DE102014215370A1 - Long fiber-reinforced flame-retardant polyamides - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen, enthaltend A) 10 bis 93 Gew.-% eines thermoplastischen Polyamides B) 1 bis 15 Gew.-% roter Phosphor C) 0 bis 20 Gew.-% eines Schlagzähmodifiers D) 5 bis 50 Gew.-% eines langfaserförmigen Verstärkungsstoffes mit einer Faserlänge von 2 bis 25 mm und einem L/D Verhältnis von 500 bis 3500 E) 0 bis 30 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis E) 100% ergibt.The invention relates to thermoplastic molding compositions comprising A) from 10 to 93% by weight of a thermoplastic polyamide B) from 1 to 15% by weight of red phosphorus C) from 0 to 20% by weight of an impact modifier D) from 5 to 50% by weight a long-fiber-shaped reinforcing material with a fiber length of 2 to 25 mm and an L / D ratio of 500 to 3500 E) 0 to 30 wt .-% of other additives, wherein the sum of the weight percent of components A) to E) gives 100%.
Description
Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen, enthaltend
- A) 10 bis 93 Gew.-% eines thermoplastischen Polyamides
- B) 1 bis 15 Gew.-% roter Phosphor
- C) 0 bis 20 Gew.-% eines Schlagzähmodifiers
- D) 5 bis 50 Gew.-% eines langfaserförmigen Verstärkungsstoffes mit einer Faserlänge von 2 bis 25 mm und einem L/D Verhältnis von 500 bis 3500
- E) 0 bis 30 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe,
- A) 10 to 93 wt .-% of a thermoplastic polyamide
- B) 1 to 15 wt .-% red phosphorus
- C) 0 to 20 wt .-% of an impact modifier
- D) 5 to 50 wt .-% of a long-fiber-reinforced reinforcing material with a fiber length of 2 to 25 mm and an L / D ratio of 500 to 3500
- E) 0 to 30% by weight of further additives,
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der thermoplastischen Formmassen zur Herstellung von langfaserverstärkten Granulaten und die hierbei erhältlichen Granulate. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung derartiger Granulate zur Herstellung von kerbschlagzähen flammgeschützten Formkörpern jeglicher Art und die hierbei erhältlichen Formkörper.Furthermore, the invention relates to the use of the thermoplastic molding compositions for the production of long-fiber-reinforced granules and the granules obtainable in this case. In addition, the invention relates to the use of such granules for the production of impact-resistant flame-retardant moldings of any kind and the moldings obtainable in this case.
Verfahren zur Herstellung von langfaserverstärkten Formmassen und Granulaten sind beispielsweise aus den
Insbesondere hat sich zur Herstellung von langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT) das sogenannte Pultrusions- oder Strangziehverfahren bewährt. Hierbei wird der endlose Faserstrang (Roving) mit der Polymerschmelze vollständig durchdrängt und anschließend abgekühlt und geschnitten. Das auf dieser Weise hergestellte langfaserverstärkte Stäbchengranulat kann mit den üblichen Verarbeitungsverfahren zu Formteilen weiterverarbeitet werden.In particular, the so-called pultrusion or pultrusion method has proven itself for the production of long-fiber-reinforced thermoplastics (LFT). Here, the endless fiber strand (roving) is completely pushed through with the polymer melt and then cooled and cut. The long-fiber-reinforced rod granules produced in this way can be processed into shaped parts using the usual processing methods.
Thermoplastische Polyamide werden seit langem als Werkstoffe eingesetzt. Neben ihren mechanischen, thermischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften gewinnen zunehmend Eigenschaften wie Flammwidrigkeit und hohe Glühdrahtbeständigkeit an Bedeutung. Beispiele hierfür sind Anwendungen im Haushaltswarenbereich (z.B. Stecker) und im Elektronikbereich (z.B. Abdeckungen für Schutzschalter).Thermoplastic polyamides have long been used as materials. In addition to their mechanical, thermal, electrical and chemical properties, properties such as flame retardance and high filament resistance are becoming increasingly important. Examples include household appliances (e.g., plugs) and electronics (such as circuit breaker covers).
Darüber hinaus besteht ein zunehmendes Marktinteresse an halogenfrei flammgeschützten thermoplastischen Polyamiden mit optimiertem Verarbeitungsverhalten. Hier sind die wesentlichen Anforderungen an das Flammschutzmittel eine gute Temperaturstabilität während der Polymerverarbeitung, um Werkzeugbeläge zu verhindern, sowie eine reduzierte Migration aus dem fertigen Formkörper.In addition, there is an increasing market interest in halogen-free flame-retardant thermoplastic polyamides with optimized processing behavior. Here are the essential requirements for the flame retardant good temperature stability during polymer processing to prevent tool coatings, as well as a reduced migration of the finished molding.
Die Wirksamkeit von halogenfreien Flammschutzadditivmischungen bestehend aus Phosphinaten und stickstoffhaltigen Synergisten bzw. Umsetzungsprodukten von Melamin mit Phosphorsäure (Melaminpolyphosphat) wird im Wesentlichen durch Brandprüfungen nach UL94-V definiert. Für bestimmte Anwendungen von flammgeschützten Polyamidformmassen im Haushaltsgerätebereich ist jedoch der Glühdrahttest nach
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, halogenfrei flammgeschützte Polyamidformmassen mit hoher Glühdrahtbeständigkeit und einer verbesserten Verarbeitbarkeit (reduzierte Ausgasungen und Werkzeugbeläge) zur Verfügung zu stellen. The object of the present invention was therefore to provide halogen-free flame-retardant polyamide molding compounds with high glow-wire resistance and improved processability (reduced outgassing and tool coverings).
Demgemäß wurden die eingangs definierten Formmassen gefunden. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Accordingly, the molding compositions defined above were found. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass langglasfaserverstärkte, halogenfrei flammgeschützte Polyamidformmassen auf Basis von rotem Phosphor einer spezifischen Partikelgrößenverteilung, die geforderten Eigenschaften hervorragend erfüllen.Surprisingly, it has now been found that long glass fiber reinforced, halogen-free flame-retardant polyamide molding compositions based on red phosphorus of a specific particle size distribution, the required properties meet outstanding.
Als Komponente A) enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen 10 bis 94, vorzugsweise 20 bis 90 und insbesondere 30 bis 85 Gew.-% mindestens eines Polyamides.As component A), the molding compositions of the invention contain 10 to 94, preferably 20 to 90 and in particular 30 to 85 wt .-% of at least one polyamide.
Die Polyamide der erfindungsgemäßen Formmassen weisen im allgemeinen eine Viskositätszahl von 90 bis 350, vorzugsweise 110 bis 240 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25°C gemäß
Halbkristalline oder amorphe Harze mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert) von mindestens 5.000, wie sie z.B. in den
Beispiele hierfür sind Polyamide, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten, wie Polycaprolactam, Polycapryllactam und Polylaurinlactam sowie Polyamide, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden.Examples include polyamides derived from lactams having 7 to 13 ring members, such as polycaprolactam, polycapryllactam and polylaurolactam and polyamides obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
Als Dicarbonsäuren sind Alkandicarbonsäuren mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren einsetzbar. Hier seien nur Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure und Terephthal- und/oder Isophthalsäure als Säuren genannt.As dicarboxylic acids alkanedicarboxylic acids having 6 to 12, in particular 6 to 10 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids can be used. Here only adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and terephthalic and / or isophthalic acid may be mentioned as acids.
Als Diamine eignen sich besonders Alkandiamine mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen sowie m-Xylylendiamin (z.B. Ultramid® X17 der BASF SE, ein 1:1 molares Verhältnis von MXDA mit Adipinsäure), Di-(4-aminophenyl)methan, Di-(4-amino-cyclohexyl)-methan, 2,2-Di-(4-aminophenyl)-propan, 2,2-Di-(4-aminocyclohexyl)-propan oder 1,5-Diamino-2-methylpentan.Suitable diamines are particularly alkanediamines having 6 to 12, especially 6 to 8 carbon atoms and m-xylylenediamine are suitable (for example Ultramid ® X17 from BASF SE, a 1: 1 molar ratio of MXDA with adipic acid), di- (4-aminophenyl) methane, Di- (4-amino-cyclohexyl) -methane, 2,2-di (4-aminophenyl) -propane, 2,2-di- (4-aminocyclohexyl) -propane or 1,5-diamino-2-methylpentane.
Bevorzugte Polyamide sind Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylensebacinsäureamid und Polycaprolactam sowie Copolyamide 6/66, insbesondere mit einem Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam–Einheiten (z.B. Ultramid® C31 der BASF SE).Preferred polyamides are Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylensebacinsäureamid and polycaprolactam and Copolyamides 6/66, in particular with a share of 5 to 95 wt .-% of caprolactam units (eg Ultramid ® C31 BASF SE).
Weiterhin geeignete Polyamide sind erhältlich aus ω-Aminoalkylnitrilen wie beispielsweise Aminocapronitril (PA 6) und Adipodinitril mit Hexamethylendiamin (PA 66) durch sog. Direktpolymerisation in Anwesenheit von Wasser, wie beispielsweise in der
Außerdem seien auch noch Polyamide erwähnt, die z.B. durch Kondensation von 1,4-Diaminobutan mit Adipinsäure unter erhöhter Temperatur erhältlich sind (Polyamid 4,6). Herstellungsverfahren für Polyamide dieser Struktur sind z.B. in den
Weiterhin sind Polyamide, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer Polyamide geeignet, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist. Besonders bevorzugt sind Mischungen von Polyamid 66 mit anderen Polyamiden, insbesondere Copolyamide 6/66.Furthermore, polyamides which are obtainable by copolymerization of two or more of the abovementioned monomers or mixtures of a plurality of polyamides are suitable, the mixing ratio being arbitrary. Particular preference is given to mixtures of polyamide 66 with other polyamides, in particular copolyamides 6/66.
Weiterhin haben sich solche teilaromatischen Copolyamide wie PA 6/6T und PA 66/6T als besonders vorteilhaft erwiesen, deren Triamingehalt weniger als 0,5, vorzugsweise weniger als 0,3 Gew.-% beträgt (siehe EP–A 299 444). Weitere hochtemperaturbeständige Polyamide sind aus der
Die Herstellung der bevorzugten teilaromatischen Copolyamide mit niedrigem Triamingehalt kann nach den in den
Die nachfolgende nicht abschließende Aufstellung enthält die genannten, sowie weitere Polyamide A) im Sinne der Erfindung und die enthaltenen Monomeren. AB-Polymere:
Bevorzugtes Flammschutzmittel B) ist elementarer roter Phosphor, der in unbehandelter Form eingesetzt werden kann. Preferred flame retardant B) is elemental red phosphorus, which can be used in untreated form.
Besonders eignen sich jedoch Zubereitungen, in denen der Phosphor oberflächlich mit niedermolekularen flüssigen Substanzen wie Silikonöl, Paraffinöl oder Estern der Phthalsäure (insbesondere Dioctylphthalat, s.
Außerdem sind Konzentrate (sog. Batch) von rotem Phosphor, z.B. in einem Polyamid oder Elastomeren (Komponente C) als Flammschutzmittel geeignet. Insbesondere eignen sich auch Polyolefinhomo- und -copolymere als Konzentratpolymere. Jedoch sollte der Anteil des Konzentratpolymeren – falls kein Polyamid als Thermoplast eingesetzt wird – nicht mehr als 35 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Komponenten A) und B) in der erfindungsgemäßen Formmassen betragen. In addition, concentrates (so-called batch) of red phosphorus, e.g. in a polyamide or elastomers (component C) as a flame retardant suitable. In particular, polyolefin homopolymers and copolymers are also suitable as concentrate polymers. However, the proportion of the concentrate polymer - if no polyamide is used as a thermoplastic - not more than 35 wt .-% based on the weight of components A) and B) in the molding compositions according to the invention.
Bevorzugte Konzentratzusammensetzungen sind
- B1) 30 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 45 bis 70 Gew.-% eines Polyamids oder eines von Polyamiden verschiedenen Konzentratpolymers
- B2) 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 55 Gew.-% roter Phosphor.
- B 1 ) from 30 to 90% by weight, preferably from 45 to 70% by weight, of a polyamide or of a concentrate polymer other than polyamides
- B 2 ) 10 to 70 wt .-%, preferably from 30 to 55 wt .-% red phosphorus.
Das eingesetzte Polyamid für den Batch kann verschieden von A) sein oder bevorzugt gleich A) sein, damit Unverträglichkeiten oder Schmelzpunktdifferenzen keine negative Auswirkung auf die Formmasse aufweisen.The polyamide used for the batch can be different from A) or preferably equal to A), so that incompatibilities or melting point differences have no negative effect on the molding composition.
Die mittlere Teilchengröße (d50) der in den Formmassen verteilten Phosphorpartikel liegt bevorzugt im Bereich von 0,0001 bis 0,5 mm; insbesondere von 0,001 bis 0,2 mm (≜ 1 µm bis 200 µm), insbesondere 5 bis 35 µm, gemessen nach
Der Gehalt der Komponente B) in den erfindungsgemäßen Formmassen beträgt 1 bis 15, bevorzugt 1 bis 10 und insbesondere 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A) bis E).The content of component B) in the molding compositions according to the invention is 1 to 15, preferably 1 to 10 and in particular 2 to 10 wt .-%, based on the sum of components A) to E).
Als Komponente C) können die Formmassen in Mengen 0 bis 20, bevorzugt 1 bis 20, insbesondere 2 bis 20 Gew.-% kautschukelastische Polymerisate (oft auch als Schlagzähmodifier, Elastomere oder Kautschuke bezeichnet), enthalten.As component C), the molding compositions can contain from 0 to 20, preferably from 1 to 20, in particular from 2 to 20,% by weight of elastomeric polymers (often also referred to as impact modifiers, elastomers or rubbers).
Ganz allgemein handelt es sich dabei um Copolymerisate die bevorzugt aus mindestens zwei der folgenden Monomeren aufgebaut sind: Ethylen, Propylen, Butadien, Isobuten, Isopren, Chloropren, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und Acryl– bzw. Methacrylsäureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente.In general, these are copolymers which are preferably composed of at least two of the following monomers: ethylene, propylene, butadiene, isobutene, isoprene, chloroprene, vinyl acetate, styrene, acrylonitrile and acrylic or methacrylic acid esters having 1 to 18 C atoms in the alcohol component.
Derartige Polymere werden z.B. in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 14/1 (Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961). Seiten 392 bis 406 und in der Monographie von C.B. Bucknall, “Toughened Plastics“ (Applied Science Publishers, London, 1977) beschrieben.Such polymers are e.g. in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Vol. 14/1 (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961). Pages 392 to 406 and in the monograph by C.B. Bucknall, "Toughened Plastics" (Applied Science Publishers, London, 1977).
Im Folgenden werden einige bevorzugte Arten solcher Elastomerer vorgestellt.In the following some preferred types of such elastomers are presented.
Bevorzugte Arten von solchen Elastomeren sind die sog. Ethylen-Propylen (EPM) bzw. Ethylen- Propylen-Dien-(EPDM)-Kautschuke.Preferred types of such elastomers are the so-called ethylene-propylene (EPM) and ethylene-propylene-diene (EPDM) rubbers.
EPM-Kautschuke haben im Allgemeinen praktisch keine Doppelbindungen mehr, während EPDM-Kautschuke 1 bis 20 Doppelbindungen/100 C-Atome aufweisen können.EPM rubbers generally have practically no double bonds, while EPDM rubbers can have 1 to 20 double bonds / 100 carbon atoms.
Als Dien-Monomere für EPDM-Kautschuke seien beispielsweise konjugierte Diene wie Isopren und Butadien, nicht-konjugierte Diene mit 5 bis 25 C-Atomen wie Penta-1,4-dien, Hexa-1,4-dien, Hexa-1,5-dien, 2,5-Dimethylhexa-1,5-dien und Octa-1,4-dien, cyclische Diene wie Cyclopentadien, Cyclohexadiene, Cyclooctadiene und Dicyclopen-tadien sowie Alkenylnorbornene wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-Isopropenyl-5-norbornen und Tricyclodiene wie 3-Methyl-tricyclo(5.2.1.0.2.6)-3,8-decadien oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden Hexa-1,5-dien, 5-Ethylidennorbornen und Dicyclopentadien. Der Diengehalt der EPDM-Kautschuke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kautschuks.As diene monomers for EPDM rubbers, for example, conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1,4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1,5 -diene, 2,5-dimethylhexa-1,5-diene and octa-1,4-diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene, cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadienes and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene 2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyl-tricyclo (5.2.1.0.2.6) -3,8-decadiene or mixtures thereof. Preference is given to hexa-1,5-diene, 5-ethylidenenorbornene and dicyclopentadiene. The diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8 wt .-%, based on the total weight of the rubber.
EPM- bzw. EPDM-Kautschuke können vorzugsweise auch mit reaktiven Carbonsäuren oder deren Derivaten gepfropft sein. Hier seien z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Derivate, z.B. Glycidyl(meth)acrylat, sowie Maleinsäureanhydrid genannt.EPM or EPDM rubbers may preferably also be grafted with reactive carboxylic acids or their derivatives. Here are e.g. Acrylic acid, methacrylic acid and its derivatives, e.g. Glycidyl (meth) acrylate, and called maleic anhydride.
Eine weitere Gruppe bevorzugter Kautschuke sind Copolymere des Ethylens mit Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder den Estern dieser Säuren. Zusätzlich können die Kautschuke noch Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Fumarsäure oder Derivate dieser Säuren, z.B. Ester und Anhydride, und/oder Epoxy-Gruppen enthaltende Monomere enthalten. Diese Dicarbonsäurederivate bzw. Epoxygruppen enthaltende Monomere werden vorzugsweise durch Zugabe von Dicarbonsäure- bzw. Epoxygruppen enthaltenden Monomeren der allgemeinen Formeln I oder II oder III oder IV zum Monomerengemisch in den Kautschuk eingebaut wobei R1 bis R9 Wasserstoff oder Alkylgruppen mit 1 bis 6 C-Atomen darstellen und m eine ganze Zahl von 0 bis 20, g eine ganze Zahl von 0 bis 10 und p eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.Another group of preferred rubbers are copolymers of ethylene with acrylic acid and / or methacrylic acid and / or the esters of these acids. In addition, the rubbers may also contain dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or derivatives of these acids, for example esters and anhydrides, and / or monomers containing epoxy groups. These dicarboxylic acid derivatives or monomers containing epoxy groups are preferably incorporated into the rubber by addition of monomers containing dicarboxylic acid or epoxy groups of the general formulas I or II or III or IV to the monomer mixture wherein R 1 to R 9 represent hydrogen or alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and m is an integer of 0 to 20, g is an integer of 0 to 10 and p is an integer of 0 to 5.
Vorzugsweise bedeuten die Reste R1 bis R9 Wasserstoff, wobei m für 0 oder 1 und g für 1 steht. Die entsprechenden Verbindungen sind Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid, Allylglycidylether und Vinylglycidylether.The radicals R 1 to R 9 preferably denote hydrogen, where m is 0 or 1 and g is 1. The corresponding compounds are maleic acid, fumaric acid, maleic anhydride, allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether.
Bevorzugte Verbindungen der Formeln I, II und IV sind Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Epoxygruppen-enthaltende Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, wie Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und die Ester mit tertiären Alkoholen, wie t-Butylacrylat. Letztere weisen zwar keine freien Carboxylgruppen auf, kommen in ihrem Verhalten aber den freien Säuren nahe und werden deshalb als Monomere mit latenten Carboxylgruppen bezeichnet. Vorteilhaft bestehen die Copolymeren aus 50 bis 98 Gew.-% Ethylen, 0,1 bis 20 Gew.-% Epoxygruppen enthaltenden Monomeren und/oder Methacrylsäure und/oder Säureanhydridgruppen enthaltenden Monomeren sowie der restlichen Menge an (Meth)acrylsäureestern.Preferred compounds of formulas I, II and IV are maleic acid, maleic anhydride and epoxy group-containing esters of acrylic acid and / or methacrylic acid, such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and the esters with tertiary alcohols, such as t-butyl acrylate. Although the latter have no free carboxyl groups, their behavior is close to the free acids and are therefore termed monomers with latent carboxyl groups. Advantageously, the copolymers consist of 50 to 98 wt .-% of ethylene, 0.1 to 20 wt .-% of monomers containing epoxy groups and / or methacrylic acid and / or monomers containing acid anhydride groups and the remaining amount of (meth) acrylic acid esters.
Besonders bevorzugt sind Copolymerisate aus
Weitere bevorzugte Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure sind die Methyl-, Ethyl-, Propylund i- bzw. t-Butylester.Further preferred esters of acrylic and / or methacrylic acid are the methyl, ethyl, propyl and i- or t-butyl esters.
Daneben können auch Vinylester und Vinylether als Comonomere eingesetzt werden.In addition, vinyl esters and vinyl ethers can also be used as comonomers.
Die vorstehend beschriebenen Ethylencopolymeren können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, vorzugsweise durch statistische Copolymerisation unter hohem Druck und erhöhter Temperatur. Entsprechende Verfahren sind allgemein bekannt.The ethylene copolymers described above can be prepared by methods known per se, preferably by random copolymerization under high pressure and elevated temperature. Corresponding methods are generally known.
Bevorzugte Elastomere sind auch Emulsionspolymerisate, deren Herstellung z.B. bei Blackley in der Monographie “Emulsion Polymerization“ beschrieben wird. Die verwendbaren Emulgatoren und Katalysatoren sind an sich bekannt.Preferred elastomers are also emulsion polymers, their preparation e.g. at Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization". The emulsifiers and catalysts which can be used are known per se.
Grundsätzlich können homogen aufgebaute Elastomere oder aber solche mit einem Schalenaufbau eingesetzt werden. Der schalenartige Aufbau wird durch die Zugabereihenfolge der einzelnen Monomeren bestimmt; auch die Morphologie der Polymeren wird von dieser Zugabereihenfolge beeinflusst.Basically, homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used. The shell-like structure is determined by the order of addition of the individual monomers; the morphology of the polymers is also influenced by this order of addition.
Nur stellvertretend seien hier als Monomere für die Herstellung des Kautschukteils der Elastomeren Acrylate wie z.B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, entsprechende Methacrylate, Butadien und Isopren sowie deren Mischungen genannt. Diese Monomeren können mit weiteren Monomeren wie z.B. Styrol, Acrylnitril, Vinylethern und weiteren Acrylaten oder Methacrylaten wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat und Propylacrylat copolymerisiert werden. Representatives which may be mentioned here as monomers for the preparation of the rubber part of the elastomers are acrylates such as, for example, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene, and mixtures thereof. These monomers can be copolymerized with other monomers such as styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate.
Die Weich- oder Kautschukphase (mit einer Glasübergangstemperatur von unter 0°C) der Elastomeren kann den Kern, die äußere Hülle oder eine mittlere Schale (bei Elastomeren mit mehr als zweischaligem Aufbau) darstellen; bei mehrschaligen Elastomeren können auch mehrere Schalen aus einer Kautschukphase bestehen. Sind neben der Kautschukphase noch eine oder mehrere Hartkomponenten (mit Glasübergangstemperaturen von mehr als 20°C) am Aufbau des Elastomeren beteiligt, so werden diese im allgemeinen durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat als Hauptmonomeren hergestellt. Daneben können auch hier geringere Anteile an weiteren Comonomeren eingesetzt werden.The soft or rubber phase (with a glass transition temperature below 0 ° C) of the elastomers may be the core, the outer shell, or a middle shell (for elastomers having more than two shell construction); in the case of multi-shell elastomers, it is also possible for a plurality of shells to consist of a rubber phase. If, in addition to the rubber phase, one or more hard components (having glass transition temperatures of more than 20 ° C.) are involved in the construction of the elastomer, these are generally prepared by polymerization of styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic esters and methacrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate produced as main monomers. In addition, smaller proportions of other comonomers can also be used here.
In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Emulsionspolymerisate einzusetzen, die an der Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen. Derartige Gruppen sind z.B. Epoxy-, Carboxyl-, latente Carboxyl-, Amino- oder Amidgruppen sowie funktionelle Gruppen, die durch Mitverwendung von Monomeren der allgemeinen Formel eingeführt werden können,
wobei die Substituenten folgende Bedeutung haben können:
R10 Wasserstoff oder eine C1- bis C4-Alkylgruppe,
R11 Wasserstoff, eine C1- bis C8-Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, insbesondere Phenyl,
R12 Wasserstoff, eine C1- bis C10-Alkyl-, eine C6- bis C12-Arylgruppe oder -OR13
R13 eine C1- bis C8-Alkyl- oder C6- bis C12-Arylgruppe, die gegebenenfalls mit O- oder N-haltigen Gruppen substituiert sein können,
X eine chemische Bindung, eine C1- bis C10-Alkylen- oder C6-C12-Arylengruppe oderY O-Z oder NH-Z und
Z eine C1- bis C10-Alkylen- oder C6- bis C12-Arylengruppe.In some cases it has proven to be advantageous to use emulsion polymers which have reactive groups on the surface. Such groups are, for example, epoxy, carboxyl, latent carboxyl, amino or amide groups and functional groups obtained by concomitant use of monomers of the general formula can be introduced
where the substituents may have the following meanings:
R 10 is hydrogen or a C 1 - to C 4 -alkyl group,
R 11 is hydrogen, a C 1 - to C 8 -alkyl group or an aryl group, in particular phenyl,
R 12 is hydrogen, a C 1 - to C 10 -alkyl, a C 6 - to C 12 -aryl group or -OR 13
R 13 is a C 1 - to C 8 -alkyl or C 6 - to C 12 -aryl group which may optionally be substituted by O- or N-containing groups,
X is a chemical bond, a C 1 - to C 10 -alkylene or C 6 -C 12 -arylene group or Y OZ or NH-Z and
Z is a C 1 - to C 10 -alkylene or C 6 - to C 12 -arylene group.
Auch die in der
Weiterhin können die Teilchen der Kautschukphase auch vernetzt sein. Als Vernetzer wirkende Monomere sind beispielsweise Buta-1,3-dien, Divinylbenzol, Diallylphthalat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat sowie die in der
Ferner können auch sogenannte pfropfvernetzende Monomere (graft-linking monomers) verwendet werden, d.h. Monomere mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen, die bei der Polymerisation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren. Vorzugsweise werden solche Verbindungen verwendet, in denen mindestens eine reaktive Gruppe mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie die übrigen Monomeren polymerisiert, während die andere reaktive Gruppe (oder reaktive Gruppen) z.B. deutlich langsamer polymerisiert (polymerisieren). Die unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeiten bringen einen bestimmten Anteil an ungesättigten Doppelbindungen im Kautschuk mit sich. Wird anschließend auf einen solchen Kautschuk eine weitere Phase aufgepfropft, so reagieren die im Kautschuk vorhandenen Doppelbindungen zumindest teilweise mit den Pfropfmonomeren unter Ausbildung von chemischen Bindungen, d.h. die aufgepfropfte Phase ist zumindest teilweise über chemische Bindungen mit der Pfropfgrundlage verknüpft.Furthermore, it is also possible to use so-called graft-linking monomers, ie monomers having two or more polymerizable double bonds which react at different rates during the polymerization. Preference is given to using those compounds in which at least one reactive group polymerizes at about the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups), for example, polymerizes (polymerizes) much more slowly. The different polymerization rates bring a certain proportion of unsaturated double bonds in the rubber with it. Is then on such a rubber a grafted on further phase, the double bonds present in the rubber react at least partially with the graft monomers to form chemical bonds, ie, the grafted phase is at least partially linked via chemical bonds with the graft base.
Beispiele für solche pfropfvernetzende Monomere sind Allylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere Allylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren wie Allyl-acrylat, Allylmethacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallylitaconat oder die entsprechenden Monoallylverbindungen dieser Dicarbonsäuren. Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer geeigneter pfropfvernetzender Monomerer; für nähere Einzelheiten sei hier beispielsweise auf die
Im Allgemeinen beträgt der Anteil dieser vernetzenden Monomeren an dem schlagzäh modifizierenden Polymer bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das schlagzäh modifizierende Polymere.In general, the proportion of these crosslinking monomers in the impact-modifying polymer is up to 5% by weight, preferably not more than 3% by weight, based on the impact-modifying polymer.
Nachfolgend seien einige bevorzugte Emulsionspolymerisate aufgeführt. Zunächst sind hier Pfropfpolymerisate mit einem Kern und mindestens einer äußeren Schale zu nennen, die folgenden Aufbau haben:
Anstelle von Pfropfpolymerisaten mit einem mehrschaligen Aufbau können auch homogene, d. h. einschalige Elastomere aus Buta-1,3-dien, Isopren und n-Butylacrylat oder deren Copolymeren eingesetzt werden. Auch diese Produkte können durch Mitverwendung von vernetzenden Monomeren oder Monomeren mit reaktiven Gruppen hergestellt werden.Instead of graft polymers with a multi-shell structure can also homogeneous, d. H. single-shell elastomers of buta-1,3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or copolymers thereof are used. These products can also be prepared by concomitant use of crosslinking monomers or monomers having reactive groups.
Beispiele für bevorzugte Emulsionspolymerisate sind n-Butylacrylat/(Meth)acrylsäure-Copolymere, n-Butylacrylat/Glycidylacrylat- oder n-Butylacrylat/Glycidylmethacrylat-Copolymere, Pfropfpolymerisate mit einem inneren Kern aus n-Butylacrylat oder auf Butadienbasis und einer äußeren Hülle aus den vorstehend genannten Copolymeren und Copolymere von Ethylen mit Comonomeren, die reaktive Gruppen liefern.Examples of preferred emulsion polymers are n-butyl acrylate / (meth) acrylic acid copolymers, n-butyl acrylate / glycidyl acrylate or n-butyl acrylate / glycidyl methacrylate copolymers, graft polymers having an inner core of n-butyl acrylate or butadiene-based and an outer shell of the above copolymers and copolymers of ethylene with comonomers which provide reactive groups.
Die beschriebenen Elastomere können auch nach anderen üblichen Verfahren, z.B. durch Suspensionspolymerisation, hergestellt werden.The described elastomers may also be prepared by other conventional methods, e.g. by suspension polymerization.
Siliconkautschuke, wie in der
Besonders bevorzugte Kautschuke C) sind Ethylencopolymere, wie vorstehend beschrieben, welche funktionelle Monomere enthalten, wobei die funktionellen Monomeren ausgewählt sind aus der Gruppe der Carbonsäure-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Carbonsäureimid-, Amino-, Hydroxyl-, Epoxid-, Urethan- oder Oxazolingruppen oder deren Mischungen. Particularly preferred rubbers C) are ethylene copolymers, as described above, which contain functional monomers, the functional monomers being selected from the group of the carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, carboxylic acid ester, carboxylic acid amide, carboximide, amino, hydroxyl, epoxide , Urethane or oxazoline groups or mixtures thereof.
Der Anteil der funktionellen Gruppen beträgt 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,2 bis 10 und insbesondere 0,3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% C).The proportion of the functional groups is 0.1 to 20, preferably 0.2 to 10 and in particular 0.3 to 7 wt .-%, based on 100 wt .-% C).
Besonders bevorzugte Monomere sind aus einer ethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure oder einem funktionellen Derivat einer solchen Säure aufgebaut. Particularly preferred monomers are composed of an ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acid or a functional derivative of such an acid.
Grundsätzlich eignen sich alle primären, sekundären und tertiären C1-C18-Alkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, doch werden Ester mit 1-12C-Atomen, insbesondere mit 2-10C-Atomen bevorzugt.In principle, all primary, secondary and tertiary C 1 -C 18 -alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, but esters with 1-12C atoms, in particular with 2-10C atoms are preferred.
Beispiele hierfür sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-, i-Butyl- und t-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Octyl- und Decylacrylate bzw. die entsprechenden Ester der Methacrylsäure. Von diesen werden n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat besonders bevorzugt.Examples thereof are methyl, ethyl, propyl, n-, i-butyl and t-butyl, 2-ethylhexyl, octyl and decyl acrylates or the corresponding esters of methacrylic acid. Of these, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are particularly preferred.
Anstelle der Ester oder zusätzlich zu diesen können in den Olefinpolymerisaten auch säurefunktionelle und/oder latent säurefunktionelle Monomere ethylenisch ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren oder Epoxygruppen aufweisende Monomere enthalten sein.Instead of or in addition to the esters, acid-functional and / or latent acid-functional monomers of ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acids or monomers containing epoxy groups may also be present in the olefin polymers.
Als weitere Beispiele für Monomere seien Acrylsäure, Methacrylsäure, tertiäre Alkylester dieser Säuren, insbesondere tert.-Butylacrylat und Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Fumarsäure oder Derivate dieser Säuren sowie deren Monoester genannt.Acrylic acid, methacrylic acid, tertiary alkyl esters of these acids, in particular tert-butyl acrylate and dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or derivatives of these acids and their monoesters may be mentioned as further examples of monomers.
Als latent säurefunktionelle Monomere sollen solche Verbindungen verstanden werden, die unter den Polymerisationsbedingungen bzw. bei der Einarbeitung der Olefinpolymerisate in die Formmassen freie Säuregruppen bilden. Als Beispiele hierfür seien Anhydride von Dicarbonsäuren mit bis zu 20 C-Atomen, insbesondere Maleinsäureanhydrid und tertiäre C1-C12-Alkylester der vorstehend genannten Säuren, insbesondere tert.-Butylacrylat und tert.-Butylmethacrylat angeführt.Suitable latent acid-functional monomers are those compounds which form free acid groups under the polymerization conditions or during the incorporation of the olefin polymers into the molding compositions. Examples which may be mentioned are anhydrides of dicarboxylic acids having up to 20 carbon atoms, in particular maleic anhydride and tertiary C 1 -C 12 -alkyl esters of the abovementioned acids, in particular tert-butyl acrylate and tert-butyl methacrylate.
Die säurefunktionellen bzw. latent säurefunktionellen Monomeren und die Epoxygruppenenthaltenden Monomeren werden vorzugsweise durch Zugabe von Verbindungen der allgemeinen Formeln I–IV zum Monomerengemisch in die Olefinpolymerisate eingebaut.The acid-functional or latent acid-functional monomers and the monomers containing the epoxy groups are preferably incorporated into the olefin polymers by adding compounds of the general formulas I-IV to the monomer mixture.
Der Schmelzindex der Ethylencopolymeren liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 80 g/10 min (gemessen bei 190°C und 2,16 kg Belastung).The melt index of the ethylene copolymers is generally in the range of 1 to 80 g / 10 min (measured at 190 ° C and 2.16 kg load).
Das Molekulargewicht dieser Ethylen-α-Olefin-Copolymere liegt zwischen 10.000 und 500.000 g/mol, bevorzugt zwischen 15.000 und 400.000 g/mol (Mn, bestimmt mittels GPC in 1,2,4-Trichlorbenzol mit PS-Eichung).The molecular weight of these ethylene-α-olefin copolymers is between 10,000 and 500,000 g / mol, preferably between 15,000 and 400,000 g / mol (Mn as determined by GPC in 1,2,4-trichlorobenzene with PS calibration).
In einer besonderen Ausführungsform werden mittels sog. „single site catalysts“ hergestellte Ethylen-α-Olefin-Copolymere eingesetzt. Weitere Einzelheiten können der
Bevorzugt eingesetzte Handelsprodukte B sind Exxelor® VA 1801 oder 1803, Kraton® G 1901 FX oder Fusabond® N NM493 D oder Fusabond® A560 der Firmen Exxon, Kraton und DuPont sowie Tafmer®MH 7010 der Firma Mitsui.Commercial products preferably used are B Exxelor ® VA 1801 or 1803 Kraton ® G 1901 or FX Fusabond ® N NM493 D or Fusabond ® A560 Exxon, and Kraton ® DuPont and Tafmer MH 7010 from Mitsui companies.
Selbstverständlich können auch Mischungen der vorstehend aufgeführten Kautschuktypen eingesetzt werden.Of course, it is also possible to use mixtures of the rubber types listed above.
Die langfaserförmigen Füllstoffe D) werden in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 40 Gew.-%, eingesetzt, welche eine Faserlänge von 2 bis 25 mm, vorzugsweise von 3 bis 15 mm aufweisen und ein L/D (Länge/Durchmesser)-Verhältnis von 500 bis 3500 aufweisen, insbesondere 550 bis 1500 und ganz besonders 600 bis 900.The long-fiber-form fillers D) are used in amounts of from 5 to 50% by weight, in particular from 5 to 40% by weight, which have a fiber length of from 2 to 25 mm, preferably from 3 to 15 mm, and an L / D ( Length / diameter) ratio of 500 to 3500, in particular 550 to 1500 and especially 600 to 900.
Als bevorzugte faserförmige Füllstoffe seien Kohlenstofffasern, Aramid–Fasern, Glasfasern und Kaliumtitanat–Fasern genannt, wobei Glasfasern als E–Glas besonders bevorzugt sind. Diese werden als Rovings in den handelsüblichen Formen eingesetzt.Preferred fibrous fillers are carbon fibers, aramid fibers, glass fibers and potassium titanate fibers, glass fibers being particularly preferred as E glass. These are used as rovings in the commercial forms.
Die erfindungsgemäß als Roving eingesetzten Glasfasern weisen einen Durchmesser von 6 bis 20 μm, bevorzugt von 10 bis 18 μm auf, wobei der Querschnitt der Glasfasern rund, oval oder eckig ist. Insbesondere werden erfindungsgemäß E-Glasfasern verwendet. Es können aber auch alle anderen Glasfasersorten, wie z.B. A-, C-, D-, M-, S-, R-Glasfasern oder beliebige Mischungen davon oder Mischungen mit E-Glasfasern eingesetzt werden. Die faserförmigen Füllstoffe können zur besseren Verträglichkeit mit dem Thermoplasten mit einer Silanverbindung oberflächlich vorbehandelt sein. Geeignete Silanverbindungen sind solche der allgemeinen Formel
m eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 2
k eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1The glass fibers used according to the invention as rovings have a diameter of 6 to 20 μm, preferably of 10 to 18 μm, the cross section of the glass fibers being round, oval or angular. In particular, E-glass fibers are used according to the invention. But it can also all other types of glass fiber, such as A, C, D, M, S, R glass fibers or any mixtures thereof or mixtures with E-glass fibers be used. The fibrous fillers can be surface-pretreated for better compatibility with the thermoplastic with a silane compound. Suitable silane compounds are those of the general formula
m is an integer from 1 to 5, preferably 1 to 2
k is an integer from 1 to 3, preferably 1
Bevorzugte Silanverbindungen sind Aminopropyltrimethoxysilan, Aminobutyltrimeth-oxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminobutyltriethoxysilan sowie die entsprechenden Silane, welche als Substituent X eine Glycidylgruppe enthalten.Preferred silane compounds are aminopropyltrimethoxysilane, aminobutyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminobutyltriethoxysilane and the corresponding silanes which contain a glycidyl group as substituent X.
Die Silanverbindungen werden im Allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 2, vorzugsweise 0,025 bis 1,0 und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf D) zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt.The silane compounds are generally used in amounts of 0.01 to 2, preferably 0.025 to 1.0 and in particular 0.05 to 0.5 wt .-% (based on D) for surface coating.
Andere geeignete Beschichtungsmittel (auch Schlichte genannt) basieren auf Isocyanaten, Phenolharzen oder Acrylsäurederivaten.Other suitable coating agents (also called sizing agents) are based on isocyanates, phenolic resins or acrylic acid derivatives.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen können darüber hinaus als Komponente E) weitere Zusatzstoffe enthalten, welche verschieden von A) bis D) sind.In addition, the thermoplastic molding compositions according to the invention may contain, as component E), further additives which are different from A) to D).
Als Komponente E) können die erfindungsgemäßen Formmassen von insgesamt 0 bis 30, insbesondere bis zu 30 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe und Verarbeitungshilfsmittel enthalten bezogen auf die Gesamtmenge (100 Gew.-%) der Komponenten A) bis E).As component E), the molding compositions of the invention may contain a total of 0 to 30, in particular up to 30 wt .-% of other additives and processing aids based on the total amount (100 wt .-%) of the components A) to E).
Die thermoplastischen Formmassen enthalten vorteilhafterweise ein Schmiermittel. Als Komponente E) können die erfindungsgemäßen Formmassen von 0 bis 3, bevorzugt von 0,05 bis 3, vorzugsweise von 0,1 bis 1,5 und insbesondere von 0,1 bis 1 Gew.-% eines Schmiermittels bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten A) bis E) enthalten. Bevorzugt sind Al-, Alkali-, Erdalkalisalze oder Ester- oder Amide von Fettsäuren mit 10 bis 44 C-Atomen, vorzugsweise mit 14 bis 44 C-Atomen. Die Metallionen sind vorzugsweise Erdalkali und Al, wobei Ca oder Mg besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Metallsalze sind Ca-Stearat und Ca-Montanat sowie Al-Stearat. Es können auch Mischungen verschiedener Salze eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.The thermoplastic molding compositions advantageously contain a lubricant. As component E), the molding compositions of the invention may be from 0 to 3, preferably from 0.05 to 3, preferably from 0.1 to 1.5 and in particular from 0.1 to 1 wt .-% of a lubricant based on the total amount of the components A) to E) included. Preference is given to Al, alkali metal, alkaline earth metal salts or ester or amides of fatty acids having 10 to 44 carbon atoms, preferably having 14 to 44 carbon atoms. The metal ions are preferably alkaline earth and Al, with Ca or Mg being particularly preferred. Preferred metal salts are Ca-stearate and Ca-montanate as well as Al-stearate. It is also possible to use mixtures of different salts, the mixing ratio being arbitrary.
Die Carbonsäuren können 1- oder 2-wertig sein. Als Beispiele seien Pelargonsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Margarinsäure, Dodecandisäure, Behensäure und besonders bevorzugt Stearinsäure, Caprinsäure sowie Montansäure (Mischung von Fettsäuren mit 30 bis 40 C-Atomen) genannt. Die aliphatischen Alkohole können 1- bis 4-wertig sein. Beispiele für Alkohole sind n-Butanol, n-Octanol, Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Pentaerythrit, wobei Glycerin und Pentaerythrit bevorzugt sind.The carboxylic acids can be 1- or 2-valent. Examples which may be mentioned are pelargonic acid, palmitic acid, lauric acid, margaric acid, dodecanedioic acid, behenic acid and particularly preferably stearic acid, capric acid and montanic acid (mixture of fatty acids having 30 to 40 carbon atoms). The aliphatic alcohols can be 1 to 4 valent. Examples of alcohols are n-butanol, n-octanol, stearyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, pentaerythritol, with glycerol and pentaerythritol being preferred.
Die aliphatischen Amine können 1- bis 3-wertig sein. Beispiele hierfür sind Stearylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Di(6-Aminohexyl)amin, wobei Ethylendiamin und Hexamethylendiamin besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Ester oder Amide sind entsprechend Glycerindistearat, Glycerintristearat, Ethylendiamindistearat, Glycerinmonopalmitrat, Glycerintrilaurat, Glycerinmonobehenat und Penta-erythrittetrastearat.The aliphatic amines can be monohydric to trihydric. Examples of these are stearylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, di (6-aminohexyl) amine, with ethylenediamine and hexamethylenediamine being particularly preferred. Accordingly, preferred esters or amides are glycerin distearate, glycerol tristearate, ethylenediamine distearate, glycerin monopalmitate, glycerol trilaurate, glycerin monobehenate and pentaerythritol tetrastearate.
Es können auch Mischungen verschiedener Ester oder Amide oder Ester mit Amiden in Kombination eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.It is also possible to use mixtures of different esters or amides or esters with amides in combination, the mixing ratio being arbitrary.
Als weitere Komponente E) können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen übliche Verarbeitungshilfsmittel wie Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, weitere Mittel gegen Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultraviolettes Licht, Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel wie Farbstoffe und Pigmente, Keimbildungsmittel, Weichmacher und Kautschuke usw. enthalten. Als Beispiele für Oxidationsverzögerer und Wärmestabilisatoren seien Phosphite, sterisch gehinderte Phenole und weitere Amine (z. B. TAD), Hydrochinone, verschiedene substituierte Vertreter dieser Gruppen und deren Mischungen in Konzentrationen bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen Formmassen genannt.As further component E), the thermoplastic molding compositions according to the invention can contain customary processing auxiliaries, such as stabilizers, antioxidants, further agents against heat decomposition and decomposition by ultraviolet light, lubricants and mold release agents, colorants, such as dyes and pigments, Nucleating agents, plasticizers and rubbers, etc. included. Examples of oxidation inhibitors and heat stabilizers are phosphites, sterically hindered phenols and further amines (eg TAD), hydroquinones, various substituted representatives of these groups and mixtures thereof in concentrations of up to 1% by weight, based on the weight of the thermoplastic molding compositions called.
Als UV-Stabilisatoren, die im Allgemeinen in Mengen bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse, verwendet werden, seien verschiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone genannt.As UV stabilizers, which are generally used in amounts of up to 2 wt .-%, based on the molding composition, various substituted resorcinols, salicylates, benzotriazoles and benzophenones may be mentioned.
Es können anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Ultramarinblau, Eisenoxid und Ruß und/oder Grafit, weiterhin organische Pigmente, wie Phthalocyanine, Chinacridone, Perylene sowie Farbstoffe, wie Nigrosin und Anthrachinone als Farbmittel zugesetzt werden. Als Keimbildungsmittel können Natriumphenylphosphinat, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid sowie bevorzugt Talkum eingesetzt werden. Als Komponente E) können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen 0,01 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,5 Gew.-% mindestens eines Wärmestabilisators, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten A) bis E).It is possible to add inorganic pigments such as titanium dioxide, ultramarine blue, iron oxide and carbon black and / or graphite, furthermore organic pigments such as phthalocyanines, quinacridones, perylenes and also dyes such as nigrosine and anthraquinones as colorants. As nucleating agents, sodium phenylphosphinate, alumina, silica and preferably talc may be used. As component E), the thermoplastic molding compositions according to the invention 0.01 to 2 wt .-%, preferably 0.05 to 1.5 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 1.5 wt .-% of at least one heat stabilizer, respectively based on the total weight of components A) to E).
Die erfindungsgemäßen Polyesterformmassen können durch die bekannten Verfahren zur Herstellung von langfaserverstärktem Stäbchengranulat hergestellt werden, insbesondere durch Pultrusionsverfahren, bei denen der endlose vorgeheizte Faserstrang (Roving) mit konstanter Geschwindigkeit durch die Polymerschmelze gezogen und dabei vollständig mit der Polymerschmelze durchtränkt und anschließend abgekühlt und geschnitten wird. Das auf diese Art und Weise erhaltene langfaserverstärkte Stäbchengranulat, das bevorzugt eine Granulatlänge von 2 bis 25 mm, Insbesondere von 5 bis 14 mm aufweist, kann mit den üblichen Verarbeitungsverfahren (wie z. B. Spritzgießen, Pressen) zu Formteilen weiterverarbeitet werden.The polyester molding compositions according to the invention can be prepared by the known processes for the production of long fiber reinforced rod granules, in particular by pultrusion processes in which the endless preheated fiber strand (roving) is drawn through the polymer melt at a constant rate while being completely impregnated with the polymer melt and subsequently cooled and cut. The long-fiber-reinforced rod granules obtained in this way, which preferably have a granule length of 2 to 25 mm, in particular of 5 to 14 mm, can be further processed to shaped parts by the usual processing methods (such as injection molding, pressing).
Das bevorzugte L/D-Verhältnis des Granulates beträgt nach Pultrusion 2 bis 8, insbesondere 3 bis 4,5.The preferred L / D ratio of the granules after pultrusion is 2 to 8, in particular 3 to 4.5.
Der aus erfindungsgemäßen Formmassen hergestellte Polymerstrang kann mit allen bekannten Granulierungsverfahren zu Granulat verarbeitet werden, wie z. B. durch Stranggranulierung, bei der der Strang in einem Wasserbad abgekühlt und anschließend geschnitten wird. The polymer strand prepared from molding compositions according to the invention can be processed with all known granulation to granules, such as. B. by strand granulation, in which the strand is cooled in a water bath and then cut.
Besonders gute Eigenschaften können beim Formteil mit schonenden Verarbeitungsverfahren erreicht werden. In diesem Zusammenhang bedeutet schonend vor allem, dass ein übermäßiger Faserbruch und die damit einhergehende starke Reduktion der Faserlänge weitgehend vermieden wird. Beim Spritzguss bedeutet dies, dass Schnecken mit großem Durchmesser und tiefem Kompressionsverhältnis, insbesondere kleiner 2, und großzügig dimensionierte Düsenund Angusskanäle bevorzugt zum Einsatz kommen. Ergänzend muss dafür gesorgt werden, dass die Stäbchengranulate mit Hilfe von hohen Zylindertemperaturen rasch aufschmelzen (Kontakterwärmung) und die Fasern nicht durch übermäßige Scherbeanspruchung zu stark zerkleinert werden. Unter Berücksichtigung dieser Maßnahmen werden erfindungsgemäß Formteile erhalten, die im Mittel eine höhere Faserlänge aufweisen als vergleichbare Formteile hergestellt aus kurzfaserverstärkten Formmassen. Hierdurch wird eine zusätzliche Verbesserung der Eigenschaften, insbesondere beim Zug, E·Modul, der Reißfestigkeit und der Kerbschlagzähigkeit erreicht.Particularly good properties can be achieved in the molded part with gentle processing methods. In this context, gentle means above all that an excessive fiber breakage and the associated strong reduction of the fiber length is largely avoided. In injection molding, this means that screws with a large diameter and low compression ratio, in particular smaller than 2, and generously dimensioned nozzles and sprue channels are preferably used. In addition, it must be ensured that the rod granules melt rapidly with the help of high cylinder temperatures (contact heating) and that the fibers are not excessively crushed by excessive shear stress. Taking into account these measures moldings are obtained according to the invention, which have on average a higher fiber length than comparable molded parts made of short fiber reinforced molding compositions. This achieves an additional improvement in the properties, in particular in the tensile, modulus, tear resistance and notched impact strength.
Nach der Formteilverarbeitung z.B. durch Spritzguss beträgt die Faserlänge üblicherweise 0,05 bis 10 mm, insbesondere 0,35 bis 1,5 mm.After molding processing e.g. by injection molding, the fiber length is usually 0.05 to 10 mm, in particular 0.35 to 1.5 mm.
Die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Formkörper werden zur Herstellung von Innen- und Außenteilen, vorzugsweise mit tragender oder mechanischer Funktion im Bereich Elektro, Möbel, Sport, Maschinenbau, Sanitär und Hygiene, Medizin, Energie- und Antriebstechnik, Automobil und andere Transportmittel oder Gehäusematerial für Geräte und Apparate für die Telekommunikation, Unterhaltungselektronik, Haushaltsapparate, Maschinenbau, Heizungsbereich, oder Befestigungsteile für Installationen oder für Behälter und Lüftungsteile aller Art eingesetzt.The moldings produced from the molding compositions according to the invention are used for the production of interior and exterior parts, preferably with supporting or mechanical function in the field of electrical, furniture, sports, mechanical engineering, sanitation and hygiene, medicine, energy and drive technology, automobile and other means of transport or housing material Equipment and apparatus for telecommunications, consumer electronics, household appliances, mechanical engineering, heating systems, or fasteners for installations or for containers and ventilation parts of all kinds.
Die Schlagzähigkeit, insbesondere die Kerb-Schlagzähigkeit der erfindungsgemäßen Formteile ist deutlich höher, wobei gleichzeitig ein effektiver Flammschutz und Glühdrahtbeständigkeit gegeben sind.The impact strength, in particular the notch impact strength of the molded parts according to the invention is significantly higher, at the same time an effective flame retardancy and glow wire resistance are given.
Verarbeitungsverfahrenprocessing methods
Neben den üblichen Verarbeitungsverfahren, wie Extrusion oder Spritzguss kommen auch folgende Verarbeitungsverfahren in Frage:
- – CoBi-lnjektion oder Montagespritzguss für Hybridteile, bei denen die erfindungsgemäße Polyesterformmasse mit anderen kompatiblen oder inkompatiblen Werkstoffen, wie z.B. Thermoplasten, Duroplasten oder Elastomeren kombiniert wird.
- – Insertteile, wie z.B. Lagerstellen oder Gewindeeinsätze aus der erfindungsgemäßen Polyesterformmasse, umspritzt mit anderen kompatiblen oder inkompatiblen Werkstoffen, wie z.B. Thermoplasten, Duroplasten oder Elastomeren.
- – Outsertteile, wie Rahmen, Gehäuse oder Stützen aus der erfindungsgemäßen Polyesterformmasse, in welche Funktionselemente aus anderen kompatiblen oderinkompatiblen Werkstoffen, wie z.B. Thermoplasten, Duroplasten oder Elastomeren eingespritzt werden.
- – Hybridteile (Elemente aus der erfindungsgemäßen Polyesterformmasse kombiniert mit anderen kompatiblen oder inkompatiblen Werkstoffen, wie z.B. Thermoplasten, Duroplasten oder Elastomeren) hergestellt durch Verbundspritzguss, Spritzschweißen. Montagespritzguss, Ultraschall, Reib- oder Laserschweißen, Kleben, Börteln oder Nieten.
- – Halbzeuge und Profile (z.B. hergestellt durch Extrusion, Pultrusion, Schichtung oder Lamination).
- – Oberflächenbeschichtung, Kaschierungen, chemisches- oder physikalisches Metallisieren, Beflockung, wobei die erfindungsgemäße Polyesterformmasse das Substrat selbst oder der Substratträger oder bei Hybrid/Bi-lnjektionsteilen ein definierter Substratbereich sein kann, welcher auch durch nachträgliche chemische (z.B. Ätzen) oder physikalische Behandlung (z.B. spanabhebend oder LASER-Abtrag) zur Oberfläche gebracht werden kann.
- – Bedrucken, Transferdruck, 3-D Druck, Laserbeschriften.
- CoBi injection or assembly injection molding for hybrid parts, in which the polyester molding composition according to the invention is combined with other compatible or incompatible materials, such as, for example, thermoplastics, thermosets or elastomers.
- - Insert parts, such as bearings or threaded inserts of the polyester molding composition according to the invention, encapsulated with other compatible or incompatible materials, such as thermoplastics, thermosets or elastomers.
- - Outsertteile, such as frames, housings or supports of the polyester molding composition according to the invention, in which functional elements of other compatible or incompatible materials, such as thermoplastics, thermosets or elastomers are injected.
- - Hybrid parts (elements of the polyester molding composition according to the invention combined with other compatible or incompatible materials, such as thermoplastics, thermosets or elastomers) produced by composite injection molding, spray welding. Assembly injection molding, ultrasonic, friction or laser welding, gluing, mortar or riveting.
- - Semi-finished products and profiles (eg produced by extrusion, pultrusion, layering or lamination).
- Surface coating, laminating, chemical or physical metallization, flocking, wherein the polyester molding composition of the invention may be the substrate itself or the substrate carrier or hybrid / Bi injection parts a defined substrate area, which also by subsequent chemical (eg etching) or physical treatment (eg machining or LASER removal) can be brought to the surface.
- - Printing, transfer printing, 3-D printing, laser marking.
BeispieleExamples
Es wurden folgende Komponenten verwendet:The following components were used:
Komponente A:Component A:
-
Polyamid 66 mit einer Viskositätszahl VZ von 125 ml/g, gemessen als 0,5 gew.-%ige Lösung in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25°C nach
ISO 307 ISO 307
Komponente B/1: Component B / 1:
- 50%iges Konzentrat aus rotem Phosphor der mittleren Teilchengröße (d50) von 10 bis 30 µm in Polyamid 6 (Masteret 20450 ex Italmatch Chemicals).50% concentrate of red phosphorus of average particle size (d 50 ) of 10 to 30 microns in polyamide 6 (Masteret 20450 ex Italmatch Chemicals).
Komponente B/V: Component B / V:
- Kommerzielle Mischung von Diethylphosphinsäure-aluminiumsalz, Melaminpolyphosphat und Zinkborat (Exolit® OP1312 der Fa. Clariant).A commercial mixture of aluminum diethylphosphinate, melamine polyphosphate, and zinc borate (Exolit OP1312 ® of the company. Clariant).
Komponente D: Component D:
- Glasfaserroving mit 2400 Tex (Firma 3B) und einem Durchmesser von 17 µm (Tex = g/km Glasfaser).Glass fiber roving with 2400 Tex (company 3B) and a diameter of 17 μm (Tex = g / km glass fiber).
Komponente E/1: Component E / 1:
- IRGANOX® 1098 (Handelsprodukt BASF SE) N,N'-Hexamethylen-bis-3,5-di-ter.-butyl-4-hydroxhydrocinnamidIRGANOX ® 1098 (commercially available BASF SE) N, N'-hexamethylene-bis-3,5-di-ter.-butyl-4-hydroxhydrocinnamid
Komponente E/2: Component E / 2:
- Calciumstearatcalcium stearate
Komponente E/3: Component E / 3:
- Aluminiumstearataluminum stearate
Komponente E/4: Component E / 4:
- Zinkoxidzinc oxide
Komponente E/5: Component E / 5:
30%iges Konzentrat aus einem Gasruß mit einer spezifischen BET Oberfläche (gemessen nach
Die Formmassen und Prüfkörper wurden wie folgt hergestellt:
Langfaserverstärkte Granulate mittels Pultrusionsverfahren und SpritzgussThe molding compositions and test specimens were prepared as follows:
Long fiber reinforced granules by pultrusion and injection molding
Die einzelnen Komponenten (Komponenten A, B, D und Verarbeitungshilfsmittel) wurden in einem seitlich angebrachten Zweischneckenextruder bei 280°C gemischt und mit einem Massestrom von 28 kg/h über einen Übergang in die 285°C heiße Imprägnierkammer gefüllt. Die auf 210°C vorgeheizten Rovings wurden vorgespannt, damit sich die einzelnen Glasfasern nicht berühren und mit einer konstanter Geschwindigkeit von 9 bis 12 m/min durch die Polymerschmelze gezogen und dabei voll- ständig mit der Polymerschmelze durchtränkt und anschließend auf ca. Raumtemperatur abgekühlt und in ca. 12 mm lange Stäbchen geschnitten. Das auf diese Art und Weise erhaltene langfaserverstärkte Stäbchengranulat wies ein L/D Verhältnis von ca. 4 auf.The individual components (components A, B, D and processing aids) were mixed in a side-mounted twin-screw extruder at 280 ° C and filled with a mass flow of 28 kg / h via a transition to the 285 ° C hot impregnation chamber. The rovings, which had been preheated to 210 ° C., were prestressed so that the individual glass fibers would not touch each other and be drawn through the polymer melt at a constant speed of 9 to 12 m / min, thereby becoming completely saturated with the polymer melt and then cooled to about room temperature and Cut into 12 mm long rods. The long fiber reinforced rod granules obtained in this way had an L / D ratio of about 4.
Die Prüfkörper für die in Tabelle 1 aufgeführten Untersuchungen wurden auf einer Spritzgießmaschine des Typs Arburg 420C bei einer Massetemperatur von ca. 290–300°C und einer Werkzeugtemperatur von ca. 100°C verspritztThe specimens for the tests listed in Table 1 were sprayed on an Arburg 420C injection molding machine at a melt temperature of about 290-300 ° C. and a mold temperature of about 100 ° C.
Die Prüfkörper für die Spannungstests wurden nach
Die Flammwidrigkeit der Formmassen wurde zum einen nach der Methode UL94V (
Die Glühdrahtbeständigkeit wurde gemäß der Glühdrahtentzündlichkeitsprüfung GWIT (Glow-Wire-Ignition-Temperature) nach
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1788027 A [0003] EP 1788027 A [0003]
- EP 1788028 A [0003] EP 1788028 A [0003]
- EP 1788029 A [0003] EP 1788029 A [0003]
- DE 19933901 [0007] DE 19933901 [0007]
- US 2071250 [0013] US 2071250 [0013]
- US 2071251 [0013] US 2071251 [0013]
- US 2130523 [0013] US 2130523 [0013]
- US 2130948 [0013] US 2130948 [0013]
- US 2241322 [0013] US 2241322 [0013]
- US 2312966 [0013] US 2312966 [0013]
- US 2512606 [0013] US 2512606 [0013]
- US 3393210 [0013] US 3393210 [0013]
- DE 10313681 A [0018] DE 10313681 A [0018]
- EP 1198491 A [0018] EP 1198491A [0018]
- EP 922065 [0018] EP 922065 [0018]
- EP 38094 A [0019] EP 38094A [0019]
- EP 38582 A [0019] EP 38582A [0019]
- EP 39524 A [0019] EP 39524A [0019]
- EP 1994075 A [0021] EP 1994075A [0021]
- EP 129195 [0022] EP 129195 [0022]
- EP 129196 A [0022] EP 129196A [0022]
- EP 176836 [0025] EP 176836 [0025]
- EP 384232 A [0025] EP 384232 A [0025]
- DE 19648503 A [0025] DE 19648503 A [0025]
- EP 208187 A [0051] EP 208187 A [0051]
- EP 50265 A [0052] EP 50265A [0052]
- US 4148846 [0054] US 4148846 [0054]
- DE 3725576 A [0060] DE 3725576A [0060]
- EP 235690 A [0060] EP 235690A [0060]
- DE 3800603 A [0060] DE 3800603A [0060]
- EP 319290 A [0060] EP 319290A [0060]
- US 5272236 [0072] US 5272236 [0072]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEC 60695-2-13 [0007] IEC 60695-2-13 [0007]
- ISO 307 [0012] ISO 307 [0012]
- DIN 53195 [0029] DIN 53195 [0029]
- ISO 307 [0098] ISO 307 [0098]
- DIN 66131 [0099] DIN 66131 [0099]
- ISO 527-2:/1993 [0103] ISO 527-2: / 1993 [0103]
- ISO 179-2/1 eA [0103] ISO 179-2 / 1 eA [0103]
- Underwriters Laboratories Inc. Standard of Safety, ”Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”, S. 14 bis S. 18 Northbrook 1998 [0104] Underwriters Laboratories Inc. Standard of Safety, "Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances," p. 14 to p. 18 Northbrook 1998 [0104]
- DIN EN 60695-2-13 [0105] DIN EN 60695-2-13 [0105]
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---|---|
DE (1) | DE102014215370A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111138850A (en) * | 2019-12-12 | 2020-05-12 | 金发科技股份有限公司 | Polyamide composite material and preparation method thereof |
Citations (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2071251A (en) | 1931-07-03 | 1937-02-16 | Du Pont | Fiber and method of producing it |
US2071250A (en) | 1931-07-03 | 1937-02-16 | Du Pont | Linear condensation polymers |
US2130948A (en) | 1937-04-09 | 1938-09-20 | Du Pont | Synthetic fiber |
US2130523A (en) | 1935-01-02 | 1938-09-20 | Du Pont | Linear polyamides and their production |
US2241322A (en) | 1938-09-30 | 1941-05-06 | Du Pont | Process for preparing polyamides from cyclic amides |
US2312966A (en) | 1940-04-01 | 1943-03-02 | Du Pont | Polymeric material |
US2512606A (en) | 1945-09-12 | 1950-06-27 | Du Pont | Polyamides and method for obtaining same |
US3393210A (en) | 1964-08-24 | 1968-07-16 | Du Pont | Polycarbonamides of bis (para-aminocyclohexyl)methane and dodecanedioic acid |
US4148846A (en) | 1970-09-10 | 1979-04-10 | Rohm And Haas Company | Acrylic modifiers for polycarbonamides |
EP0038094A2 (en) | 1980-03-26 | 1981-10-21 | Stamicarbon B.V. | Preparation of high molecular polytetramethylene adipamide |
EP0038582A2 (en) | 1980-03-26 | 1981-10-28 | Stamicarbon B.V. | Production of polyamide-based objects |
EP0039524A1 (en) | 1980-03-26 | 1981-11-11 | Stamicarbon B.V. | Preparation of polytetramethylene adipamide |
EP0050265A1 (en) | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Bayer Ag | Thermoplastic polyester moulding masses |
EP0129196A2 (en) | 1983-06-15 | 1984-12-27 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the continuous production of polyamides |
EP0129195A2 (en) | 1983-06-15 | 1984-12-27 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the continuous production of polyamides |
EP0176836A2 (en) | 1984-10-03 | 1986-04-09 | Hoechst Aktiengesellschaft | Desensitized red phosphorus |
EP0208187A2 (en) | 1985-07-06 | 1987-01-14 | Bayer Ag | Graft polymers and their mixtures with polyamides |
EP0235690A2 (en) | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Bayer Ag | Polymers grafted onto rubber block polymers |
DE3725576A1 (en) | 1987-08-01 | 1989-02-09 | Bayer Ag | MOLDS OF AROMATIC POLYESTER AND GRAFTED SILICONE RUBBER |
EP0319290A2 (en) | 1987-12-04 | 1989-06-07 | Polyplastics Co. Ltd. | Resin composition |
DE3800603A1 (en) | 1988-01-12 | 1989-07-20 | Bayer Ag | MOLDINGS FROM AROMATIC POLYESTERS, VINYL COPOLYMERISES AND PIPED SILICONE RUBBER |
EP0384232A1 (en) | 1989-02-18 | 1990-08-29 | BASF Aktiengesellschaft | Flame-retardant thermoplastic moulding compositions based on desensitized red phosphorus |
US5272236A (en) | 1991-10-15 | 1993-12-21 | The Dow Chemical Company | Elastic substantially linear olefin polymers |
DE19648503A1 (en) | 1996-11-22 | 1998-05-28 | Basf Ag | Flame retardant thermoplastic molding compounds |
EP0922065A2 (en) | 1996-08-30 | 1999-06-16 | Basf Aktiengesellschaft | Process for producing polyamides from aminonitriles |
DE19933901A1 (en) | 1999-07-22 | 2001-02-01 | Clariant Gmbh | Flame retardant combination |
EP1198491A1 (en) | 1999-07-30 | 2002-04-24 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing polyamides from dinitriles and diamines |
DE10313681A1 (en) | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Basf Ag | Process for the preparation of polyamides |
EP1788028A1 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-23 | EMS-Chemie AG | Reinforced polyamide moulding compositions |
EP1788029A1 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-23 | EMS-Chemie AG | Reinforced polyamide moulding compositions |
EP1994075A2 (en) | 2006-03-08 | 2008-11-26 | Basf Se | Partially aromatic copolyamides with a high crystallinity |
-
2014
- 2014-08-05 DE DE102014215370.0A patent/DE102014215370A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2071251A (en) | 1931-07-03 | 1937-02-16 | Du Pont | Fiber and method of producing it |
US2071250A (en) | 1931-07-03 | 1937-02-16 | Du Pont | Linear condensation polymers |
US2130523A (en) | 1935-01-02 | 1938-09-20 | Du Pont | Linear polyamides and their production |
US2130948A (en) | 1937-04-09 | 1938-09-20 | Du Pont | Synthetic fiber |
US2241322A (en) | 1938-09-30 | 1941-05-06 | Du Pont | Process for preparing polyamides from cyclic amides |
US2312966A (en) | 1940-04-01 | 1943-03-02 | Du Pont | Polymeric material |
US2512606A (en) | 1945-09-12 | 1950-06-27 | Du Pont | Polyamides and method for obtaining same |
US3393210A (en) | 1964-08-24 | 1968-07-16 | Du Pont | Polycarbonamides of bis (para-aminocyclohexyl)methane and dodecanedioic acid |
US4148846A (en) | 1970-09-10 | 1979-04-10 | Rohm And Haas Company | Acrylic modifiers for polycarbonamides |
EP0038094A2 (en) | 1980-03-26 | 1981-10-21 | Stamicarbon B.V. | Preparation of high molecular polytetramethylene adipamide |
EP0038582A2 (en) | 1980-03-26 | 1981-10-28 | Stamicarbon B.V. | Production of polyamide-based objects |
EP0039524A1 (en) | 1980-03-26 | 1981-11-11 | Stamicarbon B.V. | Preparation of polytetramethylene adipamide |
EP0050265A1 (en) | 1980-10-16 | 1982-04-28 | Bayer Ag | Thermoplastic polyester moulding masses |
EP0129196A2 (en) | 1983-06-15 | 1984-12-27 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the continuous production of polyamides |
EP0129195A2 (en) | 1983-06-15 | 1984-12-27 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the continuous production of polyamides |
EP0176836A2 (en) | 1984-10-03 | 1986-04-09 | Hoechst Aktiengesellschaft | Desensitized red phosphorus |
EP0208187A2 (en) | 1985-07-06 | 1987-01-14 | Bayer Ag | Graft polymers and their mixtures with polyamides |
EP0235690A2 (en) | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Bayer Ag | Polymers grafted onto rubber block polymers |
DE3725576A1 (en) | 1987-08-01 | 1989-02-09 | Bayer Ag | MOLDS OF AROMATIC POLYESTER AND GRAFTED SILICONE RUBBER |
EP0319290A2 (en) | 1987-12-04 | 1989-06-07 | Polyplastics Co. Ltd. | Resin composition |
DE3800603A1 (en) | 1988-01-12 | 1989-07-20 | Bayer Ag | MOLDINGS FROM AROMATIC POLYESTERS, VINYL COPOLYMERISES AND PIPED SILICONE RUBBER |
EP0384232A1 (en) | 1989-02-18 | 1990-08-29 | BASF Aktiengesellschaft | Flame-retardant thermoplastic moulding compositions based on desensitized red phosphorus |
US5272236A (en) | 1991-10-15 | 1993-12-21 | The Dow Chemical Company | Elastic substantially linear olefin polymers |
EP0922065A2 (en) | 1996-08-30 | 1999-06-16 | Basf Aktiengesellschaft | Process for producing polyamides from aminonitriles |
DE19648503A1 (en) | 1996-11-22 | 1998-05-28 | Basf Ag | Flame retardant thermoplastic molding compounds |
DE19933901A1 (en) | 1999-07-22 | 2001-02-01 | Clariant Gmbh | Flame retardant combination |
EP1198491A1 (en) | 1999-07-30 | 2002-04-24 | Basf Aktiengesellschaft | Method for producing polyamides from dinitriles and diamines |
DE10313681A1 (en) | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Basf Ag | Process for the preparation of polyamides |
EP1788028A1 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-23 | EMS-Chemie AG | Reinforced polyamide moulding compositions |
EP1788029A1 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-23 | EMS-Chemie AG | Reinforced polyamide moulding compositions |
EP1788027A1 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-23 | EMS-Chemie AG | Reinforced polyamide moulding compositions |
EP1994075A2 (en) | 2006-03-08 | 2008-11-26 | Basf Se | Partially aromatic copolyamides with a high crystallinity |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
DIN 53195 |
DIN 66131 |
DIN EN 60695-2-13 |
IEC 60695-2-13 |
ISO 179-2/1 eA |
ISO 307 |
ISO 527-2:/1993 |
Underwriters Laboratories Inc. Standard of Safety, "Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances", S. 14 bis S. 18 Northbrook 1998 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111138850A (en) * | 2019-12-12 | 2020-05-12 | 金发科技股份有限公司 | Polyamide composite material and preparation method thereof |
WO2021114912A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 金发科技股份有限公司 | Polyamide composite material and method for preparation thereof |
CN111138850B (en) * | 2019-12-12 | 2021-08-13 | 金发科技股份有限公司 | Polyamide composite material and preparation method thereof |
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