DE10003270A1 - Stabilisierte faserverstärkte thermoplastische Formmassen für Kraftfahrzeug-Innenanwendungen - Google Patents
Stabilisierte faserverstärkte thermoplastische Formmassen für Kraftfahrzeug-InnenanwendungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft stabilisierte faserverstärkte thermoplastische Formmassen, Formteile, Verbunde und Laminate daraus sowie die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formteilen, Verbunden und Laminaten. Sowie die Verwendung eines Stabilisators zur Einstellung von Eigenschaften in Formmassen, Formteilen, Verbunden und Laminaten mit einer thermoplastischen Formmasse, enthaltend, bezogen auf die Summe der Komponenten A bis E und gegebenenfalls F und G, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt, DOLLAR A a) 10 bis 96,9 Gew.-% mindestens eines aromatischen Polyesters als Komponente A, DOLLAR A b) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines teilchenförmigen Pfropfcopolymerisats mit einer Glasübergangstemperatur der Weichphase unterhalb von 0 DEG C und einer mittleren Teilchengröße von 50 bis 1000 nm als Komponente B, DOLLAR A c) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Copolymerisats aus den Monomeren.
Description
Die Erfindung betrifft stabilisierte faserverstärkte thermoplastische Formmassen,
Formteile, Verbunde und Laminate daraus sowie die Verwendung der Formmassen
zur Herstellung der Formteile, Verbunde und Laminate. Sowie die Verwendung
eines Stabilisators zur Einstellung von Eigenschaften in Formmassen, Formteilen,
Verbunden und Laminaten.
Formteile aus polymeren Werkstoffen, die im Innenraum von Kraftfahrzeugen zur
Anwendung kommen, müssen hohen Anforderungen bezüglich ihrer mechanischen
Eigenschaften, ihrer Oberflächeneigenschaften, ihres Alterungsverhaltens sowie
ihres Geruchsverhaltens genügen. Für die Herstellung von Formteilen für
Kraftfahrzeug-Innenanwendungen werden bisher verschiedene polymere Werkstoffe
verwendet.
Ein verwendeter Werkstoff ist glasfaserverstärktes ABS/PC (Polymer-Blend aus
Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer und Polycarbonat). Dieser Werkstoff weist
jedoch eine nur unzureichende UV Beständigkeit, ein schlechtes Wär
mealterungsverhalten (Zähigkeit und Bruchdehnung nach Wärmelagerung),
ungünstige Oberflächeneigenschaften sowie insbesondere ein schlechtes Ge
ruchsverhalten auf. Unter Geruchsverhalten wird die Neigung von Werkstoffen
verstanden, nach einer Temperatur- und Klimalagerung von festgelegter Dauer
flüchtige Bestandteile abzugeben, die einen wahrnehmbaren Geruch aufweisen.
Als weiterer Werkstoff kommt glasfaserverstärktes, zähmodifiziertes SMA
(Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer) zum Einsatz. Auch SMA weist nur
unzureichende Oberflächeneigenschaften, eine schlechte Fließfähigkeit sowie ein
schlechtes Geruchsverhalten auf.
Die vorstehend genannten Werkstoffe weisen zudem eine nur schlechte
Wärmeformbeständigkeit auf, die in einer nur geringen Vicat B-
Erweichungstemperatur (Vicat B < 130°C) zum Ausdruck kommt. Eine gute
Wärmeformbeständigkeit und Wärmealterungsbeständigkeit der eingesetzten
Werkstoffe ist jedoch essentiell, da sich der Kraftfahrzeug-Innenraum, insbesondere
unter Einwirkung von Sonnenstrahlung, erheblich aufheizen kann.
Die vorstehend genannten Nachteile konnten mit Polymerwerkstoffen auf der Basis
von PBT/ASA/PSAN (Polymerblends aus Polybutylenterephthalat, Acrylni
tril/Styrol/Acrylsäureester-Copolymer und Polystyrol/Acrylnitril-Copolymer) be
hoben werden. Solche Werkstoffe sind in DE-A 39 11 828 allgemein offenbart. Die
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Formmassen mit einem hohen Acrylnitril-
Anteil der PSAN-Copolymere. Formteile aus diesen Formmassen weisen jedoch
ebenfalls ein schlechtes Emissionsverhalten auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die Herstellung von Formteilen, die insbesondere
im Innenraum von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden können, geeignete
Formmassen zur Verfügung zu stellen, die ein günstiges Eigenschaftsprofil
hinsichtlich ihrer mechanischen, optischen und sensorischen Eigenschaften sowie
insbesondere eine gute Wärmeformbeständigkeit, Wärmealterungsbeständigkeit,
Fließfähigkeit und ein gutes Emissionsverhalten und/oder Geruchsverhalten
aufweisen.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine glasfaserverstärkte thermoplastische
Formmasse, enthaltend, bezogen auf die Summe der Komponenten A bis E und
gegebenenfalls F und G, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
- a) 10 bis 96,9 Gew.-% mindestens eines aromatischen Polyesters als Komponente A,
- b) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines teilchenförmigen Pfropfcopolymerisats mit einer Glasübergangstemperatur der Weichphase unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße von 50 bis 1000 nm als Komponente B,
- c) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Copolymerisats aus den Monomeren
- 1. 50 bis 90 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente C1 und
- 2. 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril und/oder Methacrylnitril als Komponente C2,
als Komponente C,
- a) 1 bis 50 Gew.-% Fasern als Komponente D,
- b) 0,1 bis 2 Gew.-% eines Stabilisators als Komponente E, wobei der Stabilisator
aus mindestens einem Hauptstabilisator und gegebenenfalls aus mindestens
einem Co-Stabilisator besteht; wobei der
Hauptstabilisator ein gegebenenfalls N, O oder S oder mindestens zwei davon
als ein Heteroatom beinhaltender Kohlenwasserstoff ist, der mit mindestens
einem sterisch gehinderten gegebenenfalls deprotonierten Phenol der
allgemeinen Formel I
mit
R1 = tert.-Butyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, und
R2 = H, C1- bis C10-Kohlenwasserstoff;
über "~" gebunden ist, und ein Molekulargewicht im Bereich von 250 bis 2500 g/mol; und wobei der Co-Stabilisator aus mindestens einem Phosphor mit 3 daran gebundenen Kohlenwasserstoffresten, wobei mindestens einer der Reste über einem Sauerstoff gebunden ist, besteht und ein Molekulargewicht im Bereich von 91 bis 1500 g/mol besitzt; - c) 0 bis 25 Gew.-% weitere, mit den Komponenten A und/oder C homogen mischbare oder in diesen dispergierbare, verträgliche Polymere als Komponente F,
- d) 0 bis 10 Gew.-% übliche Zusatzstoffe wie UV Stabilisatoren, Ruß, Pigmente, Oxidationsverzögerer, Gleit- und Entformungsmittel als Komponente G.
Als Komponente A enthält die erfindungsgemäße Formmasse 10 bis 97 Gew.-%,
bevorzugt 20 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 55 bis 65 Gew.-% eines
aromatischen Polyesters. Die in den erfindungsgemäßen Formmassen enthaltenen
Polyester sind an sich bekannt. Vorzugsweise besitzt mindestens einer der
aromatischen Polyester der Komponente A eine Viskositätszahl im Bereich von 90
bis 165, bevorzugt 100 bis 150 und besonders bevorzugt bei 110 bis 135.
Die Herstellung der Polyester kann durch Reaktion von Terephthalsäure, deren
Estern oder anderer esterbildender Derivate mit 1,4-Butandiol, 1,3-Propandiol bzw.
1,2-Ethandiol in an sich bekannter Weise erfolgen.
Bis zu 20 mol-% der Terephthalsäure können durch andere Dicarbonsäuren ersetzt
werden. Nur beispielsweise seien hier Naphthalindicarbonsäuren, Isophthalsäure,
Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure und Cyclohexan
dicarbonsäuren, Mischungen dieser Carbonsäuren und esterbildende Derivate
derselben genannt.
Auch bis zu 20 mol-% der Dihydroxyverbindungen 1,4-Butandiol, 1,3 Propandiol
bzw. 1,2-Ethandiol können durch andere Dihydroxyverbindungen, z. B. 1,6-
Hexandiol, 1,4-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,4-Di(hydroxymethyl)cyclohexan,
Bisphenol A, Neopentylglykol, Mischungen dieser Diole sowie esterbildende
Derivate derselben ersetzt werden.
Bevorzugte aromatische Polyester sind Polyethylenterephthalat (PET),
Polytrimethylenterephthalat (PTT) und insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT),
die ausschließlich aus Terephthalsäure und den entsprechenden Diolen 1,2-
Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol gebildet sind. Die aromatischen
Polyester können auch ganz oder teilweise in Form von Polyester-Recyclaten, wie
PET-Mahlgut aus Flaschenmaterial oder aus Abfällen der Flaschenherstellung
eingesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente A aus
- 1. 60 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 95 Gew.-% Polybutylenterephthalat und
- 2. 1 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% Polyethylenterephthalat.
In einer weiterhin besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente
A ausschließlich aus Polybutylenterephthalat. Gemäß dieser Ausführungsform ist
die erfindungsgemäße glasfaserverstärkte thermoplastische Formmasse Polyethlyen
terephthalat-frei.
Als Komponente B enthält die erfindungsgemäße Formmasse 1 bis 50 Gew.-%,
bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, insbesondere 2
bis 10 Gew.-% mindestens eines teilchenförmigen Pfropfcopolymerisats mit einer
Glasübergangstemperatur der Weichphase unterhalb von 0°C und einer mittleren
Teilchengröße von 50 bis 1000 nm.
Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente B um ein Pfropfcopolymerisat aus
- 1. 50 bis 90 Gew.-% einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage B1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb 0°C und
- 2. 10 bis 50 Gew.-% einer Pfropfauflage B2 aus den Monomeren
- 1. 50 bis 90 Gew.-% eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente B21 und
- 2. 10 bis 49 Gew.-% Acrylnitril und/oder Methacrylnitril als Komponente B22.
Die teilchenförmige Pfropfgrundlage B1 kann aus 70 bis 100 Gew.-% eines
konjugierten Diens und 0 bis 30 Gew.-% eines difunktionellen Monomeren mit zwei
olefinischen, nicht konjugierten Doppelbindungen bestehen. Solche Pfropf
grundlagen werden beispielsweise bei ABS-Polymeren oder MBS-Polymeren als
Komponente B eingesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Pfropf
grundlage B1 aus den Monomeren
- 1. 75 bis 99,9 Gew.-% eines C1-C10-Alkylesters der Acrylsäure als Komponente B11,
- 2. 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens eines polyfunktionellen Monomeren mit mindestens zwei olefinischen, nicht konjugierten Doppelbindungen als Komponente B12 und
- 3. 0 bis 24,9 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer copolymerisierbarer Monomere als Komponente B13.
Bei der Pfropfgrundlage B1 handelt es sich um ein Elastomeres, welches eine
Glasübergangstemperatur von bevorzugt unterhalb -20°C, besonders bevorzugt
unterhalb -30°C aufweist.
Für die Herstellung des Elastomeren werden als Hauptmonomere B11 Ester der
Acrylsäure mit 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 4 bis 8 C-Atomen in der
Alkoholkomponente eingesetzt. Besonders bevorzugte Monomere B11 sind iso- und
n-Butylacrylat sowie 2-Ethylhexylacrylat, von denen die beiden letztgenannten
besonders bevorzugt sind.
Neben den Estern der Acrylsäure werden als vernetzendes Monomer B12 0,1 bis 10,
bevorzugt 0,1 bis 5, besonders bevorzugt 1 bis 4 Gew.-% eines polyfunktionellen
Monomeren mit mindestens zwei olefinischen, nicht konjugierten Doppelbindungen
eingesetzt. Beispiele sind Divinylbenzol, Diallylfumarat, Diallylphthalat,
Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Tricylodecenylacrylat und Dihydrodicyclo
pentadienylacrylat, von denen die beiden zuletzt genannten besonders bevorzugt
sind.
Neben den Monomeren B11 und B12 können am Aufbau der Pfropfgrundlage B1
noch bis zu 24,9, vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% weiterer copolymerisierbarer
Monomere, vorzugsweise Butadien-1,3, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril,
Methacrylnitril und C1-C8-Alkylester der Methacrylsäure oder Mischungen dieser
Monomeren beteiligt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält
die Pfropfgrundlage B1 kein Butadien-1,3, insbesondere besteht die Pfropfgrundlage
B1 ausschließlich aus den Komponenten B11 und B12.
Auf die Pfropfgrundlage B1 ist eine Pfropfauflage B2 aus den Monomeren
- 1. 50 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 65 bis 80 Gew.-% eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente B21 und
- 2. 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 35 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen aufgepfropft.
Beispiele für vinylaromatische Monomere sind unsubstituiertes Styrol und
substituierte Styrole wie α-Methylstyrol, p-Chlorstyrol und p-Chlor-α-Methylstyrol.
Bevorzug sind unsubstituiertes Styrol und α-Methylstyrol, besonders bevorzugt ist
unsubstituiertes Styrol.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die mittlere Teilchengröße der
Komponente B 50 bis 200 nm, bevorzugt ca. 100 nm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Teilchengrößenverteilung der Komponente B bimodal, wobei die Komponente B zu
10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt zu 30 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 50 bis
75 Gew.-% aus einem kleinteiligen Pfropfcopolymerisat mit einer mittleren
Teilchengröße von 50 bis 200 nm, bevorzugt ca. 100 nm und zu 10 bis 90 Gew.-%,
bevorzugt zu 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 25 bis 50 Gew.-% aus
einem großteiligen Pfropfcopolymerisat mit einer mittleren Teilchengröße von 250
bis 1000 nm, bevorzugt ca. 500 nm, besteht.
Gemäß einer darüber hinaus bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt
die mittlere Teilchengröße der Komponente B 200 bis 1000 nm, bevorzugt 400 bis
600 nm und besonders bevorzugt 450 bis 550 nm.
Als mittlere Teilchengröße bzw. Teilchengrößenverteilung werden die aus der
integralen Massenverteilung bestimmten Größen angegeben. Bei den erfin
dungsgemäßen mittleren Teilchengrößen handelt es sich in allen Fällen um die
Gewichtsmittel der Teilchengrößen, wie sie mittels einer analytischen
Ultrazentrifuge entsprechend der Methode von W. Scholtan und H. Lange, Kolloid-
Z. und Z.-Polymere 250 (1972), Seiten 782-796, bestimmt wurden. Die
Ultrazentrifugenmessung liefert die integrale Massenverteilung des
Teilchendurchmessers einer Probe. Hieraus läßt sich entnehmen, wieviel
Gewichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser gleich oder kleiner einer
bestimmten Größe haben. Der mittlere Teilchendurchmesser, der auch als d50-Wert
der integralen Massenverteilung bezeichnet wird, ist dabei als der
Teilchendurchmesser definiert, bei dem 50 Gew.-% der Teilchen einen kleineren
Durchmesser haben als der Durchmesser, der dem d50-Wert entspricht. Ebenso
haben dann 50 Gew.-% der Teilchen einen größeren Durchmesser als der d50-Wert.
Zur Charakterisierung der Breite der Teilchengrößenverteilung der
Kautschukteilchen werden neben dem d50-Wert (mittlerer Teilchendurchmesser) die
sich aus der integralen Massenverteilung ergebenden d10- und d90-Werte
herangezogen. Der d10- bzw. d90-Wert der integralen Massenverteilung ist dabei
entsprechend dem d50-Wert definiert mit dem Unterschied, daß sie auf 10 bzw. 90 Gew.-%
der Teilchen bezogen sind. Der Quotient
stellt ein Maß für die Verteilungsbreite der Teilchengröße dar. Als Komponente A
erfindungsgemäß verwendbare Emulsionspolymerisate A weisen vorzugsweise Q-
Werte kleiner als 0,5, insbesondere kleiner als 0,35 auf.
Das Pfropfcopolymerisat B ist im allgemeinen ein- oder mehrstufig, d. h. ein aus
einem Kern und einer oder mehreren Hüllen aufgebautes Polymerisat. Das
Polymerisat besteht aus einer Grundstufe (Pfropfkern) B1 und einer oder - bevorzugt
- mehreren darauf gepfropften Stufen B2 (Pfropfauflage), den sogenannten
Pfropfstufen oder Pfropfhüllen.
Durch einfache Pfropfung oder mehrfache Pfropfung können eine oder mehrere
Pfropffhüllen auf die Kautschukteilchen aufgebracht werden, wobei jede Pfropfhülle
eine andere Zusammensetzung haben kann. Zusätzlich zu den pfropfenden
Monomeren können polyfunktionelle vernetzende oder reaktive Gruppen
enthaltende Monomere mit aufgepfropft werden (s. z. B. EP-A 0 230 282, DE-A 36 01 419,
EP-A O 269 861).
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dienen als Pfropfgrundlage B1
vernetzte Acrylsäureester-Polymerisate mit einer Glasübergangstemperatur unter 0
°C. Die vernetzten Acrylsäureester-Polymerisate sollen vorzugsweise eine
Glasübergangstemperatur unter -20°C, insbesondere unter -30°C, besitzen.
Prinzipiell ist auch ein mehrschaliger Aufbau des Pfropfcopolymerisats möglich,
wobei mindestens eine innere Schale eine Glasübergangstemperatur von unter 0°C
und die äußerste Schale eine Glasübergangstemperatur von mehr als 23°C
aufweisen sollte.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Pfropfauflage B2 aus mindestens
einer Pfropfhülle und die äußerste Pfropfhülle davon hat eine Glas
übergangstemperatur von mehr als 30°C, wobei ein aus den Monomeren der
Pfropfauflage B2 gebildetes Polymer eine Glasübergangstemperatur von mehr als
80°C aufweisen würde.
Geeignete Herstellverfahren für Pfropfcopolymerisate B sind die Emulsions-,
Lösungs-, Masse- oder Suspensionspolymersiation. Bevorzugt werden die
Pfropfcopolymerisate B durch radikalische Emulsionspolymerisation hergestellt, bei
Temperaturen von 20°C-90°C unter Verwendung wasserlöslicher und/oder
öllöslicher Initiatoren wie Peroxodisulfat oder Benzylperoxid, oder mit Hilfe von
Redoxinitiatoren. Redoxinitiatoren eignen sich auch zur Polymerisation unterhalb
von 20°C. Die Pfropfcopolymerisate B werden besonders bevorzugt in Form von
Konzentraten eingesetzt. In diesem Zusammenhang bevorzugte Konzentrate sind
Mischungen von Styrolacrylnitrilcopolymeren und dem Pfropfcopolymerisat B mit
einer Konzentration von B im Bereich von 40 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das
ganze Konzentrat. Die Konzentrate werden durch Extrusion bei 200 bis 280°C
hergestellt.
Geeignete Emulsionspolymerisationsverfahren sind beschrieben in DE-A-28 26 925,
DE-A 31 49 358 und in DE-C-12 60 135.
Der Aufbau der Pfropfhüllen erfolgt vorzugsweise im Emulsionspolymerisa
tionsverfahren wie es beschrieben ist in den DE-A-32 27 555, 31 49 357, 31 49 358,
34 14 118. Das definierte Einstellen der erfindungsgemäßen Teilchengrößen von 50
-1000 nm erfolgt bevorzugt nach den Verfahren, die beschrieben sind in der DE-C-
12 60 135 und DE-A-28 26 925, bzw. Applied Polymer Science, Band 9 (1965),
Seite 2929. Das Verwenden von Polymerisaten mit unterschiedlichen
Teilchengrößen ist beispielsweise bekannt aus DE-A-28 26 925 und US 5,196,480.
Als Komponente C enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen 1 bis 50 Gew.-%,
bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 12 bis 20 Gew.-% eines
Copolymerisats aus den Monomeren
- 1. 75 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 77 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 81 bis 80 Gew.-%, mindestens eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente C1 und
- 2. 10 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 23 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 19 Gew.-%, insbesondere 15 bis 19 Gew.-%, Acrylnitril und/oder Methacrylnitril als Komponente C2.
Als vinylaromatische Monomere sind die oben stehend genannten Monomere C1
und die oben stehend als Komponente B21 genannten vinylaromatischen Monomere
geeignet. Vorzugsweise ist Komponente C ein amorphes Polymerisat, wie es
vorstehend als Pfropfauflage B2 beschrieben ist. Gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung wird als Komponente C ein Copolymerisat von Styrol und/oder α-
Methylstyrol mit Acrylnitril verwendet. Der Acrylnitrilgehalt in diesen
Copolymerisaten der Komponente C liegt dabei nicht oberhalb 25 Gew.-% und
beträgt im allgemeinen 10 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 22 Gew.-%, besonders
bevorzugt 10 bis 19 Gew.-%, insbesondere 15 bis 19 Gew.-%. Zur Komponente C
zählen auch die bei der Pfropfcopolymerisation zur Herstellung der Komponente B
entstehenden freien, nicht gepfropften Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate. Je nach
den bei Pfropfcopolymerisation für die Herstellung der Pfropfcopolymerisats A
gewählten Bedingungen kann es möglich sein, daß bei der Pfropfcopolymerisation
schon ein hinreichender Anteil an Komponente C gebildet worden ist. Im
allgemeinen wird es jedoch erforderlich sein, die bei der Pfropfcopolymerisation
erhaltenen Produkte mit zusätzlicher, separat hergestellter Komponente C
abzumischen.
Bei dieser zusätzlichen, separat hergestellten Komponente C kann es sich
vorzugsweise um ein Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat, ein α-Methylstyrol/-
Acrylnitril-Copolymerisat oder ein α-Methylstyrol/Styrol/Acrylnitril-Terpolymerisat
handeln.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß der Acrylnitril-Gehalt in dem Copolymerisat
C zwischen 10 und 50, bevorzugt 15 bis 45 und besonders bevorzugt 17 bis 40 Gew.-%
liegt. In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform der
faserverstärkten thermoplastischen Formmasse liegt der Acrylnitril-Gehalt in dem
Copolymersat C im Bereich von 17 bis 22 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Copolymerisat C. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der
faserverstärkten thermoplastischen Masse liegt der Acrylnitril-Gehalt in dem
Copolymerisat C im Bereich von 23 bis 27 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Copolymerisat C. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der
faserverstärkten thermoplastischen Masse liegt der Gehalt an Acrylnitril in dem
Copolymerisat C im Bereich von 32 bis 38 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Copolymerisat C. Ferner besitzt das Copolymerisat C einer weiteren
Erfindungsgemäßen glasfaserverstärkten Formmasse einen Acrylnitril-Gehalt von
bis zu 45 Gew.-% aufweist, wenn die Komponente C1 als vinylaromatisches
Monomer α-Methylstyrol aufweist oder vorzugsweise im wesentlichen aus α-
Methylstyrol besteht.
Die Copolymerisate können einzeln oder auch als Gemisch für die Komponente C
eingesetzt werden, so daß es sich bei der zusätzlichen, separat hergestellten
Komponente C der erfindungsgemäßen Formmassen beispielsweise um ein
Gemisch aus einem Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat (PSAN) und einem α-
Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat handeln kann. Auch der Acrylnitrilgehalt
der verschiedenen Copolymerisate der Komponente C kann unterschiedlich sein.
Vorzugsweise besteht die Komponente C jedoch nur aus einem oder mehreren
Styrol/Acrylnitril-Copolymerisaten, wobei die Copolymerisate einen
unterschiedlichen Gehalt an Acrylnitril aufweisen können. In einer insbesonderen
bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente C aus nur einem
Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat.
Als Komponente D enthalten die erfindungsgemäßen faserverstärkten
thermoplastischen Formmassen 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%,
besonders bevorzugt 7 bis 40 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-% an Fasern.
Bei diesen Fasern kann es sich sowohl um organische als auch um anorganische
Fasern handeln, wobei anorganische Fasern bevorzugt sind. Bei den anorganischen
Fasern handelt sich um Siliciumoxide beinhaltende Fasern wie Basaltwollfasern
oder Glasfasern, wobei Glasfasern bevorzugt sind. Dabei handelt es sich um
kommerziell erhältliche Produkte. Im Falle von Armaturentafelträgern ist es aus
Gewichtsgründen bevorzugt, daß der Anteil der Komponente D maximal 20 Gew.-%, bezogen auf die erfindungsgemäße glasfaserverstärkte thermoplastische
Formmasse, enthält.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Fasern haben vor der Einarbeitung in die
erfindungsgemäße glasfaserverstärkte thermoplastische Formmasse vorzugsweise
eine Länge im Bereich von 0,5 bis 10, bevorzugt 2 bis 7 und besonders bevorzugt 3
bis 5 mm. Diese haben in der faserverstärkten Formmasse im allgemeinen eine
mittlere Länge von 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm und einen
Durchmesser im Bereich von 6 bis 20 µm. Besonders bevorzugt sind Glasfasern aus
E-Glas. Zur Erzielung einer besseren Haftung können die Glasfasern mit
Organosilanen, Epoxisilanen oder anderen Polymerüberzügen beschichtet sein.
Als Komponente E weist die erfindungsgemäße glasfaserverstärkte thermoplastische
Formmasse einen Stabilisator in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2, bevorzugt
0,2 bis 1 und besonders bevorzugt 0,3 bis 0,7 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse
auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Stabilisator aus mindestens
einem Hauptstabilisator und mindestens einem Co-Stabilisator. Vorzugsweise liegt
der Anteil des mindestens einen Hauptstabilisators bzw. des mindestens einen Co-
Stabilisators am Stabilisator im Bereich von 100 bis 20 bzw. 0 bis 80 Gew.-%,
jeweils bezogen auf den Stabilisator.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Formmasse ist kein Co-
Stabilisator enthalten.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Hauptstabilitsator mindestens
ein Heteroatom enthält. Vorzugsweise weist der Hauptstabilisator 1 bis 20,
bevorzugt 2 bis 10 und besonders bevorzugt 3 bis 6 Heteroatome auf. Als
Heteroatome sind Sauerstoff und Stickstoff bevorzugt und Sauerstoff besonders
bevorzugt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der
Hauptstabilisators einschließlich des Sauerstoffs der OH-Gruppe des Phenols 8
Sauerstoffatome auf.
Als Rest R1 sind Isopropyl, tert.-Butyl und Zyklohexyl bevorzugt und tert.-Butyl
besonders bevorzugt.
Rest R2 ist vorzugsweise ein C1- bis C5-Kohlenwasserstoff und insbesondere eine
Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl-Rest, wobei
Methyl- und tert.-Butyl-Reste besonders bevorzugt sind.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform sind sowohl R1 als auch R2
tert.-Butyl-Reste. In einer anderen erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform
ist einer der Reste R1 oder R2 tert.-Butyl und der andere Methyl.
Das Molekulargewicht des Hauptstabilisators liegt vorzugsweise im Bereich von
300 bis 700 und besonders bevorzugt im Bereich von 550 bis 650 g/mol.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt der Hauptstabilisator eine
tert.-Butyl-Gruppe als Rest R1 und eine Methyl-Gruppe als Rest R2, einschließlich
des Sauerstoffs der OH-Gruppe des Phenols 8 Sauerstoffatome als Heteroatome
sowie ein Molekulargewicht im Bereich von 550 bis 650, bevorzugt 570 bis 620 und
besonders bevorzugt 580 bis 600 g/mol.
Erfindungsgemäß geeignete Hauptstabilisatoren sind insbesondere die von CIBA
Special Chemicals Inc. unter dem Handelsnamen Irganox® angebotenen
Verbindungen mit den folgenden Nummern: 245, 259, 565, 1010, 1035, 1076, 1098,
1135, 1141, 1330, 1425, 1520, 3052, 3114 sowie 1024, vorzugsweise 245: Ethylen-
bis-(oxyethylen) bis [3-(5-tert.-butyl-4-hydroxy-m-tolyl)propionat]; 1010:
Penteerythrityl-tetrakis[3-(3,5-bis(1,1-dimethyl)-4-hydroxyphenyl)propionat]; 1098:
N,N'Hexamethylen-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy-hydrozimtsäureamid); 1076:
Octadecyl-3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat; 259: Hexamethylen-bis-
(3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat); und 1425: Calciumdiethyl-bis-
(((3,5-bis(1,1-dimethyl)-4-hydroxyphenyl)methyl)phosphonat, wobei Irganox® 245
besonders bevorzugt ist.
Im Fall des Co-Katalysators ist es bevorzugt, daß dieser 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 4
und besonders bevorzugt 1 oder 2 Phosphoratome aufweist, wobei ein
Phosphoratom besonders bevorzugt ist.
Für den Fall des Katalysators mit 2 oder mehr Phosphoratomen, sind diese
Phosphoratome über einen Kohlenwasserstoff miteinander verbunden und die
anderen jeweils noch freien Bindungen des Phosphors sind über einen Sauerstoff mit
einem weiteren Kohlenwasserstoff verbunden. In einer Ausführungsform, in der der
Co-Katalysator nur ein Phosphoratom aufweist, sind 2 und vorzugsweise 3 der
Kohlenwasserstoff-Reste über ein Sauerstoffatom mit diesem gebunden.
Als Kohlenwasserstoffreste des Co-Katalysators kommen Alkyl-, Alkylaryl- und
Alkylreste in Betracht. Hierunter sind einen Benzolring aufweisende Arylalkyl-,
Aralkyl- und Arylreste bevorzugt, wobei Aryl- und Arylalkylreste darüber hinaus
bevorzugt sind.
Der Co-Katalysator weist vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 100
bis 1000, bevorzugt 200 bis 700 und besonders bevorzugt 300 bis 400 g/mol auf.
Bevorzugte Co-Stabilisatoren sind die von CIBA Special Chemicals Inc. erhältlichen
Irgafos® TNPP, TPPP, P-EPQ, 168, sowie DDPP, wobei Irgafos® P-EPQ:
Tetrakis(2,4-di-tert.-butylphenyl)[1,1-biphenyl)]-4,4'-diylbisphosphonit; TNPP:
Tris-(nonylphenyl)-phosphit und TPP: Triphenylphosphit besonders bevorzugt sind.
Bevorzugt ist Irgafos® P-EPQ.
Andere, jedoch weniger bevorzugte, Hauptstabilisatoren sind beispielsweise
Lovinox® oder Anox® als sterisch gehinderte Phenole. Als weiterhin geeignete,
jedoch nicht so stark bevorzugte Co-Stabilisatoren ist beispielsweise Alkanox® aus
der Gruppe der Phosphite zu nennen. Einer der Hersteller derartiger Verbindungen
ist die Great Lakes Chemical Corporation. So entspricht beispielsweise
Irganox® 245 Lovinox® GP45, Irganox® 1076 Anox® PP 18 und Irgafos® 168
Alkonox® 240.
Als Komponente F können die erfindungsgemäßen Formmassen 0 bis 25 Gew.-%
weitere, mit den Komponenten A und/oder C homogen mischbare oder in diesen
dispergierbare Polymere enthalten. Es können beispielsweise einschlägig übliche
(gepfropfte) Kautschuke Verwendung finden, wie Ethylen-Vinylacetat-Kautschuke,
Siliconkautschuke, Polyetherkautschuke, hydrierte Dienkautschuke, Poly
alkenamerkautschuke, Acrylatkautschuke, Ethylen-Propylen-Kautschuke, Ethylen-
Propylen-Dien-Kautschuke und Butylkautschuke, Methylmethacrylat-Butadien-
Styrol (MBS)-Kautschucke, Methylmethacrylat-Butylacrylat-Styrol-Kautschuke,
sofern diese mit der aus den Komponenten A, B und C gebildeten Mischphase
mischbar bzw. in dieser dispergierbar sind. Bevorzugt werden Acrylatkautschuk,
Ethylen-Propylen(EP)-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Dien(EPDM)-Kautschuk Ver
wendung finden. In Frage kommen ferner mit der aus den Komponenten B und C
gebildeten Mischphase verträgliche bzw. mischbare Polymere oder Copolymere wie
Polycarbonate, Polymethacrylate, insbesondere PMMA, Polyphenylenether oder
syndiotaktisches Polystyrol. In Frage kommen ferner Reaktivkautschuke, die an den
Polyester (Komponente A) über eine kovalente Bindung anbinden, wie mit
Säureanhydriden, wie Maleinsäureanhydrid, oder Epoxy-Verbindungen, wie
Glycidyl-Methacrylat, gepfropfte Polyolefinkautschuke und/oder partikuläre
Acrylatkautschuke. Schließlich ist auch die Verwendung eines oder mehrerer
Polymere bzw. Copolymere möglich, die in der Grenzfläche zwischen der aus den
Komponenten B und/oder C gebildeten amorphen Phase und der aus der
Komponente A gebildeten kristallinen oder teilkristallinen Phase vorliegen und so
für eine bessere Anbindung der beiden Phasen sorgen. Beispiele solcher Polymere
sind Pfropfcopolymere aus PBT und PSAN oder segmentierte Copolymere wie
Block-Copolymere oder Multiblock-Copolymere aus mindestens einem Segment
aus PBT mit Mw < 1000 und mindestens einem Segment aus PSAN oder einem mit
PSAN verträglichen/mischbaren Segment mit Mw < 1000.
Als Komponente G enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen 0 bis 10,
bevorzugt 0,01 bis 7 und besonders bevorzugt 0,1 bis 3 Gew.-% übliche
Zusatzstoffe. Als solche Zusatzstoffe seien beispielsweise genannt: UV-
Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Gleit- und Entformungsmittel, Farbstoffe,
Pigmente, Färbemittel, Keimbildungsmittel, Antistatika, Antioxidantien, Stabili
satoren zur Verbesserung der Thermostabilität, zur Erhöhung der Lichtstabilität, zum
Anheben der Hydrolysebeständigkeit und der Chemikalienbeständigkeit, Mittel
gegen die Wärmezersetzung und insbesondere die Schmier/Gleitmittel, die für die
Herstellung von Formkörpern bzw. Formteilen zweckmäßig sind. Das Eindosieren
dieser weiteren Zusatzstoffe kann in jedem Stadium des Herstellungsprozesses
erfolgen, vorzugsweise jedoch zu einem frühen Zeitpunkt, um frühzeitig die
Stabilisierungseffekte (oder anderen speziellen Effekte) des Zusatzstoffes
auszunutzen. Wärmestabilisatoren bzw. Oxidationsverzögerer sind üblicherweise
Metallhalogenide (Chloride, Bromide, Iodide), die sich von Metallen der Gruppe I
des Periodensystems der Elemente ableiten (wie Li, Na, K, Cu).
Geeignete UV Stabilisatoren sind die sich von dem erfindungsgemäßen Stabilisator
unterscheidenden üblichen gehinderten Phenole, aber auch Vitamin E bzw. analog
aufgebaute Verbindungen. Auch HALS-Stabilisatoren (Hindered Amine Light
Stabilizers), Benzophenone, Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und andere
Verbindungen sind geeignet (beispielsweise Tinuvin, wie Tinuvin 770 (HALS-
Absorber, Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat) oder Tinuvin®P (UV-
Absorber - (2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol), Topanol®). Diese werden
üblicherweise in Mengen bis zu 2 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgemisch)
verwendet.
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind Stearinsäuren, Stearylalkohol,
Stearinsäureester bzw. allgemein höhere Fettsäuren, deren Derivate und
entsprechende Fettsäuregemische mit 12-30 Kohlenstoffatomen. Die Mengen
dieser Zusätze liegen im Bereich von 0,05-1 Gew.-%.
Auch Siliconöle, oligomeres Isobutylen oder ähnliche Stoffe kommen als
Zusatzstoffe in Frage; die üblichen Mengen betragen 0,05-5 Gew.-%. Pigmente,
Farbstoffe, Farbaufheller, wie Ultramarinblau, Phthalocyanine, Titandioxid,
Cadmiumsulfide, Derivate der Perylentetracarbonsäure sind ebenfalls verwendbar.
Als Zusatzstoff kann ferner Ruß sowohl rein als auch als Masterbatch eingesetzt
werden.
Verarbeitungshilfsmittel und Stabilisatoren wie UV-Stabilisatoren, Schmiermittel
und Antistatika werden üblicherweise in Mengen von 0,01-5 Gew.-% verwendet,
bezogen auf die gesamte Formmasse.
Auch Keimbildungsmittel, wie Talkum, Calciumfluorid, Natriumphenylphosphinat,
Aluminiumoxid oder feinteiliges Polytetrafluorethylen können in Mengen z. B. bis
zu 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Formmasse, angewandt werden.
Weichmacher, wie Phthalsäuredioctylester, Phthalsäuredibenzylester, Phthalsäu
rebutylbenzylester, Kohlenwasserstofföle, N-(n-Butyl)benzolsulfonamid, o- und p-
Toluolethylsulfonamid werden vorteilhaft in Mengen bis etwa 5 Gew.-%, bezogen
auf die Formmasse, zugesetzt. Färbemittel, wie Farbstoffe und Pigmente können in
Mengen bis zu etwa 5 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse, zugesetzt werden.
Das Mischen der Komponenten A, B, C, D, E und gegebenenfalls F und G kann
nach jeder beliebigen Weise nach allen bekannten Methoden erfolgen. Beim
Mischen können die Komponenten A bis E und gegebenenfalls F und G als solche
oder auch in Form von Mischungen der einen Komponente mit einer oder mehreren
der anderen Komponenten eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Komponente
B mit einem Teil oder der gesamten Komponente C und gegebenenfalls den
Komponenten E, F und G vorgemischt und anschließend mit den übrigen
Komponenten gemischt werden. Wenn die Komponenten B und C beispielsweise
durch Emulsionspolymerisation hergestellt worden sind, ist es möglich, die
erhaltenen Polymerdispersionen miteinander zu vermischen, darauf die Polymerisate
gemeinsam auszufällen und das Polymerisatgemisch aufzuarbeiten. Vorzugsweise
erfolgt jedoch das Abmischen der Komponenten B und C durch gemeinsames
Exdrudieren, Kneten oder Verwalzen der Komponenten, wobei die Komponenten B
und C, sofern erforderlich, zuvor aus der bei der Polymerisation erhaltenen Lösung
oder wäßrigen Dispersion isoliert worden sind. Die erfindungsgemäßen
thermoplastischen Formmassen können beispielsweise hergestellt werden, indem
man die Komponente A mit jeweils den einzelnen Komponenten B bis E oder mit
einer Mischung aus diesen, und gegebenenfalls mit den Komponenten F und G
mischt, in einem Extruder aufschmilzt und die Glasfasern über ein Einlaß am
Extruder zuführt.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können nach den bekannten Verfahren der
Thermoplastverarbeitung zu Formteilen verarbeitet werden. Insbesondere kann
deren Herstellung durch Thermoformen, Extrudieren, Spritzgießen, Kalandrieren,
Hohlkörperblasen, Pressen, Preßsintern, Tiefziehen oder Sintern, vorzugsweise
durch Spritzgießen sowie Spritzguß-hinterspritzte Folien erfolgen. Die aus den
erfindungsgemäßen Formmassen herstellbaren Formteile sind ebenfalls Gegenstand
der vorliegenden Erfindung.
Die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Formteile weisen eines
oder mehrere der folgenden Merkmale auf:
- A) Kohlenstoff-Emission nach PV 3341 < 50 µg C/g;
- B) Ergebnis der Geruchsprüfung nach DIN 50 011/PV 3900 mindestens Note 4;
- C) Vicat B-Erweichungstemperatur < 145°C;
- D) Schlagzähigkeit nach ISO 197/1 eU nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 40 kJ/m2;
- E) Abfall der Schlagzähigkeit nach ISO 179/1 eU nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 10%,
- F) Bruchdehnung nach ISO 527-2 nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 2%;
- G) Elastizitätsmodul nach ISO 527-2 < 5000 MPA;
- H) Schlagzähigkeit nach ISO 197/1 eU < 40 kJ/m2;
- I) Streckspannung nach ISO 527-2 < 80 Mpa;
- J) Schlagzähigkeit ohne Wärmelagerung nach ISO 197/1 eA < 6 kJ/m2;
- K) HDT B nach ISO 75 Ausführungsform B < 190°C;
- L) Fließfähigkeit (MVR 275°C/2,16 kp Auflagekraft) nach ISO 1133 < 20 cm3/10 min;
- M) kein Splitterverhalten bis -30°C im Durchstoßversuch nach 500 h Wärmelagerung bei 120°C mit 3 mm Plattendurchmesser gemäß ISO 6603/2;
- N) Dichte im Bereich von 1, 2 bis 1,5 g/cm3
Allgemein können die Formteile alle denkbaren Zweier-, Dreier- oder Mehrfach-
Kombinationen der Merkmale I bis XIV aufweisen. Die bevorzugten Merkmals
kombinationen, die die aus der erfindungsgemäßen Formmasse gewonnenen
Formteile aufweisen können, werden nun anhand der nachfolgenden römischen
Zahlenkombinationen angegeben: I, III, V, XII; I, II, III, V, XII; I, II, III, V; I, II, III, V.
Besonders bevorzugt sind alle Merkmale I bis XIV in einer erfindungsgemäßen
faserverstärkten Formmasse erfüllt.
Die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Formteile weisen nur
geringe Emissionen an flüchtigen Bestandteilen mit einem wahrnehmbaren Geruch
auf. Das Geruchsverhalten von Polymerwerkstoffen wird nach DIN 50011/PV
3900 beurteilt und gilt für Bauteile des Fahrzeuginnenraums. Das Ergebnis der
Geruchsprüfung nach dieser Norm ist im Falle der erfindungsgemäßen Formteile im
allgemeinen Note 4 und bevorzugt besser als Note 4. Die Kohlenstoff-Emission der
Formteile nach PV 3341 ist im allgemeinen < 50 µg/g, bevorzugt < 45 µg/g,
besonders bevorzugt < 40 µg/g, jedoch vorzugsweise minimal 10 µg/g.
Die erfindungsgemäßen Formteile weisen weiterhin eine gute Wärmeformbe
ständigkeit auf. Die Vicat B-Erweichungstemperatur ist im allgemeinen < 130°C,
bevorzugt < 140°C, besonders bevorzugt < 150°C, jedoch vorzugsweise maximal
170°C.
Die erfindungsgemäßen Formteile weisen ferner ein gutes Wärmealterungsverhalten
auf. So ist die Schlagzähigkeit der erfindungsgemäßen Formteile nach ISO 179/1 eU
nach 500 Stunden dauernder Wärmelagerung bei 120°C im allgemeinen < 25 kJ
/m2, bevorzugt < 30 kJ/m2 und besonders bevorzugt < 40 kJ/m2, jedoch
vorzugsweise maximal 70 kJ/m2.
Die Bruchdehnung der erfindungsgemäßen Formteile ist nach 500 Stunden
dauernder Wärmelagerung bei 120°C im allgemeinen < 1,5%, bevorzugt < 2%,
jedoch vorzugsweise maximal 5%.
Die erfindungsgemäßen Formteile weisen ferner gute mechanische Eigenschafen
auf. So ist ihr Elastizitätsmodul im allgemeinen < 5000, bevorzugt < 5500 MPa,
jedoch vorzugsweise maximal 1000 Mpa; ihre Streckspannung im allgemeinen <
100, bevorzugt < 90 MPa, jedoch vorzugsweise maximal 130 Mpa; ihre
Schlagzähigkeit nach ISO 179/1 eU im allgemeinen < 40, bevorzugt < 45 kJ/m2,
jedoch vorzugsweise maximal 75 kJ/m2; ihre Schlagzähigkeit ohne vorherige
Wärmelagerung nach ISO 179/1 eA, im allgemeinen < 6 kJ/m2, jedoch vorzugsweise
maximal 15 kJ/m2; und ihre HDT B (gemessen nach ISO 75, Ausführungsform B)
im allgemeinen < 190°C, bevorzugt < 200°C und ihre Fließfähigkeit (MVR 275
°C/2,16 kp Auflagekraft) < 15, bevorzugt < 20 g/cm3, jedoch vorzugsweise maximal
35 g/cm3.
Die erfindungsgemäßen Formteile weisen, auch nach 500 h dauerender
Wärmelagerung bei 120°C, bei -30°C kein Splitterverhalten im Durchstoßversuch
(2 und 3 mm Plattendurchmesser, gemäß ISO 6603/2) auf.
Die Dichte der erfindungsgemäßen Formmassen beträgt vorzugsweise 1,2 bis 1,4
und besonders bevorzugt 1,2 bis 1,35 g/cm3.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbund, beinhaltend,
vorzugsweise aus einem erfindungsgemäßen Formteil als erstes Formteil und einem
zweiten Formteil, wobei das erste Formteil und das zweite Formteil miteinander
über mindestens einen Teilbereich einer Oberfläche α des ersten Formteils und einer
Oberfläche β des zweiten Formteils über einen Schweißbereich starr verbunden
sind.
Der erfindungsgemäße Verbund wird nach einem Verfahren hergestellt, wobei
mindestens ein Teilbereich der Oberfläche α mit dem der Oberfläche β unter
Ausbildung eines Schweißbereichs verschweißt wird.
Zum Verschweißen können alle dem Fachmann bekannten und dazu geeigneten
Verfahren eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang haben sich das Schweißen
mittels Reibung, Heizelementen, Ultraschall, Laser, Spiegel, Hochfrequenz und
Wärmeimpuls bewährt. Reibschweißverfahren sind besonders bevorzugt, wobei
unter den Reibschweißverfahren das Vibrationsschweißen besonders bevorzugt ist.
Beim Vibrationsschweißen wird die Energie zum Aufschmelzen und
Verschweißen der Formteile durch mit einer bestimmten Amplitude oszillierende
Reibebewegung unter Einwirkung eines ausreichend hohen Reibedrucks erzeugt.
Die durch die Reibebewegung plastifizierten Oberflächen der Formteile werden
nach Beendigung der Reibebewegung oder noch während der Reibebewegung
ausgerichtet. Unter einem definierten Druck werden die Materialien der
plastifizierten Oberflächen der Formteile miteinander zumindest teilweise
vereinigt.
Ein Vibrationsschweißzyklus unterteilt sich in Anpressen, Anreiben, Fügen und
gegebenenfalls Halten. Das Anpressen geschieht über eine Anpreßzeit von 1 bis
10, bevorzugt 2 bis 5 Minuten bei einem Anpreßdruck von 1 bis 20 und bevorzugt
2 bis 10 N/mm2. Das Anreiben erfolgt über eine Anreibezeit von 1 bis 10 und
bevorzugt 2 bis 5 Minuten bei einem Anreibedruck von 1 bis 20 und bevorzugt 2
bis 10 N/mm2. Das Fügen erfolgt wiederum über eine Fgezeit von 1 bis 10,
bevorzugt 2 bis 7 und besonders bevorzugt 3 bis 5 Minuten bei einem Fügedruck
im Bereich von 1 bis 20 und bevorzugt 2 bis 10 N/mm2. Das Halten erfolgt über
eine Haltezeit von 1 bis 120, bevorzugt 2 bis 60 und besonders bevorzugt 10 bis
30 Minuten bei einem Haltedruck im Bereich von 1 bis 20 und bevorzugt 2 bis 10 N/mm2.
Die oszillierende Bewegung erfolgt vorzugsweise mit einer Frequenz im
Bereich von 100 bis 500, bevorzugt 150 bis 400 und besonders bevorzugt 200 bis
300 Hz. Die Amplitude der oszillierenden Reibebewegung beträgt 0,01 bis 10 und
bevorzugt 0,05 bis 1 mm.
Bei den erfindungsgemäßen Verbunden und den dieses bildenden Formteilen
handelt es sich in der Regel um flächige, von einer Oberfläche umgebene Körper.
In aller Regel werden nur Teilbereiche dieser Oberfläche für Ausbildung des
Schweißbereiches verwendet. Die zu verschweißenden Teilbereiche haben in der
Regel eine längliche Form. Werden derartige Teilbereiche miteinander
verschweißt, so entsteht ein Schweißbereich in Form einer Schweißnaht.
Die Plastifizierung der Oberflächenteilbereiche der zu verschweißenden Formteile
erfolgt in der Regel in einer Tiefe im Bereich von 0,1 bis 2, bevorzugt von 0,2 bis
1 und besonders bevorzugt von 0,3 bis 0,6 mm.
Die Plastifizierungstiefe richtet sich nach den an den Schweißbereich gestellten
Materialanforderungen. Je höher die von dem Schweißbereich geforderte
Festigkeit ist, um so tiefer die Oberfläche der Teilbereiche der Formteile zu
plastifizieren.
Demnach ist ein Verbund erhältlich nach einem Verfahren, wobei mindestens ein
Teilbereich einer ersten Oberfläche des vorstehend definierten ersten Formteils
mit einer zweiten Oberfläche des vorstehend definierten zweiten Formteils unter
Ausbildung eines Schweißbereiches verschweißt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Verbund, wobei der Schweißbereich
mindestens eine Reißfestigkeit im Bereich von 25 bis 75, bevorzugt 30 bis 60 und
besonders bevorzugt 35 bis 55 N/mm2 aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Laminat, der ein erfindungsgemäßes Formteil
oder einen Verbund oder mindestens zwei davon als Laminatkomponenten L1 und
einen Polykondensatschaum als Laminatkomponente L2 beinhaltet, vorzugsweise
enthält. Vorteilhafterweise sind Formteil und Polykondensatschaum über ihre
Oberflächen miteinander fest verbunden. Die Laminate zeichnen sich
vorzugsweise durch eine hervorragende Schaumhaftung des Schaumes an der
Verbund- oder Formteiloberfläche aus, ohne daß eine Vorbehandlung dieser,
beispielsweise durch einen Primer, notwendig ist. Beim Abziehen oder Abschälen
des Schaums von der Formteiloberfläche wird Kohäsionsbruch beobachtet; es
verbleiben Schaumreste auf der Oberfläche. Für den Polykondensatschaum
können alle dem Fachmann bekannten schäumbaren Polykondensate eingesetzt
werden.
Es ist in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bevorzugt, daß auf
die Verbund- oder Formteiloberflächen der Schaum ohne die Verwendung eines
Primers aufgebracht wird. Unter diesen Polykondensaten sind Polyamide und
Polyurethane bevorzugt und Polyurethane besonders bevorzugt. Bei den
Polyurethanschäumen sind wiederum Halbhart- und Weichschäume besonders
bevorzugt, diese können gegebenenfalls Haftvermittler beinhalten. Insbesondere
wird als Polyurethanschaum das Produkt Elastoflex® der Elastogran GmbH,
Lemförde eingesetzt. Weitere geeignete Polyurethane sind im Kunststoffhandbuch
Band 7 "Polyurethane", in 3. Auflage, 1993, Karl Hanser Verlag München, Wien
zu entnehmen. Das Laminat läßt sich durch ein Verfahren herstellen, wobei auf die
Laminatkomponente L1, die Laminatkomponenten L2 aufgebracht wird. Dieses
kann zum einen dadurch geschehen, daß die Laminatkomponente L2 bereits als
Polykondensatschaum vorliegt oder daß auf der Laminatkomponente L1 die
Laminatkomoponente L2 aufgeschäumt wird. Bei diesem Herstellungsverfahren ist
es bevorzugt, daß kein lösungsmittelhaltiger Primer eingesetzt wird.
Weiterhin ist das Laminat erhältlich durch Aufbringen der Laminatkomponente L2
auf die Laminatkomponente L1.
Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich aufgrund ihrer hohen
Wärmeformbeständigkeit, ihrer guten Wärmealterungsbeständigkeit, ihren guten
mechanischen Eigenschaften, ihrer hervorragenden Verarbeitungsverhaltens sowie
ihrer guten Oberflächeneigenschaften für eine Vielzahl von Formteilen, die diese
Formmassen beinhalten.
Aufgrund der oben genannten Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen
Formteile insbesondere für Anwendungen in Kraftfahrzeugen. Da die
erfindungsgemäßen Formmassen gleichfalls auch in den erfindungsgemäßen
Verbunden und Laminaten enthalten sind, eignen sich auch diese insbesondere für
die Anwendung in Kraftfahrzeugen. Die Kraftfahrzeuganwendung läßt sich zum
einen in die Außenanwendung und zum anderen in die Innenanwendung unterteilen.
Bei der Innenanwendung sind insbesondere Anwendungen in der Fahrgastzelle
aufgrund der guten Emissionswerte und des angenehmen Geruchsverhaltens der
erfindungsgemäßen Formmassen, Verbunde und Laminate bevorzugt. Die
nachstehenden Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Formteile gelten daher
auch für die erfindungsgemäßen Verbunde und Laminate.
Aufgrund ihres guten Eigenschaften sind die erfindungsgemäßen Formteile
insbesondere für Anwendungen im Kraftfahrzeugbau geeignet. Erfindungsgemäße
Formteile sind hierbei insbesondere aus den erfindungsgemäßen Formmassen
hergestellte Teile wie Lichtschaltergehäuse, Lampengehäuse, Gehäuse für die
Zentralelektrik, Steckerleisten, Steckverbinder, Gehäuse für ABS-Regler,
Kennzeichentafelträger sowie Gepäckträgerdachleisten.
Aufgrund ihres guten Emissionsverhaltens sind die erfindungsgemäßen Formteile
insbesondere für Anwendungen im Kraftfahrzeug-Innenraum geeignet.
Erfindungsgemäße Formteile sind daher vorzugsweise aus den erfindungsgemäßen
Formmassen hergestellte Abdeckungen, Ablagefächer, Instrumententafelträger,
Türbrüstungen, Teile für die Mittelkonsole sowie Halterungen für Radio und
Klimaanlage, Blenden für die Mittelkonsole, Blenden für Radio, Klimaanlage und
Aschenbecher, Verlängerungen der Mittelkonsole, Stautaschen, Ablagen für die
Fahrer und Beifahrertür, Ablagen für die Mittelkonsole, Bauteile für den Fahrer- und
Beifahrersitz, wie Sitzverkleidungen, Defrosterkanal, Innenspiegelgehäuse,
Schiebedachelemente wie Schiebedachrahmen, Instrumentenhutzen- und Blenden,
Instrumentenfassungen, Ober- und Unterschale für den Lenkstock, Luft
führungskanäle, Luftausströmer und Zwischenstücke für Personenanströmer und
Defrosterkanal, Türseitenverkleidungen, Verkleidungen im Kniebereich, Luft
austrittsdüsen, Entfrosteröffnungen, Schalter und Hebel. Diese Anwendungen stehen
nur beispielshaft für denkbare Kraftfahrzeug-Innenanwendungen. Besonders
bevorzugt ist es, daß die erfindungsgemäßen Formteile laserbemusterbar sind.
Weiterhin sind als Formteile für Karosserieaußenteile, insbesondere Kotflügel,
Heckklappen, Seitenverkleidungen, Stoßstangen, Beplankungen, Kennzeichen
tafelträger, Blenden, Schiebedachplatten oder -Rahmen sowie Stoßfänger oder deren
Bestandteile bevorzugt.
Zudem seien Bootskörper, Rasenmähergehäuse, Gartenmöbel, Motorradteile,
Kameragehäuse, Handygehäuse, Stutzen für Ferngläser, Wrasenkanäle für
Dunstabzugshauben, Teile für Dampfkochtöpfe, Gehäuse für Heißluftgrill und
Pumpengehäuse nur beispielhaft als weitere, nicht auf den Kraftfahrzeugbereich
begrenzte Formkörper genannt.
Die Verwendung der Formmasse hat sich insbesondere bewährt bei Formteilen
wie Steckverbindern, Gehäuseteilen, insbesondere für die Groß-Kfz-Elektronik,
wie insbesondere ABS/ASR-, ESP-Getriebe, Sitz-, Spiegelmotor-, Fensterhebermotor-,
Verdecksteuerungs-, Airbagauslöse-, Innenraumsiche-rungs-,
Beschleunigungssensor-, und Zündelektronik sowie auch bei der Elektronik zur
Erkennung der Sitzbelegung. Ferner ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße
Formmasse für Schließanlagengehäuse, Autorelais, Deckel für Wischergehäuse
sowie für Schloßgehäuse zu verwenden.
Eine andere bevorzugte Gruppe von aus den erfindungsgemäßen Formmassen
herstellbarer Formteile sind Gaszählergehäuse, Windleitschaufeln, Stellmotor
gehäuse, wobei die Stellmotoren vorzugsweise im Kfz-Bau eingesetzt werden,
Bohrmaschinenteile, Ofenteile, insbesondere zu Wärmeisolierung, wie
Halteknöpfe und Ofengriffe, Scheibenwischerteile, insbesondere Wischerblatt
halterungen, Spoiler, Spiegelträgerplatten für Kfz-Spiegel, sowie Gehäuse für
Waschmaschinensteuerungen.
Ferner sind die erfindungsgemäßen Formmassen für andere im Haushaltsbereich,
vorzugsweise im Küchenbereich eingesetzte Formkörper geeignet. Hierzu zählen
Brotbackmaschinen, Toaster, Tischgrills, Küchenmaschinen, elektrische Dosen
öffner und Saftpressen. Bei diesen Gegenständen werden aus den
erfindungsgemäßen Formmassen vorzugsweise Schalter, Gehäuse, Griffe und
Deckel hergestellt. Weiterhin lassen sich die erfindungsgemäßen Formmassen für
Formteile von Herden verwenden. Bei Herden sind Herdgriffe, Herdknöpfe und
Schalter besonders bevorzugt.
Eine andere Verwendung der erfindungsgemäßen Formmassen liegt in Formteilen
vor, die den Anforderungen der Federal Drug Administration oder vergleichbarer
nationaler Behörden anderer Länder entsprechen. In diesem Bereich sind
insbesondere Arzneimittelverpackungen und Gebinde für Arzneimittelkits
bevorzugt.
Zudem lassen sich die erfindungsgemäßen Formmassen im Bereich der
Lebensmittelverpackung einsetzen. Hier sind Formteile aus den
erfindungsgemäßen Formmassen wie Schachteln, Töpfe, Schalen und Behältnisse
anderer Art bevorzugt.
Im Zusammenhang mit den Verwendungen der erfindungsgemäßen Formmassen
ist insbesondere deren Lebensmittelechtheit und Fett- sowie Flüssigkeitsresistenz,
die sich insbesondere bei Teilen von Haushaltsgeräten positiv auswirkt,
hervorzuheben.
Besonders bewährt hat sich der Einsatz der vorstehend definierten Formmassen
zur Herstellung von Formteilen, die hohen Temperaturbelastungen ausgesetzt sein
können. Derartige Formteile sind insbesondere Scheinwerferteile, die in dem
Bereich des Scheinwerfers eingesetzt werden, in dem während des Betriebs des
Scheinwerfers Temperaturen über 100°C, bevorzugt 110°C und besonders
bevorzugt 130°C und maximal bis 200°C auftreten können. Derartige Teile
können sowohl glasfaserverstärkt als auch glasfaserunverstärkt sein.
Der Vorteil des Einsatzes der erfindungsgemäßen Formmassen liegt insbesondere
darin, daß bei derartigen Scheinwerferteilen mit reflektierender, metallisierter
Oberfläche es zu keiner Ermattung dieser Oberflächen kommt. Weiterhin führt der
Einsatz der erfindungsgemäßen Formmassen dazu, daß es auch bei längerem
Betrieb des Scheinwerfers nicht zu Ablagerungen auf den transparenten Bereichen
des Scheinwerfers, durch die das Licht tritt, kommt und die
Reflexionseigenschaften von metallisierten Oberflächen dieser Formkörper
erhalten bleiben. Die erfindungsgemäßen Formmassen lassen sich auch zur
Herstellung weiterer Scheinwerferbauteile verwenden. Zu diesen Scheinwerfer
bauteilen zählen insbesondere Scheinwerfergehäuse, -rahmen, -halterungen und -
führungen, wobei Scheinwerferrahmen bevorzugt sind.
Weiterhin bleiben die anderen vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Formmassen wie niedrige Zykluszeiten, keine Formbelagsbildung bei der
Spritzgußverarbeitung, hervorragende Qualität der metallisierten Oberflächen
erhalten.
Insbesondere ist keine Eintrübung der metallisierten Oberfläche beim Erwärmen
des Formteils auf Temperaturen im Bereich von 100 bis 200°C, bevorzugt von
110 bis 180°C und besonders bevorzugt von 130 bis 170°C zu beobachten, so
daß Formteile mit metallisierten Oberflächen mit dauerhaften
Reflektionseigenschaften erhalten werden können.
Ferner hat sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Formmassen bei der
Herstellung von großflächigen Formteilen, die im Verhältnis zu ihrer Fläche
vergleichsweise dünn sind, bei denen ein hervorragendes Entformungsverhalten
gefordert ist, bewährt. Derartige großflächige Formteile sind insbesondere
Schiebedachtraversen, Karosserieteile, Lufteinlaßgitter, Teilen von Türseiten
verkleidungen, Teile von Instrumententafeln, wie Instrumententafelträger,
Abdeckungen, Luftkanäle, Anbauteile, insbesondere für die Mittelkonsole als Teil
des Handschuhfaches, sowie Tachohutzen.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Formmassen für die Herstellung der genannten Formteile.
Weiterhin betrifft die Erfindung das Recyceln von einer erfindungsgemäßen
Formmasse, einem erfindungsgemäßen Formteil, einem erfindungsgemäßen
Verbund oder einem erfindungsgemäßen Laminat sowie das aus dem Recyceln
erhältliche Recyclat.
Beim Recyceln der erfindungsgemäßen Formmasse, des erfindungsgemäßen
Formteils, des erfindungsgemäßen Verbunds oder des erfindungsgemäßen Laminats
als Recyclingmasse können alle dem Fachmann bekannten Verfahren eingesetzt
werden.
Bevorzugt ist es, das Recyclingmaterial zunächst zu reinigen, zu zerkleinern,
gegebenenfalls nochmals zu reinigen und anschließend gegebenenfalls zu
konfektionieren.
Beim Recyceln des erfindungsgemäßen Laminats ist es bevorzugt, die
Laminatkomponente L2 von der Laminatkomponente L1 abzuschälen, bevor die
Laminatkomponente L1 zu Recyclat zerkleinert wird.
Das gewonnene Recyclat kann ganz oder teilweise wieder zu den
erfindungsgemäßen Formmassen, Formteilen, Verbunden oder Laminaten
verarbeitet werden.
Derartige Recyclat-Formteile weisen mindestens 10, bevorzugt mindestens 15 und
besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Formteil, Recyclat
auf.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Formmassen oder Recyclate für die Herstellung der genannten Formteile.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Stabilisators zur Einstellung eines oder mehrerer zuvor definierten Merkmale in
einem Formteil.
Bei dieser Verwendung des Stabilisators sind die vorstehend für das Formteil als
bevorzugt dargestellten Merkmale gleichfalls bevorzugt. Weiterhin ist es bevorzugt,
daß es sich bei diesem Formteil um ein aus einer erfindungsgemäßen
faserverstärkten thermoplastischen Formmasse hergestelltes Formteil handelt. Ferner
ist es bei der Verwendung des Stabilisators bevorzugt, den Stabilisator in den für die
Komponente E vorstehend beschriebenen Mengen einzusetzen.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Stabilisator läßt sich insbesondere zur Einstellung
der vorgenannten Merkmale von Formmassen anwenden, die neben der
Komponente A mindestens ein weiteres amorphes Polymer aufweisen, das
vorzugsweise mit der Komponente A verträglich ist. Derartige amorphe Polymere
weisen nur eine Glastemperatur auf und aufgrund ihrer Unschmelzbarkeit keine
Schmelztemperatur.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert:
Entsprechend den Angaben in der nachstehenden Tabelle 1 werden die angegebenen
Mengen Polybutylenterephthalat (PBT), Glasfasern, Pfropfkautschuke P1 und P2,
Copolymerisate PSAN 1 und PSAN 2 sowie Stabilisator und Additive in einem
Schneckenextruder bei einer Temperatur von 250°C bis 270°C gemischt. Aus den
dadurch gebildeten Formmassen werden die den betreffenden ISO- bzw. DIN-
Angaben entsprechenden Probekörper spritzgegossen.
P1 ist ein kleinteiliger ASA-Pfropfkautschuk mit 25 Gew.-% Acrylnitril in der SAN-
Pfropfhülle mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 100 nm.
P2 ist ein großteiliger ASA-Pfropfkautschuk mit einem mittleren
Teilchendurchmesser von ca. 500 nm.
PSAN 1 ist ein Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat mit 35 Gew.-% Acrylnitril.
PSAN 2 ist ein Styrol-/Acrylnitril-Copolymerisat mit 19 Gew.-% Acrylnitril.
Stabilisator ist Irganox® 245 von CIBA Special Chemicals Inc.
Entformungsmittel ist Luxiol® VPG 861/3,5 der Firma Henkel KG a. A.
Nukleierungsmittel ist Talkum.
Ruß ist Black Pearls 880.
Modifier ist Blendex® WX 270 der Firma General Electrics Specialities.
Die Beurteilung des Emissionsverhaltens erfolgte nach DV 3341 sowie nach DIN
50011/PV 3900 C3.
Die Messung der Geruchsemission nach DIN 50011/PV3900 C3 erfolgte wie folgt:
In einem 1 l-Gefäß mit geruchsneutraler Dichtung und Deckel wurde eine
Probekörpermenge von 50 cm3 fest verschlossen und in einer vorgeheizten
Wärmekammer mit Luftumwälzung bei 80°C während 2 Stunden gelagert. Nach
Entnahme des Prüfgefäßes aus der Wärmekammer wurde das Prüfgefäß auf 60°C
abgekühlt, bevor die Bewertung durch mindestens 3 Prüfer erfolgte. Die
Geruchsbeurteilung erfolgt anhand der Bewertungsskala mit den Noten 1 bis 6,
wobei halbe Zwischenschritte möglich sind.
Note 1 nicht wahrnehmbar
Note 2 wahrnehmbar, nicht störend
Note 3 deutlich wahrnehmbar, aber noch nicht störend
Note 4 störend
Note 5 stark störend
Note 6 unerträglich
Note 2 wahrnehmbar, nicht störend
Note 3 deutlich wahrnehmbar, aber noch nicht störend
Note 4 störend
Note 5 stark störend
Note 6 unerträglich
Tabelle 2 enthält die Ergebnisse der Geruchsprüfung sowie die Ergebnisse der
darüber hinaus durchgeführten mechanischen Prüfungen.
Die Tabelle 2 zeigt eindeutig, daß die Verwendung des Stabilisators alle in den
Beispielen gemessenen Materialeigenschaften der erfindungsgemäßen Formmassen
gegenüber der Vergleichsformmasse ohne Stabilisator überraschend eindeutig
verbessert.
Claims (19)
1. Faserverstärkte thermoplastische Formmasse, enthaltend, bezogen auf die
Summe der Komponenten A bis E und gegebenenfalls F und G, die insgesamt
100 Gew.-% ergibt,
- a) 10 bis 96,9 Gew.-% mindestens eines aromatischen Polyesters als Kom ponente A,
- b) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines teilchenförmigen Pfropfcopolymerisats mit einer Glasübergangstemperatur der Weichphase unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße von 50 bis 1000 nm als Komponente B,
- c) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Copolymerisats aus den Monomeren
- 1. 50 bis 90 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente C1 und
- 2. 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril und/oder Methacrylnitril als Komponente C2,
- d) 1 bis 50 Gew.-% Fasern als Komponente D,
- e) 0,1 bis 2 Gew.-% eines Stabilisators als Komponente E, wobei der
Stabilisator aus mindestens einem Hauptstabilisator und gegebenenfalls
aus mindestens einem Co-Stabilisator besteht; wobei der
Hauptstabilisator ein gegebenenfalls N, O oder S oder mindestens zwei
davon als ein Heteroatom beinhaltender Kohlenwasserstoff ist, der mit
mindestens einem sterisch gehinderten gegebenenfalls deprotonierten
Phenol der allgemeinen Formel I
mit
R1 = tert.-Butyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, und
R2 = H, C1- bis C10-Kohlenwasserstoff;
über "~" gebunden ist, und ein Molekulargewicht im Bereich von 250 bis 2500 g/mol; und wobei der
Co-Stabilisator aus mindestens einem Phosphor mit 3 daran gebundenen Kohlenwasserstoffresten, wobei mindestens einer der Reste über einem Sauerstoff gebunden ist, besteht und ein Molekulargewicht im Bereich von 91 bis 1500 g/mol besitzt; - f) 0 bis 25 Gew.-% weitere, mit den Komponenten A und/oder C homogenen mischbare oder in diesen dispergierbare, verträgliche Polymere als Komponente F,
- g) 0 bis 10 Gew.-% übliche Zusatzstoffe wie UV-Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Gleit- und Entformungsmittel als Komponente G
2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A
besteht aus
- 1. 60 bis 99 Gew.-% Polybutylenterephthalat und
- 2. 1 bis 40 Gew.-% Polyethylenterephthalat.
3. Formmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komponente B besteht aus
- 1. 50 bis 90 Gew.-% einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage B1 aus den
Monomeren
- 1. 75 bis 99,9 Gew.-% eines C1-C10-Alkylesters der Acrylsäure als Komponente B11,
- 2. 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens eines polyfunktionellen Monomeren mit mindestens zwei olefinischen, nicht kon jugierten Doppelbindungen als Komponente B12 und
- 3. 0 bis 24,9 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer copoly merisierbarer Monomere als Komponente B13,
- 1. 10 bis 50 Gew.-% einer Pfropfauflage B2 aus den Monomeren
- 1. 50 bis 90 Gew.-% eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente B21 und
- 2. 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril und/oder Methacrylnitril als Komponente B22.
4. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Komponenten B21 und/oder C1 unsubstituiertes Styrol sind.
5. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Komponente B1 aus den Komponenten B11 und B12 besteht.
6. Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Komponente B zu 10 bis 90 Gew.-% aus einem kleinteiligen
Pfropfcopolymerisat mit einer mittleren Teilchengröße von 50 bis 200 nm und
zu 10 bis 90 Gew.-% aus einem großteiligen Pfropfcopolymerisat mit einer
mittleren Teilchengröße von 250 bis 1000 nm besteht.
7. Formteile aus Formmassen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Formteile nach Anspruch 7 mit einem oder mehreren der Merkmale:
- A) Kohlenstoff-Emission nach PV 3341 < 50 µg C/g;
- B) Ergebnis der Geruchsprüfung nach DIN 50 011/PV 3900 mindestens als Note 4;
- C) Vicat B-Erweichungstemperatur < 145°C;
- D) Schlagzähigkeit nach ISO 197/1 eU nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 40 kJ/m2;
- E) Abfall der Schlagzähigkeit nach ISO 179/1 eU nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 10%,
- F) Bruchdehnung nach ISO 527-2 nach 500 h dauernder Wärmelagerung bei 120°C < 2%;
- G) Elastizitätsmodul nach ISO 527-2 < 5000 MPA;
- H) Schlagzähigkeit nach ISO 197/1 eU < 40 kJ/m2;
- I) Streckspannung nach ISO 5272 < 80 Mpa;
- J) Schlagzähigkeit ohne Wärmelagerung nach ISO 197/1 eA < 6 kJ/m2;
- K) HDT B nach ISO 75 Ausführungsform B < 190°C;
- L) Fließfähigkeit (MVR 275°C/2, 16 kp Auflagekraft) nach ISO 1133 < 20 cm3/10 min;
- M) kein Splitterverhalten bis -30°C im Durchstoßversuch nach 500 h Wärmelagerung bei 120°C mit 2 und 3 mm Plattendurchmesser gemäß ISO 6603/2;
- N) Dichte im Bereich von 1,2 bis 1,5 g/cm3.
9. Verbund, bestehend aus mindestens einem ersten Formteil nach Anspruch 7
oder 8 und einem zweiten Formteil, wobei das erste Formteil und das zweite
Formteil miteinander über mindestens einen Teilbereich einer Oberfläche α des
ersten Formteils und einer Oberfläche β des zweiten Formteils über einen
Schweißbereich starr verbunden sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Verbundes nach Anspruch 9, wobei mindestens
der Teilbereich der Oberfläche α mit dem Teilbereich der Oberfläche β unter
Ausbildung eines Schweißbereiches verschweißt wird.
11. Verbund, erhältlich nach einem Verfahren, wobei mindestens ein Teilbereich
einer Oberfläche α des in Anspruch 1 definierten ersten Formteils mit einem
Teilbereich einer Oberfläche β des in Anspruch 1 definierten zweiten Formteils
unter Ausbildung eines Schweißbereiches verschweißt wird.
12. Verbund nach einem der Ansprüche 9 bis 11 oder Verfahren nach Anspruch 10,
wobei der Schweißbereich mindestens eine Reißfestigkeit im Bereich von 25
bis 75 N/mm2 aufweist.
13. Laminat, beinhaltend
- 1. ein Formteil nach Anspruch 8 oder einem Verbund nach einem der Ansprüche 9, 11 und 12 oder mindestens zwei davon als eine Laminatkomponente L1,
- 1. einem Polykondensatschaum als eine Laminatkompononente L2.
14. Verfahren zur Herstellung des Laminats nach Anspruch 13, wobei auf die
Laminatkomponente L1 die Laminatkompononente L2 aufgebracht wird.
15. Laminat, erhältlich durch Aufbringen der Laminatkomponente L2 auf die
Laminatkomponente L1.
16. Recyceln von einer Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder von
einem Formteil nach Anspruch 8 oder von einem Verbund nach einem der
Ansprüche 9, 11 und 12 oder eines Laminats nach einem der Ansprüche 13 und
15 oder von mindestens zwei davon.
17. Recyclat, erhältlich aus einer Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6
oder von einem Formteil nach Anspruch 8 oder von einem Verbund nach
einem der Ansprüche 9, 11 und 12 oder eines Laminats nach einem der
Ansprüche 13 und 15 oder aus mindestens zwei davon.
18. Verwendung von einer Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder von
einem Formteil nach Anspruch 8 oder von einem Verbund nach einem der
Ansprüche 9, 11 und 12 oder eines Laminats nach einem der Ansprüche 13 und
15 oder eines Recyclats aus mindestens zwei davon zur Herstellung von
Formteilen für den Innenraum von Kraftfahrzeugen.
19. Verwendung eines in Anspruch 1 definierten Stabilisators zur Einstellung eines
oder mehrerer im Anspruch 8 definierten Merkmale in einem Formteil.
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