CH635601A5 - Mixture containing synthetic resins and containing a partially hydrogenated block copolymer and a synthetic thermoplastic engineering resin - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunstharze enthaltendes Gemisch mit einem Gehalt an einem teilweise hydrierten Blockcopolymer, welch letzteres mindestens zwei Endblocks A aus einem Monoalkenylaren-Homo- oder Copolymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5 000 bis 125 000 und mindestens einen Zwischenblock B aus einem Homo- oder Copolymer eines konjugierten Diens mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 10 000 bis 300 000 umfasst, und worin die endständigen Polymerblocks A 8 bis 55 Gew.-% des Block- The invention relates to a mixture containing synthetic resins containing a partially hydrogenated block copolymer, the latter comprising at least two end blocks A of a monoalkenylarene homo- or copolymer with a number average molecular weight of 5,000 to 125,000 and at least one intermediate block B of one Homo- or copolymer of a conjugated diene with a number average molecular weight of 10,000 to 300,000, and wherein the terminal polymer blocks A 8 to 55 wt .-% of the block
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4 4th
copolymers darstellen und nicht mehr als 25 % der Aren-Dop-pelbindungen in den Polymerblocks A und mindestens 80% der aliphatischen Doppelbindungen in den Polymerblocks B reduziert sind. represent copolymers and no more than 25% of the arene double bonds in the polymer blocks A and at least 80% of the aliphatic double bonds in the polymer blocks B are reduced.
In Technik und Industrie verwendbare thermoplastische Harze, auch als «Industrie-Thermoplasten» (Engineering thermoplastic resins) bezeichnet, sind eine Gruppe von Polymeren, die sich als technische Baustoffe bewährt haben, da bei ihnen gewisse Eigenschaften, wie Festigkeit, Steifheit, Stoss- und Schlagwiderstand und Dimensionsstabilität über längere Zeit in einem günstigen Gleichgewicht stehen. Solche «Industrie-Thermoplasten» sind besonders geeignet als Ersatz für Metalle, da sie viel leichter sind als diese, was oft, insbesondere im Automobilbau, von Vorteil ist. Thermoplastic resins that can be used in technology and industry, also referred to as “engineering thermoplastic resins”, are a group of polymers that have proven themselves as technical building materials because they have certain properties such as strength, rigidity, impact and Impact resistance and dimensional stability are in a favorable balance for a long time. Such “industrial thermoplastics” are particularly suitable as a replacement for metals, since they are much lighter than these, which is often an advantage, especially in automotive engineering.
Ein einziges thermoplastisches Harz weist manchmal nicht diejenige Kombination von Eigenschaften auf, die für einen bestimmten Anwendungszweck wünschenswert ist und es besteht Interesse daran, diesen Nachteil auszugleichen. Ein besonders naheliegender Weg besteht darin, zwei oder mehrere Polymere (von denen jedes einzelne die gewünschten Eigenschaften aufweist) zusammenzumischen, so dass man ein Material mit der gewünschten Kombination von Eigenschaften erhält. Dies kann in gewissen Fällen von Erfolg sein, z.B. bei der Verbesserung der Schlag- und Stossbeständigkeit von thermoplastischen Harzen, wie Polystyrol, Polypropylen und Polyvinylchlorid, wobei man für diesen Zweck besondere Mischverfahren oder Zusätze verwendet. Im allgemeinen ist jedoch das Vermischen von thermoplastischen Harzen kein erfolgversprechender Weg, wenn es sich darum handelt, in einem einzigen Werkstoff die jeweils wünschenswerten Eigenschaften von zwei oder mehr Polymeren zu kombinieren. Es zeigte sich im Gegenteil oft genug, dass das Vermischen dazu führt, dass sich die jeweiligen Schwächen der Einzelbestandteile vereinigen, so dass man ein für die Praxis uninteressantes und wertloses Material erhält. Die Gründe hierfür sind durchaus bekannt und bestehen teilweise darin, dass, wie die Thermodynamik lehrt, die meisten Polymeren nicht miteinander vermischbar sind, obgleich durchaus einige Ausnahmen von dieser Regel bekannt sind. Dazu kommt noch, dass die meisten Polymeren schlecht aneinander haften. Das führt dazu, dass die Berührungsflächen zwischen den Bestandteilen des Gemisches (aufgrund von deren Unvermischbarkeit) in den Gemischen Bezirke von besonderer Schwäche darstellen, in denen allzu leicht Sprünge und Risse auftreten, die die mechanischen Eigenschaften des Gemisches beeinträchtigen. Man sagt daher von den meisten Polymerpaaren, dass sie «unverträglich» seien. In manchen Fällen bedeutet Verträglichkeit soviel wie Mischbarkeit, jedoch wird der Ausdruck Verträglichkeit hier in einem allgemeineren Sinn verwendet, und bedeutet die Möglichkeit, zwei Polymere so miteinander zu kombinieren, dass ihre Eigenschaften verbessert werden, ohne dass damit unbedingt eine echte Vermischbarkeit gemeint ist. A single thermoplastic resin sometimes does not have the combination of properties that is desirable for a particular application and there is interest in overcoming this disadvantage. A particularly obvious way is to mix two or more polymers (each of which has the desired properties) so that a material with the desired combination of properties is obtained. This can be successful in certain cases, e.g. in improving the impact and shock resistance of thermoplastic resins such as polystyrene, polypropylene and polyvinyl chloride, using special mixing processes or additives for this purpose. In general, however, the blending of thermoplastic resins is not a promising way to combine the desirable properties of two or more polymers in a single material. On the contrary, it has often been shown that mixing leads to the fact that the respective weaknesses of the individual components unite, so that one obtains a material that is uninteresting and worthless in practice. The reasons for this are well known and partly consist in the fact that, as thermodynamics teaches, most polymers cannot be mixed together, although some exceptions to this rule are well known. In addition, most of the polymers adhere poorly to one another. As a result, the contact surfaces between the constituents of the mixture (due to their immiscibility) represent areas of particular weakness in the mixtures, in which cracks and cracks occur all too easily and impair the mechanical properties of the mixture. Most polymer pairs are therefore said to be "incompatible". In some cases, compatibility means something like miscibility, but the term compatibility is used here in a more general sense and means the possibility of combining two polymers in such a way that their properties are improved, without necessarily meaning real miscibility.
Eine Methode, mit deren Hilfe sich dieses Problem bei Polymergemischen umgehen lässt, besteht darin, dass man die beiden Polymeren dadurch verträglich macht, dass man eine dritte Komponente zumischt, die oft als Mittel zum Verträglichmachen bezeichnet wird und gegenüber den beiden zu vermischenden Polymeren eine wechselseitige Löslichkeit aufweist. Beispiele für derartige dritte Komponenten sind gewisse Blockoder Pfropfcopolymere. Aufgrund der erwähnten Eigenschaft setzt sich dieser Vermittler an der Berührungsfläche zwischen den beiden Polymeren fest und verbessert die gegenseitige Adhäsion und damit die Stabilität des Produktes gegen eine grobe Phasentrennung ausserordentlich. One method of avoiding this problem with polymer blends is to make the two polymers compatible by adding a third component, often referred to as a compatibilizer, and a reciprocal one compared to the two polymers being blended Has solubility. Examples of such third components are certain block or graft copolymers. Because of the property mentioned, this mediator attaches itself to the contact surface between the two polymers and greatly improves the mutual adhesion and thus the stability of the product against rough phase separation.
Demgegenüber eröffnet die Erfindung eine Möglichkeit, Gemische aus mehreren Polymeren zu stabilisieren, die unabhängig ist von den oben erwähnten Mitteln zur Erhöhung der Verträglichkeit und nicht durch die Notwendigkeit eingeschränkt wird, Stoffe mit zweiseitigen Löslichkeitseigenschaften zu verwenden. Die far diesen Zweck zu verwendenden erfin-dungsgemäss vorgesehenen Stoffe sind besondere Blockcopoly-merisate, bei denen die Möglichkeit einer in der Wärme umkehrbaren (thermisch reversiblen) Selbstvernetzung besteht. Ih-5 re erfindungsgemässe Wirkung entspricht nicht der bei der üblichen Methode zur Verbesserung der Verträglichkeit angestrebten, und dies zeigt sich schon durch die ganz allgemeine Fähigkeit dieser Stoffe, für einen weiten Bereich von Gemischen gleichmässig Komponenten darzustellen, welche den bisher im-io mer gestellten Anforderungen an die Löslichkeit nicht entsprechen. In contrast, the invention opens up a possibility of stabilizing mixtures of several polymers, which is independent of the above-mentioned agents for increasing the compatibility and is not restricted by the need to use substances with bilateral solubility properties. The substances provided according to the invention to be used for this purpose are special block copolymers in which there is the possibility of a heat-reversible (thermally reversible) self-crosslinking. Its effect according to the invention does not correspond to that sought in the customary method for improving the compatibility, and this is demonstrated by the very general ability of these substances to uniformly represent components for a wide range of mixtures, which are those which have hitherto been provided in the past Solubility requirements do not meet.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung ein Kunstharzgemisch mit einem Gehalt an einem teilweise hydrierten Blockcopolymer, welch letzteres mindestens zwei Endblocks A aus 15 einem Monoalkenylaren-Polymer mit einem mittleren Molekulargewicht von 5000 bis 125 000 und mindestens einen Zwischenblock B aus einem Polymer eines konjugierten Diens mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 300 000 umfasst; in den erfindungsgemässen Kunstharzgemischen stellen 20 die endständigen Polymerblocks A 8 bis 55 Gew.-% des Blockcopolymers dar und es sind nicht mehr als 25 % der Aren-Dop-pelbindungen in den Polymerblocks A und mindestens 80% der aliphatischen Doppelbindungen in den Polymerblocks B durch Hydrieren reduziert; gekennzeichnet sind die erfindungsgemäs-25 sen Kunstharzgemische durch einen Gehalt an folgenden Bestandteilen: As already mentioned, the invention relates to a synthetic resin mixture containing a partially hydrogenated block copolymer, the latter comprising at least two end blocks A made of 15 a monoalkenylarene polymer with an average molecular weight of 5,000 to 125,000 and at least one intermediate block B made of a polymer of a conjugated diene with an average molecular weight of 10,000 to 300,000; In the synthetic resin mixtures according to the invention, 20 the terminal polymer blocks A represent 8 to 55% by weight of the block copolymer and no more than 25% of the arene double bonds in the polymer blocks A and at least 80% of the aliphatic double bonds in the polymer blocks B. Reduced hydrogenation; the synthetic resin mixtures according to the invention are characterized by a content of the following components:
a) 4 bis 40 Gew.-Teile an partiell hydriertem Blockcopolymer; a) 4 to 40 parts by weight of partially hydrogenated block copolymer;
b) ein Polyolefin mit einem zahlenmässigen Mittelwert für 30 das Molekulargewicht von mehr als 10 000 und einem scheinbaren Kristallschmelzpunkt zwischen 100 und 250 °C; b) a polyolefin with a numerical mean for 30 the molecular weight of more than 10,000 and an apparent crystal melting point between 100 and 250 ° C;
c) 5 bis 48 Gew.-Teile an mindestens einem verschiedenarti-. gen thermoplastischen Industriekunstharz, das gewählt wurde aus der Gruppe der Polyamide, thermoplastischen Polyester, 35 Poly(aryläther), Poly(arylsulfone), Polycarbonate, Acetalharze, Polyamidimide, thermoplastischen Polyurethane, halogenierten Thermoplasten und Nitrilharze, worin das Gewichtsverhältnis des Polyolefins zu dem verschiedenartigen thermoplastischen Industriekunstharz mindestens gleich 1:1 ist, so dass ein Poly-40 mergemisch vorliegt, worin mindestens zwei der Polymere mindestens teilweise kontinuierliche, ineinandergreifende Netzwerke bilden. c) 5 to 48 parts by weight of at least one different. gene thermoplastic industrial resin, which was selected from the group of polyamides, thermoplastic polyesters, 35 poly (aryl ethers), poly (aryl sulfones), polycarbonates, acetal resins, polyamide imides, thermoplastic polyurethanes, halogenated thermoplastics and nitrile resins, wherein the weight ratio of the polyolefin to the various thermoplastic Industrial synthetic resin is at least 1: 1, so that a poly-40 mer mixture is present, in which at least two of the polymers form at least partially continuous, interlocking networks.
Das betreffende erfindungsgemäss enthaltene Blockcopolymer wirkt dabei als mechanischer oder struktureller Stabilisator, 45 der die verschiedenen Polymernetzstrukturen verknüpft und die spätere Trennung der Polymeren bei der Verarbeitung und dem eigentlichen Gebrauch verhindert. Die resultierende Struktur des Polymergemisches ist genauer so zu definieren, dass es sich um mindestens zwei teilweise kontinuierliche, ineinandergrei-50 fende bzw. miteinander verknüpfte Netzwerke handelt. Es liegt also ein in seinen Dimensionen stabiles Polymergemisch vor, das sich aufgrund seiner Struktur weder bei der Extrusion noch bei dem anschliessenden Gebrauch in Einzelschichten auftrennt. The relevant block copolymer according to the invention acts as a mechanical or structural stabilizer, 45 which links the various polymer network structures and prevents the later separation of the polymers during processing and actual use. The resulting structure of the polymer mixture is to be defined more precisely in such a way that there are at least two partially continuous, interlocking or interlinked networks. A dimensionally stable polymer mixture is therefore present which, due to its structure, does not separate into individual layers either during extrusion or during subsequent use.
55 Damit stabile Gemische entstehen, müssen mindestens zwei der Polymeren ein mindestens teilweise kontinuierliches Netzwerk aufweisen, wobei die beiden Netzwerke ineinandergreifen bzw. miteinander verknüpft sind. Vorzugsweise hat das Blockcopolymer und mindestens eines der anderen Polymeren eine 60 teilweise kontinuierliche, ineinandergreifende Netzstruktur. Im Idealfall würden sämtliche Polymeren als vollständig kontinuierliche Netzwerke vorliegen, die miteinander verknüpft sind. Mit einem teilweise kontinuierlichen Netzwerk ist gemeint, dass ein Teil des Polymers eine fortlaufende netzförmige Struktur 65 aufweist, während der andere Teil als disperse Phase vorliegt. Vorzugsweise ist der Hauptteil, d.h. mehr als 50 Gew.-%, des Netzwerkes kontinuierlich, d.h. in sich zusammenhängend. Wie ohne weiteres einzusehen ist, kann die Struktur der Gemische 55 In order to produce stable mixtures, at least two of the polymers must have an at least partially continuous network, the two networks intermeshing or being linked to one another. Preferably, the block copolymer and at least one of the other polymers have a partially continuous, interlocking network structure. Ideally, all polymers would exist as completely continuous networks that are linked together. By a partially continuous network it is meant that part of the polymer has a continuous network structure 65, while the other part is in the form of a disperse phase. Preferably the main part, i.e. more than 50% by weight of the network continuously, i.e. coherent. As can be easily seen, the structure of the mixtures
5 5
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sehr verschieden sein, da die Struktur des Polymers im Gemisch menten mit einem difunktionellen Kupplungsmittel kuppelt, be very different since the structure of the polymer couples in a mixture with a difunctional coupling agent,
entweder völlig kontinuierlich, völlig dispers oder teilweise kon- Verzweigte Strukturen erhält man dagegen durch Verwendung tinuierlich und teilweise dispers sein kann. Ausserdem kann die von geeigneten Kupplungsmitteln, die hinsichtlich der Vorläu- on the other hand, either completely continuous, completely disperse or partially con-branched structures can be obtained by using them continuously and partially disperse. In addition, the use of suitable coupling agents, which with regard to the preliminary
disperse Phase des einen Polymers in einem zweiten Polymer ferpolymeren eine Funktionalität von drei oder mehr haben, disperse phase of one polymer in a second polymer ferpolymer have a functionality of three or more,
und nicht in einem dritten Polymer verteilt sein. Um einige 5 Das Kuppeln kann durchgeführt werden mit multifunktionellen dieser Strukturmöglichkeiten zu zeigen, sind unten die verschie- Kupplungsmitteln, wie mit Halogenalkanen oder -alkenen und denen möglichen Kombinationen von Polymerstrukturen aufge- Divinylbenzol, sowie mit gewissen polaren Verbindungen, wie führt, wobei sämtliche Strukturen keine Teilstrukturen, sondern Silikonhalogeniden, Siloxanen oder Estern von einwertigen AI- and not be distributed in a third polymer. To show some 5 The coupling can be carried out with multifunctional of these structural possibilities, below are the various coupling agents, such as with haloalkanes or alkenes and the possible combinations of polymer structures, divinylbenzene, as well as with certain polar compounds, with all structures leading no substructures, but silicone halides, siloxanes or esters of monovalent AI
vollständige Strukturen sind. Dabei sind drei Polymere (A, B koholen mit Carbonsäuren. Das Vorhandensein von irgendwel-und C) beteiligt. Der Index «c» bedeutet eine kontinuierliche io chen Kupplerrückständen im Polymer kann bei der Beschrei- are complete structures. Three polymers (A, B alcohols with carboxylic acids. The presence of any and C) are involved. The index «c» means a continuous io chen coupler residues in the polymer can
Struktur, während der Index «d» eine disperse Struktur bedeu- bung der Polymeren, die einen Teil der erfindungsgemässen, Structure, while the index “d” means a disperse structure of the polymers that form part of the inventive
tet. Die Bezeichnung «ACB» bedeutet also, dass das Polymer A Kunststoffe enthaltenden Gemische darstellen, vernachlässigt sich fortlaufend mit dem Polymer B abwechselt und die Be- werden. Auch kommt es, im Sinne der Gattung, nicht auf die tet. The term “ACB” means that the polymer A is a mixture containing plastics, is neglected continuously alternating with the polymer B and the beings. Also, in the sense of the genre, it does not come down to that
Zeichnung «BdC» bedeutet, dass das Polymer B im Polymer C jeweilige Struktur an. Erfindungsgemäss werden selektiv hy- Drawing «BdC» means that the polymer B in polymer C has the respective structure. According to the invention, selectively
dispergiert ist usw. is dispersed etc.
15 drierte Polymere verwendet, die vor der Hydrierung in ihrer 15 third polymers used before the hydrogenation in their
Konfiguration insbesondere den folgenden typischen Arten ent Configuration in particular the following typical types
ACB ACB
AcC AcC
BcC BcC
sprechen: speak:
AdB AdB
AcC AcC
BcC BcC
Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol (SBS) Polystyrene-polybutadiene-polystyrene (SBS)
ACB ACB
AcC AcC
BdC BdC
Polystyrol-Polyisopren-PolystyroI(SIS) Polystyrene-polyisoprene polystyrene (SIS)
BdA BdA
AcC AcC
BcC BcC
20 Poly(a-methylstyrol)polybutadien-Poly(a-methylstyrol) und 20 poly (a-methylstyrene) polybutadiene-poly (a-methylstyrene) and
BjC BjC
ACB ACB
AcC AcC
Poly(a-methylstyrol)polyisopren-Poly(a-methylstyrol). Poly (a-methylstyrene) polyisoprene-poly (a-methylstyrene).
CdA CdA
ACB ACB
AcC AcC
Sowohl die Polymerblocks A, wie die Blocks B können ent Both the polymer blocks A and the blocks B can ent
QB QB
ACB ACB
AcC AcC
weder Homopolymerblocks oder statistische Copolymerblocks sein, solange nur jeder Polymerblock in mindestens einer Klasse Erfindungsgemäss kann man Polymergemische herstellen, 25 der die Polymerblocks charakterisierenden Monomeren vorbei denen die Eigenschaften in einem besonders zweckmässigen herrscht. So kann der Polymerblock A Homopolymere aus ei-Gleichgewicht stehen, so dass sich die jeweiligen Eigenschaften nem Monoalkenylaren und Copolymere aus einem Monoalke-der einzelnen Polymeren gegenseitig stützen und verstärken. So nylaren mit einem konjugierten Dien umfassen, solange nur in kann man beispielsweise erfindungsgemäss ein Gemisch aus ei- den einzelnen Polymerblocks A die Monoalkenylareneinheiten ner grossen Anteilsmenge an einem relativ billigen Polyolefin 30 vorherrschen. Der Ausdruck «Monoalkenylaren» bedeutet hier und einem kleineren Anteil an einem aufwendigeren thermo- unter anderem besonders Styrol und seine Analogen und Hoplastischen Industriekunstharz, wie Polybutylenterephthalat mologen einschliesslich a-Methylstyrol und ringsubstituierte herstellen, das bei wesentlich geringeren Gestehungskosten ei- . Styrole, insbesondere ringmethylierte Styrole. Bevorzugt ist ne-nen grossen Teil der wünschenswerten Eigenschaften des auf- ben a-Methylstyrol insbesondere das unsubstituierte Styrol. wendigeren Industrieharzes aufweist. 35 Die Polymerblocks B können Homopolymere eines konjugier- neither be homopolymer blocks or statistical copolymer blocks, as long as only each polymer block in at least one class. According to the invention, polymer mixtures can be produced which contain the monomers characterizing the polymer blocks, over which the properties are particularly useful. Thus, the polymer block A homopolymers can be in egg equilibrium, so that the respective properties of a monoalkenylarene and copolymers of a monoalkene of the individual polymers mutually support and reinforce one another. So include nylarene with a conjugated diene, as long as only in accordance with the invention, for example, a mixture of individual polymer blocks A can predominate the monoalkenylarene units in a large proportion of a relatively inexpensive polyolefin 30. The term “monoalkenyl arene” means here and a smaller proportion of a more complex thermoplastic, among other things especially styrene and its analogs and hoplastic industrial synthetic resin, such as polybutylene terephthalate mologists including a-methylstyrene and ring-substituted, which produce at much lower production costs. Styrenes, especially ring-methylated styrenes. Preferred is a large part of the desirable properties of the above a-methylstyrene, in particular unsubstituted styrene. has more agile industrial resin. 35 Polymer blocks B can contain homopolymers of a conjugated
Besonders überraschend ist im vorliegenden Fall, dass sogar ten Diens, wie Butadien oder Isopren oder Copolymere aus schon ein geringer Anteil an Blockcopolymer dazu ausreicht, einem konjugierten Dien mit einem Monoalkenylaren sein, so-die Struktur des Polymergemisches innerhalb eines weiten Kon- lange nur in den Polymerblocks B die konjugierten Dieneinhei-zentrationsbereiches zu stabilisieren. So genügen z.B. bereits ten vorherrschen. Wird als Monomer Butadien verwendet, so vier Gewichtsteile Blockcopolymer, um ein Gemisch aus 5 bis 40 sollen die kondensierten Butadieneinheiten in dem Butadienpo-90 Gew.-Teilen Polyolefin mit 90 bis 5 Gew.-Teilen eines ver- lymerblock zu mindestens 35 bis 55 Mol-% die 1,2-Konfigura-schiedenartigen Industriethermoplasten zu stabilisieren. tion aufweisen. Wenn dann ein derartiger Block hydriert wird, It is particularly surprising in the present case that even ten diene, such as butadiene or isoprene or copolymers made from a small proportion of block copolymer, is sufficient to be a conjugated diene with a monoalkenylarene, so that the structure of the polymer mixture is only within a wide range the polymer blocks B to stabilize the conjugated diene unit concentration region. For example, already prevail. If butadiene is used as the monomer, then four parts by weight of block copolymer, in order to obtain a mixture of 5 to 40, the condensed butadiene units in the butadiene-90 parts by weight of polyolefin with 90 to 5 parts by weight of a polymerizer block of at least 35 to 55 mol -% stabilize the 1,2-configura-like industrial thermoplastics. tion. Then when such a block is hydrogenated,
Überraschend ist ausserdem, dass man die Blockcopolyme- ist das resultierende Produkt ein regulärer Copolymerblock aus ren zum Stabilisieren von Polymeren von so vielfältiger chemi- Äthylen und Buten-1 (EB) oder ähnelt jedenfalls einem solchen scher Beschaffenheit verwenden kann. Wie noch näher zu erklä- 45 Copolymerblock. Ist das verwendete konjugierte Dien Isopren, ren sein wird, beruht diese Fähigkeit der Blockcopolymeren so entsteht beim Hydrieren ein regulärer Copolymerblock aus zum Stabilisieren einer ganzen Reihe von Polymeren innerhalb Äthylen und Propylen (EP) oder jedenfalls ein ähnlicher Block, eines breiten Konzentrationsgebietes darauf, dass sie gegen Zur Hydrierung der die Vorläufer darstellenden Blockcopo- It is also surprising that the block copolyme- the resulting product is a regular copolymer block of ren for stabilizing polymers of so diverse chemical ethylene and butene-1 (EB) or similar in any case can be used with such a shear nature. How to explain 45 copolymer block. If the conjugated diene is isoprene, which will be, this ability of the block copolymers is based on hydrogenation, so a regular copolymer block is formed from the hydrogenation to stabilize a whole range of polymers within ethylene and propylene (EP) or in any case a similar block, a broad concentration range, based on that against the hydrogenation of the precursor block copo-
Oxidation stabil sind, bei einer Scherbeanspruchung von 0 eine lymeren verwendet man vorzugsweise als Katalysator ein Reak-praktisch unendliche Viskosität aufweisen, und in der Schmelze 50 tionsprodukt aus einer Aluminiumalkylverbindung mit einem die ihnen zugrundeliegende Netzstruktur aufrechterhalten. Nickel- oder Kobaltcarboxylat oder -alkoxid unter solchen Be- Oxidation are stable, at a shear stress of 0 a lymer one is preferably used as the catalyst and has a practically infinite viscosity, and in the melt 50 product of an aluminum alkyl compound with a network structure on which it is based is maintained. Nickel or cobalt carboxylate or alkoxide under such conditions
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, dingungen, dass mindestens 80 % der aliphatischen Doppelbin-dass sich die verschiedenen Polymergemische viel leichter verar- düngen praktisch völlig hydriert werden, während von den aro-beiten und verformen lassen, wenn man die erfindungsgemäss matischen Alkenylarendoppelbindungen höchstens 25 % hy-vorgesehenen Blockcopolymeren als Stabilisatoren verwendet. 55 driert werden. Bevorzugt sind Blockcopolymere, bei denen min-Die in den erfindungsgemässen Kunstharzgemischen ver- destens 99 % der aliphatischen Doppelbindungen hydriert sind, wendeten Blockcopolymeren können eine sehr verschiedene während von den aromatischen Doppelbindungen nur weniger geometrische Struktur aufweisen, da es erfindungsgemäss nicht als 5 % hydriert sind. A further important aspect of the invention consists in conditions that at least 80% of the aliphatic double binders — that the different polymer mixtures are much easier to process — are practically completely hydrogenated, while the aro-work and deform them if the alkenylarene double bonds according to the invention are mat a maximum of 25% hy-intended block copolymers are used as stabilizers. 55 be third. Preference is given to block copolymers in which at least 99% of the aliphatic double bonds in the synthetic resin mixtures according to the invention are hydrogenated, and block copolymers can have a very different geometric structure from the aromatic double bonds since they are not hydrogenated as 5% according to the invention .
auf irgendeine spezifische geometrische Struktur, sondern nur Das mittlere Molekulargewicht der einzelnen Blocks kann auf die chemische Konstitution jedes einzelnen der Polymer- 60 innerhalb gewisser Grenzen schwanken. Das in den erfindungs-blocks ankommt. So können die Blockcopolymeren z.B. linear, gemässen Kunstharzmassen vorhandene Blockcopolymer hat radial oder verzweigt sein. Verfahren zur Herstellung derartiger mindestens zwei Endblocks A aus einem Monoalkenylarenpoly-Polymere sind bekannt. Die Struktur der Polymeren ist be- mer mit einem mittleren Molekulargewicht von 5000 bis stimmt durch das jeweilige Polymerisationsverfahren. So erhält 125 000, vorzugsweise von 7000 bis 60 000, sowie mindestens man z.B. lineare Polymere durch aufeinanderfolgende Einfüh- 65 einen Zwischenblock B, der ein Polymer eines konjugierten rung der entsprechenden Monomere in das Reaktionsgefäss, Diens mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis wenn man Initiatoren, wie Lithiumalkyle oder Dilithiostilben, 300 000, vorzugsweise von 30 000 bis 150 000, darstellt. Diese verwendet oder wenn man ein Blockcopolymer aus zwei Seg- Molekulargewichte sind zahlenmässige Mittelwerte, die sich am to any specific geometric structure, but only The average molecular weight of the individual blocks can vary within certain limits depending on the chemical constitution of each of the polymers. That arrives in the invention blocks. The block copolymers can e.g. linear block copolymer present in accordance with synthetic resin compositions has to be radial or branched. Processes for producing such at least two end blocks A from a monoalkenyl arene poly polymer are known. The structure of the polymers is particularly good with an average molecular weight of 5000 to depending on the respective polymerization process. Thus 125,000, preferably from 7,000 to 60,000, and at least one e.g. linear polymers by successive introduction of an intermediate block B, which is a polymer of a conjugation of the corresponding monomers into the reaction vessel, diene with an average molecular weight of 10,000 to 300,000, preferably from 30,000 to, if initiators, such as lithium alkyls or dilithioostilbene 150,000. These are used or if you have a block copolymer of two Seg molecular weights are numerical mean values that change on
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genauesten bestimmen lassen durch Tritium-Auszählmethoden oder durch Messung des osmotischen Drucks. can be determined most precisely by tritium counting methods or by measuring the osmotic pressure.
Der Anteil an Monoalkenylarenpolymerblocks A liegt zwischen 8 und 55%, vorzugsweise zwischen 10 und 30% des Gesamtgewichtes des Blockcopolymers. The proportion of monoalkenyl arene polymer blocks A is between 8 and 55%, preferably between 10 and 30% of the total weight of the block copolymer.
Die in den erfindungsgemässen Kunststoffmassen vorhandenen Polyolefine sind kristallin oder kristallisierbar. Sie können Homopolymere oder Copolymere sein und von einem a-Olefin oder einem 1-Olefin mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen stammen. Beispiele für besonders brauchbare Polyolefine sind Polyäthylen von niedriger oder von hoher Dichte, isotaktisches Polypropylen, Poly(l-buten), Poly(4-methyl-l-penten) und Copolymere von 4-Methyl-l-penten mit linearen oder verzweigten Alpha-Olefinen. Eine kristalline oder kristallisierbare Struktur ist wichtig, damit das Polymer fähig ist, in dem erfindungsgemässen Polymergemisch mit den anderen Polymeren eine kontinuierliche Struktur zu bilden. Das zahlenmässige mittlere Molekulargewicht der Polyolefine liegt oberhalb 10 000, vorzugsweise oberhalb 50 000. Der scheinbare Kristallschmelzpunkt, d.h. der Umwandlungspunkt, bei dem die kristallinen Bereiche des Polymers in den amorphen Zustand übergehen, liegt zwischen 100 und 250°, vorzugsweise zwischen 140 und 250 °C. Die Herstellung dieser verschiedenen Polyolefine ist bekannt (siehe «Olefin Polymers» in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Band 14, S. 217-335[1967]). The polyolefins present in the plastic compositions according to the invention are crystalline or crystallizable. They can be homopolymers or copolymers and can be derived from an α-olefin or a 1-olefin having 2 to 5 carbon atoms. Examples of particularly useful polyolefins are low or high density polyethylene, isotactic polypropylene, poly (1-butene), poly (4-methyl-1-pentene) and copolymers of 4-methyl-1-pentene with linear or branched alpha Olefins. A crystalline or crystallizable structure is important so that the polymer is able to form a continuous structure in the polymer mixture according to the invention with the other polymers. The number average molecular weight of the polyolefins is above 10,000, preferably above 50,000. The apparent crystal melting point, i.e. the transition point at which the crystalline regions of the polymer change into the amorphous state is between 100 and 250 °, preferably between 140 and 250 ° C. The production of these various polyolefins is known (see “Olefin Polymers” in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 14, pp. 217-335 [1967]).
Wird ein Polyäthylen von hoher Dichte verwendet, so hat dieses ungefähr eine Kristallinität von mehr als 75 % und eine Dichte zwischen 0,94 und 1,0 kg/1, während ein gegebenenfalls verwendetes Polyäthylen von niedriger Dichte eine ungefähre Kristallinität von über 35 % und eine Dichte zwischen 0,90 und 0,94 kg/1 aufweist. Die erfindungsgemässen Massen können ein Polyäthylen mit einem zahlenmässigen mittleren Molekulargewicht von 50 000 bis 500 000 enthalten. If a high density polyethylene is used, this has approximately a crystallinity of more than 75% and a density between 0.94 and 1.0 kg / l, while an optionally used low density polyethylene has an approximate crystallinity of over 35% and has a density between 0.90 and 0.94 kg / 1. The compositions according to the invention can contain a polyethylene with a number average molecular weight of 50,000 to 500,000.
Wird ein Polypropylen verwendet, so ist dieses ein sogenanntes isotaktisches Polypropylen im Gegensatz zu einem ataktischen Polypropylen. Das zahlenmässige mittlere Molekulargewicht des verwendeten Polypropylens liegt über 100 000. Das Polypropylen kann auf übliche bekannte Art hergestellt werden. Je nach dem dabei verwendeten Katalysator und den Polymerisationsbedingungen enthält das hergestellte Polymer ataktische sowie isotaktische, syndiotaktische oder sogenannte Stereo-Blockmoleküle. Diese können durch selektive Extraktion getrennt werden, so dass man Produkte mit wenig ataktischen Bestandteilen erhält, die vollständiger kristallisieren. Die bevorzugten handelsüblichen Polypropylene sind gewöhnlich hergestellt unter Verwendung eines festen, kristallinen, in Kohlenwasserstoffen löslichen Katalysators, der hergestellt ist aus einem Titaniumchloridgemisch und einer Aluminiumalkylver-bindung, z.B. Triäthylaluminium oder Diäthylaluminiumchlo-rid. Gegebenenfalls ist das verwendete Polypropylen ein Copolymer, das kleinere Anteile (1 bis 20 Gew.-%) an Äthylen oder einem anderen Alphaolefin als Comonomer enthält. Das Poly-1-buten hat vorzugsweise eine isotaktische Struktur. Die zu seiner Herstellung verwendeten Katalysatoren sind vorzugsweise organometallische Verbindungen, die gewöhnlich als Ziegler-Natta-Katalysatoren bezeichnet werden. Ein typischer Katalysator ist das Produkt, das man durch gegenseitige Einwirkung erhält, wenn man äquimolare Mengen an Titantetrachlorid und Triäthylaluminium vermischt. Die Herstellung erfolgt normalerweise in einem inerten Lösungsmittel, wie Hexan. Wichtig ist, dass man in allen Phasen der Polymerbildung sorgfältig für den Ausschluss von Wasser, selbst in Spuren, sorgt. If a polypropylene is used, this is a so-called isotactic polypropylene in contrast to an atactic polypropylene. The number average molecular weight of the polypropylene used is over 100,000. The polypropylene can be produced in the usual known manner. Depending on the catalyst used and the polymerization conditions, the polymer produced contains atactic and isotactic, syndiotactic or so-called stereo block molecules. These can be separated by selective extraction, so that products with few atactic components are obtained, which crystallize more completely. The preferred commercial polypropylenes are usually made using a solid, crystalline, hydrocarbon soluble catalyst made from a mixture of titanium chloride and an aluminum alkyl compound, e.g. Triethyl aluminum or diethyl aluminum chloride. Optionally, the polypropylene used is a copolymer containing minor proportions (1 to 20% by weight) of ethylene or another alpha olefin as a comonomer. The poly-1-butene preferably has an isotactic structure. The catalysts used in its manufacture are preferably organometallic compounds, commonly referred to as Ziegler-Natta catalysts. A typical catalyst is the product that is obtained by interacting by mixing equimolar amounts of titanium tetrachloride and triethyl aluminum. It is normally made in an inert solvent such as hexane. It is important that care is taken in all phases of polymer formation to exclude water, even in traces.
Ein besonders brauchbares Polyolefin ist Poly(-4-methyl-l-penten), das einen scheinbaren Kristallschmelzpunkt zwischen 240 und 250 °C und eine relative Dichte zwischen 0,80 und 0,85 hat. Monomeres 4-Methyl-l-penten wird industriell hergestellt durch mit Alkalimetallen katalysierte Dimerisierung von Propy-len. Die Homopolymerisierung von 4-Methyl-l-penten mit A particularly useful polyolefin is poly (-4-methyl-1-pentene), which has an apparent crystal melting point between 240 and 250 ° C and a relative density between 0.80 and 0.85. Monomeric 4-methyl-1-pentene is produced industrially by alkali metal-catalyzed dimerization of propylene. The homopolymerization of 4-methyl-1-pentene with
Ziegler-Natta-Katalysatoren ist beschrieben in Encyclopedia of Chemical Technology von Kirk-Othmer, Ergänzungsband, S. 789-792 (2. Ausg., 1971). Allerdings hat das isotaktische Homopolymer von 4-Methyl-l-penten gewisse technische Nachtei-5 le, wie Sprödigkeit und ungenügende Transparenz. Das handelsübliche Poly-4-methyl-l-penten ist daher praktisch ein Copolymer mit geringeren Anteilen an anderen Älphaolefinen, dem ausserdem entsprechende Oxidations- und Schmelzstabilisatorsysteme zugefügt sind. Solche Copolymere sind in der obi-io gen Encyclopédie von Kirk-Othmer, Ergänzungsband, S. 792-907 (2. Ausg., 1971) beschrieben; im Handel sind sie unter der geschützten Bezeichnung TPX®-Harze erhältlich. Typische Al-phaolefine sind die linearen Alphaolefine mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen. Geeignete Harze sind Copolymerisate von Methyl-151-penten mit 0,5 bis 30 Gew.-% an linearem Alphaolefin. Ziegler-Natta catalysts is described in Encyclopedia of Chemical Technology by Kirk-Othmer, Supplementary Volume, pp. 789-792 (2nd edition, 1971). However, the isotactic homopolymer of 4-methyl-1-pentene has certain technical disadvantages, such as brittleness and insufficient transparency. The commercially available poly-4-methyl-1-pentene is therefore practically a copolymer with lower proportions of other alpha-olefins, to which appropriate oxidation and melt stabilizer systems have also been added. Such copolymers are described in the obi-io gene encyclopedia by Kirk-Othmer, Supplementary Volume, pp. 792-907 (2nd edition, 1971); they are commercially available under the protected name TPX® resins. Typical alpha-olefins are the linear alpha-olefins with 4 to 18 carbon atoms. Suitable resins are copolymers of methyl 151-pentene with 0.5 to 30% by weight of linear alpha olefin.
Gegebenenfalls ist das Polyolefin ein Gemisch aus verschiedenen Polyolefinen. Das am meisten bevorzugte Polyolefin ist jedoch isotaktisches Polypropylen. The polyolefin may be a mixture of different polyolefins. However, the most preferred polyolefin is isotactic polypropylene.
Der Ausdruck «unterschiedliches thermoplastisches Indu- The expression “different thermoplastic industrial
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strieharz» bezieht sich auf thermoplastische technische oder Industrieharze, die sich von den in den erfindungsgemässen Kunstharzgemischen anwesenden Polyolefinen unterscheiden. strieharz »refers to thermoplastic technical or industrial resins which differ from the polyolefins present in the synthetic resin mixtures according to the invention.
Der Ausdruck «thermoplastisches Industrieharz» bzw. 25 «thermoplastisches technisches Harz» umfasst die verschiedenen Polymeren, die in der nachstehenden Tabelle A aufgeführt und hier noch später näher beschrieben werden. The term “thermoplastic industrial resin” or 25 “thermoplastic technical resin” encompasses the various polymers which are listed in Table A below and are described in more detail below.
Tabelle A Table A
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1. Polyamide 1. Polyamides
2. thermoplastische Polyester 2. thermoplastic polyester
3. Poly aryläther und Polyarylsulfone 3. Poly aryl ether and polyarylsulfones
4. Polycarbonate 35 5. Acetalharze 4. Polycarbonates 35 5. Acetal resins
6. Polyamidimide 6. Polyamide imides
7. thermoplastische Polyurethane 7. Thermoplastic polyurethanes
8. halogenierte Thermoplasten 8. halogenated thermoplastics
9. Nitrilharze 9. Nitrile resins
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Die thermoplastischen technischen oder Industrieharze haben vorzugsweise eine ölasübergangstemperatur oder einen scheinbaren Kristallschmelzpunkt (definiert als diejenige Temperatur, bei welcher der Modul bei geringer Belastung einen 45 katastrophalen Abfall erleidet) von mehr als 120, vorzugsweise zwischen 150 und 350 °C und besitzen die Fähigkeit, aufgrund eines thermal reversiblen Vernetzungsmechanismus eine kontinuierliche Netzstruktur zu bilden. Solche thermal reversiblen Vernetzungsmechanismen sind unter anderem Kristallitbildung, 50 polare Aggregation, ionische Aggregation, Lamellierung oder Wasserstoffbindung. Bei einer besonderen Ausführungsform, bei welcher die Viskosität des Blockcopolymers bzw. der Block-copolymermischung bei der Verarbeitungstemperatur Tp und einem Scherverhältnis von 1005-1 gleich i] ist, kann das Ver-55 hältnis der Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes bzw. von dessen Gemisch mit Viskositätsmodifikatoren zu r| zwischen 0,2 und 4,0 liegen und vorzugsweise 0,8 bis 1,2 betra- • gen. Als Viskosität des Blockcopolymers, des Polyolefins und des thermoplastischen Industrieharzes ist hier die sogenannte 60 «Schmelzviskosität» zu verstehen, die erhalten wird durch Verwendung eines kolbengetriebenen Kapillarschmelzrheometers bei konstanter Schergeschwindigkeit und irgendeiner gleichbleibenden Temperatur über dem Schmelzpunkt, z.B. 260 °C. Die obere Grenze (350 °C) für den scheinbaren Kristallschmelz-65 punkt bzw. die Glasübergangstemperatur ist so festgesetzt, dass das Harz in einer Vorrichtung mit niederer bis mittlerer Schertemperatur bei einer in der Technik üblichen Temperatur von 350 °C oder weniger verarbeitet werden kann. The thermoplastic engineering or industrial resins preferably have an oil transition temperature or an apparent crystal melting point (defined as the temperature at which the module suffers a catastrophic drop under light load) of more than 120, preferably between 150 and 350 ° C., and have the ability to a thermal reversible cross-linking mechanism to form a continuous network structure. Such thermally reversible crosslinking mechanisms include crystallite formation, 50 polar aggregation, ionic aggregation, lamination or hydrogen bonding. In a particular embodiment, in which the viscosity of the block copolymer or the block copolymer mixture at the processing temperature Tp and a shear ratio of 1005-1 is equal to i], the ratio of the viscosity of the thermoplastic industrial resin or of its mixture can also Viscosity modifiers to r | are between 0.2 and 4.0 and are preferably 0.8 to 1.2. The viscosity of the block copolymer, the polyolefin and the thermoplastic industrial resin is to be understood here as the so-called 60 “melt viscosity” which is obtained by use a piston-driven capillary melt rheometer at constant shear rate and any constant temperature above the melting point, e.g. 260 ° C. The upper limit (350 ° C) for the apparent crystal melting point or the glass transition temperature is set in such a way that the resin can be processed in a device with low to medium shear temperature at a temperature of 350 ° C or less customary in the art .
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Die erwähnten thermoplastischen Industrieharze können auch Gemische von solchen Harzen untereinander oder Gemische mit zusätzlichen, die Viskosität modifizierenden Harzen sein. The aforementioned thermoplastic industrial resins can also be mixtures of such resins with one another or mixtures with additional, viscosity-modifying resins.
Die verschiedenen Klassen von Industriethermoplasten seien wie folgt näher beschrieben: The different classes of industrial thermoplastics are described in more detail as follows:
Mit Polyamid ist ein Kondensationsprodukt gemeint, das als Teile der Polymerhauptkette wiederkehrende aromatische und bzw. oder aliphatische Amidgruppen aufweist; solche Produkte sind allgemein als «Nylons» bekannt. Die Polyamide können erhalten werden durch Polymerisieren einer Monoaminocar-bonsäure oder eines inneren Laktams einer solchen Säure mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen zwischen der Amino- und der Carboxylgruppe. Sie sind auch erhältlich durch Polymerisieren von praktisch äquimolaren Teilen eines Diamins, das zwischen den Aminogruppen mindestens zwei Kohlenstoffatome enthält, und einer Dicarbonsäure ; oder durch Polymerisieren einer Monoaminocarbonsäure oder ihres inneren Laktams, wie oben, zusammen mit praktisch äquimolaren Anteilen eines Diamins und einer Dicarbonsäure. Die Dicarbonsäure kann in Form eines ihrer funktionellen Derivate, z.B. eines Esters, verwendet werden. Polyamide means a condensation product which has recurring aromatic and / or aliphatic amide groups as parts of the main polymer chain; such products are commonly known as "nylons". The polyamides can be obtained by polymerizing a monoaminocarboxylic acid or an internal lactam of such acid with at least two carbon atoms between the amino and carboxyl groups. They are also obtainable by polymerizing practically equimolar parts of a diamine which contains at least two carbon atoms between the amino groups and a dicarboxylic acid; or by polymerizing a monoaminocarboxylic acid or its internal lactam, as above, together with practically equimolar proportions of a diamine and a dicarboxylic acid. The dicarboxylic acid can be in the form of one of its functional derivatives, e.g. an ester.
Mit dem Ausdruck «praktisch äquimolekulare Anteile» (des Diamins und der Dicarbonsäure) sind neben genau äquimolekularen Anteilen auch leichte Abweichungen gemeint, die bei der üblichen Stabilisierung der Viskosität der resultierenden Polyamide auftreten können. The expression “practically equimolecular fractions” (of the diamine and the dicarboxylic acid) means, in addition to precisely equimolecular fractions, also slight deviations which can occur during the usual stabilization of the viscosity of the resulting polyamides.
Als Beispiele für die erwähnten Monoaminomonocarbon-säuren bzw. ihre Laktame seien diejenigen Verbindungen genannt, die zwischen der Amino- und der Carboxylgruppe 2 bis 16 Kohlenstoffatome aufweisen, die im Falle eines Laktams mit der-CO.NH-Gruppe einen Ring bilden. Als besondere Beispiele seien erwähnt: e-Aminocapronsäure, Butyrolaktam, Ca- . prolaktam, Capryllaktam, Önantholaktam, Undecanolaktam, Dodecanolaktam und 3- und 4-Aminobenzoesäure. Examples of the monoaminomonocarboxylic acids mentioned or their lactams are those compounds which have 2 to 16 carbon atoms between the amino and carboxyl groups and which form a ring in the case of a lactam with the CO.NH group. The following may be mentioned as special examples: e-aminocaproic acid, butyrolactam, Ca. prolactam, caprylic lactam, enantholactam, undecanolactam, dodecanolactam and 3- and 4-aminobenzoic acid.
Beispiele für die erwähnten Diamine sind solche der allgemeinen Formel H2N(CH2)nNH2, worin n eine ganze Zahl von 2 bis 16 ist, wie Trimethylendiamin, Tetramethylendiamin, Penta-methylendiamin, Octamethylendiamin, Decamethylendiamin, Dedecamethylendiamin, Hexadecamethylendiamin und insbesondere Hexamethvlendiamin. Examples of the diamines mentioned are those of the general formula H2N (CH2) nNH2, where n is an integer from 2 to 16, such as trimethylene diamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, dedecamethylene diamine, hexadecamethylene diamine and in particular hexamethylene diamine.
Weitere Beispiele sind C-alkylierte Diamine, z.B. 2,2-Di-methylpentamethylendiamin und 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhe-xamethylendiamin. Zu erwähnen sind ferner aromatische Diamine, z.B. p-Phenylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diaminodiphenyläther und 4,4'-Diaminodiphenylsu!fon, 4,4'-Diaminodiphenyläther und 4,4'-Diaminodiphenylmethan sowie cycloaliphatische Diamine, z.B. Diaminodicyclohexylme-than. Other examples are C-alkylated diamines, e.g. 2,2-dimethylpentamethylenediamine and 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylene diamine. Aromatic diamines, e.g. p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenylmethane as well as cycloaliphatic diamines, e.g. Diaminodicyclohexyl methane.
Die erwähnten Dicarbonsäuren können aromatische Säuren sein. z.B. Isophthal- und Terephthalsäure. Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der Formel HOOC.Y.COOH, worin Y für einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit mindestens 2 C-Atomen steht: Beispiele sind: Sebacinsäure, Octadecandioinsäure, Sube-rinsäure, Azelainsäure, Undecandioinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure und insbesondere Adipinsäure, Oxalsäure ist ebenfalls bevorzugt. The dicarboxylic acids mentioned can be aromatic acids. e.g. Isophthalic and terephthalic acid. Dicarboxylic acids of the formula HOOC.Y.COOH are preferred, in which Y represents a divalent aliphatic radical having at least 2 carbon atoms: Examples are: sebacic acid, octadecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, undecanedioic acid, glutaric acid, pimelic acid and in particular adipic acid, oxalic acid also preferred.
In die erfindungsgemässen thermoplastischen Polymergemische können insbesondere die folgenden Polyamide eingearbeitet sein: The following polyamides can in particular be incorporated into the thermoplastic polymer mixtures according to the invention:
Polyhexamethylenadipinamid (Nylon 6:() Polyhexamethylene adipinamide (nylon 6 :()
Polypyrrolidon (Nylon 4) Polypyrrolidone (nylon 4)
Polycaprolaktam (Nylon 6) Polycaprolactam (nylon 6)
Polyheptolaktam (Nylon 7) Polyheptolactam (nylon 7)
Polycapryllaktam (Nylon 8) Polycaprylic lactam (nylon 8)
Polynonanolaktam (Nylon 9) Polynonanolactam (nylon 9)
Polyundecanolaktam (Nylon 11) Polyundecanolactam (nylon 11)
Polydodecanolaktam (Nylon 12) Polydodecanolactam (nylon 12)
Polyhexamethylenazelainamid (Nylon 6:9) Polyhexamethylensebacinamid (Nylon 6:10) Polyhexamethylenisophthalsäureamid (Nylon 6:iP) s Polymetaxylylenadipinamid (Nylon MXD:6) Polyhexamethylene azelaine amide (Nylon 6: 9) Polyhexamethylene sebacinamide (Nylon 6:10) Polyhexamethylene isophthalamide (Nylon 6: iP) s Polymetaxylylene adipinamide (Nylon MXD: 6)
Polyamide von Hexamethylendiamin und n-Dodecandiosäure (Nylon 6:12) Polyamides of hexamethylenediamine and n-dodecanedioic acid (nylon 6:12)
Polyamide von Dodecamethylendiamin und n-Dodecandiosäure (Nylon 12:12) Polyamides of dodecamethylene diamine and n-dodecanedioic acid (nylon 12:12)
io Nyloncopolymere können ebenfalls verwendet werden, z.B. Copolymere von: Nylon copolymers can also be used, e.g. Copolymers of:
Hexamethylenadipinamid/Caprolaktam (Nylon 6:6/6) Hexamethylenadipinamid/Hexamethylen-Isophthalsäure (Nylon 6:6/6ip) Hexamethylene adipinamide / caprolactam (nylon 6: 6/6) hexamethylene adipinamide / hexamethylene isophthalic acid (nylon 6: 6 / 6ip)
i5 Hexamethylenadipinamid/Hexamethylen-Terephthalsäureamid (Nylon 6:6/6T) i5 hexamethylene adipamide / hexamethylene terephthalic acid amide (nylon 6: 6 / 6T)
Trimethylhexamethylenoxamid/Hexamethylenoxamid (Nylon-Trimethyl-6:2/6:2) Trimethylhexamethylene oxamide / hexamethylene oxamide (nylon trimethyl 6: 2/6: 2)
Hexamethylenadipinamid/Hexamethylenazelainamid (Nylon 20 6:6/6:9) Hexamethylene Adipinamide / Hexamethylene Azelaine Amide (Nylon 20 6: 6/6: 9)
Hexamethylenadipinamid/Hexamethylenazelainamid/Capro-laktam (Nylon 6:6/6:9/6) Hexamethylene adipinamide / hexamethylene azelaine amide / capro-lactam (nylon 6: 6/6: 9/6)
Verwendungsfähig ist ferner Nylon 6:3, ein Produkt aus dem Dimethylester von Terephthalsäure und einem Gemisch 25 aus isomerem Trimethylhexamethylendiamin. Also usable is nylon 6: 3, a product of the dimethyl ester of terephthalic acid and a mixture 25 of isomeric trimethylhexamethylene diamine.
Bevorzugte Nylonsorten sind Nylon 6,6/6,11,12 6/3 und 6/12. Preferred types of nylon are nylon 6,6 / 6,11,12 6/3 and 6/12.
Das zahlenmässige mittlere Molekulargewicht kann bei den Polyamiden oberhalb 10 000 liegen. The number average molecular weight of the polyamides can be above 10,000.
30 Die in den erfindungsgemässen Massen gegebenenfalls anwesenden thermoplastischen Polyester haben eine im allgemeinen kristalline Struktur, einen Schmelzpunkt bevorzugt über 120 °C und sind thermoplastisch (im Gegensatz zu wärmehärtend). The thermoplastic polyesters which may be present in the compositions according to the invention have a generally crystalline structure, a melting point preferably above 120 ° C. and are thermoplastic (in contrast to thermosetting).
35 Eine besonders zweckmässige Gruppe von Polyestern sind diejenigen thermoplastischen Polyester, die hergestellt sind durch Kondensieren einer Dicarbonsäure oder ihres niedrigeren Alkylesters, ihres Säurehalogenides oder Anhydrides mit einem Glykol auf an sich bekannte Weise. Unter den aromatischen 40 und aliphatischen Dicarbonsäuren, die sich zur Herstellung der Polyester eignen, seien genannt: Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, p-Carboxyphenolessigsäure, p,p'-Dicarboxydiphenyl, p,p'-Di-45 carboxydiphenylsulfon, p-Carboxyphenoxyessigsäure, A particularly useful group of polyesters are those thermoplastic polyesters which are produced by condensing a dicarboxylic acid or its lower alkyl ester, its acid halide or anhydride with a glycol in a manner known per se. Aromatic 40 and aliphatic dicarboxylic acids which are suitable for the production of the polyesters include: oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, p-carboxyphenolacetic acid, p, p'-dicarboxiphenyl, p, p'-di-45 carboxydiphenyl sulfone, p-carboxyphenoxyacetic acid,
p-Carboxyphenoxypropionsäure, p-Carboxyphenoxybuttersäu-re, p-Carboxyphenoxyvaleriansäure, p-Carboxyphenoxyhexan-säure, p,p'-Dicarboxydiphenylmethan, p,p-Dicarboxydiphenyl-propan, p,p'-Dicarboxydiphenyloctan, 3-Alkyl-4-(ß-carboxy-50 äthoxy)-benzoesäure, 2,6-NaphthaIindicarbonsäure und 2,7-Naphthalindicarbonsäure. Gemische aus Dicarbonsäuren können ebenfalls verwendet werden. Besonders bevorzugt ist Terephthalsäure. p-carboxyphenoxypropionic acid, p-carboxyphenoxybutyric acid, p-carboxyphenoxyvaleric acid, p-carboxyphenoxyhexanoic acid, p, p'-dicarboxydiphenylmethane, p, p-dicarboxydiphenyl-propane, p, p'-dicarboxydiphenyloctane, 3 -carboxy-50 ethoxy) -benzoic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 2,7-naphthalenedicarboxylic acid. Mixtures of dicarboxylic acids can also be used. Terephthalic acid is particularly preferred.
Die zur Herstellung der Polyester geeigneten Glykole sind 55 unter anderem geradkettige Alkylenglykole mit 2 bis 12 C-Ato-men, wie Äthylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,6-Hexylengly-kol, 1,10-Decamethylenglykol und 1,12-Dodecamethylengly-kol. Aromatische Glykole können ganz oder teilweise substituiert sein. Geeignete aromatische Dihydroxyverbindungen sind 60 u.a. p-Xylylenglykol, Pyrocatechin, Resorcin, Hydrochinon oder alkylsubstituierte Derivate dieser Verbindungen. Ein weiteres geeignetes Glykol ist 1,4-Cyclohexandimethanol. Besonders bevorzugt sind die geradkettigen Alkylenglykole mit 2 bis 4 C-Atomen. The glycols suitable for the production of the polyester include 55 straight-chain alkylene glycols with 2 to 12 carbon atoms, such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,6-hexylene glycol, 1,10-decamethylene glycol and 1.12- Dodecamethylene glycol col. Aromatic glycols can be substituted in whole or in part. Suitable aromatic dihydroxy compounds include 60 and others. p-xylylene glycol, pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone or alkyl-substituted derivatives of these compounds. Another suitable glycol is 1,4-cyclohexanedimethanol. The straight-chain alkylene glycols having 2 to 4 carbon atoms are particularly preferred.
65 Eine bevorzugte Gruppe von Polyestern sind: Polyäthy-lenterephthalat, Polypropylenterephthalat und insbesondere Polybutylenterephthalat; das letztere, ein kristallines Copolymer, kann gebildet werden durch Polykondensation von 1,4- 65 A preferred group of polyesters are: polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate and in particular polybutylene terephthalate; the latter, a crystalline copolymer, can be formed by polycondensation of 1,4-
635 601 635 601
8 8th
Butandiol und Dimethylterephthtalat oder Terephthtalsäure, und hat die allgemeine Formel: Butanediol and dimethyl terephthalate or terephthalic acid, and has the general formula:
u.a. lineare thermoplastische Polymere aus wiederkehrenden Einheiten der Formel i.a. linear thermoplastic polymers from recurring units of the formula
-fO-G-O-G'} -fO-G-O-G '}
worin G der Rest eines zweiwertigen Phenols ist, gewählt aus einer Gruppe, die besteht aus: where G is the residue of a dihydric phenol selected from a group consisting of:
10 10th
II II
und o and o
worin n gleich 70 bis 140 sein kann. Das mittlere Molekulargewicht des Polybutylenterephthalats liegt vorzugsweise zwischen 20 000 und 25 000. where n can be 70 to 140. The average molecular weight of the polybutylene terephthalate is preferably between 20,000 and 25,000.
Weitere geeignete Polyester sind die Celluloseester; die hier verwendbaren thermoplastischen Celluloseester werden auch sonst viel verwendet als Hilfsmittel beim Verformen, als Überzüge und als filmbildende Stoffe. Erwähnt seien unter anderem die festen thermoplastischen Formen von Cellulosenitrat, Celiu- . D. , . , _ .. , „ , cc Other suitable polyesters are the cellulose esters; the thermoplastic cellulose esters that can be used here are also widely used as auxiliaries for shaping, as coatings and as film-forming substances. The solid thermoplastic forms of cellulose nitrate, Celiu - should be mentioned. D.,. , _ .., ", cc
, „ ,, . . , , ' „ 20 worin Reine Bindung zwischen aromatischen Kohlenstoff - , ",,. . , '' 20 wherein Pure bond between aromatic carbon -
loseacetate (z.B. Cellulosediacetat, Cellulose tnacetat), Cellu- loseacetate (e.g. cellulose diacetate, cellulose tnacetate), cellulose
losebutyrat, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosepropionat, Ceflu- losebutyrate, cellulose acetate butyrate, cellulose propionate, ceflu-
losetridecanoat, Carboxymethylcellulose, Äthylcellulose, Hydr- losetridecanoate, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydr
oxyäthylcellulose und acetylierte Hydroxyäthylcellulose (siehe oxyethyl cellulose and acetylated hydroxyethyl cellulose (see
S. 25-28 von «Modern Plastics Encyclopedia», 1971-72) Pp. 25-28 from «Modern Plastics Encyclopedia», 1971-72)
Ein weiterer brauchbarer Polyester ist ein Polypivalolakton, Another useful polyester is a polypivalol lactone,
d.h. ein lineares Polymer mit wiederkehrenden Estereinheiten, i.e. a linear polymer with recurring ester units,
hauptsächlich gemäss der Formel: mainly according to the formula:
III III
atomen -O-, -S-, -S-S—, oder einen zweiwertigen Kohlenwas-serstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet und G' der Rest einer Dibrom- oder Dijodbenzolverbindung ist, die aus folgender Gruppe gewählt ist: atoms -O-, -S-, -S-S—, or a divalent hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms and G 'is the remainder of a dibromo or diiodobenzene compound selected from the following group:
25 25th
IV IV
-CH2-C(CH3>2-C(0)0- -CH2-C (CH3> 2-C (0) 0-
d.h. mit vom Pivalolakton stammenden Einheiten. Vorzugsweise ist der Polyester ein Pivalolakton-Homopolymer. Brauchbar sind jedoch auch die Copolymeren von Pivalolakton mit nicht mehr als 50 Mol-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 Mol-% i.e. with units derived from pivalolactone. Preferably the polyester is a pivalolactone homopolymer. However, the copolymers of pivalolactone with not more than 50 mol%, preferably not more than 10 mol%, can also be used.
eines anderen ß-Propiolaktons, wie ß-Propiolakton, a,a-Diäthyl-ß-propiolakton und a-Methyl-a-äthyl-ß-propiolak-ton. Der Ausdruck «ß-Propiolakton» bezieht sich auf ß-Pro-piolakton-(2-oxetanon) und auf Derivate davon, die am ß-C-Atom des Laktonrings keine Substituenten tragen. Bevorzugt sind ß-Propiolaktone, die ein tertiäres oder quaternäres C-Atom in Alphastellung zur Carbonylgruppe enthalten, insbesondere die a,a-Dialkyl-ß-propiolaktone, worin jede der Al-kylgruppen jeweils 1 bis 4 C-Atome aufweist. another ß-propiolactone, such as ß-propiolactone, a, a-diethyl-ß-propiolactone and a-methyl-a-ethyl-ß-propiolak-ton. The term "ß-propiolactone" refers to ß-propiolactone (2-oxetanone) and to derivatives thereof which have no substituents on the ß-C atom of the lactone ring. Preference is given to β-propiolactones which contain a tertiary or quaternary carbon atom in the alpha position to the carbonyl group, in particular the a, a-dialkyl-β-propiolactones, in which each of the alkyl groups in each case has 1 to 4 C atoms.
Beispiele für geeignete Monomere sind: a-Äthyl-a-methyl-ß-propiolakton, a-Methyl-a-isopropyl-ß-propiolakton, a-Äthyl-a-n-butyl-ß-propiolakton, a-Chlormethyl-a-methyl-ß-propiolakton, a,a-Bis(chlormethyl)-ß-propiolakton und a,a-Dimethyl-ß-propiolakton (Pivalolakton) Examples of suitable monomers are: a-ethyl-a-methyl-β-propiolactone, a-methyl-a-isopropyl-β-propiolactone, a-ethyl-butyl-β-propiolactone, a-chloromethyl-a-methyl ß-propiolactone, a, a-bis (chloromethyl) -ß-propiolactone and a, a-dimethyl-ß-propiolactone (pivalolactone)
Diese Polypivalolaktone haben ein mittleres Molekulargewicht von mehr als 20 000 und schmelzen über 120 °C. Ein weiterer geeigneter Polyester ist ein Polycaprolakton. Bevorzugte Poly-s-caprolaktone sind im wesentlichen lineare Polymere, in denen die wiederkehrende Einheit durch folgende Formel wiedergegeben werden kann: These polypivalolactones have an average molecular weight of more than 20,000 and melt above 120 ° C. Another suitable polyester is a polycaprolactone. Preferred poly-s-caprolactones are essentially linear polymers in which the repeating unit can be represented by the following formula:
O O
II « II «
4o-ch2-ch2-ch2-ch2-ch2-c]- 4o-ch2-ch2-ch2-ch2-ch2-c] -
Diese Polymeren haben praktisch die gleichen Eigenschaften wie die Polypivalolaktone und können durch einen entsprechenden Polymerisationsmechanismus hergestellt werden. ' These polymers have practically the same properties as the polypivalol lactones and can be prepared by an appropriate polymerization mechanism. '
Verschiedene Polyarylpolyäther sind ebenfalls brauchbar als thermoplastische Industrieharze. Die Polyarylpolyäther, die in den erfindungsgemässen Massen anwesend sein können, sind und Various polyaryl polyethers are also useful as industrial thermoplastic resins. The polyaryl polyethers which can be present in the compositions according to the invention are and
35 35
V V
worin R' eine Bindung zwischen aromatischen Kohlenstoffatomen, -O-, -S-, —S-S- oder einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet, allerdings mit folgendem Vorbehalt: falls R-O- bedeutet, ist R' nicht gleich -O-; falls R' -O- bedeutet, ist R nicht gleich -O-; falls G gleich II ist, ist G' gleich V, und falls G' gleich IV ist, ist G gleich III. where R 'is a bond between aromatic carbon atoms, -O-, -S-, —SS- or a divalent hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms, but with the following proviso: if RO- means R' is not equal to -O -; if R 'is -O-, R is not equal to -O-; if G is II, G 'is V, and if G' is IV, G is III.
Polyarylenpolyäther dieses Typs haben ausgezeichnete physikalische Eigenschaften und sind besonders stabil gegen Wärme, Oxidation und chemische Einflüsse. Handelsübliche Polyarylpolyäther mit Schmelztemperaturen zwischen 280 und 310 °C sind erhältlich unter der geschützten Handelsbezeichnung Arylon T®. Polyarylene polyethers of this type have excellent physical properties and are particularly stable against heat, oxidation and chemical influences. Commercial polyaryl polyethers with melting temperatures between 280 and 310 ° C are available under the protected trade name Arylon T®.
Eine weitere Gruppe von brauchbaren thermoplastischen Industrieharzen sind die aromatischen Polysulfone mit wiederkehrenden Einheiten der Formel: Another group of usable thermoplastic industrial resins are the aromatic polysulfones with repeating units of the formula:
-Ar-SO, - -Ar-SO, -
worin Ar ein zweiwertiger aromatischer Rest ist, der gegebe-55 nenfalls von Einheit zu Einheit in der Polymerkette wechseln kann, so dass Copolymere verschiedener Art gebildet werden. Thermoplastische Polysulfone haben im allgemeinen mindestens einige Einheiten folgender Struktur: where Ar is a divalent aromatic radical that may optionally change from unit to unit in the polymer chain, so that copolymers of various types are formed. Thermoplastic polysulfones generally have at least some units of the following structure:
50 50
worin Z Sauerstoff oder Schwefel oder der Rest eines aromatischen Diols, wie eines 4,4'-Bisphenols, ist. Ein Beispiel eines solchen Polysulfons hat wiederkehrende Einheiten der Formel: wherein Z is oxygen or sulfur or the remainder of an aromatic diol such as a 4,4'-bisphenol. An example of such a polysulfone has recurring units of the formula:
635 601 635 601
ein anderes hat wiederkehrende Einheiten der Formel: another has recurring units of the formula:
-so. -so.
5 und andere solche der Formel: 5 and others of the formula:
£/ Vo- £ / Vo-
oder es handelt sich um copolymerisierte Einheiten in verschiedenen An teils Verhältnissen der Formel: or they are copolymerized units in various proportions of the formula:
-SO, -SO,
oder or
-T\. -T \.
-so. -so.
15 15
haben. to have.
Polyäthersulfone mit wiederkehrenden Einheiten der Struktur: Polyether sulfones with repeating units of the structure:
Die thermoplastischen Polysulfone können auch wiederkeh- ~ und Polyäthersulfone mit wiederkehrenden Einheiten der rende Einheiten der Formel Struktur : The thermoplastic polysulfones can also contain recurring and polyether sulfones with repeating units of the end units of the formula Structure:
-SO. -SO.
eignen sich ebenfalls als thermoplastische Industrieharze. are also suitable as thermoplastic industrial resins.
Die in den erfindungsgemässen Massen anwesenden Poly-carbonate können folgende allgemeine Formeln haben: The polycarbonates present in the compositions according to the invention can have the following general formulas:
O O
40 40
-f A r-A - Ar-O-C -Of „ -f A r-A - Ar-O-C -Of "
oder or
O O
4Ar-0-C-0>n 4Ar-0-C-0> n
II II
worin Ar für eine Phenylengruppe oder eine alkyl-, alkoxy-, halogen- oder nitrosubstituierte Phenylengruppe besteht; A eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder eine Alkyliden-, Cy-cloalkyliden-, Alkylen-, Cycloalkylen-, Azo-, Imino-, Sulfoxid-oder Sulfongruppe oder ein Schwefel- oder Sauerstoffatom vertritt und n gleich 2 oder mehr ist. wherein Ar is a phenylene group or an alkyl, alkoxy, halogen or nitro substituted phenylene group; A represents a carbon-carbon bond or an alkylidene, cycloalkylidene, alkylene, cycloalkylene, azo, imino, sulfoxide or sulfone group or a sulfur or oxygen atom and n is 2 or more.
Die Herstellung der Polycarbonate ist bekannt. Ein bevorzugtes Verfahren beruht auf der Reaktion, die erfolgt, wenn man die Dihydroxykomponente in einer Base, wie Pyridin, löst und unter Rühren mit entsprechender Geschwindigkeit Phosgen in die Lösung einleitet. Als Katalysator für die Umsetzung können tertiäre Amine verwendet werden, die gleichzeitig auch während der Umsetzung als Säureakzeptoren wirken. Da die Reaktion normalerweise exothermisch verläuft, kann die Reaktion durch die Geschwindigkeit des Phosgenzusatzes gesteuert werden. Gewöhnlich arbeitet man mit äquimolaren Mengen an Phosgen und Dihydroxyverbindung, jedoch kann das Mengenverhältnis je nach den Reaktionsbedindungen verändert werden. The production of the polycarbonates is known. A preferred method is based on the reaction which takes place when the dihydroxy component is dissolved in a base such as pyridine and phosgene is introduced into the solution with stirring at an appropriate rate. Tertiary amines can be used as a catalyst for the reaction, which also act as acid acceptors during the reaction. Since the reaction is normally exothermic, the rate of phosgene addition can control the reaction. Usually you work with equimolar amounts of phosgene and dihydroxy compound, but the ratio can be changed depending on the reaction conditions.
In den obigen Formeln I und II sind Ar und A vorzugsweise p-Phenylen bzw. Isopropyliden. Dieses Polycarbonat wird her50 In formulas I and II above, Ar and A are preferably p-phenylene and isopropylidene, respectively. This polycarbonate is 50
gestellt durch Umsetzen von p,p'-Isopropylidendiphenol mit Phosgen und kommt unter den geschützten Bezeichnungen Le-xan® und Merlon® in den Handel. Es hat ein Molekulargewicht von rund 18 000 und schmilzt über 230 °C. Andere Polycarbonate können durch Umsetzen von anderen Dihydroxyverbin-dungen bzw. Gemischen aus mehreren Dihydroxyverbindungen mit Phosgen hergestellt werden. Als Dihydroxyverbindungen können aliphatische Dihydroxyverbindungen verwendet werden, jedoch sind für temperaturbeständige Verbindungen aromatische Ringe wesentlich. Die Dihydroxyverbindungen können in ihrer Struktur Diurethanverbindungen aufweisen. Auch kann ein Teil der Struktur ersetzt sein durch Siloxanbindungen. made by reacting p, p'-isopropylidenediphenol with phosgene and is sold under the protected names Le-xan® and Merlon®. It has a molecular weight of around 18,000 and melts above 230 ° C. Other polycarbonates can be produced by reacting other dihydroxy compounds or mixtures of several dihydroxy compounds with phosgene. Aliphatic dihydroxy compounds can be used as dihydroxy compounds, but aromatic rings are essential for temperature-resistant compounds. The structure of the dihydroxy compounds can have diurethane compounds. Part of the structure can also be replaced by siloxane bonds.
Die in den erfindungsgemässen Massen gegebenenfalls vorhandenen Acetalharze sind unter anderem die hochmolekularen, durch Polymerisieren von Formaldehyd oder Trioxan hergestellten Polyacetalhomopolymeren, die als Handelsprodukte die geschützte Bezeichnung Delrin® haben. Ein verwandtes Harz vom Polyäthertyp (Handelsbezeichnung Penton®) hat die • Struktur: The acetal resins optionally present in the compositions according to the invention include the high molecular weight polyacetal homopolymers produced by polymerizing formaldehyde or trioxane, which have the protected name Delrin® as commercial products. A related resin of the polyether type (trade name Penton®) has the • structure:
55 55
60 60
CH2C1 I CH2C1 I
0-CH2-C -CH24tt I 0-CH2-C -CH24tt I
CH2C1 CH2C1
Das aus Formaldehyd hergestellte Acetalharz hat ein hohes Molekulargewicht und folgende Struktur: The acetal resin made from formaldehyde has a high molecular weight and the following structure:
-H-O- -fCH2-0-CH2-0)-x—H -H-O- -fCH2-0-CH2-0) -x-H
worin endständige Gruppen von gesteuerten Anteilen an Wasser stammen und x eine grössere Zahl (vorzugsweise 1500) bedeutet, die die Anzahl der hintereinander vorhandenen Formal in which terminal groups come from controlled proportions of water and x denotes a larger number (preferably 1500), which is the number of formals present in succession
635 601 635 601
10 10th
dehydeinheiten bezeichnet. Um die Beständigkeit gegen Wärme und chemische Angriffe zu verbessern, werden die endständigen Gruppen in den typischen Harzen in Ester- oder Äthergruppen übergeführt. called dehydrogen units. In order to improve the resistance to heat and chemical attacks, the terminal groups in the typical resins are converted into ester or ether groups.
Der Ausdruck «Polyacetalharze» umfasst ferner auch die Polyacetalcopolymerisate. Diese Copolymeren sind unter anderem Blockcopolymere von Formaldehyd mit Monomeren oder Vorpolymerisaten von anderen Substanzen, die die Fähigkeit haben, aktiven Wasserstoff bereitzustellen, wie Alkylenglykole, Polythiole, Copolymere von Vinylacetat und Acrylsäure oder reduzierte Butadien/Acrylnitril-Polymere. The term “polyacetal resins” also includes the polyacetal copolymers. These copolymers include block copolymers of formaldehyde with monomers or prepolymers of other substances which have the ability to provide active hydrogen, such as alkylene glycols, polythiols, copolymers of vinyl acetate and acrylic acid or reduced butadiene / acrylonitrile polymers.
Ein unter der geschützten Bezeichnung Celcon® im Handel befindliches Copolymer aus Formaldehyd und Äthylenoxid eignet sich besonders gut für die erfindungsgemässen Gemische. Die typische Struktur dieser Copolymeren umfasst wiederkehrende Einheiten der Formel: A copolymer of formaldehyde and ethylene oxide which is commercially available under the protected name Celcon® is particularly suitable for the mixtures according to the invention. The typical structure of these copolymers includes repeating units of the formula:
-0- -0-
H / FL t -1- H / FL t -1-
V V
R, R,
n —' n - '
worin Ri und R2 jeweils für Wasserstoff, einen niederen Alkyl-rest oder einen halogensubstituierten niederen Alkylrest steht und n eine Zahl von 0 bis 3 ist, wobei n in 85 bis 99,9% der wiederkehrenden Einheiten gleich null ist. wherein R 1 and R 2 each represent hydrogen, a lower alkyl radical or a halogen-substituted lower alkyl radical and n is a number from 0 to 3, n in 85 to 99.9% of the repeating units being zero.
Formaldehyd und Trioxan können copolymerisiert werden mit anderen Aldehyden, cyclischen Äthern, Vinylverbindungen, Ketenen, cyclischen Carbonaten, Epoxiden, Isocyanaten und Äthern, einschliesslich z.B. Äthylenoxid, 1,3-Dioxolan, 1,3-5 Dioxan, 1,3-Dioxepen, Epichlorhydrin, Propylenoxid, Isobuty-lenoxid und Styroloxid. Formaldehyde and trioxane can be copolymerized with other aldehydes, cyclic ethers, vinyl compounds, ketenes, cyclic carbonates, epoxies, isocyanates and ethers, including e.g. Ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3-5 dioxane, 1,3-dioxepene, epichlorohydrin, propylene oxide, isobutylene oxide and styrene oxide.
Die in den erfindungsgemässen Massen als thermoplastische Industrieharze brauchbaren Polyamidimide haben im allgemeinen eine kristalline Struktur und schmelzen oberhalb 340 °C. io Diese Copolymeren können hergestellt werden durch Umsetzen von Dianhydriden mit Diaminen, die in einer Amid-Imidstruk-tur vorgebildete Amidgruppen enthalten: The polyamideimides which can be used in the compositions according to the invention as thermoplastic industrial resins generally have a crystalline structure and melt above 340 ° C. io These copolymers can be prepared by reacting dianhydrides with diamines containing amide groups pre-formed in an amide imide structure:
30 Andere Copolymere können hergestellt werden durch Umsetzen des Säurechlorides vom Anhydrid einer dreibasischen Säure mit Diamin, wie folgt: 30 Other copolymers can be made by reacting the acid chloride of anhydride of a tri-acid with diamine as follows:
(1) (1)
12T 12T
2HN-Ar-NH2 2HN-Ar-NH2
-h2o -h2o
-NH-Ar -NH-Ar
Die Klammer in obiger Gleichung bedeutet, dass der ent- und haben einen Kristallschmelzpunkt von über 300 °C. (Hansprechende Molekülteil wie dargestellt oder auf umgekehrte 45 delsbezeichnung: Teflon® und Fluon®). Hochmolekulares Po-Weise vorhanden sein kann. lychlortrilfuoräthylen (PCTFE) und Polybromtrifluoräthylen The bracket in the above equation means that the ent and have a crystal melting point of over 300 ° C. (The corresponding part of the molecule as shown or on the reverse 45 designation: Teflon® and Fluon®). High molecular Po way can be present. lychlorotrilfluoroethylene (PCTFE) and polybromotrifluoroethylene
Polyamidimide sind unter der geschützten Handelsbezeich- (PBTFE) sind ebenfalls verfügbar und können in den erfin- Polyamide imides are also available under the Protected Trade Name (PBTFE) and can be found in the invented
nung Torion® im Handel. dungsgemässen Massen verwendet werden. Torion® in retail. appropriate masses are used.
Polyurethane, die auch als Isocyanatharze bekannt sind, Als halogenierte Polymere besonders bevorzugt sind Homo-können ebenfalls als thermoplastische Industrieharze verwendet50 polymere und Copolymere von Vinylidenfluorid. Die Homopo- Polyurethanes, which are also known as isocyanate resins, are particularly preferred as halogenated polymers. Homo-can also be used as thermoplastic industrial resins. 50 polymers and copolymers of vinylidene fluoride. The homopo
werden, soweit sie tatsächlich thermoplastisch und nicht wärme- lymeren sind die teilweise fluorierten Polymeren der chemi- insofar as they are actually thermoplastic and not thermoplastic, the partially fluorinated polymers of chemical
härtend sind. Beispiele sind: Polyurethane aus Toluoldiisocya- sehen Formel 4CH2-CF2)-n. Diese Polymeren sind zähe lineare nat (TDI) oder Diphenylmethan-4,4'Diisocyanat (MDI) und Polymere mit einem Kristallschmelzpunkt bei 170 °C (z.B. Ky- are curing. Examples are: Polyurethanes from Toluoldiisocya- see formula 4CH2-CF2) -n. These polymers are tough linear nat (TDI) or diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) and polymers with a crystal melting point at 170 ° C (e.g. Ky-
zahlreiche Polyole, wie Polyoxyäthylenglykol, Polyoxypropyl- nar®). Der Ausdruck «Poylvinylidenfluorid» bezieht sich hier englykol, Polyester mit endständigen OH-Gruppen, Polyoxy- 55 nicht nur auf die normalerweise festen Homopolymeren von numerous polyols, such as polyoxyethylene glycol, Polyoxypropylnar®). The term "polyvinylidene fluoride" here refers to englycol, polyester with terminal OH groups, polyoxy- 55 not only to the normally solid homopolymers of
äthylen-Oxypropylenglykole. Vinylidenfluorid, sondern auch auf dessen normalerweise feste ethylene oxypropylene glycols. Vinylidene fluoride, but also on its normally solid
Diese thermoplastischen Polyurethane sind unter den ge- Copolymeren, die mindestens 50, vorzugsweise mindestens 70 These thermoplastic polyurethanes are among the copolymers which have at least 50, preferably at least 70
schützten Bezeichnungen Q-Thane® und Pellethane® CPR im und insbesondere mindestens 90 Mol- % polymerisierte Vinyli- protected designations Q-Thane® and Pellethane® CPR in and in particular at least 90 mol% of polymerized vinyl
Handel. denfluorideinheiten aufweisen. Geeignete Comonomere sind Trade. have the fluoride units. Suitable comonomers are
Eine weitere Gruppe von brauchbaren Industriethermopla- 60 halogenierte Olefine mit bis zu 4 C-Atomen, z.B. sym. Dichlor- Another group of useful industrial thermoplastic 60 halogenated olefins with up to 4 carbon atoms, e.g. sym. dichlor-
sten sind die halogenierten Thermoplasten mit im wesentlichen difluoräthylen, Vinylfluorid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Most are the halogenated thermoplastics with essentially difluoroethylene, vinyl fluoride, vinyl chloride, vinylidene chloride,
kristalliner Struktur und einem Schmelzpunkt oberhalb 120 °C. Perfluorpropen, Perfluorbutadien, Chlortrifluoräthylen, Tri- crystalline structure and a melting point above 120 ° C. Perfluoropropene, perfluorobutadiene, chlorotrifluoroethylene, tri-
Es handelt sich dabei um Homopolymere und Copolymere bei- chloräthylen und Tetrafluoräthylen. These are homopolymers and copolymers in chloroethylene and tetrafluoroethylene.
spielsweise von Tetrafluoräthylen, Chlortrifluoräthylen, Brom- Eine weitere brauchbare Gruppe von halogenierten Ther- for example of tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, bromine. Another useful group of halogenated thermo-
trifluoräthylen, Vinylidenfluorid und Vinylidenchlorid. 65 moplasten sind Homopolymere und Copolymere von Vinyli- trifluoroethylene, vinylidene fluoride and vinylidene chloride. 65 thermoplastics are homopolymers and copolymers of vinyl
Polytetrafluoräthylene (PTFE) sind vollfluorierte Polymere denchlorid. Kristalline Vinylidenchloridcopolymere sind besonder grundsätzlichen chemischen Formel -fCF2-CF2)-n, die 76 ders bevorzugt. Die im Rahmen der Erfindung brauchbaren, Gew.-% Fluor enthalten. Diese Polymeren sind hochkristallin normalerweise kristallinen Vinylidenchloridcopolymeren ent- Polytetrafluoroethylene (PTFE) are fully fluorinated polymers denchloride. Crystalline vinylidene chloride copolymers are particularly basic chemical formula -fCF2-CF2) -n, which 76 preferred. The wt .-% fluorine contained in the invention contain. These polymers are highly crystalline, normally crystalline, vinylidene chloride copolymers.
11 11
635 601 635 601
halten mindestens 70 Gew.-% Vinylidenchlorid, zusammen mit 30%, oder weniger, eines copolymerisierbaren monoäthyleni-schen Monomers. Beispiele für solche Monomere sind Vinyl-chlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylnitril, Alkyl- und Aralkylacrylat mit Alkyl- bzw. Aralkylgruppen mit bis zu etwa 8 C-Atomen, Acrylsäure, Acrylamide, Vinylalkyläther, Vinylal-kyketone, Acrolein, Allyläther und dergleichen und Butadien und Chlorpropen. Bekannte ternäre Gemische können ebenfalls mit Vorteil verwendet werden. Repräsentativ für solche Polymere sind diejenigen, die sich zusammensetzen aus mindestens 70 Gew.-% Vinylidenchlorid, wobei der Rest z.B. besteht aus: Acrolein und Vinylchlorid, Acrylsäure und Acrylnitril, Alkyl-acrylaten und Alkylmethacrylaten, Acrylnitril und Butadien, Acrylnitril und Itaconsäure, Acrylnitril und Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylchlorid, Allylestern oder -äthern und Vinylchlorid, Butadien und Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylchlorid und Vinyläther und Vinylchlorid. Quaternäre Polymere von entsprechender Monomerzusammensetzung sind ebenfalls bekannt. Besonders brauchbar für Zwecke der Erfindung sind Copolymere mit 70 bis 95 Gew.-% Vinylidenchlorid, Reste Vinylchlorid. Solche Copolymere können die üblichen Weichmacher, Stabilisatoren, Nucleatoren und Extrusionshilfs-mittel in entsprechender Menge enthalten. Auch Gemische aus zwei oder mehr derartiger unter Normalumständen kristalliner Vinylidenchloridpolymeren können verwendet werden sowie Gemische, in denen solche normalerweise kristallinen Polymere zusammen mit anderen Polymermodifikatoren, z.B. den Copolymeren von Äthylen-Vinylacetat, Styrol-Maleinsäureanhydrid, Styrol-Acrylnitril und Polyäthylen, vorhanden sind. hold at least 70% by weight vinylidene chloride, along with 30% or less of a copolymerizable monoethylene monomer. Examples of such monomers are vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylonitrile, alkyl and aralkyl acrylate with alkyl or aralkyl groups with up to about 8 carbon atoms, acrylic acid, acrylamides, vinyl alkyl ethers, vinyl alkyketones, acrolein, allyl ethers and the like and the like Butadiene and chloropropene. Known ternary mixtures can also be used to advantage. Representative of such polymers are those which are composed of at least 70% by weight of vinylidene chloride, the rest e.g. consists of: acrolein and vinyl chloride, acrylic acid and acrylonitrile, alkyl acrylates and alkyl methacrylates, acrylonitrile and butadiene, acrylonitrile and itaconic acid, acrylonitrile and vinyl acetate, vinyl propionate or vinyl chloride, allyl esters or ethers and vinyl chloride, butadiene and vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl chloride and vinyl chloride Vinyl chloride. Quaternary polymers of appropriate monomer composition are also known. Copolymers with 70 to 95% by weight of vinylidene chloride and residues of vinyl chloride are particularly useful for the purposes of the invention. Such copolymers can contain the usual plasticizers, stabilizers, nucleators and extrusion aids in an appropriate amount. Mixtures of two or more such normally crystalline vinylidene chloride polymers can also be used, as well as mixtures in which such normally crystalline polymers together with other polymer modifiers, e.g. the copolymers of ethylene-vinyl acetate, styrene-maleic anhydride, styrene-acrylonitrile and polyethylene are present.
Die im vorliegenden Fall als Industrieharze verwendbaren Nitrilharze sind thermoplastische Kunststoffe mit einem Gehalt an a,ß-olefinisch ungesättigtem Mononitril von 50 Gew.-% The nitrile resins which can be used as industrial resins in the present case are thermoplastic materials with a .beta.-olefinically unsaturated mononitrile content of 50% by weight.
oder mehr. Diese Nitrilharze können Homopolymere, Copolymere, Pfropfcopolymere oder Copolymere auf einem kautschukartigen Substrat oder auch Gemische aus Homopolyme-ren und/oder Copolymeren sein. or more. These nitrile resins can be homopolymers, copolymers, graft copolymers or copolymers on a rubber-like substrate or else mixtures of homopolymers and / or copolymers.
Die hier infragekommenden a,ß-olefinisch ungesättigten Mononitrile haben die Struktur: The a, ß-olefinically unsaturated mononitriles that come into question here have the structure:
worin R, Wasserstoff, Chlor oder eine Methylgruppe vertritt und R2 ein aromatischer Rest mit 6 bis 10 C-Atomen ist, der auch Substituenten enthalten kann, z.B. Halogen und an den aromatischen Kern gebundene Alkylgruppen, z.B. Styrol, 5 a-Methylstyrol, Vinyltoluol, a-Chlorstyrol, Orthochlorstyrol, Parachlorstyrol, Methachlorstyrol, Orthomethylstyrol, Parame-thylstyrol, Äthylstyrol, Isopropyl styrol, Dichlorstyrol und Vi-nylnaphthalin. Besonders bevorzugte Comonomere sind Isobu-tylen und Styrol. wherein R represents hydrogen, chlorine or a methyl group and R2 is an aromatic radical with 6 to 10 carbon atoms, which may also contain substituents, e.g. Halogen and alkyl groups attached to the aromatic nucleus, e.g. Styrene, 5 a-methyl styrene, vinyl toluene, a-chlorostyrene, orthochlorostyrene, parachlorostyrene, methachlorstyrene, orthomethylstyrene, paramethylstyrene, ethylstyrene, isopropyl styrene, dichlorostyrene and vinyl naphthalene. Particularly preferred comonomers are isobutylene and styrene.
io Eine weitere Gruppe von Comonomeren sind Vinyl-estermonomere der allgemeinen Formel: Another group of comonomers are vinyl ester monomers of the general formula:
15 15
r,c= r, c =
H H
I I.
= c I = c I
o O
CH, CH,
-CN -CN
R R
worin R für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogenatom steht. Genannt seien: Acrylnitril, a-Bromacrylnitril, a-Fluoracrylnitril, Methacrylnitril und Äthacrylnitril. Acrylnitril und Methacrylnitril und ihre Gemische sind bevorzugt. wherein R represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom. The following may be mentioned: acrylonitrile, a-bromoacrylonitrile, a-fluoroacrylonitrile, methacrylonitrile and ethacrylonitrile. Acrylonitrile and methacrylonitrile and their mixtures are preferred.
Diese Nitrilharze können aufgrund ihrer Komplexität in verschiedene Klassen unterteilt werden. Die einfachste Molekularstruktur ist ein statistisches Copolymer mit hauptsächlich Acrylnitril oder Methacrylnitril. Das bekannteste Beispiel ist ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer. Blockcopolymere von Acrylnitril, in denen lange Abschnitte von Polyacrylnitril mit Abschnitten von Polystyrol oder von Polymethylmethacrylat abwechseln, sind ebenfalls bekannt. Due to their complexity, these nitrile resins can be divided into different classes. The simplest molecular structure is a statistical copolymer with mainly acrylonitrile or methacrylonitrile. The best known example is a styrene-acrylonitrile copolymer. Block copolymers of acrylonitrile in which long sections of polyacrylonitrile alternate with sections of polystyrene or of polymethyl methacrylate are also known.
Gleichzeitige Polymerisation von mehr als zwei Comonomeren führt zu einem Interpolyrner oder, im Falle von drei Komponenten, einem Terpolymer. Es ist eine grosse Anzahl Comonomere bekannt, darunter Alphaolefine mit 2 bis 8 C-Atomen, z.B. Äthylen, Propylen, Isobutylen, Buten-1 und Penten-1 sowie ihre Halogen- und aliphatisch substituierten Derivate, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, oder die Monomeren von aromatischen Monovinylidenkohlenwasserstoffen der Formel c=0 Simultaneous polymerization of more than two comonomers leads to an interpolymer or, in the case of three components, a terpolymer. A large number of comonomers are known, including alpha-olefins with 2 to 8 carbon atoms, e.g. Ethylene, propylene, isobutylene, butene-1 and pentene-1 and their halogen and aliphatic substituted derivatives, such as vinyl chloride and vinylidene chloride, or the monomers of aromatic monovinylidene hydrocarbons of the formula c = 0
20 ' 20 '
R3 R3
worin R3 Wasserstoffatome, Alkylgruppen mit 1 bis 10 C-Atomen, Arylgruppen mit 6 bis 10 C-Atomen einschliesslich der C-Atome in den ringsubstituierten Alkylsubstituenten vertritt ; wherein R3 represents hydrogen atoms, alkyl groups with 1 to 10 C atoms, aryl groups with 6 to 10 C atoms including the C atoms in the ring-substituted alkyl substituents;
25 z.B. Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylben-zoat. 25 e.g. Vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate.
Verwendbar sind, ebenso wie die oben genannten, die Vinyläthermonomeren der allgemeinen Formel Like the abovementioned, the vinyl ether monomers of the general formula can be used
30 h2c=ch-o-r4 30 h2c = ch-o-r4
worin R4 folgende Bedeutung haben kann: eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen oder ein einwertiger aliphatischer Rest mit 2 bis 10 C-Atomen, wherein R4 can have the following meaning: an alkyl group with 1 to 8 C atoms, an aryl group with 6 to 10 C atoms or a monovalent aliphatic radical with 2 to 10 C atoms,
35 der kohlenwasserstoff- oder sauerstoffhaltig sein kann, wie etwa ein aliphatischer Rest mit Ätherbindungen, und der auch andere Substituenten, wie Halogene oder Carbonyl, enthalten kann. Beispiele für solche monomeren Vinyläther sind: Vinylmethyl-äther, Vinyläthyläther, Vinyl-n-butyläther, Vinyl-2-chloräthyl-äther, Vinylphenyläther, Vinylisobutyläther, Vinylcyclohexyl-äther, p-Butylcyclohexyläther, Vinyläther und p-Chlorphenyl-glykol. 35 which may contain hydrocarbons or oxygen, such as an aliphatic radical with ether bonds, and which may also contain other substituents, such as halogens or carbonyl. Examples of such monomeric vinyl ethers are: vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl n-butyl ether, vinyl 2-chloroethyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl cyclohexyl ether, p-butylcyclohexyl ether, vinyl ether and p-chlorophenyl glycol.
Andere Comonomere sind diejenigen, die eine Mono- oder Dinitrilfunktion enthalten, z.B. Methylenglutarnitril, 2,4-Dicy- Other comonomers are those that contain a mono- or dinitrile function, e.g. Methylene glutaronitrile, 2,4-dicy-
45 anobuten-1, Vinylidencyanid, Crotonitril, Fumarodinitril und Maleodinitril. 45 anobutene-1, vinylidene cyanide, crotonitrile, fumarodinitrile and maleodinitrile.
Andere Comonomere sind die Ester von olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, vorzugsweise die niedrigeren Alkylester von a,ß-olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und insbesondere die Ester der Struktur: Other comonomers are the esters of olefinically unsaturated carboxylic acids, preferably the lower alkyl esters of α, β-olefinically unsaturated carboxylic acids and in particular the esters of the structure:
40 40
CH, CH,
-COOR, -COOR,
55 55
Ri Ri
H.C: H.C:
/Ri / Ri
-R- -R-
worin R[ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogen und R2 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 C-Atomen stehen. Verbindungen dieses Typs sind z.B. Methyl-60 oder Äthylacrylat, Methyl- oder Äthylmethacrylat und Methyl-a-chloracrylat. Bevorzugt sind Methyl- und Äthylacrylat und Methyl- und Äthylmethacrylat. wherein R [stands for hydrogen, an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms or a halogen and R2 for an alkyl group with 1 to 2 carbon atoms. Connections of this type are e.g. Methyl 60 or ethyl acrylate, methyl or ethyl methacrylate and methyl a-chloroacrylate. Methyl and ethyl acrylate and methyl and ethyl methacrylate are preferred.
Eine weitere Klasse von Nitrilharzen sind die Pfropfcopolymere, bei denen an ein polymeres Rückgrat Seitenzweige einer 65 anderen Polymerkette angeheftet oder darauf aufgepfropft sind. Das «Rückgrat», d.h. die Hauptkette, wird in einer eigenen Reaktion vorgeformt. Auf Polyacrylnitril können z.B. Ketten von Styrol, Vinylacetat oder Methylmethacrylat aufgepfropft Another class of nitrile resins are the graft copolymers, in which side branches of another polymer chain are attached or grafted onto a polymer backbone. The "backbone", i.e. the main chain, is preformed in a separate reaction. On polyacrylonitrile e.g. Chains of styrene, vinyl acetate or methyl methacrylate grafted on
12 12
635 601 635 601
werden. Das Rückgrat kann aus einer einer, zwei, drei oder mehr Komponenten bestehen und die aufgepfropften Seitenzweige können ebenfalls aus einem, zwei, drei oder mehr Como-nomeren zusammengesetzt sein. will. The backbone can consist of one, two, three or more components and the grafted-on side branches can also be composed of one, two, three or more comonomers.
Besonders viel zu erwarten ist von Nitrilcopolymeren, die teilweise auf ein vorgeformtes kautschukartiges Substrat aufgepfropft sind. Für dieses Substrat kommt die Verwendung eines synthetischen oder natürlichen Kautschuks infrage, wie Polybu-tadien, Isopren, Neopren, Nitrilkautschuk, Naturkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Äthylen-Propylen-Copoly-mere und chlorierte Kautschuksorten, die verwendet werden, um das Polymer fester oder zäher zu machen. Die Kautschukkomponente kann in das nitrilhaltige Polymer auf beliebige, dem Fachmann bekannte Weise eingearbeitet werden, z.B. durch direkte Polymerisation der Monomeren, durch Aufpfropfen des Acrylnitril-Monomergemisches auf das Kautschukrückgrat oder durch physikalisches Einmischen der Kautschukkomponente. Besonders bevorzugt sind Polymergemische, die entstehen, wenn man ein Pfropfcopolymer des Acrylnitrils und des Comonomers mit einem anderen Copolymer von Acrylnitril und dem gleichen Comonomer auf das Kautschukrückgrat aufpfropft. Die Thermoplasten auf Acrylnitrilbasis sind im allgemeinen Polymergemische aus einem Pfropfpolymer und einem Homopolymer ohne aufgepfropfte Komponente. A lot can be expected from nitrile copolymers, some of which are grafted onto a preformed rubber-like substrate. For this substrate, the use of a synthetic or natural rubber such as polybu-tadiene, isoprene, neoprene, nitrile rubber, natural rubber, acrylonitrile-butadiene copolymers, ethylene-propylene copolymers and chlorinated rubbers are used to make the polymer to make it firmer or tougher. The rubber component can be incorporated into the nitrile-containing polymer in any manner known to those skilled in the art, e.g. by direct polymerization of the monomers, by grafting the acrylonitrile-monomer mixture onto the rubber backbone or by physically mixing in the rubber component. Particularly preferred are polymer mixtures which are formed when a graft copolymer of acrylonitrile and the comonomer is grafted onto the rubber backbone with another copolymer of acrylonitrile and the same comonomer. The acrylonitrile-based thermoplastics are generally polymer mixtures of a graft polymer and a homopolymer without a grafted-on component.
Ein Nitrilharz auf Acrylnitrilbasis mit über 65 % Nitrii (Bar-ex®210) und ein anderes mit über 70% Nitrii, wovon drei Viertel von Methacrylnitril stammen (Lopac®) sind im Handel erhältlich. One acrylonitrile-based nitrile resin with over 65% Nitrii (Bar-ex®210) and another with over 70% Nitrii, three quarters of which are from methacrylonitrile (Lopac®) are commercially available.
Um die Viskositätseigenschaften des thermoplastischen Industrieharzes, des Polyolefins und des Blockcopolymers besser in Übereinstimmung zu bringen, ist es oft zweckmässig, zunächst das unterschiedliche thermoplastische Industrieharz mit einem Viskositätsmodifikator zu vermischen, bevor man durch Zusatz des Polyolefins und des Blockcopolymers das endgültige Gemisch bereitet. Geeignet sind Viskositätsmodifikatoren mit relativ hoher Viskosität und einer Schmelztemperatur von mehr als 230 °C, bei denen die Viskosität nicht allzu empfindlich gegen Temperaturänderungen ist. Beispiele sind Poly(2,6-dime-thyl-l,4-phenylen)oxid und Gemische aus Poly(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid mit Polystyrol. In order to better match the viscosity properties of the thermoplastic industrial resin, the polyolefin and the block copolymer, it is often expedient to first mix the different thermoplastic industrial resin with a viscosity modifier before preparing the final mixture by adding the polyolefin and the block copolymer. Viscosity modifiers with a relatively high viscosity and a melting temperature of more than 230 ° C. are suitable, at which the viscosity is not too sensitive to temperature changes. Examples are poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide and mixtures of poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide with polystyrene.
Die gegebenenfalls als Viskositätsmodifikatoren anwesenden Polyphenyloxide können dargestellt werden durch die Formel: The polyphenyl oxides which may be present as viscosity modifiers can be represented by the formula:
_ m worin Rj ein einwertiger Substituent ist, der aus folgender Gruppe gewählt wird: Wasserstoff, kein tertiäres a-C-Atom enthaltende Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstoffreste mit mindestens 2 C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenolring, die kein tertiäres a-C-Atom enthalten, Kohlenwasserstoffoxyreste, die keine aliphatischen tertiären a-C-Atome enthalten und Halogenkohlenwasserstoffreste mit mindestens 2 C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenolring, die kein aliphatisches tertiäres a-C-Atom enthalten ; R' ! hat die gleiche Bedeutung wie Rj und kann ausserdem ein Halogenatom sein; m ist eine Zahl von mindestens 50 bis 800, vorzugsweise von 150 bis 300. Genannt seien unter diesen bevorzugten Polymeren diejenigen mit einem Molekulargewicht zwischen 6000 und 100 000, vorzugsweise von m in which Rj is a monovalent substituent which is selected from the following group: hydrogen, no hydrocarbon radicals containing no tertiary aC atom, halogenated hydrocarbon radicals with at least 2 carbon atoms between the halogen atom and the phenol ring which contain no tertiary aC atom, hydrocarbonoxy radicals, which contain no aliphatic tertiary aC atoms and halogenated hydrocarbon residues with at least 2 C atoms between the halogen atom and the phenol ring which do not contain an aliphatic tertiary aC atom; R '! has the same meaning as Rj and can also be a halogen atom; m is a number from at least 50 to 800, preferably from 150 to 300. Among these preferred polymers, those with a molecular weight between 6000 and 100,000, preferably from
40 000. Vorzugsweise ist das Polyphenylenoxid Poly(2,6-dime-thyl-1,4-phenylen)oxid. 40,000. Preferably the polyphenylene oxide is poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide.
Im Handel ist das Polyphenylenoxid als Gemisch mit Styrol-harz erhältlich; solche Gemische enthalten meist zwischen 25 5 und 50 Gew.-% Polystyroleinheiten (Handelsbezeichnung thermoplastisches Noryl®-Harz). Wird ein Gemisch aus Polyphenylenoxid und Polystyrol verwendet, so liegt das bevorzugte Molekulargewicht zwischen 10 000 und 50 000 und beträgt vorzugsweise rund 30 000. The polyphenylene oxide is commercially available as a mixture with styrene resin; such mixtures usually contain between 25 5 and 50 wt .-% polystyrene units (trade name thermoplastic Noryl® resin). If a mixture of polyphenylene oxide and polystyrene is used, the preferred molecular weight is between 10,000 and 50,000 and is preferably around 30,000.
10 Die Menge, in der der Viskositätsmodifikator verwendet wird, hängt in erster Linie von dem Unterschied in der Viskosität des Blockcopolymers und des thermoplastischen Industrieharzes bei der Temperatur Tp ab. Die Anteilsmenge liegt bei 0 bis 100, vorzugsweise bei 10 bis 50 Gew.-Teilen Viskositätsmodifikator je 100 Gew.-Teile thermoplastisches Industrieharz. 10 The amount in which the viscosity modifier is used depends primarily on the difference in the viscosity of the block copolymer and the thermoplastic industrial resin at temperature Tp. The proportion is 0 to 100, preferably 10 to 50 parts by weight of viscosity modifier per 100 parts by weight of thermoplastic industrial resin.
Die Anwesenheit eines ineinander eingreifenden Netzwerkes kann (abgesehen davon, dass keine Schichtentrennung auftritt) mit Hilfe von mindestens zwei Methoden gezeigt werden. Gemäss einer dieser Methoden löst man ausgeformte oder ex-trudierte Objekte aus einem erfindungsgemässen Gemisch unter Rückfluss in einem Lösungsmittel, welches das Blockcopolymer und andere lösliche Komponenten quantitativ auflöst; The presence of an interlocking network (apart from the fact that there is no layer separation) can be shown using at least two methods. According to one of these methods, molded or extruded objects are dissolved from a mixture according to the invention under reflux in a solvent which quantitatively dissolves the block copolymer and other soluble components;
wenn dann die zurückbleibende Polymerstruktur (aus dem ther-25 moplastischen Industrieharz und Polyolefin) immer noch in sich zusammenhängt und die Form des ausgeformten bzw. extrudier-ten Objektes hat und strukturell ohne Runzeln oder EntSchichtung noch intakt ist, und wenn das Lösungsmittel keine unlöslichen Teilchen enthält, ist der Nachweis erbracht, dass man ein „„ Netzwerk vor sich hat, in welchem die nicht-extrahierte und die if the remaining polymer structure (made of thermoplastic industrial resin and polyolefin) is still connected and has the shape of the molded or extruded object and is still structurally intact without wrinkles or decoating, and if the solvent does not contain any insoluble particles contains, there is proof that you have a "" network in front of you, in which the non-extracted and the
30 30th
extrahierte Phase ineinandergreifend und kontinuierlich vorhanden sind. Die nicht-extrahierte Phase muss schon deshalb kontinuierlich sein, weil sie geometrisch und mechanisch intakt bleibt. Die extrahierte Phase muss vor der Extraktion ebenfalls 35 kontinuierlich vorhanden gewesen sein, da eine quantitative Extraktion einer dispergierten Phase aus einer unlöslichen Matrix höchst unwahrscheinlich ist. Schliesslich müssen die Netze aus beiden Phasen ineinandergreifen, sonst könnten beide Phasen nicht kontinuierlich vorhanden sein. Im übrigen kann man die 40 kontinuierliche Beschaffenheit der nicht-extrahierten Phase auch mikroskopisch nachweisen. Bei den vorliegenden Gemischen aus mehr als zwei Komponenten kann das Ineinandergreifen und die Kontinuität jeder einzelnen Phase durch selektive Extraktion nachgewiesen werden. So kann man beispielsweise 4J bei einem Gemisch aus Blockcopolymeren, Polypropylen und Nylon 6 die Blockcopolymeren zunächst unter Rückfluss mit Toluol extrahieren, so dass die Polypropylen- und die Nylonphase übrigbleiben. Dann kann das Nylon mit Salzsäure extrahiert werden, so dass die Polypropylenphase übrigbleibt. Man 50 kann anstattdessen auch das Nylon zuerst und dann das Blockcopolymer extrahieren. Die kontinuierliche Beschaffenheit der Phasen und das Ineinandergreifen der Hohlräume können nach jeder Extraktion mikroskopisch untersucht werden. extracted phase are interlocking and continuously present. The non-extracted phase has to be continuous simply because it remains geometrically and mechanically intact. The extracted phase must also have been continuously present before extraction, since quantitative extraction of a dispersed phase from an insoluble matrix is highly unlikely. Finally, the networks from both phases must interlock, otherwise the two phases could not be continuously present. Furthermore, the continuous nature of the non-extracted phase can also be verified microscopically. In the present mixtures of more than two components, the intermeshing and the continuity of each individual phase can be demonstrated by selective extraction. For example, in the case of a mixture of block copolymers, polypropylene and nylon 6, the block copolymers can first be extracted under reflux with toluene, so that the polypropylene and nylon phases remain. Then the nylon can be extracted with hydrochloric acid so that the polypropylene phase remains. Alternatively, one can extract the nylon first and then the block copolymer. The continuous nature of the phases and the interlocking of the cavities can be examined microscopically after each extraction.
Bei der zweiten Methode wird eine mechanische Eigen-55 schaft, wie der Zugfestigkeitsmodul, gemessen und verglichen mit dem Wert, der von einem System zu erwarten ist, bei dem jede kontinuierliche, isotrop verteilte Phase einen Anteil zum mechanischen Verhalten beiträgt, der ihrem Volumenanteil entspricht. Stimmen die beiden Werte überein, so ist dies ein Be-60 weis für die Anwesenheit eines ineinandergreifenden Netzwerkes, während im anderen Fall der gemessene Wert verschieden von dem theoretischen Wert ist. In the second method, a mechanical property, such as the tensile modulus, is measured and compared to the value that can be expected from a system in which each continuous, isotropically distributed phase contributes a proportion to the mechanical behavior that corresponds to its volume fraction . If the two values match, this is evidence of the presence of an interlocking network, while in the other case the measured value is different from the theoretical value.
Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, dass das Anteilsverhältnis der verschiedenen Polymeren im Ge-65 misch innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden kann. Die Anteilsverhältnisse der Polymeren, ausgedrückt in Gew.-% (wobei das gesamte Gemisch 100 Teile umfasst) sind die folgenden: An important aspect of the invention is that the proportion of the various polymers in the mixture can be varied within a wide range. The proportions of the polymers, expressed in% by weight (the total mixture comprising 100 parts) are as follows:
13 13
635 601 635 601
unterschiedliches thermoplastisches Industrieharz Blockcopolymer different thermoplastic industrial resin block copolymer
Gew.-Teile Parts by weight
5-48 5-48
4-40 4-40
vorzugsweise Gew.-Teile preferably parts by weight
10-35 10-35
8-20 8-20
Das Polyolefin ist in einer Menge anwesend, die gleich oder grösser ist als diejenige an unterschiedlichen Industriethermo- io plasten, d.h. das Gewichtsverhältnis von Polyolefin zu dem Industrieharz kann gleich 1:1 oder grösser sein, d.h. die Menge an Polyolefin kann zwischen 30 und 91 Gew.-Teilen, vorzugsweise zwischen 48 und 70 Gew.-Teilen schwanken. Man beachte, dass die Mindestmenge an Blockcopolymer bei diesen Gemischen is mit dem jeweils anwesenden thermoplastischen Industrieharz schwanken kann. The polyolefin is present in an amount equal to or larger than that on different industrial thermoplastic, i.e. the weight ratio of polyolefin to industrial resin may be 1: 1 or greater, i.e. the amount of polyolefin can vary between 30 and 91 parts by weight, preferably between 48 and 70 parts by weight. Note that the minimum amount of block copolymer in these blends can vary with the particular thermoplastic industrial resin present.
Die drei Bestandteile, das unterschiedliche thermoplastische Industrieharz, das Polyolefin und das Blockcopolymer, können auf beliebige Weise vermischt werden, bei der sichergestellt ist, 20 dass ein ineinandergreifendes Netzwerk entsteht. So können beispielsweise Harz, Polyolefin und Blockcopolymer in einem gemeinsamen Lösungsmittel gelöst und durch Zusatz eines anderen Lösungsmittels, in dem keines der Polymeren löslich ist, wieder ausgefällt werden. Besonders zweckmässig ist es jedoch, 25 wenn man die Polymeren in Korn- und/oder Pulverform in einem Mixer mit hoher Schergeschwindigkeit innig vermischt. The three components, the different industrial thermoplastic resin, the polyolefin and the block copolymer, can be mixed in any way which ensures that an interlocking network is formed. For example, resin, polyolefin and block copolymer can be dissolved in a common solvent and precipitated again by adding another solvent in which none of the polymers is soluble. However, it is particularly expedient if the polymers in grain and / or powder form are intimately mixed in a mixer at high shear rate.
Unter «innigem Vermischen» ist zu verstehen, dass das Vermischen mit so hoher mechanischer Schergeschwindigkeit und thermischer Energie erfolgt, dass ein Ineinandergreifen der ver- 30 schiedenen Netzwerke gesichert ist. Man verwendet hierzu vorzugsweise Extrusionsvorrichtungen mit hoher Scherwirkung, wie Extruder mit Zwillingsschrauben und thermoplastische Extruder mit einem L/D-Verhältnis von mindestens 20:1 und einem Kompressionsverhältnis von 3 oder 4:1. 35 “Intimate mixing” is understood to mean that the mixing takes place with such a high mechanical shear rate and thermal energy that an interlocking of the various networks is ensured. For this purpose, extrusion devices with high shear are preferably used, such as extruders with twin screws and thermoplastic extruders with an L / D ratio of at least 20: 1 and a compression ratio of 3 or 4: 1. 35
Die Misch- oder Verarbeitungstemperatur (TP) wird je nach den zu vermischenden Polymeren gewählt. Sollen beispielsweise die Polymeren nicht in Lösung, sondern in der Schmelze vermischt werden, so muss die Arbeitstemperatur selbstverständlich über dem Schmelzpunkt des am höchsten 40 schmelzenden Polymers liegen. Ausserdem wird, wie noch näher erklärt werden soll, die Arbeitstemperatur auch so gewählt, dass ein isoviskoses Vermischen der Polymers ermöglicht wird. Die Misch- oder Arbeitstemperatur liegt zwischen 150 und 400, vorzugsweise zwischen 230 und 300 °C. 45 The mixing or processing temperature (TP) is selected depending on the polymers to be mixed. For example, if the polymers are to be mixed in the melt rather than in solution, the working temperature must of course be above the melting point of the highest melting polymer. In addition, as will be explained in more detail, the working temperature is also selected so that the polymers can be mixed in an isoviscous manner. The mixing or working temperature is between 150 and 400, preferably between 230 and 300 ° C. 45
Ein weiterer Parameter, der von Bedeutung ist, wenn man durch Vermischen in der Schmelze die Bildung von ineinandergreifenden Netzwerken erreichen will, besteht darin, dass man die Viskositäten des Blockcopolymers, des Polyolefins und des thermoplastischen Industrieharzes bei der Temperatur und der so Scherbeanspruchung während des Mischverfahrens einander angleicht (isoviskoses Vermischen). Je gleichmässiger das Industrieharz und das Polyolefin in dem Netzwerk des Blockcopolymers verteilt sind, um so grösser ist die Chance, dass sich beim darauffolgenden Kühlen ein dreidimensionales Netzwerk bildet, 55 in dem die einzelnen Netze kontinuierlich und gleichlaufend ineinandergreifen. Hat daher das Blockcopolymer eine Viskosität von r|Poise, eine Temperatur Tp und eine Schergeschwindigkeit von 100 s~ so sollte vorzugsweise die Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes und/oder des Polyolefins bei m der Temperatur Tp und einer Schergeschwindigkeit von 100 s~ 1 derart eingestellt sein, dass das Verhältnis der Viskosität des Blockcopolymers, geteilt durch die Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes und/oder des Polyolefins zwischen 0,2 und 4,0, vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,2 beträgt. 65 Ein «isoviskoses Vermischen» bedeutet also hier, dass die Viskosität des Blockcopolymers, geteilt durch die Viskosität des anderen Polymers oder des Polymergemisches bei der Temperatur Tp und einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1 zwischen 0,2 und 0,4 liegt. Dabei muss berücksichtigt werden, dass im Inneren eines Extruders die Schergeschwindigkeit über einen weiten Bereich verteilt sein kann. Ein isoviskoses Vermischen i kann daher auch stattfinden, wenn die Viskositätskurven der beiden Polymeren bei einigen der Schergeschwindigkeiten differieren. Another parameter that is important if one wants to achieve intermeshing networks by mixing in the melt is that the viscosities of the block copolymer, the polyolefin and the thermoplastic industrial resin at the temperature and thus the shear stress during the mixing process aligns with each other (isoviscous mixing). The more uniformly the industrial resin and the polyolefin are distributed in the network of the block copolymer, the greater the chance that a three-dimensional network will form during the subsequent cooling, 55 in which the individual networks intermesh continuously and in unison. Therefore, if the block copolymer has a viscosity of r | Poise, a temperature Tp and a shear rate of 100 s ~, the viscosity of the thermoplastic industrial resin and / or the polyolefin should preferably be set at m the temperature Tp and a shear rate of 100 s ~ 1 that the ratio of the viscosity of the block copolymer divided by the viscosity of the thermoplastic industrial resin and / or the polyolefin is between 0.2 and 4.0, preferably between 0.8 and 1.2. 65 “Isoviscous mixing” here means that the viscosity of the block copolymer, divided by the viscosity of the other polymer or the polymer mixture at the temperature Tp and a shear rate of 100 s-1, is between 0.2 and 0.4. It must be taken into account that the shear rate inside an extruder can be distributed over a wide range. Isoviscous mixing i can therefore also take place if the viscosity curves of the two polymers differ at some of the shear rates.
In einigen Fällen ist die Reihenfolge beim Vermischen der Polymeren von Bedeutung. Gegebenenfalls kann man daher zunächst das Blockcopolymer mit dem Polyolefin oder dem anderen Polymer vermischen und dann dieses Gemisch mit dem unterschiedlichen thermoplastischen Industrieharz vermischen oder man kann einfach sämtliche Polymeren gleichzeitig vermischen. Aufgrund der mehrfachen Bestandteile der erfindungsgemässen Gemische können verschiedene Varianten in der Reihenfolge des Vermischens gewählt werden. Unter Umständen kann man damit auch erreichen, dass die Viskositäten der verschiedenen Polymeren sich besser vertragen. In some cases the order in which the polymers are mixed is important. If necessary, one can therefore first mix the block copolymer with the polyolefin or the other polymer and then mix this mixture with the different thermoplastic industrial resin or one can simply mix all the polymers at the same time. Because of the multiple constituents of the mixtures according to the invention, different variants can be selected in the order in which they are mixed. Under certain circumstances it can also be achieved that the viscosities of the different polymers are better tolerated.
Das Blockcopolymer bzw. das Blockcopolymergemisch kann so gewählt werden, dass es sich im wesentlichen mit dem Industrieharz und/oder dem Polyolefin verträgt. Gegebenenfalls kann das Blockcopolymer vermischt werden mit einem Kautschukstrecköl oder zusätzlichem Harz, wie dies noch beschrieben wird, um seine Viskositätseigenschaften zu ändern. The block copolymer or the block copolymer mixture can be selected so that it is essentially compatible with the industrial resin and / or the polyolefin. Optionally, the block copolymer can be blended with a rubber extension oil or additional resin, as will be described, to change its viscosity properties.
Zur Bildung der cokontinuierlichen, ineinandergreifenden Netzwerke sind die besonderen physikalischen Eigenschaften der Blockcopolymeren wichtig. Insbesondere die am meisten bevorzugten Blockcopolymeren schmelzen im unvermischten Zustand nicht im üblichen Sinn mit ansteigender Temperatur, da die Viskosität dieser Polymeren in hohem Masse «nicht-Newtonisch» ist und dazu neigt, sich gegen eine Scherbeanspruchung von null hin unbeschränkt zu erhöhen. Ausserdem ist die Viskosität dieser Blockcopolymeren weithin unabhängig von der Temperatur. Dieses rheologische Verhalten und die ohnehin vorhandene Wärmestabilität der Blockcopolymeren erhöht ihre Fähigkeit, in der Schmelze ihre Netzstruktur praktisch aufrechtzuerhalten, so dass sich in den verschiedensten Gemischen immer wieder ineinandergreifende und kontinuierliche Netzwerke bilden. The special physical properties of the block copolymers are important for the formation of the co-continuous, interlocking networks. In particular, the most preferred block copolymers do not melt in the unmixed state in the usual sense as the temperature rises, since the viscosity of these polymers is to a large extent “non-Newtonian” and tends to increase indefinitely against zero shear stress. In addition, the viscosity of these block copolymers is largely independent of the temperature. This rheological behavior and the already existing thermal stability of the block copolymers increases their ability to practically maintain their network structure in the melt, so that intermeshing and continuous networks form again and again in the most diverse mixtures.
Das Viskositätsverhalten der thermoplastischen Industrieharze und andererseits der Polyolefine hängt wesentlich mehr von der Temperatur ab als dasjenige der Blockcopolymeren. Man kann daher oft eine Arbeitstemperatur Tp wählen, bei welcher die Viskositäten des Blockcopolymers und des davon unterschiedenen Industrieharzes und/oder des Polyolefins in das Gebiet fallen, in welchem sich ineinandergreifende Netzwerke bilden. Gegebenenfalls kann auch, wie bereits erwähnt, zuerst ein Viskositätsmodifikator mit dem Industrieharz oder dem Polyolefin vermischt werden, um die Viskositäten aufeinander abzustimmen. The viscosity behavior of the thermoplastic industrial resins and on the other hand of the polyolefins depends much more on the temperature than that of the block copolymers. It is therefore often possible to choose a working temperature Tp at which the viscosities of the block copolymer and the industrial resin and / or the polyolefin different from it fall within the area in which interlocking networks form. Optionally, as already mentioned, a viscosity modifier can first be mixed with the industrial resin or the polyolefin in order to match the viscosities to one another.
Das Gemisch aus teilweise hydrierten Blockcopolymer, Polyolefin und von diesen unterschiedenem thermoplastischem Industrieharz kann mit einem für die Verarbeitung von Kautschuk und Kunststoffen üblichen Strecköl vermischt werden. Besonders bevorzugt sind die ölsorten, die mit den Elastomerpolymerblocks des Blockcopolymers verträglich sind. Neben den verwendungsfähigen Ölen mit höherem Aromatengehalt sind die Weissöle auf Erdölbasis, die eine geringe Flüchtigkeit und einen Aromatengehalt von weniger als 50% aufweisen (bestimmt durch die Ton-Gel-Methode, ASTM Methode D 2007) besonders bevorzugt. Der Siedebereich der Öle beginnt vorzugsweise oberhalb 260 °C. The mixture of partially hydrogenated block copolymer, polyolefin and differentiated thermoplastic industrial resin can be mixed with a standard oil used for processing rubber and plastics. The types of oil which are compatible with the elastomer polymer blocks of the block copolymer are particularly preferred. In addition to the usable oils with a higher aromatic content, the white oils based on petroleum, which have a low volatility and an aromatic content of less than 50% (determined by the clay-gel method, ASTM method D 2007) are particularly preferred. The boiling range of the oils preferably begins above 260 ° C.
Die verwendete Ölmenge beträgt bis zu 100 phr (phr=Gew.-Teile je 100 Teile Blockcopolymer), vorzugsweise 5 bis 30 phr. The amount of oil used is up to 100 phr (phr = parts by weight per 100 parts of block copolymer), preferably 5 to 30 phr.
Das Gemisch aus teilweise hydriertem Blockcopolymer, Polyolefin und von diesen unterschiedenem thermoplastischem Industrieharz kann ausserdem mit einem Zusatzharz versetzt wer- The mixture of partially hydrogenated block copolymer, polyolefin and different thermoplastic industrial resin can also be mixed with an additional resin
635 601 635 601
14 14
den, das z.B. ein die Fliessfähigkeit erhöhendes Harz, wie ein a-Methylstyrolharz oder ein Weichmacher für die Endblocks sein kann. the one that e.g. a flowability-increasing resin, such as an a-methylstyrene resin or a plasticizer for the end blocks.
Als Weichmacherharze für die Endblocks eignen sich unter anderem Cumaron-Inden-Harze, Vinyltoluol-Alphamethylsty-rol-Copolymere, Polyindenharze und niedrig molekulare Polystyrolharze. Suitable plasticizer resins for the end blocks include coumarone indene resins, vinyltoluene-alphamethylstyrene copolymers, polyinden resins and low molecular weight polystyrene resins.
Die Menge an zusätzlichem Harz kann bis zu 100, vorzugsweise 5 bis 500 phr betragen. The amount of additional resin can be up to 100, preferably 5 to 500 phr.
Ausserdem können die Massen andere Polymere, Füllstoffe, Verstärker, Antioxidantien, Stabilisatoren, feuersichermachende Zusätze, Antiblockierungsmittel und andere Kautschuk- und Kunststoffzusätze enthalten. In addition, the compositions may contain other polymers, fillers, reinforcers, antioxidants, stabilizers, fire-retardant additives, antiblocking agents and other rubber and plastic additives.
Beispiele für geeignete Füllmittel lassen sich dem Nachschlagewerk Modern Plastics Encyclopedia, S. 240-247 (1971-72) entnehmen. Examples of suitable fillers can be found in the reference book Modern Plastics Encyclopedia, pp. 240-247 (1971-72).
Verstärker sind ebenfalls zur Mitverwendung bei den vorliegenden Polymergemischen geeignet. Es handelt sich dabei um Stoffe, die zu einer Harzmatrix hinzugefügt werden können, um die Festigkeit des Polymers zu verbessern. Meistens sind dies anorganische oder organische Produkte von hohem Molekulargewicht, z.B. Glasfasern, Asbest, Borfasern, Kohle- und Graphitfasern, Quarz- und Kieselsäurefasern, Keramik- oder Metallfasern und natürliche und synthetische organische Faserstoffe. Besonders bevorzugt sind verstärkte Polymergemische, die Glasfasern in einer Menge von 2 bis 80% ihres Gewichtes aufweisen. Amplifiers are also suitable for use in the present polymer mixtures. These are substances that can be added to a resin matrix to improve the strength of the polymer. Most often these are inorganic or organic products of high molecular weight, e.g. Glass fibers, asbestos, boron fibers, carbon and graphite fibers, quartz and silica fibers, ceramic or metal fibers and natural and synthetic organic fibers. Reinforced polymer mixtures containing glass fibers in an amount of 2 to 80% of their weight are particularly preferred.
Tabelle I Table I
Die erfindungsgemässen Polymergemische können auf Gebieten, in denen hohe Ansprüche an das Material gestellt werden, als Metallersatz verwendet werden. The polymer mixtures according to the invention can be used as metal substitutes in areas in which high demands are placed on the material.
Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfin-5 dung. The examples serve to explain the invention in more detail.
Beispiel I Example I
Auf einem 3,125 cm-Sterlingextruder mit einer Kenics-Dü-se (Verhältnis von Länge zu Durchmesser 24:1, Kompressionsverhältnis der Schnecke 3,8:1) wurden verschiedene Polymer-io gemische bereitet. Various polymer-io mixtures were prepared on a 3.125 cm sterling extruder with a Kenics die (ratio of length to diameter 24: 1, compression ratio of the screw 3.8: 1).
Das im vorliegenden Beispiel I sowie in den Beispielen II bis VI verwendete Blockcopolymer war ein selektiv hydriertes Blockcopolymer der Struktur S-EB-S mit Blockmolekulargewichten von 7500—38 000-7500. Das Öl war ein handelsübli-15 ches Kautschukstrecköl, das Polybutylenterephthalat «PBT» war ein handelsübliches Harz und das Polypropylen war ein im wesentlichen isotaktisches Polypropylen mit einem Schmelzflussindex von 5 (230 °C!2,16 kg). Die Nylons waren Standardsorten von Nylon 6 und Nylon 6 bis 12. The block copolymer used in the present example I and in examples II to VI was a selectively hydrogenated block copolymer of the structure S-EB-S with block molecular weights of 7500-38000-7500. The oil was a commercial rubber extension oil, the polybutylene terephthalate "PBT" was a commercially available resin and the polypropylene was an essentially isotactic polypropylene with a melt flow index of 5 (230 ° C! 2.16 kg). The nylons were standard grades of nylon 6 and nylon 6 to 12.
20 In Beispiel I wurden das Blockcopolymer und das Öl vermischt, bevor mit dem Zusatz des Polyolefins, von PBT oder von Nylon begonnen wurde. In Example I, the block copolymer and oil were mixed before adding the polyolefin, PBT, or nylon.
Die Zusammensetzung der Harzgemische, die Arbeitsbedingungen und die Versuchsresultate gehen aus Tabelle I her-25 vor. In allen Fällen hatten die resultierenden Polymergemische das gewünschte ineinandergreifende Netzwerk entsprechend der oben dargelegten Kriterien. The composition of the resin mixtures, the working conditions and the test results are shown in Table I-25. In all cases, the resulting polymer blends had the desired interlocking network according to the criteria set out above.
Versuch Nr. Trial No.
1 1
2 2nd
3 3rd
4 4th
5 5
Komponenten, Components,
Gew.-Teile Parts by weight
Blockcopolymer Block copolymer
6,1 6.1
5,8 5.8
12,2 12.2
12,2 12.2
11,2 11.2
Öl oil
0,9 0.9
1,2 1.2
1,8 1.8
1,8 1.8
2,8 2.8
PBT PBT
24,3 24.3
- -
43,0 43.0
21,5 21.5
- -
Nylon 6 Nylon 6
- -
25,2 25.2
- -
- -
- -
Nylon 6-12 Nylon 6-12
- -
- -
- -
- -
43,0 43.0
Polypropylen Polypropylene
68,7 68.7
67,8 67.8
43,0 43.0
64,5 64.5
43,0 43.0
Extrusions Extrusion
temperatur °C temperature ° C
230 230
230 230
230 230
230 230
230 230
Eigenschaften Young's Modul x 103, kPa Properties Young's module x 103, kPa
1372 1372
1544 1544
1393 1393
1186 1186
1296 1296
Ausbeute, kPa Yield, kPa
30265 30265
28334 28334
29987 29987
27230 27230
27576 27576
Zugfestigkeit, kPa Tensile strength, kPa
29506 29506
26611 26611
29987 29987
27230 27230
27438 27438
Bruchdehnung, % Elongation at break,%
12,0 12.0
8,74 8.74
11,7 11.7
12,4 12.4
8,0 8.0
Biegemodul x 103, kPa Flexural modulus x 103, kPa
1248 1248
1200 1200
1151 1151
1117 1117
1034 1034
Schlagzähigkeit nach Impact strength after
Izod (gekerbt), Izod (notched),
J/cm J / cm
0,22 0.22
0,33 0.33
0,34 0.34
0,43 0.43
0,43 0.43
Beispiel II Example II
Die Polymergemische nach Beispiel I, Versuche 1 und 2, wurden mit PPG 114" Glasfaser-Strängen verstärkt, indem man die Gemische zuerst trocken und dann in der Schmelze mit den Glasfasern in dem Extruder vermischte. Die Zusammensetzung, die Arbeitsbedingungen und die Versuchsresultate gehen aus Tabelle II bevor. The polymer mixtures according to Example I, experiments 1 and 2, were reinforced with PPG 114 "glass fiber strands by first mixing the mixtures dry and then melt-mixing them with the glass fibers in the extruder. The composition, the working conditions and the test results are all good Table II before.
Tabellen Versuch Nr. Tables attempt no.
Komponenten, Gew.-% Polymergemisch von Components, wt .-% polymer mixture of
100,0 100.0
100,0 100.0
Versuch Nr. 55 thermoplastisches Industrieharz Glasfasern Experiment No. 55 thermoplastic industrial resin glass fibers
Extrusionstemperatur, °C Extrusion temperature, ° C
60 Eigenschaften Young's Modul x 103, kPa Ausbeute, kPa Zugfestigkeit, kPa Bruchdehnung, % 65 Biegemodul x 103, kPa Schlagzähigkeit nach Izod (gekerbt), 60 properties Young's modulus x 103, kPa yield, kPa tensile strength, kPa elongation at break,% 65 flexural modulus x 103, kPa impact strength according to Izod (notched),
J/cm J / cm
1 1
PBT 64,2 240 PBT 64.2 240
7204 7204
48258 48258
48258 48258
1,06 1.06
6308 6308
0,47 0.47
Nylon 6 Nylon 6
65,6 65.6
240 240
7431 7431
50188 50188
50188 50188
1,58 1.58
6081 6081
0,69 0.69
15 635 601 15 635 601
Beispiel III Zusammensetzung, Arbeitsbedingungen und Versuchsre- Example III Composition, Working Conditions and Test Regulations
Es wurden mit Glasfaser verstärkte Gemische entsprechend sultate gehen aus Tabelle III hervor. Sämtliche Polymergemi- Mixtures reinforced with glass fiber were obtained in accordance with the results in Table III. All polymer mixtures
Beispiel II hergestellt, wobei jedoch alle vier Hauptkomponen- sehe wiesen die gewünschte ineinandergreifende Netzwerkten plus der Glasfaser in trockenem Zustand gleichzeitig mitein- struktur auf. Example II produced, but all four main components had the desired interlocking network plus the glass fiber in the dry state at the same time.
ander vermischt wurden, anstatt, wie oben, dem vorbereiteten 5 Gemisch die Glasfaser zuzufügen. were mixed instead of adding the glass fiber to the prepared 5 mixture as above.
Tabelle III Table III
Versuch Nr. 8 9 10 11 12 Experiment No. 8 9 10 11 12
Komponenten, Gew.-% Components,% by weight
Blockcopolymer Block copolymer
3,7 3.7
3,5 3.5
7,7 7.7
7,7 7.7
6,8 6.8
Öl oil
0,6 0.6
0,7 0.7
1,1 1.1
1,1 1.1
1,7 1.7
PBT PBT
14,9 14.9
- -
26,9 26.9
13,5 13.5
— -
Nylon 6 Nylon 6
- -
15,0 15.0
- -
— -
- -
Nylon 6-12 Nylon 6-12
- -
- -
- -
- -
26,1 26.1
Polypropylen Polypropylene
41,8 41.8
41,0 41.0
26,9 26.9
40,3 40.3
26,1 26.1
Glasfaser glass fiber
39,8 39.8
39,8 39.8
37,4 37.4
37,4 37.4
39,2 39.2
Extrusions Extrusion
temperatur °C temperature ° C
240 240
240 240
240 240
240 240
240 240
Eigenschaften properties
Young's Modul x 103, Young's module x 103,
kPa kPa
7446 7446
7487 7487
6673 6673
6067 6067
5522 5522
Ausbeute, kPa Yield, kPa
47431 47431
51498 51498
56462 56462
45225 45225
52877 52877
Zugfestigkeit, kPa Tensile strength, kPa
47431 47431
51498 51498
56462 56462
45225 45225
52877 52877
Bruchdehnung, % Elongation at break,%
0,97 0.97
1,21 1.21
1,61 1.61
1,11 1.11
1,78 1.78
Biegemodul x 103, kPa Flexural modulus x 103, kPa
5839 5839
5943 5943
5495 5495
5495 5495
4957 4957
Schlagzähigkeit nach Impact strength after
Izod (gekerbt), Izod (notched),
J/cm J / cm
0,43 0.43
0,72 0.72
0,59 0.59
0,54 0.54
0,63 0.63
35 35
Beispiel IV Example IV
Das Blockcopolymer und das Öl wurden in diesem Falle vorgemischt, worauf dem Gemisch unter innigem Weitermischen das PBT zugefügt wurde. Nachdem dann auch das Polypropylen eingemischt worden war, wies das resultierende Polymergemisch mindestens zwei Polymere mit mindestens teilweise kontinuierlicher, ineinandereingreifender Netzstruktur auf, die den erfindungsgemässen Kunststoffmassen entsprachen. Zusammensetzung und Arbeitstemperatur gehen aus Tabelle IV hervor. In this case, the block copolymer and the oil were premixed, after which the PBT was added to the mixture with thorough mixing. After the polypropylene had also been mixed in, the resulting polymer mixture had at least two polymers with at least partially continuous, intermeshing network structure, which corresponded to the plastic compositions according to the invention. Composition and working temperature are shown in Table IV.
PBT PBT
Polypropylen 40 Extrusionstemperatur, °C Polypropylene 40 extrusion temperature, ° C
Tabelle IV Versuch Nr. Table IV Experiment No.
Komponenten, Gew.-% Components,% by weight
Blockcopolymer Block copolymer
öl oil
13 13
6,1 0,9 6.1 0.9
14 14
12,2 1,8 12.2 1.8
45 45
23,2 69,8 230 23.2 69.8 230
21,5 64,5 230 21.5 64.5 230
Beispiel V Example V
Es wurden verschiedene Polymergemische bereitet, die als sich von den anderen Harzen unterscheidendes thermoplastisches Industrieharz Nylon 6 enthielten. Bei allen Gemischen, die das Blockcopolymer enthielten, wurden Öl und Blockcopolymer vorgemischt und das Nylon und das Polypropylen wurden in die Schmelze eingemischt. Sämtliche Gemische wurden über den Extruder bei 230 °C bereitet. Ihre Zusammensetzung geht 50 aus Tabelle V hervor. Various polymer blends were prepared which contained nylon 6 as a different thermoplastic industrial resin from the other resins. For all blends containing the block copolymer, the oil and block copolymer were premixed and the nylon and polypropylene were blended into the melt. All mixtures were prepared at 230 ° C via the extruder. Their composition is shown in Table V 50.
Die Versuche 15,16 und 21 sind Vergleichsversuche, während die Versuche 17 bis 20 und 22 erfindungsgemässe Gemische mit mindestens zwei kontinuierlichen, ineinandergreifenden Net2werken ergaben. Experiments 15, 16 and 21 are comparative experiments, while experiments 17 to 20 and 22 gave mixtures according to the invention with at least two continuous, interlocking networks.
55 55
Tabelle V Table V
Versuch Nr. Trial No.
15*) 15 *)
16*) 16 *)
17 17th
18 18th
19 19th
20 20th
21*) 21 *)
22 22
Komponenten Components
Gew.-% % By weight
Blockcopolymer Block copolymer
- -
- -
4 4th
8 8th
12 12
24 24th
— -
25,5 25.5
Öl oil
- -
- -
1 1
2 2nd
3 3rd
6 6
— -
4,5 4.5
Nylon 6 Nylon 6
100 100
50 50
47,5 47.5
45 45
42,5 42.5
35 35
50 50
35 35
PBT PBT
- -
- -
- -
- -
. — . -
— -
50 50
35 35
Polypropylen Polypropylene
- -
50 50
47,5 47.5
45 45
42,5 42.5
35 35
- -
- -
635 601 635 601
16 16
Tabelle V Table V
Versuch Nr. Trial No.
Komponenten Gew.-% Components weight%
in Toluol löslich: soluble in toluene:
erwartet expected
(Gew.-%) (% By weight)
gefunden found
(Gew.-%) (% By weight)
in HCl löslich: soluble in HCl:
erwartet expected
(Gew.-%) (% By weight)
gefunden found
(Gew.-%) (% By weight)
*) Vergleichsversuch *) Comparison test
15*) 16*) 17 18 19 20 21*) 22 15 *) 16 *) 17 18 19 20 21 *) 22
0 0 5 10 15 30 0 30 0 0 5 10 15 30 0 30
1,2 3,1 4,9 10,7 14,0 28,3 0,4 29,2 1.2 3.1 4.9 10.7 14.0 28.3 0.4 29.2
100 50 47,5 45,0 42,5 35 50 35 100 50 47.5 45.0 42.5 35 50 35
98,8 17,8 45,0 42,9 47,6 28,6 2,3 35,3 98.8 17.8 45.0 42.9 47.6 28.6 2.3 35.3
35 35
40 40
45 45
Ob ein kontinuierliches, ineinandergreifendes Netzwerk vorhanden war oder nicht, wurde mit Hilfe einer selektiven Extraktionstechnik untersucht. Hierzu wird das Polymergemisch 25 einer 16-stündigen Soxhlet-Extraktion mit heissem Toluol unter Rückfluss unterworfen. Im Idealfall sollte das heisse Toluol das Blockcopolymer und das Öl extrahieren, jedoch weder das PBT noch das Nylon lösen. Dann wird der nicht-extrahierte Anteil des Gemisches in ein Gefäss mit 6-molarer Salzsäure (HCl) 30 eingebracht und bei Raumtemperatur 20 h geschüttelt. A selective extraction technique was used to investigate whether there was a continuous, interlocking network. For this purpose, the polymer mixture 25 is subjected to a 16-hour Soxhlet extraction with hot toluene under reflux. Ideally, the hot toluene should extract the block copolymer and the oil, but should not dissolve the PBT or the nylon. The non-extracted portion of the mixture is then introduced into a vessel with 6 molar hydrochloric acid (HCl) 30 and shaken at room temperature for 20 hours.
Durch die HCl sollte das Nylon 6, jedoch nicht das Polypropylen oder PBT gelöst werden. Nach der Extraktion mit HCl wird der ungelöst gebliebene Anteil zurückgewogen und der Gewichtsverlust mit den zu erwartenden Werten verglichen. The HCl should dissolve the nylon 6, but not the polypropylene or PBT. After the extraction with HCl, the undissolved portion is weighed out and the weight loss is compared with the expected values.
Bei Versuch 15 waren 1,2% des Nylon 6 in heissem Toluol löslich gegenüber einer erwarteten Löslichkeit von 0% (dieser Wert blieb durchaus innerhalb der Fehlergrenze). Der Rückstand des Polymers löste sich vollkommen in der HCl. In experiment 15, 1.2% of the nylon 6 was soluble in hot toluene compared to an expected solubility of 0% (this value remained within the error limit). The residue of the polymer dissolved completely in the HCl.
Die Vergleichsversuche 16 und 21, bei denen keines der erfindungsgemäss vorgesehenen Blockcopolymere vorhanden war, Hessen jegliche kontinuierliche, ineinandergreifende Vernetzung vermissen. Bei Versuch 16 waren 3,1% des Gemisches in heissem Toluol löslich, was ebenfalls innerhalb der Fehlergrenze liegt. Andererseits waren jedoch nur 17,8% des extrahierten Gemisches in HCl löslich, gegenüber einer erwarteten Löslichkeit von 50%. Dies zeigt, dass ein grosser Anteil an Nylon so in dem Polypropylen eingekapselt war, dass er von der HCl nicht erreicht werden konnte, d.h. es bildete sich kein kontinuierliches Nylonnetz, das für die HCl erreichbar gewesen wäre. Beim Vergleichsversuch 21 waren 0,4% des Gemisches aus PBT und Nylon 6 in heissem Toluol löslich, was beinahe wieder dem theoretischen Wert entsprach. Andererseits waren jedoch nur 2,3 % des extrahierten Gemisches in HCl löslich (erwartete Löslichkeit 50%), was zeigte, dass kein kontinuierliches, ineinandergreifendes Netzwerk vorhanden war, denn offensichtlich war nur ein kleiner Teil des Nylons für die HCl erreichbar. Comparative experiments 16 and 21, in which none of the block copolymers provided according to the invention were present, missed any continuous, interlocking crosslinking. In experiment 16, 3.1% of the mixture was soluble in hot toluene, which is also within the error limit. On the other hand, however, only 17.8% of the extracted mixture was soluble in HCl, compared to an expected solubility of 50%. This shows that a large proportion of nylon was encapsulated in the polypropylene so that it could not be reached by the HCl, i.e. there was no continuous nylon network that could have been reached by the HCl. In comparative experiment 21, 0.4% of the mixture of PBT and nylon 6 was soluble in hot toluene, which almost corresponded to the theoretical value. On the other hand, however, only 2.3% of the extracted mixture was soluble in HCl (expected solubility 50%), which showed that there was no continuous, interlocking network, because obviously only a small part of the nylon was accessible to the HCl.
Im Gegensatz zu den Resultaten der Versuche 16 und 21 zeigen die Versuche 17 bis 20 und 22, bei denen die erfindungsgemässen Blockcopolymere verwendet wurden, die Anwesenheit von kontinuierlichen, ineinandergreifenden Netzwerken. Beispielsweise werden bei Versuch 17 4 Gew.-Teile Blockcopolymer verwendet. Durch Toluol wurden 4,9% (theoretischer Wert 5 %) extrahiert und, was am deutlichsten ist, die HCl extrahierte 47,5 % (gegenüber einem theoretischen Wert von 45,0 %) ; all diese Werte liegen innerhalb der Fehlergrenzen. Der Versuch zeigte, wie die übrigen Versuche, bei denen die erfindungsgemässen Blockcopolymeren verwendet wurden, In contrast to the results of experiments 16 and 21, experiments 17 to 20 and 22, in which the block copolymers according to the invention were used, show the presence of continuous, interlocking networks. For example, 4 parts by weight of block copolymer are used in experiment 17. 4.9% was extracted by toluene (theoretical value 5%) and, most clearly, the HCl extracted 47.5% (compared to a theoretical value of 45.0%); all of these values are within the error limits. The experiment showed, like the other experiments in which the block copolymers according to the invention were used,
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65 65
dass das Nylon als kontinuierliches, für die HCl zugängliches Netzwerk vorhanden war. that the nylon existed as a continuous network accessible to the HCl.
Beispiel VI Example VI
Von vier Polymergemischen, welche die erfindungsgemäss vorgesehenen Blockcopolymeren enthielten und mindestens zwei ineinandergreifende kontinuierliche Vernetzungen aufwiesen, wurden Mikrophotos hergestellt. Hierzu wurde in beiden Fällen die zu untersuchende Probe dadurch gefrier-fraktioniert, dass man sie zuerst in flüssigen Stickstoff einbrachte, aus dem sie dann entnommen und in zwei Teile zerbrochen wurde. Dann wurde die Probe in ein Elektronenmikroskop (AMR Model 1200 Scanning Electron Microscope) eingebracht und die Bruchfläche photographiert. Microphotos of four polymer mixtures which contained the block copolymers provided according to the invention and had at least two interlocking continuous crosslinks were produced. For this purpose, the sample to be examined was freeze-fractionated in both cases by first introducing it into liquid nitrogen, from which it was then removed and broken up into two parts. The sample was then placed in an electron microscope (AMR Model 1200 Scanning Electron Microscope) and the fracture surface was photographed.
Für die erste Aufnahme wurde das Polymergemisch aus Versuch 14 16 h lang einer Extraktion mit heissem Toluol unterworfen, so dass das Blockcopolymer und das Öl daraus entfernt wurden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Polypropylenanteil kontinuierlich und honigartig, was bedeutet, dass das Blockcopolymer und das Polypropylen kontinuierlich und ineinander-eingreifend vorhanden waren. Die auf dem Bild erscheinenden kleinen Kügelchen bestehen aus PBT und zeigen an, dass das PBT mindestens teilweise dispergiert ist. Die Vergrösserung betrug 2 000. For the first uptake, the polymer blend from Run 14 was subjected to hot toluene extraction for 16 hours so that the block copolymer and oil were removed therefrom. As can be seen from Fig. 1, the polypropylene portion is continuous and honey-like, which means that the block copolymer and the polypropylene were continuously and intermeshing. The small beads that appear in the picture are made of PBT and indicate that the PBT is at least partially dispersed. The enlargement was 2,000.
Für die zweite Aufnahme wurde das Polymergemisch aus Versuch 4 ebenfalls der Extraktion mit heissem Toluol unterworfen. Das Mikrophoto (Vergrösserung 2000) zeigt, dass das Polypropylen und das Blockcopolymer kontinuierlich und inein-andereingreifend vorhanden waren und das PBT mindestens teilweise dispergiert war. Vergleicht man Fig. 1 mit Fig. 2, so zeigt sich, dass die PBT-Kügelchen in Fig. 2 grösser sind als in Fig. 1. Dies lässt sich teilweise dadurch erklären, dass bei Versuch 4 eine andere Reihenfolge beim Vermischen eingehalten wurde als bei Versuch 14. Bei Versuch 4 wurden nämlich das PBT, das Blockcopolymer und das Polypropylen gleichzeitig miteinander vermischt, während bei Versuch 14 zunächst das PBT und das Blockcopolymer vermischt und dann erst das Polypropylen eingearbeitet wurde. For the second uptake, the polymer mixture from experiment 4 was also subjected to extraction with hot toluene. The microphotograph (enlargement 2000) shows that the polypropylene and the block copolymer were continuous and interlocking and the PBT was at least partially dispersed. Comparing FIG. 1 with FIG. 2, it can be seen that the PBT beads in FIG. 2 are larger than in FIG. 1. This can be partly explained by the fact that in experiment 4 a different order of mixing was followed than in test 14. In test 4, the PBT, the block copolymer and the polypropylene were mixed together, while in test 14 the PBT and the block copolymer were first mixed and only then was the polypropylene incorporated.
Für die Aufnahme gemäss Fig. 3 wurde erfindungsgemäss ein Polymergemisch aus einem selektiv hydrierten Styrol-Buta-dien-Copolymer bereitet, in das dann Nylon 6 im Gewichtsverhältnis 1:1 eingemischt wurde. Das Blockcopolymer wurde wieder mit heissem Toluol extrahiert und die zurückbleibende Struktur des Nylon 6 bei tausendfacher Vergrösserung untersucht. Aus Fig. 3 geht deutlich die kontinuierliche und ineinandergreifende Netzstruktur des Nylon 6 hervor. 3, a polymer mixture was prepared from a selectively hydrogenated styrene-butadiene copolymer, into which nylon 6 was then mixed in a weight ratio of 1: 1. The block copolymer was extracted again with hot toluene and the remaining structure of the nylon 6 was examined at a thousandfold magnification. 3 clearly shows the continuous and interlocking network structure of the nylon 6.
17 17th
635 601 635 601
Für die der Fig. 4 entsprechende Aufnahme wurde ein Polymergemisch aus einem im wesentlichen isotaktischen Polypropylen mit einem Schmelzflussindex von 5 (230 °C/2,16 kg) und einem selektiv hydrierten Styrol-Butadien-Blockcopolymer verwendet. Nach Extrahieren des Blockcopolymers mit heissem For the recording corresponding to FIG. 4, a polymer mixture of an essentially isotactic polypropylene with a melt flow index of 5 (230 ° C./2.16 kg) and a selectively hydrogenated styrene-butadiene block copolymer was used. After extracting the block copolymer with hot
Toluol wurde die Reststruktur aus Polypropylen (5000-fache Vergrösserung) untersucht; wie aus Fig. 4 ersichtlich, handelt es sich auch in diesem Fall um eine kontinuierliche, ineinandergreifende Vernetzung. The residual structure of polypropylene (magnification 5,000 times) was examined in toluene; As can be seen from FIG. 4, this is also a continuous, interlocking networking in this case.
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