2 Äquivalente bezogen auf die enthaltene Stoffmenge an Gruppen -(S)).The following mixing ratios were selected: material 1 (99.3% by weight); Material 2 (W12, 0.7% by weight). Carrying out process steps (i) and (ii) as in Example 1; T1 = 170 ° C. The composition had a content of grafted vinyltrimethoxysilane units (groups - (S)) of 114 mmol / kg and material 2 (W12) of 24.7 mmol / kg. The amount of water, calculated from a condensation reaction of (W12) is releasable to the cyclic imide, is thus 24.7 mmol / kg (about 0.2 equivalents based on the amount of substance contained in groups - (S)).
Beispiel 4 (nicht-erfindungsgemäßes Vergleichsbeispiel) – Weglassen von W1.Example 4 (noninventive comparative example) omission of W1.
Folgende Mischungsverhältnisse wurden gewählt: Material 1 (99,1 Gew-%); Dodecylamin (W2, 0,9 Gew-%). Durchführung analog Verfahrensschritten (i) und (ii) wie in Beispiel 1; T1 = 170°C.The following mixing ratios were selected: material 1 (99.1% by weight); Dodecylamine (W2, 0.9% by weight). Carrying out analogous process steps (i) and (ii) as in Example 1; T1 = 170 ° C.
Beispiel 5 (nicht-erfindungsgemäßes Vergleichsbeispiel) – Vergleichsprodukt ohne Wasserspender.Example 5 (noninventive comparative example) Comparison product without water dispenser.
Folgende Mischungsverhältnisse wurden gewählt: Material 1 (95 Gew-%); Material 3 (5 Gew-%). Durchführung analog den Verfahrensschritten (i) und (ii) wie in Beispiel 1; T1 = 170°C.The following mixing ratios were selected: material 1 (95% by weight); Material 3 (5% by weight). Procedure analogous to process steps (i) and (ii) as in Example 1; T1 = 170 ° C.
Verfahrensschritt (iii) – Vernetzung bei Temperatur T2 bzw. bei Temperaturprofil T2, T3 (erfindungsgemäße Beispiele) und analoge Anwendung des Verfahrensschrittes (iii) auf nicht-erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele:Process step (iii) crosslinking at temperature T2 or at temperature profile T2, T3 (inventive examples) and analogous application of process step (iii) to comparative examples according to the invention:
Die Stränge aus den Beispielen 1–5 wurden an atmosphärischer Luft in Röhrchen verschraubt und in einem Heizblock erhitzt. Vor Auslagerung (s. Tabelle 1, Zeile a – entspricht Zustand nach Verfahrensschritt (ii) und vor Verfahrensschritt (iii)) sowie nach definierten Auslagerungszeiten bei definierten Temperaturen T2 (Verfahrensschritt (iii)) wurden Proben aus der Strangmitte herausgeschnitten und einer Gelgehaltsbestimmung unterworfen; ferner wurde die Formstabilität bei der Auslagerung beurteilt (Zeilen b–k). Weitere Proben wurden in analoger Vorgehensweise einem stufenweisen Temperaturprogramm T2, T3 (Verfahrensschritt (iii)/alternative Ausführungsform) unterworfen, die Temperaturschritte sind in Tabelle 1 in ihrer Anwendungsreihenfolge und -dauer wiedergegeben, die Formstabilität wurde ebenfalls beurteilt (Zeilen l–s).The strands of Examples 1-5 were screwed into tubes in atmospheric air and heated in a heating block. Before swapping out (see Table 1, line a - corresponds to state after process step (ii) and before process step (iii)) and after defined swapping times at defined temperatures T2 (process step (iii)) samples were cut out of the strand center and subjected to a gel content determination; Furthermore, the dimensional stability was evaluated during the outsourcing (lines b-k). Further samples were subjected in analogous procedure to a stepwise temperature program T2, T3 (process step (iii) / alternative embodiment), the temperature steps are shown in Table 1 in their application order and duration, the dimensional stability was also evaluated (lines l-s).
Die Formstabilität wurde nach folgenden Kriterien beurteilt:
Beurteilung „++”: unveränderte Form.
Beurteilung „+”: Strang biegt sich leicht durch, Form bleibt aber als Strang erhalten (gebogene Zylinderform).
Beurteilung „„0”: Strang sinkt zusammen.
Beurteilung „–” Strangform wird zerstört.The dimensional stability was evaluated according to the following criteria:
Assessment "++": unchanged form.
Assessment "+": strand bends slightly, but form remains as a strand (curved cylinder shape).
Judgment "" 0 ": strand sinks together.
Assessment "-" strand shape is destroyed.
Gelgehalte wurden durch Extraktion nach
* erfindungsgemäßes Beispiel
** nicht-erfindungsgemäßes VergleichsbeispielGel contents were reduced by extraction
Inventive example
** non-inventive comparative example
Die Messungen in Zeilen a–k zeigen, dass mit den nicht-erfindungsgemäßen Ausführungsformen (Beispiele 4 und 5) eine hinreichende Vernetzung (d. h. vorzugsweise > 50% Gelgehalt, bevorzugt > 65%, besonders bevorzugt > 70%; vgl. Mindestanforderung
Das nicht-erfindungsgemäße Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel) zeigt, dass Gelgehalte von um 40% direkt nach Extrusion für entsprechende Zubereitungen ohne Wasserspender durchaus üblich sind, verarbeitet werden können und daher keinen Behinderungsgrund für die Ausführung der Erfindung darstellen. Der bereits vor Auslagerung vorhandene Gelgehalt wird hervorgerufen durch Wasser, das in den Einsatzstoffen vorhanden ist und/oder während der Prozessführung zutritt.Non-inventive Example 5 (Comparative Example) shows that gel contents of 40% directly after extrusion for corresponding formulations without water dispenser are quite common, can be processed and therefore do not constitute a hindrance to the practice of the invention. The gel content already present before aging is caused by water which is present in the starting materials and / or enters during the process control.
Beispiele zur Vernetzung von Formkörpern grober SchichtdickeExamples of crosslinking of shaped bodies of coarse layer thickness
Es wurden dieselben Mischungen eingesetzt wie in den Beispielen 1–5 beschrieben und im Verfahrensschritt (i) bei derselben Temperatur T1 von 170°C verarbeitet, jedoch wurde der Extruder im Verfahrensschritt (ii) nun mit einem quadratischen Lochwerkzeug ausgestattet, das Stränge mit quadratischem Querschnitt (Kantenlänge des Querschnittsquadratts: 7 mm) erzeugt. Tabelle 2 gibt die Beispiele wieder. Tabelle 2. Herstellung von Prüfkörperm mit großer Schichtdicke.
** nicht-erfindungsgemäßes VergleichsbeispielThe same mixtures were used as described in Examples 1-5 and processed in process step (i) at the same temperature T1 of 170 ° C, but the extruder was now equipped in step (ii) with a square hole tool, the strands with square cross section (Edge length of the cross-section square: 7 mm) generated. Table 2 gives the examples. Table 2. Preparation of Test Specimen with Large Film Thickness.
** non-inventive comparative example
Verfahrensschritt (iii) – Vernetzung bei Temperatur T2 bzw. bei Temperaturprofil T2, T3 (erfindungsgemäße Beispiele) und analoge Anwendung des Verfahrensschrittes (iii) auf nicht-erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele:Process step (iii) crosslinking at temperature T2 or at temperature profile T2, T3 (inventive examples) and analogous application of process step (iii) to comparative examples according to the invention:
Das jeweilige Produkt wurde unter unterschiedlichen Bedingungen ausgelagert. Die Vernetzungskinetik wurde dabei in Abhängigkeit von der Schichtdicke gemessen: Schicht 1, Oberfläche bis 1 mm Tiefe; Schicht 2, 1 mm bis 2 mm Tiefe; Schicht 3, kompletter Kern (2 mm bis 3,5 mm Tiefe).The respective product was outsourced under different conditions. The crosslinking kinetics was measured as a function of the layer thickness: layer 1, surface up to 1 mm depth; Layer 2, 1 mm to 2 mm deep; Layer 3, complete core (2 mm to 3.5 mm depth).
Tabelle 4 zeigt die im Verfahrensschritt (iii) angewendeten Temperaturen T2 bzw. T2 und T3, z. T. mit Temperaturzwischenschritten, und die Anwendungsdauern der Temperaturen sowie die resultierenden Ergebnisse für die Vernetzung. Die Stränge aus den Beispielen 6–10 wurden an atmosphärischer Luft in Röhrchen verschraubt und in einem Heizblock erhitzt. Vor Auslagerung sowie nach definierten Auslagerungszeiten bei definierten Temperaturen wurden die beschriebenen Schichten von den Strängen abgehobelt und einer Gelgehaltsbestimmung unterworfen; ferner wurde die Formstabilität bei der Auslagerung beurteilt (s. Tabelle 4). Die Formstabilität wurde nach denselben Kriterien wie oben beurteilt. Tabelle 4. Gelgehalte in % nach Anwendung der jeweils angegebenen Auslagerungsbedingungen.
** nicht-erfindungsgemäßes VergleichsbeispielTable 4 shows the temperatures used in step (iii) T2 and T2 and T3, z. T. with intermediate temperature steps, and the application times of the temperatures and the resulting results for the crosslinking. The strands of Examples 6-10 were bolted to atmospheric air in tubes and heated in a heating block. Before outsourcing and after defined aging times at defined temperatures, the layers described were stripped of the strands and subjected to a gel content determination; Furthermore, the dimensional stability was evaluated during the outsourcing (see Table 4). The dimensional stability was evaluated according to the same criteria as above. Table 4. Gel contents in% after application of the respectively specified outsourcing conditions.
** non-inventive comparative example
Die erfindungsgemäßen Beispiele 11, 12 und 13 zeigen, wie mithilfe des beschriebenen Verfahrens und Zusammensetzung eine Vernetzung bis in dicke Schichten realisiert werden kann, ohne Wasser von außen durch Diffusion zuführen zu müssen. Demgegenüber zeigen die nicht-erfingungsgemäßen Beispiele 14 und 15 (Vergleichsbeispiele), dass ohne Wasserzutritt und ohne internen Wasserspender keine gute Durchvernetzung erzielt wird.Examples 11, 12 and 13 according to the invention show how, with the aid of the method and composition described, crosslinking up to thick layers can be achieved without having to supply water from outside by diffusion. By contrast, Examples 14 and 15 (Comparative Examples), which are not in accordance with the invention, show that good accessibility is not achieved without water access and without internal water dispensers.
Beispiel 16. Vernetzung mit zusätzlicher Wasserzufuhr von außen durch Diffusion (erfindungsgemäß). – Verfahrensschritt (iii)Example 16. Crosslinking with additional external water supply by diffusion (according to the invention). - Process step (iii)
Der Strang aus Beispiel 7 wurde in flüssigem Wasser bei einer Temperatur T2 von 120°C (verschlossenes Druckrohr, selbsteinstellender Druck) 60 Minuten lang ausgelagert. Der Strang wurde abgetrocknet. Für die einzelnen Schichten wurden hernach folgende Gelgehalte gemessen: Schicht 1, 71%; Schicht 2, 71%; Schicht 3, 71%. Dieses Beispiel zeigt im Vergleich zu Beipiel 12, dass die Vernetzung optional durch Wasserzufuhr via Diffusion weiter beschleunigt werden kann.The strand of Example 7 was aged in liquid water at a temperature T2 of 120 ° C (sealed pressure tube, self-adjusting pressure) for 60 minutes. The strand was dried. For the individual layers were subsequently measured for the following gel contents: layer 1, 71%; Layer 2, 71%; Layer 3, 71%. This example shows, in comparison to example 12, that the crosslinking can optionally be further accelerated by the introduction of water via diffusion.
In erster Linie zeigen die Beispiele, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch das beschriebene Wasserspendersystem eine Vernetzung bei einer Temperatur möglich ist, die unterhalb des Polymerschmelzpunkts und unterhalb der zuvor angewendeten Verarbeitungstemperatur liegt, so dass eine Nachvernetzung durch unter Formerhaltung möglich ist.In the first place, the examples show that with the process according to the invention, crosslinking is possible at a temperature below the polymer melting point and below the previously applied processing temperature by the described water-dispensing system, so that subsequent crosslinking is possible through retention of shape.
Die Beispiele zeigen Fachleuten ferner, wie durch einfache orientierende Experimente durch Variation der Menge an Wasserspender (Komponente (B), vergleiche Beispiel 1 versus Beispiel 2 bzw. Beispiel 6 versus Beispiel 7) und der Auslagerungstemperatur gewünschte Vernetzungsgrade angesteuert werden können.The examples further demonstrate to those skilled in the art how to drive desired levels of crosslinking by simple orienting experiments by varying the amount of water dispensers (component (B), compare Example 1 versus Example 2 or Example 6 versus Example 7) and the aging temperature.
Die Beispiele zeigen, dass die oben beschriebene, geeignete Wahl der Reste R4, R5 und R6 hinsichtlich der Gesamtzahl der in diesen Resten enthaltenen Kohlenstoffatome eine bessere Verarbeitung der beschriebenen Zusammensetzung erlaubt. Dies unterscheidet die vorliegende Erfindung von der Schrift
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2006/0258796 A1 [0004, 0004] US 2006/0258796 A1 [0004, 0004]
- EP 149782 [0005] EP 149782 [0005]
- WO 85/03080 [0005] WO 85/03080 [0005]
- WO 2009/012069 A1 [0006, 0006, 0077, 0077, 0077] WO 2009/012069 A1 [0006, 0006, 0077, 0077, 0077]
- WO 2009/058545 A2 [0006, 0006] WO 2009/058545 A2 [0006, 0006]
- WO 2009/033908 A2 [0054] WO 2009/033908 A2 [0054]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DIN EN 579 [0047] DIN EN 579 [0047]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020094453A1 (en) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Delo Industrie Klebstoffe Gmbh & Co. Kgaa | Moisture-curable single-component compound, and method for joining, casting and coating using said compound |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985003080A1 (en) | 1984-01-06 | 1985-07-18 | Neste Oy | Procedure for manufacturing shaped articles containing cross-linked polyolefin |
EP0149782A2 (en) | 1983-12-12 | 1985-07-31 | Franco Gimpel | Crosslinkable polyolefin compositions containing crystalline zeolites |
US20060258796A1 (en) | 2005-05-13 | 2006-11-16 | General Electric Company | Crosslinked polyethylene compositions |
WO2009012069A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Dow Global Technologies Inc. | In-situ method of generating through ring-closing dehydration reactions of organic compounds water for moisture crosslinking of polyolefins |
WO2009033908A2 (en) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Wacker Chemie Ag | Moisture cross-linkable polymers based on alpha-heteroatom substituted silanes |
WO2009058545A2 (en) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Dow Global Technologies Inc. | In situ moisture generation and use of polyfunctional alcohols for crosslinking of silane-functionalized resins |
-
2011
- 2011-01-04 DE DE102011002440A patent/DE102011002440A1/en not_active Withdrawn
- 2011-12-20 WO PCT/EP2011/073470 patent/WO2012093031A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0149782A2 (en) | 1983-12-12 | 1985-07-31 | Franco Gimpel | Crosslinkable polyolefin compositions containing crystalline zeolites |
WO1985003080A1 (en) | 1984-01-06 | 1985-07-18 | Neste Oy | Procedure for manufacturing shaped articles containing cross-linked polyolefin |
US20060258796A1 (en) | 2005-05-13 | 2006-11-16 | General Electric Company | Crosslinked polyethylene compositions |
WO2009012069A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Dow Global Technologies Inc. | In-situ method of generating through ring-closing dehydration reactions of organic compounds water for moisture crosslinking of polyolefins |
WO2009033908A2 (en) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Wacker Chemie Ag | Moisture cross-linkable polymers based on alpha-heteroatom substituted silanes |
WO2009058545A2 (en) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Dow Global Technologies Inc. | In situ moisture generation and use of polyfunctional alcohols for crosslinking of silane-functionalized resins |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DIN EN 579 |
Norm DIN EN ISO 15875-2 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020094453A1 (en) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Delo Industrie Klebstoffe Gmbh & Co. Kgaa | Moisture-curable single-component compound, and method for joining, casting and coating using said compound |
DE102018127854A1 (en) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Delo Industrie Klebstoffe Gmbh & Co. Kgaa | Moisture-curable one-component composition and method for joining, casting and coating using the composition |
US11970638B2 (en) | 2018-11-08 | 2024-04-30 | Delo Industrie Klebstoffe Gmbh & Co. Kgaa | Moisture-curable one-pack composition and method for joining, casting and coating using the composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012093031A1 (en) | 2012-07-12 |
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