DE10257077A1 - Polyamide composition, used for making molding, preferably for on-line lacquering, e.g. vehicle body component, contains graft polymer, mineral particles and polyester-ether-amide or block polymer, preferably as antistatic formulation - Google Patents
Polyamide composition, used for making molding, preferably for on-line lacquering, e.g. vehicle body component, contains graft polymer, mineral particles and polyester-ether-amide or block polymer, preferably as antistatic formulation Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft schlagzähmodifizierte Polyamid-Zusammensetzungen und daraus hergestellte Formteile, die sich insbesondere zur direkten Online-Lackierung ohne vorherige Behandlung des Formteiles mit einem elektrisch leitfähigen Primersystem eignen sowie die online lackierten Formteile.The invention relates to impact modified Polyamide compositions and moldings made therefrom, the in particular for direct online painting without prior Treatment of the molded part with an electrically conductive primer system own as well as the molded parts painted online.
Aus der
Aus
In
Allgemein bekannt ist ferner der
Einsatz von feinteiligen anorganischen Materialien in bestimmten
Polymer-Zusammensetzungen, insbesondere in Polycarbonat-Zusammensetzungen.
Die anorganischen Materialien werden in diesen Zusammensetzungen
beispielsweise als Verstärkungsstoff
zur Erhöhung
der Steifigkeit und Zugfestigkeit, zur Erhöhung der Dimensionsstabilität bei Temperaturschwankungen,
zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften
oder – in
flammwidrigen Materialien – auch
als Flammschutzsynergist eingesetzt. Verwendet werden sowohl mineralische
als auch künstlich
gewonnene Materialien. So werden in der
Aus der WO 01/34703 sind schlagzähmodifizierte Polyethylenterephthalat/Polycarbonat Blends bekannt, die sich zur Online-Lackierung eignen. Polyamid-Blends werden nicht beschrieben.WO 01/34703 are impact modified Polyethylene terephthalate / polycarbonate blends known to be the Suitable for online painting. Polyamide blends are not described.
Bekannt für einige direkt lackierbare
online/inline-Anwendungen ist das Noryl® GTX
der General Electric Plastics (vgl.
Karosserieaußenteile aus Kunststoffen müssen in der Regel lackiert werden. Im Falle wagenfarbig eingefärbter Kunststoffe werden die daraus hergestellten Karosserieanbauteile in der Regel mit einer oder mehreren Schichten durchsichtiger Lacke überzogen. Im Falle nicht wagenfarbig eingefärbter Kunststoffe werden die daraus hergestellten Karosserieanbauteile mit mehreren Lackschichten lackiert, wobei mindestens eine der Schichten farbgebend ist (Decklack). Je nach Wärmeformbeständigkeit der Kunststoffe wird hier zwischen unterschiedlichen Verfahren unterschieden, die im Zeitpunkt der Anbringung der Kunststoffanbauteile an das Karosserieaußenteil differieren. Wenn die Kunststoffanbauteile den gesamten Lackierprozeß mit durchlaufen, spricht man allgemein von einer „online" Lackierung, die die höchste Anforderung an die Wärmeformbständigkeit des Kunststoffes stellt. Bei der sogenannten „inline" Lackierung wird das Kunststoffanbauteil nach der sogenannten Kathoden Tauch Lackierung (KTL) an das Karosserieaußenteil montiert und in die Lackierstraße eingebracht. Bei der sogenannten „off-live" Lackierung wird das gesamte Kunststoffanbauteil außerhalb der Lackierstraße bei geringen Temperaturen lackiert und erst anschließend an das Karosserieaußenteil montiert.Body parts made of plastics must be in usually be painted. In the case of car-colored plastics body parts manufactured from it are usually covered with one or more layers of clear lacquer. In the case of plastics that are not colored in a car color, the body parts made from it with several layers of paint painted, with at least one of the layers giving color (top coat). Depending on the heat resistance plastics are differentiated here between different processes, at the time of attaching the plastic add-on parts to the outer body part differ. If the plastic add-on parts go through the entire painting process, speak one generally of an "online" painting, the the highest Requirement for heat resistance of the plastic. With the so-called "inline" painting, the plastic add-on part after the so-called cathode dip painting (KTL) on the body part assembled and placed in the painting line. With the so-called "off-live" painting the entire plastic add-on part outside the painting line at low Painted temperatures and only then to the body part assembled.
Der „online"-Prozess wird von der Automobilindustrie bevorzugt, da er die Arbeitsschritte minimiert und außerdem die beste Farbanpassung von Kunststoff und Blech erreicht wird. Bei diesem Verfahren werden Temperaturen von bis zu 205°C erreicht, so dass hohe Anforderungen an die Wärmeformbeständigkeit des Formteils gestellt werden.The "online" process is preferred by the automotive industry because it minimizes the work steps and also achieves the best color matching of plastic and sheet metal Temperatures of up to 205 ° C are reached, so that high demands are placed on the heat resistance of the molded part.
Wenn es gelingt einen Kunststoff so zu modifizieren, dass sein spezifischer Widerstand so gering wird, dass er, ohne vorherige Behandlung mit einem leitfähigen Primersystem, in der elektrostatischen Lackierung verwendet werden kann, so umgeht man einen Produktionsschritt.If a plastic succeeds to modify so that its resistivity is so low is that, without prior treatment with a conductive primer system, can be used in electrostatic painting one production step.
Zusätzliche Anforderungen, die an Karosserieanbauteile aus Kunsstoff gestellt werden, sind gute Steifigkeit, geringe thermische Ausdehnung sowie Nachschwin dung, gute Oberflächenqualität, gute Lackierbarkeitund gute Chemikalienbeständigkeit. Zudem müssen die zur Herstellung der Karosserieaußenteile verwendeten Formassen eine gute Fließfähigkeit in der Schmelze aufweisen.Additional requirements that placed on plastic body parts are good Rigidity, low thermal expansion and post-shrinkage, good surface quality, good Paintability and good chemical resistance. In addition, the molding compounds used to manufacture the exterior body parts good fluidity have in the melt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Polyamidformmassen mit reduziertem spezifischen Widerstand zur Verfügung zu stellen, die eine Eigenschaftskombination von guter Wärmeformbeständigkeit, Schlagzähigkeit erhöhter Reißdehnung bei gleichzeitig gutem Verarbeitungsverhalten aufweisen.Object of the present invention was to make polyamide molding compounds with reduced specific resistance to disposal to provide a combination of properties of good heat resistance, impact resistance increased elongation at break with good processing behavior at the same time.
Die Aufgabe wurde gelöst durch eine Polymer-Zusammensetzung enthaltendThe task was solved by containing a polymer composition
- (A) 40–99, vorzugsweise 45–95, besonders bevorzugt 50–85, insbesondere 50 bis 80 Gew.-Teile Polyamid(A) 40-99, preferably 45-95, particularly preferably 50-85, in particular 50 to 80 parts by weight of polyamide
- (B) 0,5–50, vorzugsweise 1–40, besonders bevorzugt 1–30, insbesondere 5 bis 25 Gew.-Teile Pfropfpolymerisat(B) 0.5-50, preferably 1-40, particularly preferably 1-30, in particular 5 to 25 parts by weight of graft polymer
- (C) 0,1–30, vorzugsweise 1–20, besonders bevorzugt 2–15, insbesondere 4–13 Gew.-Teile mineralische Partikel(C) 0.1-30, preferably 1-20, particularly preferably 2-15, especially 4-13 Parts by weight of mineral particles
- (D) 0–1,5 Gew.-Teile elektrisch leitfähige Kohlenstoffpartikel(D) 0-1.5 Parts by weight of electrically conductive Carbon particles
- (E) 0,1–15, vorzugsweise 1–12 besonders bevorzugt 2–10 Gew. Teile enthaltend mindestens ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe der Polyesteretheramide, Polyester-ether-Blockcopolymeren, Polyamid-Polyetherblockpolymere.(E) 0.1-15, preferably 1-12 particularly preferably 2-10 Parts by weight containing at least one polymer selected from the group of polyester ether amides, polyester ether block copolymers, Polyamide Polyetherblockpolymere.
Die Zusammensetzung kann als weitere Komponenten Verträglichkeitsvermittler (Komponente F) und/oder Vinyl(co)polymerisat (Komponente G) enthalten, Phenol-Formaldehyd-Harz (H) und übliche Polymeradditive (J) enthalten.The composition can be further Compatibility agent components Contain (component F) and / or vinyl (co) polymer (component G), Phenol-formaldehyde resin (H) and usual Polymer additives (J) included.
Vorzugsweise sind Pfropfpolymerisate
auf Basis von Ethylen-Propylen Kautschuken (EPR) oder Kautschuken
auf Basis Ethylen-Propylen und nichtkonjugiertem Dien (EPDM) gemäß
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin auch die Online-lackierten Formteile erhältlich aus den obengenannten Zusammensetzungen.The invention further relates to the online lacquered molded parts are also available from the above Compositions.
Es wurde gefunden, dass ein Kunststoff mit obiger Zusammensetzung eine ausgezeichnete Wärmeformbeständigkeit zeigt und aufgrund dieser ein Einsatz in „online"-Lackierprozessen gut möglich ist. Außerdem weist er eine Class-A Oberfläche, hohe Steifigkeit und hervorragende Chemikalienresistenz auf.It was found that a plastic with the above composition shows an excellent heat resistance and due to this one use in "online" painting processes quite possible is. Moreover it has a Class A surface, high rigidity and excellent chemical resistance.
Weiterhin wurde gefunden, dass die Kombination von Leitrußen mit mindestens einem Polymer ausgewählt aus Polyesteretheramiden und Polyether-Ester-Blockcopolymeren für die Leitfähigkeitsausrüstung besonders gut geeignet sind.Furthermore, it was found that the Combination of carbon blacks with at least one polymer selected from polyester ether amides and polyether-ester block copolymers especially for conductivity equipment are well suited.
Die erfindungsgemäß geeigneten Komponenten der Polymer-Zusammensetzung werden nachfolgend beispielhaft erläutert.The components of the Polymer compositions are explained below by way of example.
Komponente Acomponent A
Erfindungsgemäß geeignete Polyamide (Komponente A) sind bekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar.Polyamides (component A) are known or can be prepared by processes known from the literature.
Erfindungsgemäß geeignete Polyamide sind bekannte Homopolyamide, Copolyamide und Mischungen dieser Polyamide. Es können dies teilkristalline und/oder amorphe Polyamide sein. Als teilkristalline Polyamide sind Polyamid-6, Polyamid-6,6, Mischungen und entsprechende Copolymerisate aus diesen Komponenten geeignet. Weiterhin kommen teilkristalline Polyamide in Betracht, deren Säurekomponente ganz oder teilweise aus Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure und/oder Korksäure und/oder Sebacinsäure und/oder Azelainsäure und/oder Adipinsäure und/oder Cyclohexandicarbonsäure, deren Diaminkomponente ganz oder teilweise aus m- und/oder p-Xylylendiamin und/oder Hexamethylendiamin und/oder 2,2,4-Trimethylhexa-methylendiamin und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin und/oder Isophorondiamin besteht und deren Zusammensetzung prinzipiell bekannt ist.Suitable polyamides according to the invention are known homopolyamides, copolyamides and mixtures of these polyamides. It can these are partially crystalline and / or amorphous polyamides. As semi-crystalline Polyamides are polyamide-6, polyamide-6,6, mixtures and corresponding copolymers suitable from these components. Furthermore come partially crystalline Consider polyamides, their acid component wholly or partly of terephthalic acid and / or isophthalic acid and / or suberic and / or sebacic acid and / or azelaic acid and / or adipic acid and / or cyclohexanedicarboxylic acid, the diamine component wholly or partly of m- and / or p-xylylenediamine and / or hexamethylenediamine and / or 2,2,4-trimethylhexa-methylenediamine and / or 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine and / or isophoronediamine and whose composition is known in principle.
Außerdem sind Polyamide zu nennen, die ganz oder teilweise aus Lactamen mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen im Ring, gegebenenfalls unter Mitverwendung einer oder mehrerer der oben genannten Ausgangskomponenten, hergestellt werden.Polyamides should also be mentioned, all or part of lactams with 7 to 12 carbon atoms in the ring, optionally with the use of one or more of the above-mentioned starting components.
Besonders bevorzugte teilkristalline Polyamide sind Polyamid-6 und Polyamid-6,6 und ihre Mischungen. Als amorphe Polyamide können bekannte Produkte eingesetzt werden. Sie werden erhalten durch Polykondensation von Diaminen wie Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin, 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, m- und/oder p-Xylylendiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)methan, Bis-(4-aminocyclohexyl)-propan, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethan, 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin, 2,5- und/oder 2,6-Bis-(aminomethyl)-norbornan und/oder 1,4-Diaminomethylcyclohexan mit Dicarbonsäuren wie Oxalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Decandicarbonsäure, Heptadecandicarbonsäure, 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethyladipinsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure.Particularly preferred partially crystalline polyamides are polyamide-6 and polyamide-6,6 and their mixture Known products can be used as amorphous polyamides. They are obtained by polycondensation of diamines such as ethylene diamine, hexamethylene diamine, decamethylene diamine, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene diamine, m- and / or p-xylylenediamine, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, bis - (4-aminocyclohexyl) propane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine, 2,5- and / or 2,6-bis- (Aminomethyl) norbornane and / or 1,4-diaminomethylcyclohexane with dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, azelaic acid, decanedicarboxylic acid, heptadecanedicarboxylic acid, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethyladipic acid, isophthalic acid and terephthalic acid.
Auch Copolymere, die durch Polykondensation mehrerer Monomere erhalten werden, sind geeignet, ferner Copolymere, die unter Zusatz von Aminocarbonsäuren wie e-Aminocapronsäure, w-Aminoundecansäure oder w-Aminolaurinsäure oder ihren Lactamen, hergestellt werden.Also copolymers by polycondensation several monomers are obtained are also copolymers, those with the addition of amino carboxylic acids such as e-aminocaproic acid, w-aminoundecanoic acid or w-amino lauric acid or their lactams.
Besonders geeignete amorphe Polyamide sind die Polyamide hergestellt aus Isophthalsäure, Hexamethylendiamin und weiteren Diaminen wie 4,4-Diaminodicyclohexylmethan, Isophorondiamin, 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexa-methylendiamin, 2,5- und/oder 2,6-Bis-(aminomethyl)-norbornen; oder aus Isophthalsäure, 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan und ε-Caprolactam; oder aus Isophthalsäure, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethan und Laurinlactam; oder aus Terephthal säure und dem Isomerengemisch aus 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin.Particularly suitable amorphous polyamides are the polyamides made from isophthalic acid, hexamethylene diamine and further diamines such as 4,4-diaminodicyclohexylmethane, isophoronediamine, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexa-methylenediamine, 2,5- and / or 2,6-bis- (aminomethyl) -norbornene; or from isophthalic acid, 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane and ε-caprolactam; or from isophthalic acid, 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexylmethane and laurolactam; or from terephthalic acid and the mixture of isomers 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene diamine.
Anstelle des reinen 4,4'-Diaminodicyclohexylmethans
können
auch Gemische der Stellungsisomeren Diamindicyclohexalmethane eingesetzt
werden, die sich zusammensetzen aus
Die Polyamide weisen vorzugsweise eine relative Viskosität (gemessen an einer 1 gew.-%igen Lösung in m-Kresol bei 25°C) von 2,0 bis 5,0, besonders bevorzugt von 2,5 bis 4,0 auf.The polyamides preferably have a relative viscosity (measured on a 1 wt .-% solution in m-cresol at 25 ° C) of 2.0 to 5.0, particularly preferably from 2.5 to 4.0.
Die Polyamide können allein oder in beliebiger Mischung untereinander in Komponente A enthalten sein.The polyamides can be used alone or in any Mixture with one another can be contained in component A.
Komponente Bcomponent B
Die Komponente B umfasst ein oder
mehrere kautschukmodifizierte Pfropfpolymerisate. Das kautschukmodifizierte
Pfropfpolymerisat B umfasst ein statistisches (Co)-polymerisat aus Vinylmonomeren
B.1, vorzugsweise gemäß B.1.1
und B.1.2, sowie einen mit Vinylmonomeren, vorzugsweise gemäß B.1.1
und B.1.2 gepfropften Kautschuk B.2. Die Herstellung von B erfolgt
in bekannter Weise durch radikalische Polymerisation, z.B. nach
einem Emulsions-, Masse- oder Lösungs-
oder Masse-Suspensions-Polymerisationsverfahren
, wie z.B. in den
Bevorzugt sind ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von 5 bis 95, vorzugsweise 20 bis 90 Gew.-% wenigstens eines Vinylmonomeren B.1 auf 95 bis 5, vorzugsweise 80 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Pfropfgrundlagen B.2 mit Glasübergangstemperaturen < 10°C, vorzugsweise < -10°C.One or more graft polymers are preferred from 5 to 95, preferably 20 to 90% by weight of at least one vinyl monomer B.1 to 95 to 5, preferably 80 to 10 wt .-% of one or more Graft bases B.2 with glass transition temperatures <10 ° C, preferably <-10 ° C.
Bevorzugte Monomere B.1.1 sind Styrol, α-Methylstyrol, halogen- oder alkylkernsubstituierte Styrole wie p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol, (Meth)acrylsäure-C1-C8-alkylester wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und tert.-Butylacrylat. Bevorzugte Monomere B.1.2 sind ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril, Methacrylnitril, (Meth)-Acrylsäure-C1-C8-alkylester wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren wie Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-maleinimid oder Mischungen davon.Preferred monomers B.1.1 are styrene, α-methylstyrene, halogen- or alkyl nucleus-substituted styrenes such as p-methylstyrene, p-chlorostyrene, (meth) acrylic acid C 1 -C 8 -alkyl esters such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate and tert-butyl acrylate. Preferred monomers B.1.2 are unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methacrylonitrile, (meth) -acrylic acid-C 1 -C 8 -alkyl esters such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, derivatives (such as anhydrides and imides) of unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride and N-phenyl-maleimide or mixtures thereof.
Besonders bevorzugte Monomere B.1.1 sind Styrol, α-Methylstyrol und/oder Methylmethacrylat, besonders bevorzugte Monomere B.1.2 sind Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid und/oder Methylmethacrylat.Particularly preferred monomers B.1.1 are styrene, α-methylstyrene and / or methyl methacrylate, particularly preferred monomers B.1.2 are acrylonitrile, maleic anhydride and / or methyl methacrylate.
Besonders bevorzugte Monomere sind B.1.1 Styrol und B.1.2 Acrylnitril.Monomers are particularly preferred B.1.1 styrene and B.1.2 acrylonitrile.
Für die kautschukmodifizierten Pfropfpolymerisate B geeignete Kautschuke B.2 sind beispielsweise Dienkautschuke, Acrylat-, Polyurethan-, Silikon-, Chloropren- und Ethylen/Vinylacetat-Kautschuke. Ebenso sind Komposite aus verschiedenen der genannten Kautschuke als Pfropfgrundlagen geeignet.For the rubber-modified graft polymers B suitable rubbers B.2 are, for example, diene rubbers, acrylate, polyurethane, Silicone, chloroprene and ethylene / vinyl acetate rubbers. Likewise are Composites from various of the rubbers mentioned as graft bases suitable.
Bevorzugte Kautschuke B.2 sind Dienkautschuke (z.B. auf Basis Butadien, Isopren etc.) oder Gemische von Dienkautschuken oder Copolymerisate von Dienkau tschuken oder deren Gemischen mit weiteren copolymerisierbaren Vinylmonomeren (z.B. gemäß B.1.1 und B.1.2), mit der Maßgabe, dass die Glasübergangstemperatur der Komponente B.2 unterhalb 10°C, vorzugsweise unterhalb -10°C liegt. Besonders bevorzugt wird reiner Polybutadienkautschuk. Weitere copolymerisierbare Monomere können bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30, insbesondere bis zu 20 Gew.-% (bezogen auf die Kautschukgrundlage B.2) in der Kautschukgrundlage enthalten sein.Preferred rubbers B.2 are diene rubbers (for example based on butadiene, isoprene etc.) or mixtures of diene rubbers or copolymers of diene rubber or their mixtures with other copolymerizable vinyl monomers (for example in accordance with B.1.1 and B.1.2), with the proviso that the glass over transition temperature of component B.2 is below 10 ° C, preferably below -10 ° C. Pure polybutadiene rubber is particularly preferred. Further copolymerizable monomers can contain up to 50% by weight, preferably up to 30, in particular up to 20% by weight (based on the rubber base B.2) in the rubber base.
Geeignete Acrylatkautschuke gemäß B.2 der Polymerisate B sind vorzugsweise Polymerisate aus Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf B.2 anderen polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten polymerisierbaren Acrylsäureestern gehören C1 bis C8-Alkylester, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester; Halgoenalkylester, vorzugsweise Halogen-C1-C8-alkylester, wie Chlorethylacrylat sowie Mischungen dieser Monomeren.Suitable acrylate rubbers according to B.2 of the polymers B are preferably polymers made from acrylic acid alkyl esters, optionally with up to 40% by weight, based on B.2, of other polymerizable, ethylenically unsaturated monomers. The preferred polymerizable acrylic acid esters include C 1 to C 8 alkyl esters, for example methyl, ethyl, butyl, n-octyl and 2-ethylhexyl esters; Halgoenalkyl esters, preferably halogen C 1 -C 8 alkyl esters, such as chloroethyl acrylate and mixtures of these monomers.
Bevorzugte "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestern gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage B.2 dienen können, sind z. B. Acrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl-C1-C6-alkylether, Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage B.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens 60 Gew.% aufweisen.Preferred "other" polymerizable, ethylenically unsaturated monomers which, in addition to the acrylic acid esters, can optionally be used to prepare the graft base B.2 are, for. B. acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, acrylamides, vinyl C 1 -C 6 alkyl ethers, methyl methacrylate, butadiene. Preferred acrylate rubbers as graft base B.2 are emulsion polymers which have a gel content of at least 60% by weight.
Weitere geeignete Pfropfgrundlagen
gemäß B.2 sind
Silikonkautschuke mit pfropfaktiven Stellen, wie sie in den
Der Gelgehalt der Pfropfgrundlage B.2 wird bei 25°C in einem geeigneten Lösungsmittel bestimmt (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).The gel content of the graft base B.2 is at 25 ° C in a suitable solvent determined (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymer Analytics I and II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-1796) bestimmt werden.The average particle size d 50 is the diameter above and below which 50% by weight of the particles lie. It can be determined by means of ultracentrifuge measurement (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. and Z. Polymer 250 (1972), 782-1796).
Die Komponente B kann, falls erforderlich und wenn dadurch die Kautschukeigenschaften der Komponente B.2 nicht beeinträchtigt werden, zusätzlich noch geringe Mengen, üblicherweise weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf B.2, vernetzend wirkender ethylenisch ungesättigter Monomeren enthalten. Beispiele für solche vernetzend wirkenden Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Alkylendiol-di(meth)-acrylate, Polyester-di(meth)-acrylate, Divinylbenzol, Trivinylbenzol, Trivinylcyanurat, Triallylcyanurat, Allyl-(meth)-acrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Triallyphosphat und Diallylphthalat.Component B can, if necessary and if this does not result in the rubber properties of component B.2 impaired be, in addition still small amounts, usually less than 5% by weight, preferably less than 2% by weight on B.2, contain crosslinking ethylenically unsaturated monomers. examples for such crosslinking monomers are more unsaturated esters Monocarboxylic acids with 3 to 8 carbon atoms and unsaturated monohydric alcohols with 3 to 12 carbon atoms, or saturated Polyols with 2 to 4 OH groups and 2 to 20 C atoms, polyunsaturated heterocyclic Compounds, polyfunctional vinyl compounds, such as alkylenediol di (meth) acrylates, Polyester di (meth) acrylates, divinylbenzene, trivinylbenzene, trivinylcyanurate, Triallyl cyanurate, allyl (meth) acrylate, Diallyl maleate, diallyl fumarate, triallyphosphate and diallyl phthalate.
Bevorzugte vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diallylphthalat und heterocyclische Verbindungen, die mindestens drei ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen.Preferred crosslinking monomers are Allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate and heterocyclic compounds containing at least three ethylenically unsaturated groups exhibit.
Das kautschukmodifizierte Pfropfpolymerisat B wird im Falle der Herstellung mittels Masse- oder Lösungs- oder Masse-Suspensionspolymerisation erhalten durch Pfropfpolymerisation von 50 bis 99, bevorzugt 65 bis 98, besonders bevorzugt 75 bis 97 Gew.-Teilen eines Gemischs aus 50 bis 99, bevorzugt 60 bis 95 Gew.-Teilen Monomeren gemäß B.1.1 und 1 bis 50, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-Teilen Monomeren gemäß B.1.2 in Gegenwart von 1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 35, besonders bevorzugt 2 bis 15, insbesondere 2 bis 13 Gew.-Teilen der Kautschukkomponente B.2.The rubber-modified graft polymer B is in the case of manufacture by mass or solution or Bulk suspension polymerization obtained by graft polymerization from 50 to 99, preferably 65 to 98, particularly preferably 75 to 97 Parts by weight of a mixture of 50 to 99, preferably 60 to 95 parts by weight Monomers according to B.1.1 and 1 to 50, preferably 5 to 40 parts by weight of monomers according to B.1.2 in Presence of 1 to 50, preferably 2 to 35, particularly preferred 2 to 15, in particular 2 to 13 parts by weight of the rubber component B.2.
Der mittlere Teilchendurchmesser d50 der gepfropften Kautschukteilchen weist im Allgemeinen Werte von 0,05 bis 10 μm, vorzugsweise 0,1 bis 5 μm, besonders bevorzugt 0,2 bis 1 μm auf.The average particle diameter d 50 of the grafted rubber particles generally has values from 0.05 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm, particularly preferably 0.2 to 1 μm.
Der mittlere Teilchendurchmesser d50 der resultierenden gepfropften Kautschukteilchen, die mittels Masse- oder Lösungs- oder Masse-Suspensionspolymerisationsverfahren erhältlich sind, (ermittelt durch Auszählung an elektronenmikroskopischen Aufnahmen) liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 5 μm, vorzugsweise von 0,8 bis 2,5 μm.The mean particle diameter d 50 of the resulting grafted rubber particles, which can be obtained by means of bulk or solution or bulk suspension polymerization processes (determined by counting on electron micrographs), is generally in the range from 0.5 to 5 μm, preferably from 0.8 up to 2.5 μm.
Die Pfropfcopolymerisate können allein oder in beliebiger Mischung untereinander in Komponente B enthalten sein.The graft copolymers can be used alone or contained in component B in any mixture with one another his.
Komponente B ist in der erfindungsgemäßen Polymer-Zusammensetzung vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-Teilen, besonders bevorzugt von 1 bis 40 Gew.-Teilen und ganz besonders bevorzugt von 1 bis 35 Gew.-Teilen enthalten.Component B is in the polymer composition according to the invention preferably in an amount of 0.5 to 50 parts by weight, particularly preferably from 1 to 40 parts by weight and very particularly preferably from 1 to 35 parts by weight included.
Komponente Ccomponent C
Erfindungsgemäß geeignete mineralische Partikel sind anorganische Materialien mit schuppen- oder plättchenförmigem sowie faserförmigem Charakter wie Talk, Glimmer/Tonschichtmineralien, Montmorrilonit, letztere auch in einer durch Innenaustausch modifizierten, organophilen Form, weiterhin Kaolin, Vermiculit und WollastonitMineral particles suitable according to the invention are inorganic materials with flaky or platy as well as fibrous Character like talc, mica / clay layer minerals, montmorrilonite, the latter also in an organophilic form modified by internal exchange, furthermore kaolin, vermiculite and wollastonite
Besonders bevorzugt sind Talk und WollastonitTalc and are particularly preferred wollastonite
Unter Talk wird ein natürlich vorkommender oder synthetisch hergestellter Talk verstanden. Reiner Talk hat die chemische Zusammensetzung 3MgO·4SiO2·H2O und somit einen MgO-Gehalt von 31,9 Gew.-%, einen SiO2-Gehalt von 63,4 Gew.-% und einen Gehalt an chemisch gebundenem Wasser von 4,8 Gew.-%. Es handelt sich um ein Silikat mit Schichtstruktur.Talc is understood to mean a naturally occurring or synthetically produced talc. Pure talc has the chemical composition 3MgO · 4SiO 2 · H 2 O, and thus an MgO content of 31.9 wt .-%, a SiO 2 content of 63.4 wt .-% and a content of chemically bound water of 4.8% by weight. It han is a silicate with a layered structure.
Besonders bevorzugt sind Talktypen hoher Reinheit. Diese enthalten beispielsweise einen MgO-Gehalt von 28 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 33 Gew.-%, besonders bevorzugt 30,5 bis 32 Gew.-% und einen SiO2-Gehalt von 55 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 58 bis 64 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 62,5 Gew.-%. Bevorzugte Talktypen zeichnen sich des Weiteren durch einen Al2O3-Gehalt von < 5 Gew.-%, besonders bevorzugt von < 1 Gew.-%, insbesondere von < 0,7 Gew.-% aus.Talc types of high purity are particularly preferred. These contain, for example, an MgO content of 28 to 35% by weight, preferably 30 to 33% by weight, particularly preferably 30.5 to 32% by weight and an SiO 2 content of 55 to 65% by weight , preferably 58 to 64% by weight, particularly preferably 60 to 62.5% by weight. Preferred types of talc are further characterized by an Al 2 O 3 content of <5% by weight, particularly preferably <1% by weight, in particular <0.7% by weight.
Bevorzugte mineralische Partikel sind ferner auch solche mit anisotroper Partikelgeometrie. Darunter werden solche Teilchen verstanden, deren sogenanntes Aspekt-Verhältnis – Verhältnis aus größter und kleinster Partikelabmessung – größer als 1, vorzugsweise größer als 2 und besonders bevorzugt größer als etwa 5 ist. Solche Teilchen sind zumindest im weitesten Sinne plättchen- oder faserförmig. Zu solchen Materialien gehören beispielsweise bestimmte Talke und bestimmte (Alumino)Silicate mit Schicht oder Fasergeometrie wie Bentonit, Wollastonit, Glimmer (Mica), Kaolin, Hydrotalcit, Hektorit oder Montmorillonit.Preferred mineral particles are also those with anisotropic particle geometry. Under it understood such particles, their so-called aspect ratio ratio largest and smallest particle size - larger than 1, preferably greater than 2 and particularly preferably greater than is about 5. Such particles are at least in the broadest sense or fibrous. Such materials include for example, certain talcs and certain (alumino) silicates Layer or fiber geometry such as bentonite, wollastonite, mica (mica), Kaolin, hydrotalcite, hectorite or montmorillonite.
Vorteilhaft ist insbesondere auch der Einsatz von Talk in Form von feinvermahlenen Typen mit einer mittleren Teilchengröße d50 von < 10 μm, bevorzugt < 5 μm, besonders bevorzugt < 2,5 μm, ganz besonders bevorzugt ≤ 1,5 μm. Insbesondere bevorzugt ist der Einsatz von Talk mit einer mittleren Teilchengröße d50 von 350 nm bis 1,5 μm.It is also particularly advantageous to use talc in the form of finely ground types with an average particle size d 50 of <10 μm, preferably <5 μm, particularly preferably <2.5 μm, very particularly preferably insbesondere 1.5 μm. The use of talc with an average particle size d 50 of 350 nm to 1.5 μm is particularly preferred.
Bevorzugte Wollastonite haben ein mittleres Aspekt-Verhältnis von > 6, insbesondere ≥ 7 und einen mittleren Faserdurchmesser von 1 bis 15 μm, bevorzugt 2 bis 10 μm, insbesondere von 4 bis 8 μm.Preferred wollastonites have one medium aspect ratio of> 6, in particular ≥ 7 and an average Fiber diameter from 1 to 15 μm, preferably 2 to 10 μm, in particular from 4 to 8 μm.
Das mittlere Aspekt-Verhältnis im Sinne der Erfindung ist das Verhältnis der mittleren Länge der Faser zum mittleren Durchmesser.The average aspect ratio in the The relationship is the meaning of the invention the medium length the fiber to the mean diameter.
Teilchengröße und Teilchendurchmesser im Sinne dieser Erfindung bedeutet den mittleren Teilchendurchmesser d50, ermittelt durch Ultrazentrifugenmessungen nach W. Scholtan et al., Kolloid-Z. und Z. Polymere 250 (1972), S. 782-796.Particle size and particle diameter in the sense of this invention means the average particle diameter d 50 , determined by ultracentrifuge measurements according to W. Scholtan et al., Kolloid-Z. and Z. Polymer 250 (1972), pp. 782-796.
Des Weiteren können die mineralischen Teilchen mit organischen Molekülen oberflächenmodifiziert, beispielsweise silanisiert, sein, um eine bessere Verträglichkeit mit den Polymeren zu erzielen. Auf diese Weise lassen sich hydrophobe oder hydrophile Oberflächen erzeugen.Furthermore, the mineral particles with organic molecules surface modified, for example silanized, to be more compatible with the polymers to achieve. In this way, hydrophobic or hydrophilic surfaces produce.
Wie in der
Die mineralischen Partikel können als Pulver, Pasten, Sole Dispersionen oder Suspensionen vorliegen. Durch Ausfällen können aus Dispersionen, Sole oder Suspensionen Pulver erhalten werden.The mineral particles can be as Powders, pastes, brine dispersions or suspensions are available. By precipitate can powder can be obtained from dispersions, brine or suspensions.
Die Materialien können nach üblichen Verfahren in die thermoplastischen Formmassen eingearbeitet werden, beispielsweise durch direktes Kneten oder Extrudieren von Formmassen und den feinstteiligen anorganischen Pulvern. Bevorzugte Verfahren stellen die Herstellung eines Masterbatch, z.B. in Flammschutzadditiven und wenigstens einer Komponente der erfindungsgemäßen Formmassen in Monomeren oder Lösungsmitteln, oder die Cofällung von einer thermoplastischen Komponente und den feinstteiligen anorganischen Pulvern, z.B. durch Cofällung einer wässrigen Emulsion und den feinstteiligen anorganischen Pulvern dar, gegebenenfalls in Form von Dispersionen, Suspensionen, Pasten oder Solen der feinstteiligen anorganischen Materialien.The materials can be incorporated into the thermoplastic by conventional methods Molding compositions are incorporated, for example by direct kneading or extrusion of molding compounds and the very finely divided inorganic Powders. Preferred processes are the production of a masterbatch, e.g. in flame retardants and at least one component of Molding compositions according to the invention in monomers or solvents, or the co-precipitation of a thermoplastic component and the finely divided inorganic Powders, e.g. by co-precipitation an aqueous Emulsion and the very finely divided inorganic powders, if necessary in the form of dispersions, suspensions, pastes or sols of the finely divided inorganic materials.
Beispiele für erfindungsgemäß bevorzugt als mineralische Partikel einsetzbare Substanzen sind Tremin® 939-300EST der Quarzwerke GmbH, Frechen, Deutschland (aminosilan-beschichtetes Wollastonit mit einem mittleren Nadeldurchmesser von 3 μm), Finntalc® M30SL der Omya GmbH, Köln, Deutschland (unbeschichteter Talk mit einer Partikelgröße d50 = 8,5 μm) Wicroll® 40PA der Omya GmbH, Köln, Deutschland (silanisierter Wollastonit mit einer Partikelgröße d50 = 1,3 μm) sowie Burgess® 2211 der Omya GmbH, Köln, Deutschland (aminosilan-beschichtetes Aluminiumsilikat mit einer Partikelgröße d50 = 1,3 μm), Naintsch A3 (siehe Beispiele, Komponente C1), Nyglos® 4-10013 (Siehe Beispiele C2).Examples of preferred in the invention as mineral particle Usable substances are Tremin ® 939-300EST Quarzwerke GmbH, Frechen, Germany (aminosilane coated wollastonite having an average needle diameter of 3 microns), Finntalc ® M30SL Omya GmbH, Cologne, Germany (uncoated talc having a particle size d 50 = 8.5 μm) Wicroll® 40PA from Omya GmbH, Cologne, Germany (silanized wollastonite with a particle size d 50 = 1.3 μm) and Burgess ® 2211 from Omya GmbH, Cologne, Germany (aminosilane-coated aluminum silicate with a particle size d 50 = 1.3 μm), Naintsch A3 (see examples, component C1), Nyglos ® 4-10013 (see examples C2).
Die mineralischen Partikel der Komponente C können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer Menge von vorzugsweise bis zu 30 Gew.-Teilen, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-Teilen und, falls enthalten, bevorzugt von 1,5 bis 13 Gew.-Teilen, enthalten sein.The mineral particles of the component C can in the composition according to the invention in an amount of preferably up to 30 parts by weight, particularly preferably up to 20 parts by weight and, if included, preferably from 1.5 to 13 parts by weight.
Komponente Dcomponent D
Als Komponente D) können die Zusammensetzungen erfindungsgemäß teilchenförmige Kohlenverbindungen wie Ruß, der zur Herstellung von Leitfähigkeit geeignet ist und vom Fachmann auch als Leitfähigkeitsruß bezeichnet wird, Graphitpulver und/oder Kohlenstoff-Nanofibrillen enthalten.As component D) Compositions according to the invention particulate coal compounds like soot, the one for making conductivity is suitable and is also referred to by the person skilled in the art as conductivity black, graphite powder and / or contain carbon nanofibrils.
Bei Graphitpulvern handelt es sich im Sinne der vorliegenden Erfindung um zerkleinerten Graphit. Unter Graphit versteht der Fachmann eine Modifikation des Kohlenstoffs wie sie beispielweise in A.F. Hollemann, E. Wieberg, N. Wieberg, „Lehrbuch der anorganischen Chemie", 91.-100. Aufl., S. 701-702 beschrieben ist. Graphit besteht aus planaren Kohlenstoffschichten, die übereinander angeordnet sind. Graphit kann erfindungsgemäß beispielsweise durch Mahlen zerkleinert werden. Die Partikelgröße liegt im Bereich von bis 0,1 μm–1 mm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 300 μm, am meisten bevorzugt im Bereich von 2 bis 20 μm.It is graphite powders in the sense of the present invention for crushed graphite. Under The person skilled in the art understands graphite as a modification of the carbon as for example in A.F. Hollemann, E. Wieberg, N. Wieberg, “Textbook inorganic chemistry ", 91.-100. Ed., Pp. 701-702. Graphite consists of planar carbon layers arranged one above the other. According to the invention, graphite can, for example be crushed by grinding. The particle size is in the range from to 0.1 μm-1 mm, preferred in the range from 1 to 300 μm, most preferably in the range of 2 to 20 microns.
Bei erfindungsgemäßen Leitfähigkeitsrußen liegt die Primärteilchengröße zwischen 0,005 und 0,2 μm, bevorzugt zwischen 0,01 und 0,1 μm. Die Dibutylphthalat-Adsorption der Leitfähigkeitsruße liegt zwischen 40 und 1000ml pro 100g Ruß, bevorzugt zwischen 90 und 600 ml pro 100g Ruß. Auf der Rußoberfläche können eine Vielzahl von sauerstoffhaltigen Gruppen, wie zum Beispiel Carboxyl-, Lactol-, Phenolgruppen, chinoide Carbonylgruppen und/oder Pyronstrukturen befinden.In the case of conductivity blacks according to the invention, the primary particle size is between 0.005 and 0.2 μm, preferred between 0.01 and 0.1 μm. Dibutyl phthalate adsorption the carbon black lies between 40 and 1000 ml per 100 g of carbon black, preferably between 90 and 600 ml per 100 g of carbon black. On the surface of the soot Numerous oxygen-containing groups, such as carboxyl, Lactol, phenol groups, quinoid carbonyl groups and / or pyrone structures are located.
Leitfähigkeitsruße können beispielsweise aus Acetylen, aus Synthesegas oder aus dem Furnace-Process aus Öl, Trägergase und Luft hergestellt werden. Herstellungsprozesse sind beispielsweise in R.G. Gilg, „Ruß für leitfähige Kunststoffe" in: Elektrisch leitende Kunststoffe, Hrsg.: H.J. Mair, S. Roth, 2. Aufl., Carl Hanser Verlag, 1989, München, Wien, S. 21-36 und darin zitierter Literatur beschrieben.Conductivity blacks can be made, for example, from acetylene, from synthesis gas or from the furnace process from oil, carrier gases and air are made. Manufacturing processes are for example in R.G. Gilg, "Carbon black for conductive plastics" in: Electrically conductive Kunststoffe, ed .: H.J. Mair, S. Roth, 2nd edition, Carl Hanser Verlag, 1989, Munich, Vienna, pp. 21-36 and literature cited therein.
Die Zugabe der erfindungsgemäßen Ruße und/oder Graphite kann vor, während oder nach der Polymerisation der Monomere zum Thermoplasten der Komponte A) erfolgen. Erfolgt die Zugabe der erfindungsgemäßen Ruße und/oder Graphite nach der Polymerisation, so erfolgt sie vorzugsweise durch Zugabe zur Thermoplastenschmelze in einem Extruder oder in einem Kneter. Erfindungsgemäß können die Ruße und/oder Graphite auch als hochkonzentrierte Masterbatche in Thermoplasten, die bevorzugt aus der Gruppe der als Komponente A) eingesetzten Thermoplaste gewählt werden, zudosiert werden. Die Konzentration der Ruße und/oder Graphite des in den Masterbatchen liegt im Bereich von 5 bis 70, bevorzugt 8 bis 50, besonders bevorzugt im Bereich von 12 bis 30 Gew.-% (bezogen auf das Masterbatch). Erfindungsgemäß können die Ruße und/oder Graphite zur besseren Dosierbarkeit auch mit Bindemitteln wie beispielsweise Wachsen, Fettsäureestern oder Polyolefinen versetzt sein. Erfin dungsgemäß können die Ruße und/oder Graphite auch mit oder ohne zusätzlichen Bindemitteln beispielsweise durch Press- oder Druckverfahren pelletisiert oder granuliert sein, was ebenfalls der besseren Dosierbarkeit dient.The addition of the carbon blacks and / or Graphite can be used during or after the polymerization of the monomers to thermoplastics Component A). If the carbon blacks and / or are added Graphite after the polymerization, it is preferably carried out by Addition to the thermoplastic melt in an extruder or in a Kneader. According to the Soot and / or Graphite also as a highly concentrated masterbatch in thermoplastics, which are preferably used from the group of those used as component A) Thermoplastic selected be added. The concentration of the soot and / or Graphite in the masterbatches ranges from 5 to 70, preferably 8 to 50, particularly preferably in the range from 12 to 30 % By weight (based on the masterbatch). According to the soot and / or Graphite for better dosing also with binders such as Waxing, fatty acid esters or polyolefins. Invention according to the soot and / or graphite can also with or without additional Binder pelletized, for example, by pressing or printing processes or be granulated, which also serves for better dosing.
Erfindungsgemäße Kohlenstoff-Nanofibrillen haben typischerweise die Form von Röhren, die aus Graphit-Schichten gebildet werden. Die Graphitlagen sind in konzentrischer Art um die Zylinderachse angeordnet.Carbon nanofibrils according to the invention typically have the shape of tubes made from graphite layers be formed. The graphite layers are around in a concentric manner arranged the cylinder axis.
Kohlenstoff-Nanofibrillen haben einen Längen-zu-Durchmesserverhältnis von wenigstens 5, vorzugsweise von mindestens 100, besonders bevorzugt von mindestens 1000. Der Durchmesser der Nanofibrillen liegt typischerweise im Bereich von 0,003 bis 0,5 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 0,08 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,006 bis 0,05 μm. Die Länge der Kohlenstoff-Nanofibrillen beträgt typischerweise 0,5 bis 1000 μm, vorzugsweise 0,8 bis 100 μm, besonders bevorzugt 1 bis 10 μm. Die Kohlenstoff-Nanofibrillen besitzen einen hohlen, zylinderförmigen Kern, um den die Graphitlagen formal gewickelt sind. Dieser Hohlraum hat typischerweise einen Durchmesser von 0,001 bis 0,1 μm, bevorzugt einen Durchmesser von 0,008 bis 0,015 μm. In einer typischen Ausführungsform der Kohlenstoff-Nanofibrillen besteht die Wand der Fibrille um den Hohlraum beispielsweise aus 8 Graphitlagen. Die Kohlenstoff Nanofibrillen können dabei als Aggregate von bis zu 1000 μm Durchmesser, vorzugsweise bis zu 500 μm Durchmesser aus mehreren Nanofibrillen vorliegen. Die Aggregate können die Form von Vogelnestern, von gekämmtem Garn oder von offenen Netzstrukturen besitzen.Carbon nanofibrils have one Length to diameter ratio of at least 5, preferably at least 100, particularly preferred of at least 1000. The diameter of the nanofibrils is typically in the range of 0.003 to 0.5 μm, preferably in the range from 0.005 to 0.08 μm, particularly preferably in the range from 0.006 to 0.05 μm. The length the carbon nanofibrils is typically 0.5 to 1000 μm, preferably 0.8 to 100 μm, particularly preferably 1 to 10 μm. The carbon nanofibrils have a hollow, cylindrical core, around which the graphite layers are formally wrapped. This cavity has typically a diameter of 0.001 to 0.1 μm, preferred a diameter of 0.008 to 0.015 μm. In a typical embodiment the carbon nanofibrils consists of the wall of the fibril around the Cavity, for example, from 8 layers of graphite. The carbon nanofibrils can as aggregates of up to 1000 μm in diameter, preferably up to 500 μm Diameters from several nanofibrils are available. The aggregates can the shape of bird nests, combed yarn or open net structures have.
Die Zugabe der Kohlenstoff-Nanofibrillen kann vor, während oder nach der Polymerisation der Monomere zum Thermoplasten der Komponente A) erfolgen. Erfolgt die Zugabe der erfindungsgemäßen Nanofibrillen nach der Polymerisation, so erfolgt sie vorzugsweise durch Zugabe zur Thermoplastenschmelze in einem Extruder oder in einem Kneter. Durch den Compoundiervorgang im Kneter oder Extruder können insbesondere die bereits beschriebenen Aggregate weitgehend oder sogar vollständig zer kleinert werden und die Kohlenstoff-Nanofibrillen in der Thermoplastenmatrix dispergiert werden.The addition of the carbon nanofibrils can before, during or after the polymerization of the monomers to thermoplastics Component A) take place. The nanofibrils according to the invention are added after the polymerization, it is preferably carried out by adding for thermoplastic melt in an extruder or in a kneader. The compounding process in the kneader or extruder in particular can aggregates already described largely or even completely shredded and the carbon nanofibrils in the thermoplastic matrix be dispersed.
In einer bevorzugten Ausführungsform
können
die Kohlenstoff-Nanofibrillen als hochkonzentrierte Masterbatche
in Thermoplasten, die bevorzugt aus der Gruppe der als Komponente
A) eingesetzen Thermoplaste gewählt
werden, zudosiert werden. Die Konzentration der Kohlenstoff-Nanofibrillen
in den Masterbatchen liegt im Bereich von 5 bis 50, bevorzugt 8
bis 30, besonders bevorzugt im Bereich von 12 bis 22 Gew.%. Die
Herstellung von Masterbatchen ist beispielsweise in
In einer bevorzugten Ausführungsform können auch Mischungen aus den einzelnen Komponenten verwendet werden.In a preferred embodiment can mixtures of the individual components can also be used.
Erfindungsgemäße Leitfähigkeitsruße können beispielsweise unter dem Namen Ketjenblack® von der Fa AKZO Nobel, unter dem Namen Vulkan® von der Fa. Cabot oder unter dem Namen Printex® von der Fa. Degussa bezogen werden.Conductivity blacks according to the invention can be obtained, for example, under the name Ketjenblack ® from AKZO Nobel, under the name Vulkan ® from Cabot or under the name Printex ® from Degussa.
Erfindungsgemäße Graphite können als Pulver beispielsweise von der Fa. Vogel & Prenner Nachf., Wiesbaden, Deutschland bezogen werden.Graphites according to the invention can be used as Powder, for example, from Vogel & Prenner Nachf., Wiesbaden, Germany can be obtained.
Kohlenstoff-Nanofibrillen werden
beispielsweise von der Fa. Hyperion Catalysis oder der Fa. Applied Sciences
Inc. angeboten. Die Synthese der Kohlenstoff-Nanofibrillen erfolgt
beispielsweise in einem Reaktor, der ein Kohlenstoff enthaltendes
Gas und einen Metallkatalysator enthält, wie es z.B. in
Komponente Ecomponent e
Bevorzugte Polyester-ether-Blockcopolymere enthalten das Reaktionsprodukt von Ethylenglykol, Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat und Polyethylenglykol. Polyester-ether-Copolymere sind beispielsweise in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, John Wiley & Sons, Inc., N.Y., 1988, Seiten 49-52 beschrieben.Preferred polyester ether block copolymers contain the reaction product of ethylene glycol, terephthalic acid or Dimethyl terephthalate and polyethylene glycol. Polyester-ether copolymers are, for example, in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 12, John Wiley & Sons, Inc., N.Y., 1988, pages 49-52.
Bevorzugte Polyetheresteramide sind
Blockcopolymere, in dem die Polyether-Segmente Polyethylenglykol-Einheiten
mit einem Molekulargewicht Mn von 200 bis
6 000 Dalton sind und die Polyamid-Segmente ein Molekulargewicht
Mn im Allgemeinen von 200 bis 6000 Dalton
aufweisen. Das Blockcopolymer enthält vorzugsweise 4 bis 14 Polyamid-Segemente.
Geeignete Polyetheresteramide sind beispielsweise in
Die Polymere gemäß Komponente E) werden vorzugsweise
in Form von antistatischen Zubereitungen, die beispielsweise zusätzlich anorganische
oder organische Salze enthalten können, eingesetzt. Solche antistatischen
Zubereitungen oder antistatischen Mittel sind u.a. in WO 02/055411
und
WO 02/055411 und
Solche antistatischen Zusammensetzungen sind z.B. unter den Namen Irgastat® P 18 und Irgastat® P 22 kommerziell bei der Ciba Specialty Chemicals Company erhältlich.Such antistatic compositions are, for example commercially available under the name ® Irgastat P 18 and P 22 Irgastat ® from Ciba Specialty Chemicals Company.
Antistatische Mischungen bzw. Zubereitungen enthalten vorzugsweise anorganische Salze ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus LiClO4, LiCF3SO3, NaClO4, LiBF4, NaBF4, KBF4, NaCF3SO3, KClO4, KPF6, KCF3SO3, KC4F9SO3, Ca(ClO4)2, Ca(PF6)2, Mg(ClO4)2, Mg(CF3SO3)2, Zn(ClO4)2, Zn(PF6)2 oder Ca(CF3SO3)2, die im Allgemeinen im Polyetheresteramid, Polyether-Ester-Blockcopolymeren bzw. Polyamid-Polyetherblockcopolymere oder Mischungen hieraus komplexiert oder solvatisiert vorliegen.Antistatic mixtures or preparations preferably contain inorganic salts selected from the group consisting of LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiBF 4 , NaBF 4 , KBF 4 , NaCF 3 SO 3 , KClO 4 , KPF 6 , KCF 3 SO 3 , KC 4 F 9 SO 3 , Ca (ClO 4 ) 2 , Ca (PF 6 ) 2 , Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (CF 3 SO 3 ) 2 , Zn (ClO 4 ) 2 , Zn (PF 6 ) 2 or Ca (CF 3 SO 3 ) 2 , which are generally complexed or solvated in polyetheresteramide, polyether-ester block copolymers or polyamide-polyether block copolymers or mixtures thereof.
Geeignete organische Salze sind vorzugsweise ausgewählt aus organischen Zink-, Barium-, Cadmium-, Aluminium-, Calcium-, Magnesium- oder einem seltenen Erdmetall-Salzen, mit aliphatischen gesättigten C2-C22-Carboxylaten, aliphatischen ungesättigten C3-C22-Carboxylaten, aliphatischen C2-C22-Carboxylaten, welche durch mindestens eine Hydroxyl-Gruppe substituiert sind oder deren Kette durch mindestens ein Sauerstoff-Atom unterbrochen ist, ferner cyclischen oder bicyclischen C5-C22-Carboxylaten, jeweils unsubstituiertes oder durch mindestens eine OH-Gruppe und/oder C1-C16-Alkyl substituiertes Phenylcarboxylat, Phenyl-C1-C16-alkylcarboxylat, Naphthyl-C1-C16-alkylcarboxylat oder unsubstituiertes oder durch C1-C12-Alkyl substituiertes Phenolat. Mischungen dieser Salze sind ebenfalls geeignet.Suitable organic salts are preferably selected from organic zinc, barium, cadmium, aluminum, calcium, magnesium or a rare earth metal salt, with aliphatic saturated C 2 -C 22 carboxylates, aliphatic unsaturated C 3 -C 22 -Carboxylates, aliphatic C 2 -C 22 carboxylates which are substituted by at least one hydroxyl group or whose chain is interrupted by at least one oxygen atom, furthermore cyclic or bicyclic C 5 -C 22 carboxylates, in each case unsubstituted or by at least an OH group and / or C 1 -C 16 alkyl substituted phenyl carboxylate, phenyl C 1 -C 16 alkyl carboxylate, naphthyl C 1 -C 16 alkyl carboxylate or unsubstituted or substituted by C 1 -C 12 alkyl. Mixtures of these salts are also suitable.
Besonders bevorzugte antistatische Zubereitungen sind Mischungen enthaltend
- 1.
ein organisches faserförmiges
oder faserbildendes Polymer wie Polyamid, Copolyamid, Polyester,
Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäureester, modifizierte Cellulose,
und weiterhin solche, die in
US-A 5,965,206 - 2. die als Komponente E) genannten Copolymere und
- 3. oben genannte organische oder anorganische Salze oder Mischungen davon.
- 1. an organic fibrous or fiber-forming polymer such as polyamide, copolyamide, polyester, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid ester, modified cellulose, and furthermore those which in
US-A 5,965,206 - 2. the copolymers mentioned as component E) and
- 3. The above-mentioned organic or inorganic salts or mixtures thereof.
Komponente Fcomponent F
Als Verträglichkeitsvermittler werden vorzugsweise thermoplastische Polymere mit polaren Gruppen eingesetzt.Become a compatibility broker preferably thermoplastic polymers with polar groups used.
Erfindungsgemäß kommen dem gemäß Polymere zum Einsatz, die
- F.1 ein vinylaromatisches Monomer,
- F.2 wenigstens ein Monomer ausgewählt aus der Gruppe C2 bis C12-Alkylmethacrylate, C2 bis C12-Alkylacrylate, Methacrylnitrile und Acrylnitrile und F.3 α,β-ungesättigte Komponenten enthaltend Dicarbonsäureanhydride enthalten.
- F.1 a vinyl aromatic monomer,
- F.2 contain at least one monomer selected from the group C 2 to C 12 alkyl methacrylates, C 2 to C 12 alkyl acrylates, methacrylonitriles and acrylonitriles and F.3 contain α, β-unsaturated components containing dicarboxylic acid anhydrides.
Als vinylaromatische Monomere F.1 ist Styrol besonders bevorzugt.As vinyl aromatic monomers F.1 styrene is particularly preferred.
Für die Komponente F.2 ist besonders bevorzugt Acrylnitril.For component F.2 is particularly preferably acrylonitrile.
Für α,β-ungesättigte Komponenten enthaltend Dicarbonsäureanhydride F.3 ist besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid.For α, β-unsaturated components containing dicarboxylic anhydrides F.3 is particularly preferred maleic anhydride.
Vorzugsweise werden als Komponente F.1, F.2 und F.3 Terpolymere der genannten Monomeren eingesetzt. Demgemäß kommen vorzugsweise Terpolymere von Styrol, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid zum Einsatz. Diese Terpolymere tragen insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Reißdehnung bei. Die Menge an Maleinsäureanhydrid in dem Terpolymer kann in weiten Grenzen schwanken. Vorzugsweise beträgt die Menge 0,2 bis 5 Mol%. Besonders bevorzugt sind Mengen zwischen 0,5 und 1,5 Mol%. In diesem Bereich werden besonders gute mechanische Eigenschaften bezüglich Zugfestigkeit und Reißdehnung erzielt.Preferably used as a component F.1, F.2 and F.3 terpolymers of the monomers mentioned. Come accordingly preferably terpolymers of styrene, acrylonitrile and maleic anhydride for use. These terpolymers contribute in particular to improvement mechanical properties such as tensile strength and elongation at break at. The amount of maleic anhydride in the terpolymer can vary within wide limits. Preferably is the amount 0.2 to 5 mol%. Quantities between are particularly preferred 0.5 and 1.5 mol%. Particularly good mechanical ones are used in this area Tensile strength properties and elongation at break achieved.
Das Terpolymer kann in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Eine geeignete Methode ist das Lösen von Monomerkomponenten des Terpolymers, z.B. des Styrols, Maleinsäureanhydrids oder Acrylnitrils in einem geeigneten Lösemittel, z.B. Methylethylketon (MEK). Zu dieser Lösung werden ein oder gegebenenfalls mehrere chemische Initiatoren hinzugesetzt. Geeignete Initiatoren sind z.B. Peroxide. Sodann wird das Gemisch für mehrere Stunden bei erhöhten Temperaturen polymerisiert. Anschließend werden das Lösemittel und die nicht umgesetzten Monomere in an sich bekannter Weise entfernt.The terpolymer can be known per se Way. A suitable method is to solve Monomer components of the terpolymer, e.g. of styrene, maleic anhydride or acrylonitrile in a suitable solvent, e.g. methyl ethyl ketone (MEK). About this solution one or possibly more chemical initiators are added. Suitable initiators are e.g. Peroxides. Then the mixture for many Hours at elevated Temperatures polymerized. Then the solvent and the unreacted monomers are removed in a manner known per se.
Das Verhältnis zwischen der Komponente F.1 (vinylaromatisches Monomer) und der Komponente F.2, z.B. dem Acrylnitrilmonomer in dem Terpolymer liegt vorzugsweise zwischen 80:20 und 50:50. Um die Mischbarkeit des Terpolymers mit dem Pfropfcopolymer B zu verbessern, wird vorzugsweise eine Menge an vinylaromatischen Monomer F.1 ausgewählt, die der Menge des Vinylmonomeren B.1 in dem Pfropfcopolymer B entspricht.The ratio between the component F.1 (vinyl aromatic monomer) and component F.2, e.g. the Acrylonitrile monomer in the terpolymer is preferably between 80:20 and 50:50. The miscibility of the terpolymer with the graft copolymer To improve B is preferably a lot of vinyl aromatic Monomer F.1 selected, which corresponds to the amount of vinyl monomer B.1 in the graft copolymer B.
Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare
Verträglichkeitsvermittler
F sind in den
Die Verträglichkeitsvermittler können in Komponente F allein oder in beliebiger Mischung untereinander enthalten sein.The compatibility brokers can in Component F contained alone or in any mixture with each other his.
Eine weitere, als Verträglichkeitsvermittler besonders bevorzugte Substanz ist ein Terpolymer von Styrol und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis 2,1:1 enthaltend 1 Mol% Maleinsäureanhydrid.Another, as a compatibility agent a particularly preferred substance is a terpolymer of styrene and Acrylonitrile in the weight ratio 2.1: 1 containing 1 mole% maleic anhydride.
Die Menge der Komponente F in den erfindungsgemäßen Polymer-Zusammensetzungen liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 30 Gew.-Teilen, insbesondere zwischen 1 und 20 Gew.-Teilen und besonders bevorzugt zwischen 2 und 10 Gew.-Teilen. Höchst bevorzugt sind Mengen zwischen 3 und 7 Gew.-Teilen.The amount of component F in the polymer compositions according to the invention is preferably between 0.5 and 30 parts by weight, in particular between 1 and 20 parts by weight and particularly preferably between 2 and 10 parts by weight. Maximum amounts between 3 and 7 parts by weight are preferred.
Komponente Gcomponent G
Die Komponente G umfasst ein oder mehrere thermoplastische Vinyl(Co)Polymerisate.Component G comprises one or several thermoplastic vinyl (co) polymers.
Geeignete Vinyl(Co)Polymerisate für Komponente G sind Polymerisate von mindestens einem Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide (ungesättigte Nitrite), (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester, ungesättigte Carbonsäuren sowie Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren. Insbesondere geeignet sind (Co)Polymerisate aus
- G.1 50 bis 99, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten Vinylaromaten (wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol) und/oder Methacrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), und
- G.2 1 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte Nitrite) wie Acrylnitril und Methacrylnitril und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butyl-acrylat) und/oder Imide ungesättigter Carbonsäuren (z.B. N-Phenylmaleinimid).
- G.1 50 to 99, preferably 60 to 80 parts by weight of vinyl aromatics and / or core-substituted vinyl aromatics (such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene) and / or methacrylic acid (C 1 -C 8 ) - Alkyl esters (such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate), and
- G.2 1 to 50, preferably 20 to 40 parts by weight of vinyl cyanides (unsaturated nitrites) such as acrylonitrile and methacrylonitrile and / or (meth) acrylic acid (C 1 -C 8 ) alkyl esters (such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, tert .-Butyl acrylate) and / or imides of unsaturated carboxylic acids (eg N-phenylmaleimide).
Die (Co)Polymerisate G sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.The (co) polymers G are resinous, thermoplastic and rubber-free.
Besonders bevorzugt ist das Copolymerisat aus G.1 Styrol und G.2 Acrylnitril.The copolymer is particularly preferred made of G.1 styrene and G.2 acrylonitrile.
Die (Co)Polymerisate G sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation herstellen. Die (Co)Polymerisate besitzen vorzugsweise mittlere Molekular gewichte Mw (Gewichtsmittel, ermittelt durch Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen 15 000 und 200 000.The (co) polymers G are known and can be by radical polymerization, in particular by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization produce. The (co) polymers preferably have medium-sized ones Molecular weights Mw (weight average, determined by light scattering or sedimentation) between 15,000 and 200,000.
Die Vinyl(Co)Polymerisate können in Komponente G allein oder in beliebiger Mischung untereinander enthalten sein.The vinyl (co) polymers can be in Component G contained alone or in any mixture with one another his.
Die Komponente G ist in der Polymer-Zusammensetzung vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-Teilen, insbesondere von 0 bis 25 Gew.-Teilen und besonders bevorzugt von 0 bis 20 Gew.-Teilen, insbesondere 0,5 bis 10 Gew.-Teilen enthalten.Component G is in the polymer composition preferably in an amount of 0 to 30 parts by weight, in particular from 0 to 25 parts by weight and particularly preferably from 0 to 20 parts by weight, contain in particular 0.5 to 10 parts by weight.
Komponente Hcomponent H
Erfindungsgemäße Phenol-Formaldehyd-Harze werden durch Kondensationsreaktion aus Phenolen mit Aldehyden, bevorzugt Formaldehyd, durch Derivatisierung der dabei resultierenden Kondensate oder durch Addition von Phenolen an ungesättigten Verbindungen, wie z.B. Acetylen, Terpene etc. hergestelltPhenol-formaldehyde resins according to the invention are converted from phenols by a condensation reaction with aldehydes, preferably formaldehyde, by derivatizing the resulting condensates or by adding phenols to unsaturated compounds, such as acetylene, terpenes etc.
Die Kondensation kann dabei sauer oder basisch erfolgen und das Molverhältnis von Aldehyd zu Phenol von 1:0,4 bis 1:2,0 betragen. Hierbei fallen Oligomere bzw. Polymere mit einer Molmasse von 150 – 5000 g/Mol an. Die Harze sind bekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar.The condensation can be acidic or basic and the molar ratio of aldehyde to phenol from 1: 0.4 to 1: 2.0. Here, oligomers or polymers fall with a molecular weight of 150 - 5000 g / mol on. The resins are known or according to methods known from the literature produced.
Bevorzugt enthalten die Zusammensetzungen Phenol-Formaldeyd-Harze, die im Allgemeinen in einer Menge von bis zu 15 Gew.-Teilen, vorzugsweise 1 bis 12 und insbesondere 2 bis 8 Gew.-Teile, zugesetzt werden.The compositions preferably contain Phenol-formaldehyde resins, generally in an amount of up to to 15 parts by weight, preferably 1 to 12 and in particular 2 to 8 parts by weight can be added.
Komponente Jcomponent J
Die erfindungsgemäßen Polymer-Zusammensetzungen können übliche Additive, wie Flammschutzmittel, Anti-Dripping-Mittel, Füll- und Verstärkungsstoffe, verschieden von Komponente C und D, Gleit- und Entformungsmittel, Nukleierungsmittel, Antistatika, verschieden von Komponente E, Stabilisatoren sowie Farbstoffe und Pigmente enthalten.The polymer compositions according to the invention conventional additives, such as flame retardants, anti-dripping agents, fillers and reinforcing materials, different from components C and D, lubricants and mold release agents, Nucleating agents, antistatic agents, different from component E, stabilizers as well as dyes and pigments.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können im Allgemeinen 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Zusammensetzung, Flammschutzmittel enthalten. Beispielhaft werden als Flammschutzmittel organische Halogenverbindungen wie Decabrombisphenylether, Tetrabrombisphenol, anorganische Halogenverbindungen wie Ammoniumbromid, Stickstoffverbindungen wie Melamin, Melaminformaldehyd-Harze, anorganische Hydroxidverbindungen wie Mg-Al-Hydroxid, anorganische Verbindungen wie Aluminiumoxide, Titandioxide, Antimonoxide, Barium-metaborat, Hydroxoantimonat, Zirkonoxid, Zirkonhydroxid, Molybdänoxid, Ammoniummolybdat, Zinnborat, Ammoniumborat und Zinnoxid sowie Siloxanverbindungen genannt.The compositions of the invention can Generally 0.01 to 20% by weight, based on the total composition, Flame retardants included. Organic flame retardants are exemplary Halogen compounds such as decabromobisphenyl ether, tetrabromobisphenol, inorganic halogen compounds such as ammonium bromide, nitrogen compounds such as melamine, melamine formaldehyde resins, inorganic hydroxide compounds like Mg-Al hydroxide, inorganic compounds such as aluminum oxides, titanium dioxides, antimony oxides, Barium metaborate, hydroxoantimonate, zirconium oxide, zirconium hydroxide, molybdenum oxide, Ammonium molybdate, tin borate, ammonium borate and tin oxide as well as siloxane compounds called.
Als Flammschutzverbindungen können ferner
Phosphorverbindungen, wie sie in der
Als weitere Füll- und Verstärkungsmaterialien kommen beispielsweise Glasfasern, gegebenenfalls geschnitten oder gemahlen, Glasperlen und Glaskugeln in Frage.As additional filling and reinforcement materials come for example glass fibers, optionally cut or ground, glass beads and glass balls in question.
Alle Gewichtsteil-Angaben in dieser Anmeldung sind so zu normieren, dass die Summe der Gewichtsteile aller Komponenten gleich 100 gesetzt wird.All parts by weight in this Registration must be standardized so that the sum of the parts by weight all components are set to 100.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden hergestellt, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Temperaturen von 200°C bis 300°C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcompoundiert und schmelzextrudiert, wobei das Entformungsmittel in Form einer koagulierten Mischung eingesetzt wird.The compositions of the invention are prepared by the respective components in known Mixed and at temperatures of 200 ° C to 300 ° C in conventional units such as internal kneaders, Extruders and twin-screw extruders melt-compounded and melt-extruded, the mold release agent being in the form of a coagulated mixture is used.
Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 20°C (Raumtemperatur) als auch bei höherer Temperatur.The mixing of the individual components can be done both successively and simultaneously in a known manner, both at about 20 ° C (Room temperature) as well as higher Temperature.
Die erfindungsgemäßen Polymer-Zusammensetzungen können zur Herstellung von Formteilen jeder Art verwendet werden. Insbesondere können Formteile durch Spritzguss hergestellt werden. Beispiele für Formteile sind: Gehäuseteile jeder An, beispielsweise für Haushaltsgeräte wie Elektrorasierapparate, Flatscreens, Monitore, Drucker, Kopierer oder Abdeckplatten für den Bausektor und Teile für den Kfz- und Schienenfahrzeuge. Sie sind außerdem auf dem Gebiet der Elektrotechnik einsetzbar, weil sie sehr gute elektrische Eigenschaften haben.The polymer compositions according to the invention can can be used to manufacture molded parts of any kind. In particular can Moldings are made by injection molding. Examples of molded parts are: housing parts everyone, for example for domestic appliances such as electric shavers, flat screens, monitors, printers, copiers or cover plates for the construction sector and parts for motor vehicles and rail vehicles. They are also in the field of electrical engineering can be used because they have very good electrical properties.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Polymer-Zusammensetzungen
beispielsweise zur Herstellung von folgenden Formteilen verwendet
werden:
Innenausbauteile für
Schienenfahrzeuge, Schiffe, Busse, andere Kraftfahrzeuge und Luftfahrzeuge,
Radkappen, Gehäuse
von Kleintransformatoren enthaltenden Elektrogeräten, Gehäuse für Geräte zur Informationsverbreitung
und -Übermittlung,
Flächige
Wandelemente, Gehäuse
für Sicherheitseinrichtungen,
Heckspoiler und andere Karosserieteile für KFZ, Wärmeisolierte Transportbehältnisse,
Vorrichtung zur Haltung oder Versorgung von Kleintieren, Abdeckgitter
für Lufteröffnungen,
Formteile für
Garten- und Gerätehäuser, Gehäuse für Gartengeräte.Furthermore, the polymer compositions according to the invention can be used, for example, to produce the following moldings:
Interior components for rail vehicles, ships, buses, other motor vehicles and aircraft, hubcaps, housings for electrical equipment containing small transformers, housings for devices for information dissemination and transmission, flat wall elements, housings for safety devices, rear spoilers and other body parts for motor vehicles, heat-insulated transport containers, holding device or supply of small animals, cover grilles for air openings, molded parts for garden and tool sheds, housings for garden tools.
Eine weitere Form der Verarbeitung ist die Herstellung von Formteilen durch Tiefziehen aus vorher hergestellten Platten oder Folien.Another form of processing is the production of molded parts by deep drawing from previously manufactured Plates or foils.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Herstellung von Formteilen jeglicher An, vorzugsweise der oben genannten, sowie die Formteile aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.Another subject of the present The invention is therefore also the use of the compositions according to the invention for the production of moldings of any type, preferably the above mentioned, as well as the molded parts from the compositions according to the invention.
Aufgrund der ausgezeichneten Online-Lackierbarkeit sind die online-lackierten Formteile, vorzugsweise online-lackierte Kfz-Außenteile, beispielsweise Radkästen, Kotflügel, Spiegelaußengehäuse etc., ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Because of the excellent online paintability are the online-painted molded parts, preferably online-painted Automotive exterior parts, for example wheel arches, Fender, Outer mirror housing etc., also subject of the present invention.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples are for further explanation the invention.
Entsprechend den Angaben der Tabelle 1 werden die Zusammensetzungen hergestellt, zu Prüfkörpern weiterverarbeitet und geprüft.According to the information in the table 1, the compositions are produced and processed into test specimens and checked.
Komponente A1Component A1
Polyamid 6.6 (Ultramid® A 3, BASF, Ludwigshafen).Polyamide 6.6 (Ultramid ® A 3, BASF, Ludwigshafen, Germany).
Komponente A2Component A2
Noryl® GTX 974, General Electric Plastics, Bergen op Zoomen, Niederlande.Noryl ® GTX 974, General Electric Plastics, Bergen op Zoomen, The Netherlands.
Komponente Bcomponent B
Pfropfpolymerisat von 40 Gew.-Teilen eines Copolymerisats aus Styrol und Acrylnitril im Verhältnis von 73:27 auf 60 Gew.-Teile teilchenförmig vernetzten Polybutadienkautschuk (mittlerer Teilchendurchmesser d50 = 0,28 μm), hergestellt durch Emulsionspolymerisation.Graft polymer of 40 parts by weight of a copolymer of styrene and acrylonitrile in a ratio of 73:27 to 60 parts by weight of particulate crosslinked polybutadiene rubber (average particle diameter d 50 = 0.28 μm), produced by emulsion polymerization.
Komponente C1Component C1
Naintsch A3 (Naintsch Mineralwerke GmbH, Graz, Österreich)Naintsch A3 (Naintsch Mineralwerke GmbH, Graz, Austria)
Talk mit einem mittleren Partikeldurchmesser (d50) lt. Herstellerangabe von 1,2 μm.Talc with an average particle diameter (d 50 ) according to the manufacturer's specification of 1.2 μm.
Komponente C2Component C2
Nyglos® 4-10013 (silanisierter Wollastonit mit einer Partikelgröße lt. Herstellerangabe von 4,8 μm) NYCO Minerals Inc. Willsboro, N.Y. USA.Nyglos ® 4-10013 (silanized wollastonite with a particle size according to the manufacturer's specification of 4.8 μm) NYCO Minerals Inc. Willsboro, NY USA.
Komponente Dcomponent D
Ketjenblack® EC 600 (Akzo Nobel, Verkaufsbüro Düren, 52349 Düren, Deutschland (elektrisch leitfähiger Ruß)Ketjenblack ® EC 600 (Akzo Nobel, sales office Düren, 52349 Düren, Germany (electrically conductive carbon black)
Komponente Ecomponent e
Irgastat® P 22, Ciba Speciality Chemicals, Schweiz.Irgastat ® P 22, Ciba Specialty Chemicals, Switzerland.
Komponente Fcomponent F
Terpolymer von Styrol und Acrylnitril mit einem Gewichtsverhältnis von 2,1:1 enthaltend 1 Mol% Maleinsäureanhydrid.Terpolymer of styrene and acrylonitrile with a weight ratio of 2.1: 1 containing 1 mole% maleic anhydride.
Komponente Gcomponent G
Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat mit einem Styrol/Acrylnitril-Gewichtsverhältnis von 72:28 und einer Grenzviskosität von 0,55 dl/g (Messung in Dimethylformamid bei 20°C).Styrene / acrylonitrile copolymer with a styrene / acrylonitrile weight ratio of 72:28 and an intrinsic viscosity of 0.55 dl / g (measurement in dimethylformamide at 20 ° C).
Komponente Hcomponent H
Rhenosin® RB (Phenol-Formaldehyd-Harz), Rhein Chemie Rheinau GmbH, MannheimRhenosin ® RB (phenol-formaldehyde resin), Rhein Chemie Rheinau GmbH, Mannheim
Komponente JComponent J
Additive s. Tabelle 1 Additives see Table 1
Herstellung und Prüfung der erfindungsgemäßen Formmassenmanufacturing and testing the molding compositions of the invention
Das Mischen der Komponenten der Zusammensetzungen erfolgt auf einem 3-l-Innenkneter. Die Formkörper werden auf einer Spritzgießmaschine Typ Arburg 270 E bei 280°C hergestellt.Mixing the components of the compositions takes place on a 3 l internal mixer. The moldings are on an injection molding machine Type Arburg 270 E at 280 ° C manufactured.
Die Bestimmung der Wärmeformbeständigkeit Vicat B erfolgt nach ISO 306 an Stäben der Abmessung 80 × 10 × 4 mm.The determination of heat resistance Vicat B is made according to ISO 306 on rods measuring 80 × 10 × 4 mm.
Die Schlagzähigkeit an wird gemäß ISO 180/1 U bestimmt.The impact strength a n is determined in accordance with ISO 180/1 U.
Der MVR (Melt Volume Rate) wird gemäß ISO 1133 bei 280°C unter Verwendung einer Stempellast von 5 kg bestimmt.The MVR (Melt Volume Rate) is in accordance with ISO 1133 at 280 ° C determined using a stamp load of 5 kg.
Der Oberflächenwiderstand wird nach DIN IEC 60167 bestimmt. Die Reißdehnung wird im Zugversuch nach ISO 527 bestimmt.The surface resistance is according to DIN IEC 60167 determined. The elongation at break is determined in the tensile test according to ISO 527.
Die Ergebnisse der einzelnen Tests sind in Tabelle 1 zusammengefasst.The results of each test are summarized in Table 1.
Tabelle 1 Zusammensetzung und Eigenschaften (Angaben in Gew.-Teilen) Table 1 Composition and properties (data in parts by weight)
Der Einsatz der Komponente E zeigt positive Eigenschaften in Bezug auf die Zähigkeit der Formmasse sowie auf das Fließverhalten. In Beispiel 1 wirkt sich die Kombination von E und D positiv aus. Beim Einsatz von vergleichbaren Mengen an Ruß (Vergleichsbeispiel 1) zu Komponente E in Beispiel 1 wird zwar ein sehr guter Oberflächenwiderstand erreicht, allerdings sinkt der MVR-Wert so stark ab, dass man ihn unter den gegebenen Bedingungen nicht mehr bestimmen kann. Bei einem Einsatz von weniger Ruß (Vergleichsbeispiel 2) ist der Oberflächenwiderstand sehr hoch und zusätzlich ist der MVR-Wert im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Beispielen 1 und 2 deutlich niedriger.The use of component E shows positive properties in terms of the toughness of the molding compound as well on the flow behavior. In example 1, the combination of E and D has a positive effect. When using comparable amounts of carbon black (Comparative Example 1) Component E in Example 1 does have a very good surface resistance reached, but the MVR value drops so much that it can be can no longer determine under the given conditions. At a Use of less carbon black (comparative example 2) is the surface resistance very high and additional is the MVR value in contrast to the examples according to the invention 1 and 2 significantly lower.
Die vorteilhaften Eigenschaften wie in Beispiel 1 zeigen sich auch mit Wollastonit als Füllstoff (Beispiel 3)The advantageous properties like Example 1 also shows with wollastonite as filler (Example 3)
Der Wert des Oberflächenwiderstandes in den Beispielen 1, 2 und 3 ist für eine elektrostatische Lackierung eines Formteiles ohne vorherige Behandlung mit einem Leitprimer ausreichend.The value of the surface resistance in Examples 1, 2 and 3 is for electrostatic painting of a molded part without prior treatment with a primer sufficient.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LANXESS DEUTSCHLAND GMBH, 51373 LEVERKUSEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |