DE19846051A1 - Karosserie-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone - Google Patents
Karosserie-Anbauteile auf Basis thermoplastischer PolyketoneInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft Karosserie-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone und deren Blends mit anderen Polymeren sowie die Verwendung von thermoplastischen Polyketonen zur Herstellung von Karosserie-Anbauteilen.
Description
Die Erfindung betrifft Karosserie-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone
und deren Blends mit anderen Polymeren sowie die Verwendung von thermopla
stischen Polyketonen zur Herstellung von Karosserie-Anbauteilen.
Aus Gestaltungs- und Kostengründen nimmt der Einsatz von Kunststoffen im
Außenbereich moderner Automobilkarossen immer mehr zu. Wagenfarbig lackierte
Kunststoffanbauteile gewinnen dabei zunehmend an Bedeutung. Kfz-Kunststoffan
bauteile (Kraftfahrzeug-Kunststoffanbauteile) ermöglichen gegenüber dem Einsatz
von Metall eine wesentlich größere Designfreiheit. Der Einsatz von Kunststoffan
bauteilen bietet insbesondere bei großflächigen Karosserieaußenteilen enorme
Kostenvorteile, die um so größer ausfallen, je kleiner die Stückzahl der Kfz-Serie ist.
Die Lackierung von Kfz-Kunststoffanbauteilen erfolgt überwiegend off-line, entwe
der bei einem Zulieferanten oder in einer Kunststofflackieranlage des Automobil
werkes. Offline lackierte Anbauteile werden in komplett lackiertem Zustand am
Ende der Erstlackierungsstraße an die Karosse montiert. Die off-line Lackierung hat
den Vorteil, maßgeschneiderte Lackaufbauten einsetzen zu können, welche in ihren
Eigenschaften spezifisch auf den Kunststoff und den Anwendungszweck zuge
schnitten sind. Die Auswahl der Kunststoffe aus dem Bereich der Thermoplaste ist
dabei nahezu unbeschränkt. Nachteile der off-line Lackierung sind jedoch die
Möglichkeit von Farbton- und Glanzabweichungen, hohe Lackmaterial-, Investitions-
und Betriebskosten, ein hoher Serviceaufwand und eine aufwendige Logistik.
Um die Nachteile der off-line-Lackierung zu überwinden, besteht die Möglichkeit,
Kunstoffanbauteile in den Karosserielackierprozeß einzuschleusen und teilweise oder
vollständig im Lackierprozeß der Karosserie mitzubeschichten. Bei dieser Art der
Integration des Kunststoffanbauteiles in den Lackierprozeß der Karosserie spricht
man von in-line bzw. on-line Lackierung.
Bei der in-line Lackierung werden Kunststoffanbauteile nach der Grundierung (zum
Beispiel: kathodische Elektrotauchlackierung) und vor oder nach der Füller-Applika
tion in die Erstlackierstraße eingeschleust. Das Kunststoffanbauteil muß bei dem in
line Verfahren gegebenenfalls mit elektrostatischen Auftragsverfahren lackierbar
sein. Dies wird durch Einsatz elektrisch leitfähiger Kunststoffe oder mit einer zum
Beispiel off-line lackierten Leitgrundierung erreicht. Für das Einbrennen des Füllers
und der nachfolgenden Lackschichten (im allgemeinen zunächst der Basis- und
anschließend der Klarlack) muß der Kunststoff des Kunststoffbauteils Temperaturen
bis zu 160°C für einige Zeit (z. B. 30 Minuten) unbeschadet überstehen. Nachteil des
in-line Verfahrens ist, daß eine separate Reinigung der Kunststoffanbauteile nötig ist.
Zudem birgt das Einschleusen der Kunststoffanbauteile nach der Grundierung in die
Lackierstraße eine Verschmutzungsgefahr.
Von on-line Lackierung spricht man, wenn der Anbau des Kunststoffanbauteiles an
die Karosse vor der Grundierung der Karosserie erfolgt und die Kunststoffanbauteile
den kompletten Prozeß der Erstlackierung durchlaufen. Bei der on-line Lackierung
findet also ein vollständiger Anlagendurchlauf des Kunstoffanbauteiles durch die
Lackierstraßen statt. Bei der on-line Lackierung wird die gesamte Karosserie mit den
bereits montierten bzw. auf Montagehaltern mitlaufenden Kunststoffanbauteilen
zunächst zum Beispiel in Tauchbädern entfettet, phosphatiert, grundiert (im allge
meinen durch kathodische Tauchlackierung) und die Grundierung bei Temperaturen
bis 230°C eingebrannt. Die weitere Lackierung erfolgt wie beim in-line Verfahren
beschrieben. Da bei dem on-line Verfahren das Einschleusen der Kunststoffan
bauteile zwischen zwei Lackierstationen entfällt, wird die Gefahr der Verschmutzung
verhindert. Aufgrund der direkten Montage ergeben sich gegenüber dem off-line und
in-line Verfahren deutliche Kostenvorteile. Die on-line Lackierung erfordert den
Einsatz von Kunststoffen, die Temperaturen von bis zu 230°C (im allgemeinen 160
bis 210°C) für einige Zeit (z. B. 30 Minuten) standhalten können. On-line geeignete
Kunststoffe, die nicht elektrisch leitfähig sind, benötigen gegebenenfalls eine
Vorbeschichtung mit einem elektrisch leitfähigen Primer.
Die Vorteile der Integration von Kfz-Anbauteilen in die Karosserielackierung sowohl
beim in-line, als auch beim on-line Lackierverfahren sind: Reduktion der Lackier
kosten, Vereinfachung der Lackierprozesse, bessere Farbton- und Effektüberein
stimmung zur Karosserie und einfachere Logistik.
Die Forderung beim in-line und on-line Verfahren nach einer hohen Wärmeformbe
ständigkeit in Kombination mit einer guten Tieftemperaturzähigkeit verbieten nahezu
allen kostengünstigen Thermoplasten die Integration in die Karosserielackierung.
Einarbeitung von Verstärkungsstoffen (zum Beispiel Glasfasern, Talkum, Kaolin,
Wollastonit) in Thermoplaste erhöht die Wärmeformbeständigkeit und reduziert den
Wärmekoeffizient, führt jedoch zu einem Verlust der Zähigkeit bei niedrigen
Temperaturen. Einarbeitung von Schlagzähmodifikatoren (zum Beispiel ABS-
Kautschuk, EPDM-Kautschuk) in Thermoplaste verbessert die Tieftemperatur
zähigkeit, führt jedoch zu einer unzureichenden Wärmeformbeständigkeit. Aus dem
Bereich der Thermoplaste sind lediglich Polyphenylenoxid/Polyamid-Blends
(PPO/PA), die die geforderte Wärmeformbeständigkeit aufweisen, von kommerziel
ler Bedeutung. PPO/PA-Blends werden zur Zeit hauptsächlich für Kotflügel
eingesetzt, die nach dem in-line oder on-line Verfahren lackiert werden. Nachteile
von PPO/PA-Blends sind jedoch Defizite in der Tieftemperaturzähigkeit und eine
hohe Wasseraufnahme. Die Wasseraufnahme führt zu Dimensionsänderungen und
beeinflußt die Eigenschaften der aufgebrachten Lackierung. Ein weiterer Nachteil ist,
daß sich PPO/PA-Blends aus einem amorphen und einem teilkristallinen Thermo
plasten zusammensetzen, die nicht gut mischbar sind. Um eine ausreichende
Phasenanbindung mit reproduzierbarer Phasenmorphologie zu erzielen und um
Entmischungsphänomene zu vermeiden, ist der Einsatz von Verträglichkeitsmachern
(Compatilizern) notwendig. Neben einer Kostenerhöhung führt die chemische und
physikalische Komplexität der PPO/PA-Blends unter Produktionsbedingungen zu
Problemen bei der Sicherstellung einer gleichbleibenden Produktqualität.
Es wurde nun gefunden, daß thermoplastische Polyketone und deren Blends mit
anderen Thermoplasten ein ideales Eigenschaftsprofil für in-line und on-line lackier
bare Kfz-Anbauteile zeigen. Bei Polyketonen handelt es sich um teilkristalline
Thermoplaste, die bei den auftretenden hohen Temperaturen des in-line und on-line
Lackierverfahrens eine ausreichende Steifigkeit, Wärmeformbeständigkeit und
Dimensionsstabilität aufweisen. Polyketone und deren Blends mit anderen Thermo
plasten zeichnen sich durch eine hervorragende Schlagzähigkeit bei tiefen Tem
peraturen aus und nehmen kaum Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Sie sind stabil
gegen Hydrolyse und zeigen eine sehr gute Treibstoffbeständigkeit und -barriere. Sie
zeigen sehr gutes Rückstellverhalten. Polyketone lassen sich halogen- und
phosphorfrei flammschützen. Sie basieren außerdem auf sehr preiswerten Rohstoffen
wie z. B. Kohlenmonoxid, Ethylen und Propylen.
Insbesondere weisen Polyketone und deren Blends mit anderen Thermoplasten eine
ausgezeichnete Eigenschaftskombination aus Wärmeformbeständigkeit und Tieftem
peratur-Schlagzähigkeit auf. Außerdem lassen sie sich mit üblichen Kunststoffver
arbeitungstechniken wie z. B. Spritzguß, Extrusion, Thermoformen und Tiefziehen,
Pressen, Schweißen und Prägen und Kombinationen der Techniken verarbeiten.
Gegenstand der Erfindung sind Kfz-Anbauteile bzw. Karosserie-Anbauteile auf Basis
thermoplastischer Polyketone.
Kfz-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone und gegebenenfalls deren
Blends mit anderen Thermoplasten sind vorzugsweise geeignet für in-line und on
line Lackierung. Insbesondere sinddiese Kfz-Anbauteile zur on-line-lackierung
einsetzbar.
Die thermoplastischen Polyketone können mit anderen Thermoplasten, thermoplasti
schen Elastomeren oder deren Mischungen als Blendpartner gemischt werden. Diese
thermoplastischen Formmassen, enthaltend thermoplastische Polyketone und andere
Blendpartner, eignen sich ebenfalls ausgezeichnet für Kfz-Anbauteile.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung von thermoplastischen
Polyketonen und deren Blends mit anderen Thermoplasten, thermoplastischen Ela
stomeren und deren Mischung zur Herstellung von Kfz-Anbauteilen bzw. Karosserie-
Anbauteilen.
Die thermoplastischen Polyketone haben eine lineare alternierende Struktur und ent
halten im wesentlichen 1 Molekül Kohlenmonoxid pro Molekül ungesättigtem Koh
lenwasserstoff. Geeignete ethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffe als Mono
mere zum Aufbau des Polyketonpolymeren haben bis zu 20 Kohlenstoffatome, vor
zugsweise bis zu 10 Kohlenstoffatome und sind aliphatisch wie beispielsweise Ethy
len und andere Olefine, z. B. Propylen, 1-Buten, 1-Isobutylen, 1-Hexen, 1-Octen und
1-Dodecen, oder sind arylaliphatisch und enthalten einen Arylsubstituenten an einem
Kohlenstoffatom der linearen Kette. Beispielhaft genannt werden für arylaliphatische
Monomere Styrol, α-Methylstyrol, p-Ethylstyrol und m-Isopropylstyrol.
Bevorzugte Polyketone sind Copolymere aus Kohlenmonoxid und Ethylen oder Ter
polymere aus Kohlenmonoxid, Ethylen und einem zweiten ethylenisch ungesättigten
Kohlenwasserstoff mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein α-Olefin
wie z. B. Propylen.
Besonders bevorzugt sind Terpolymere von wenigstens 2 Monomereinheiten, wovon
eine Ethylen und die andere ein zweiter Kohlenwasserstoff ist. Vorzugsweise werden
von dem zweiten Kohlenwasserstoff ungefähr 10 bis 100 Monomereinheiten einge
setzt.
Die Polymerkette des bevorzugten Polyketons wird durch die folgende Formel dar
gestellt
[CO(CH2CH2)]x[CO(G)]y (I)
wobei
G eine Monomereinheit auf Basis eines ethylenisch ungesättigten Kohlen wasserstoffs mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 10 C- Atomen, welche aufgrund der ethylenischen Doppelbindung polymerisiert ist und
das Verhältnis y : x nicht größer als ungefähr 0,5 ist.
y = 0 für Copolymere aus Kohlenmonoxid und Ethylen.
G eine Monomereinheit auf Basis eines ethylenisch ungesättigten Kohlen wasserstoffs mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 10 C- Atomen, welche aufgrund der ethylenischen Doppelbindung polymerisiert ist und
das Verhältnis y : x nicht größer als ungefähr 0,5 ist.
y = 0 für Copolymere aus Kohlenmonoxid und Ethylen.
Falls y von 0 verschieden ist, werden Terpolymere eingesetzt und die Einheiten
-CO-(CH2CH2)- und -CO-(G)- sind statistisch über die Polymerkette verteilt.
Das bevorzugte Verhältnis von y : x ist 0,01 bis 0,1.
Polyketone mit einem mittleren Molekulargewicht (Zahlenmittel) von ungefähr
1.000 bis 200.000, insbesondere 20.000 bis 90.000, bestimmt durch Gelpermeations
chromatographie, sind bevorzugt.
Zur weiteren Charakterisierung und zur Herstellung der Polyketone wird auf
US-A 5.166.252 verwiesen.
Es kann ein Polyketon oder ein Gemisch von Polyketonen eingesetzt werden.
Als Blendpartner seien beispielsweise genannt: Polyalkylenterephthalate, thermo
plastische Vinyl(co)polymere, Pfropfpolymere (z. B. ABS-Kautschuke, Acrylat
kautschuke), Polyolefine, thermoplastische Elastomere wie z. B. thermoplastische
Polyurethane, EP(D)M-Kautschuke, Polypropylen (PP)/EPDM-Kautschuke, Poly
phenylenether und deren Mischungen.
Polyalkylenterephthalate im Sinne der Erfindung sind Reaktionsprodukte aus aroma
tischen Dicarbonsäure oder ihren reaktionsfähigen Derivaten (z. B. Dimethylestern
oder Anhydriden) und aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen Diolen
und Mischungen dieser Reaktionsprodukte.
Bevorzugte Polyalkylenterephthalate lassen sich aus Terephthalsäure (oder ihren
reaktionsfähigen Derivaten) und aliphatischen oder cycloaliphatischen Diolen mit 2
bis 10 C-Atomen nach bekannten Methoden herstellen (Kunststoff-Handbuch, Bd.
VIII, S. 695 FF, Karl-Hanser-Verlag, München 1973).
Bevorzugte Polyalkylenterephthalate enthalten mindestens 80, vorzugsweise
90 Mol.-%, bezogen auf die Dicarbonsäure, Terephthalsäurereste und mindestens 80,
vorzugsweise mindestens 90 Mol.-%, bezogen auf die Diolkomponente, Ethylen
glykol- und/oder Propandiol-1,3- und/oder Butandiol-1,4-reste.
Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Terephthalsäureresten bis
zu 20 Mol-% Reste anderer aromatischer Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen
oder aliphatischer Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 C-Atomen enthalten, wie Reste von
Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbon
säure, Bernstein-, Adipin-, Sebacinsäure, Azelainsäure, Cyclohexandiessigsäure.
Die bevorzugten Polyalkylenterephthalate können neben Ethylen- bzw. Propan
diol-1,3- bzw. Butandiol-1,4-glykolresten bis zu 20 Mol.-% anderer aliphatischer
Diole mit 3 bis 12 C-Atomen oder cycloaliphatischer Diole mit 6 bis 21 C-Atomen
enthalten, z. B. Reste von Propandiol-1,3, 2-Ethylpropandiol-1,3, Neopentylglykol,
Pentandiol-1,5, Hexandiol-1.6, Cyclohexan-dimethanol-1,4, 3-Methylpentandiol-
2,4, 2-Methylpentandiol-2,4, 2,2,4-Trimethylpentandiol-1,3 und -1,6,2-Ethylhexan
diol-1,3 2,2-Diethylpropandiol-1,3, Hexandiol-2,5, 1,4-Di-(β-hydroxyethoxy)-
benzol, 2,2-Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-propan, 2,4-Dihydroxy-1,1,3,3-tetramethyl
cyclobutan, 2,2-bis-(3-β-hydroxyethoxyphenyl)-propan und 2,2-bis-(4-hydroxy
propoxyphenyl)-propan (DE-OS 24 07 674, 24 07 776, 27 15 932).
Die Polyalkylenterephthalate können durch Einbau relativ kleiner Mengen 3- oder 4-
wertiger Alkohole oder 3- oder 4-basischer Carbonsäure, wie sie z. B. in der
DE-OS 19 00 270 und der US-PS 3 692 744 beschrieben sind, verzweigt werden.
Beispiele für bevorzugte Verzweigungsmittel sind Trimesinsäure, Trimellitsäure, Tri methylolethan und -propan und Pentaerythrit.
Beispiele für bevorzugte Verzweigungsmittel sind Trimesinsäure, Trimellitsäure, Tri methylolethan und -propan und Pentaerythrit.
Es ist ratsam, nicht mehr als 1 Mol.-% des Verzweigungsmittels, bezogen auf die
Säurekomponente, zu verwenden.
Besonders bevorzugt sind Polyalkylenterephthalate, die allein aus Terephthalsäure
und deren reaktionsfähigen Derivaten (z. B. deren Dialkylestern) und Ethylenglykol
und/oder Propandiol-1,3 und/oder Butandiol-1,4 hergestellt worden sind (Poly
ethylen- und Polybutylentherephthalat), und Mischungen dieser Polyalkylen
terephthalate.
Bevorzugte Polyalkylenterephthalate sind auch Copolyester, die aus mindestens zwei
der obengenannten Säurekomponenten und/oder aus mindestens zwei der obenge
nannten Alkoholkomponenten hergestellt sind, besonders bevorzugte Copolyester
sind Poly-(ethylenglykol/butandiol-1,4)-terephthalate.
Die Polyalkylenterephthalate besitzen im allgemeinen eine intrinsische Viskosität
von ca. 0,4 bis 1,5, vorzugsweise 0,5 bis 1,3, jeweils gemessen in Phenol/o-Dichlor
benzol (1 : 1 Gew.-Teile) bei 25°C.
Thermoplastische Polyurethane im Sinne der Erfindung werden aus linearen
Polyolen, meist Polyester- oder Polyether-Polyolen, organischen Diisocyanaten und
kurzkettigen Diolen (Kettenverlängerern) aufgebaut. Zur Beschleunigung der Bildungs
reaktion können zusätzlich Katalysatoren zugesetzt werden. Die molaren Verhältnisse
der Aufbaukomponenten können über einen breiten Bereich variiert werden, wodurch
sich die Eigenschaften des Produkts einstellen lassen. Bewährt haben sich molare
Verhältnisse von Polyolen zu Kettenverlängerern von 1 : 1 bis 1 : 12. Hierdurch ergeben
sich Produkte im Bereich von 70 Shore A bis 75 Shore D. Der Aufbau der thermo
plastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren kann entweder schrittweise (Prepoly
merverfahren) oder durch die gleichzeitige Reaktion aller Komponenten in einer Stufe
erfolgen (one-shot-Verfahren). Beim Prepolymerverfahren wird aus dem Polyol und
dem Diisocyanat ein isocyanathaltiges Prepolymer gebildet, das in einem zweiten
Schritt mit dem Kettenverlängerer umgesetzt wird. Die TPU können kontinuierlich
oder diskontinuierlich hergestellt werden. Die bekanntesten technischen Herstellver
fahren sind das Bandverfahren und das Extruderverfahren.
Die thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethane sind erhältlich durch Umsetzung der
polyurethanbildenden Komponenten
- A) organisches Diisocyanat,
- B) lineares hydroxylterminiertes Polyol mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000,
- C) Diol- oder Diamin-Kettenverlängerer mit einem Molekulargewicht von 60 bis 500,
wobei das Molverhältnis der NCO-Gruppen in A) zu den gegenüber Isocyanat reakti
ven Gruppen in B) und C) 0,9 bis 1, 2 beträgt.
Als organische Diisocyanate A) kommen beispielsweise aliphatische, cycloalipha
tische, araliphatische, heterocyclische und aromatische Diisocyanate in Betracht, wie
sie in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, S. 75-136 beschrieben werden.
Im einzelnen seien beispielhaft genannt: aliphatische Diisocyanate, wie Hexamethylen
diisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate, wie Isophorondiisocyanat, 1,4-Cyclo
hexan-diisocyanat, 1-Methyl-2,4-cyclohexan-diisocyanat und 1-Methyl-2,6-cyclohe
xan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-Dicyclohexyl
methan-diisocyanat, 2,4'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat und 2,2'-Dicyclohexyl
methan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, aromatische Diiso
cyanate, wie 2,4-Toluylendiisocyanat, Gemische aus 2,4-Toluylendiisocyanat und 2,6-
Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiiso
cyanat und 2,2'-Diphenylinethandiisocyanat, Gemische aus 2,4'-Diphenylmethandiiso
cyanat und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, urethanmodifizierte flüssige 4,4'-Di
phenylmethandiisocyanate und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanate, 4,4'-Diisocyanato
diphenyl-ethan-(1,2) und 1,5-Naphthylendiisocyanat. Vorzugsweise verwendet werden
1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat,
Diphenylmethandiisocyanat-Isomerengemische mit einem 4,4'-Diphenylmethandiiso
cyanatgehalt von <96 Gew.-% und insbesondere 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und
1,5-Naphthylendiisocyanat. Die genannten Diisocyanate können einzeln oder in Form
von Mischungen untereinander zur Anwendung kommen. Sie können auch zusammen
mit bis zu 15 Gew.-% (berechnet auf die Gesamtmenge an Diisocyanat) eines Polyiso
cyanates verwendet werden, beispielsweise Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat oder
Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten.
Als Komponente B) werden lineare hydroxylterminierte Polyole mit einem Moleku
largewicht von 500 bis 5000 eingesetzt. Produktionsbedingt enthalten diese oft kleine
Mengen an nichtlinearen Verbindungen. Häufig spricht man daher auch von "im
wesentlichen linearen Polyolen". Bevorzugt sind Polyester-, Polyether-, Polycarbonat-
Diole oder Gemische aus diesen.
Geeignete Polyether-Diole können dadurch hergestellt werden, daß man ein oder
mehrere Alkylenoxide mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest mit einem
Startermolekül, das zwei aktive Wasserstoffatome gebunden enthält, umsetzt. Als
Alkylenoxide seien z. B. genannt: Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid, Epichlorhydrin und
1,2-Butylenoxid und 2,3-Butylenoxid. Vorzugsweise werden Ethylenoxid, Propylen
oxid und Mischungen aus 1,2-Propylenoxid und Ethylenoxid eingesetzt. Die Alkylen
oxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet
werden. Als Startermoleküle kommen beispielsweise in Betracht: Wasser, Amino
alkohole, wie N-Alkyl-diethanolamine, beispielsweise N-Methyl-diethanol-amin, und
Diole, wie Ethylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol.
Gegebenenfalls können auch Mischungen von Startermolekülen eingesetzt werden.
Geeignete Polyether-Diole sind ferner die hydroxylgruppenhaltigen Polymerisations
produkte des Tetrahydrofurans. Es können auch trifunktionelle Polyether in Anteilen
von 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die bifunktionellen Polyether, eingesetzt werden,
jedoch höchstens in solcher Menge, daß ein thermoplastisch verarbeitbares Produkt
entsteht. Die im wesentlichen linearen Polyether-Diole besitzen Molekulargewichte
von 500 bis 5000. Sie können sowohl einzeln als auch in Form von Mischungen unter
einander zur Anwendung kommen.
Geeignete Polyester-Diole können beispielsweise aus Dicarbonsäuren mit 2 bis 12
Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, und mehrwertigen Alko
holen hergestellt werden. Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: ali
phatische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure,
Azelainsäure und Sebacinsäure und aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure,
Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Dicarbonsäuren können einzeln oder als
Gemische, z. B. in Form einer Bernstein-, Glutar- und Adipinsäuremischung, verwendet
werden. Zur Herstellung der Polyester-Diole kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein,
anstelle der Dicarbonsäuren die entsprechenden Dicarbonsäurederivate, wie Carbon
säurediester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, Carbonsäureanhydride oder
Carbonsäurechloride zu verwenden. Beispiele für mehrwertige Alkohole sind Glykole
mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglykol, Diethylen
glykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, 2,2-Dimethyl-
1,3-propandiol, 1,3-Propandiol und Dipropylenglykol. Je nach den gewünschten Eigen
schaften können die mehrwertigen Alkohole allein oder gegebenenfalls in Mischung
untereinander verwendet werden. Geeignet sind ferner Ester der Kohlensäure mit den
genannten Diolen, insbesondere solchen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie 1,4-Butan
diol oder 1,6-Hexandiol, Kondensationsprodukte von Hydroxycarbonsäuren, beispiels
weise Hydroxycapronsäure und Polymerisationsprodukte von Lactonen, beispielsweise
gegebenenfalls substituierten Caprolactonen. Als Polyester-Diole vorzugsweise ver
wendet werden Ethandiol-polyadipate, 1,4-Butandiol-polyadipate, Ethandiol-1,4-butan
diol-polyadipate, 1,6-Hexandiol-neopentylglykol-polyadipate, 1,6-Hexandiol-1,4-
butandiol-polyadipate und Poly-caprolactone. Die Polyester-Diole besitzen Molekular
gewichte von 500 bis 5000 und können einzeln oder in Form von Mischungen unter
einander zur Anwendung kommen.
Als Kettenverlängerungsmittel C) werden Diole oder Diamine mit einem Molekular
gewicht von 60 bis 500 eingesetzt, vorzugsweise aliphatische Diole mit 2 bis 14
Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglykol, Dipropylen
glykol und insbesondere 1,4-Butandiol. Geeignet sind jedoch auch Diester der Tereph
thalsäure mit Glykolen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Terephthalsäure-bis
ethylenglykol oder Terephthalsäure-bis-1,4-butandiol, Hydroxyalkylenether des Hydro
chinons, wie z. B. 1,4-Di(-hydroxyethyl)-hydrochinon, ethoxylierte Bisphenole, (cyclo)-
aliphatische Diamine, wie z. B. Isophorondiamin, Ethylendiamin, 1,2-Propylen-diamin,
1,3-Propylen-diamin, N-Methyl-propylen-1,3-diamin, N,N'-Dimethyl-ethylendiamin
und aromatische Diamine, wie z. B. 2,4-Toluylen-diamin und 2,6-Toluylen-diamin, 3,5-
Diethyl-2,4-toluylen-diamin und 3,5-Diethyl-2,6-toluylen-diamin und primäre mono-,
di-, tri- oder tetraalkylsubstituierte 4,4'-Diaminodiphenylmethane. Es können auch Ge
mische der obengenannten Kettenverlängerer eingesetzt werden. Daneben können auch
kleinere Mengen an Triolen zugesetzt werden.
Weiterhin können in geringen Mengen auch übliche monofunktionelle Verbindungen
eingesetzt werden, z. B. als Kettenabbrecher oder Entformungshilfen. Beispielhaft
genannt seien Alkohole wie Oktanol und Stearylalkohol oder Amine wie Butylamin
und Stearylamin.
Zur Herstellung der thermoplastischen Polyurethane können die Aufbaukomponenten,
gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, Hilfsmitteln und Zusatzstoffen, in
solchen Mengen zur Reaktion gebracht werden, daß das Äquivalenzverhältnis von
NCO-Gruppen zur Summe der NCO-reaktiven Gruppen, insbesondere der OH-
Gruppen der niedermolekularen Diole/Triole und Polyole 0,9 : 1,0 bis 1,2 : 1,0, vorzugs
weise 0,95 : 1,0 bis 1,10 : 1,0 beträgt.
Geeignete Katalysatoren sind die nach dem Stand der Technik bekannten und üblichen
tertiären Amine, wie z. B. Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N-Methylmorpho
lin, N,N'-Dimethyl-piperazin, 2-(Dimethylamino-ethoxy)-ethanol, biazabicyclo-
(2,2,2)-octan und ähnliche sowie insbesondere organische Metallverbindungen wie
Titansäureester, Eisenverbindungen, Zinnverbindungen, z. B. Zinndiacetat, Zinndi
octoat, Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze aliphatischer Carbonsäuren wie Di
butylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat oder ähnliche. Bevorzugte Katalysatoren sind
organische Metallverbindungen, insbesondere Titansäureester, Eisen- oder Zinnverbin
dungen.
Es kann ein thermoplastisches Polyurethan oder ein Gemisch von thermoplastischen
Polyurethanen eingesetzt werden.
Die TPU können kontinuierlich im sogenannten Extruderverfahren, z. B. in einem
Mehrwellenextruder, hergestellt werden. Die Dosierung der TPU-Komponenten A), B)
und C) kann gleichzeitig, d. h. im one-shot-Verfahren, oder nacheinander, d. h. nach
einem Prepolymer-Verfahren, erfolgen. Dabei kann das Prepolymer sowohl batchweise
vorgelegt, als auch kontinuierlich in einem Teil des Extruders oder in einem separaten
vorgeschalteten Prepolymeraggregat hergestellt werden.
Polyolefine sind beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Poly-1-buten und Poly
methylpenten, die noch geringe Mengen an nicht konjugierten Dienen einpoly
merisiert enthalten können. Diese Polymere sind bekannt und in Roempp's Chemie
lexikon, 8. Auflage 1987, Bd. 5, S. 3307 und in der dort zitierten Literatur be
schrieben.
Als thermoplastische Vinyl(co)polymerisate sind Polymere von mindestens einem
Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile),
(Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester, ungesättigte Carbonsäuren sowie Derivate
(wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren geeignet. Vorzugsweise ge
eignet sind (Co)Polymerisate aus
- 1. D.1 50 bis 99, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kern substituierten Vinylaromaten wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol, p- Methylstyrol, p-Chlorstyrol) und/oder Methacrylsäure-(C1-C4)-Alkylester wie z. B. Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), und
- 2. D.2 1 bis 50, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile) wie Acrylnitril und Methacrylnitril und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1- C8)-Alkylester (wie z. B. Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat) und/oder ungesättigte Carbonsäuren (wie Maleinsäure) und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid).
Die (Co)Polymerisate C sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.
Besonders bevorzugt sind Copolymerisate aus D.1 Styrol und D.2 Acrylnitril.
Vorzugsweise sind weiterhin geeignet gegebenenfalls alkyl- und/oder halogen-kern
substituierte Polystyrole oder α-Methylpolystyrol.
Die (Co)Polymerisate sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymerisa
tion, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymeri
sation herstellen. Die (Co)Polymerisate besitzen vorzugsweise Molekulargewichte
Mw (Gewichtsmittel, ermittelt durch Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen
15 000 und 200 000.
Als Pfropfpolymerisate sind geeignet ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von
- 1. E.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf
- 2. E.2 95 bis 5, vorzugsweise 70 bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer Pfropfgrund lagen mit Glasübergangstemperaturen < 10°C, vorzugsweise < 0°C, beson ders bevorzugt < -20°C.
Die Pfropfgrundlage E.2 hat im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße (d50-
Wert) von 0,05 bis 5 µm.
Monomere E.1 sind vorzugsweise Gemische aus
- 1. E1.1 0 bis 99 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten Vinylaro maten (wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlor styrol) und/oder Methacrylsäure-(C1-C4)-Alkylester (wie z. B. Methylmeth acrylat, Ethylmethacrylat) und
- 2. E1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril) und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie z. B. Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat) und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren (beispiels weise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid).
Bevorzugte Monomere E.1.1 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere
Styrol, α-Methylstyrol und Methylmethacrylat, bevorzugte Monomere E.1.2 sind
ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid,
Methylacrylat und Methylmethacrylat.
Besonders bevorzugte Monomere sind E.1.1 Styrol und E.1.2 Acrylnitril.
Für die Pfropfpolymerisate geeignete Pfropfgrundlagen E.2 sind beispielsweise Dien
kautschuke, EP(D)M-Kautschuke, also solche auf Basis Ethylen/Propylen und
gegebenenfalls Dien, Acrylat-, Polyurethan-, Silikon-, Chloropren und Ethylen/Vi
nylacetat-Kautschuke.
Bevorzugte Pfropfgrundlagen E.2 sind Dienkautschuke (z. B. auf Basis Butadien,
Isopren etc.) oder Gemische von Dienkautschuken oder Copolymerisate von Dien
kautschuken oder deren Gemischen mit weiteren copolymerisierbaren Monomeren
(z. B. gemäß E.1.1 und E.1.2), mit der Maßgabe, daß die Glasübergangstemperatur
der Komponente E.2 unterhalb <10°C, vorzugsweise <0°C, besonders bevorzugt
<-10°C liegt.
Besonders bevorzugt ist reiner Polybutadienkautschuk.
Besonders bevorzugte Polymerisate sind z. B. ABS-Polymerisate (Emulsions-,
Masse- und Suspensions-ABS), wie sie z. B. in der DE-OS 20 35 390 (= US-PS
3 644 574) oder in der DE-OS 22 48 242 (= GB-PS 1 409 275) bzw. in Ullmann, En
zyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 19 (1980), S. 280 ff. beschrieben sind.
Die Pfropfpolymerisate werden durch radikalische Polymerisation, z. B. durch Emul
sions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, vorzugsweise durch
Emulsionspolymerisation hergestellt.
Geeignete Acrylatkautschuke gemäß E.2 der Polymerisate B sind vorzugsweise Poly
merisate aus Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen
auf E.2 anderen polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den
bevorzugten polymerisierbaren Acrylsäureestern gehören C1-C8-Alkylester, beispiels
weise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester; Halogenalkylester,
vorzugsweise Halogen-C1-C8-alkyl-ester, wie Chlorethylacrylat sowie Mischungen
dieser Monomeren.
Zur Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppel
bindung copolymerisiert werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere
sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter
einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4
OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie z. B. Ethylenglykoldimethacrylat, Allyl
methacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, wie z. B. Trivinyl-
und Triallylcyanurat; polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Di- und Trivinylben
zole; aber auch Triallylphosphat und Diallylphthalat.
Bevorzugte vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacry
lat, Diallylphthalat und heterocyclische Verbindungen, die mindestens 3 ethylenisch
ungesättigte Gruppen aufweisen.
Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind die cyclischen Monomere Trial
lylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triacryloylhexahydro-s-triazin, Triallylbenzole. Die
Menge der vernetzten Monomere beträgt vorzugsweise 0,02 bis 5, insbesondere 0,05
bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfgrundlage B.2.
Bei cyclischen vernetzenden Monomeren mit mindestens 3 ethylenisch ungesättigten
Gruppen ist es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% der Pfropfgrundlage B.2 zu
beschränken.
Bevorzugte "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die
neben den Acrylsäureestern gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage B.2
dienen können, sind z. B. Acrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl-
C1-C6-alkylether, Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als
Pfropfgrundlage B.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von minde
stens 60 Gew.-% aufweisen.
Weitere geeignete Pfropgrundlagen gemäß E.2 sind Silikonkautschuke mit pfropfak
tiven Stellen, wie sie in den DE-OS 37 04 657, DE-OS 37 04 655, DE-OS 36 31 540
und DE-OS 36 31 539 beschrieben werden.
Der Gelgehalt der Pfropgrundlage E.2 wird bei 25°C in einem geeigneten Lösungs
mittel bestimmt (M.Hoffmann, H.Krömer, R.Kuhn, Polymeranalytik I und II,
Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen
jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung
(W.Scholtan, H.Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-1796)
bestimmt werden.
Polyphenylenether im Sinne der vorliegenden Erfindungsind beispielsweise in
EP-A 164 767 beschrieben.
Füll- und Verstärkungsstoffe, insbesondere mineralische Füllstoffe, können den
Polyketonen bzw. Polyketon-Blends zugemischt werden. Als Füll- und Verstär
kungsstoffe können z. B. Kaolin, Talkum, Wollastonit, Glasfasern (einschließlich
Langglas- und Endlosglasfasern und Glasgewebe und Glasmatten), Glaskugeln,
Calciumcarbonat, Kohlenstoffasern, Aramidfasern oder Glimmer, Naturfasern oder
Mischungen davon eingesetzt werden.
Die Füllstoffe werden üblicherweise in einer Menge bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise
5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt.
Die Formmassen aus Polyketon und Polyketon-Blends können übliche Additive wie
Gleit- und Entformungsmittel, Nukleierungsmittel, Antistatika, Stabilisatoren sowie
Farbstoffe und Pigmente enthalten.
Um leitfähige Formmassen zu erhalten, können leitfähige Ruße, Carbonfibrillen,
Graphit, leitfähige Polymere, Metallfasern sowie andere übliche Additive zur
Erhöhung der Leitfähigkeit zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Kfz-Anbauteile bzw. Karosserieaußenteile aus Polyketon
oder Polyketon-Blends werden durch übliche Kunststoff-Verarbeitungstechniken wie
zum Beispiel Spritzguß, Extrusion, Thermoformen, Tiefziehen, Pressen, Schweißen,
Prägen, Sintern, Blasformen, Gasinjektionstechnik oder einer Kombination dieser
Techniken hergestellt.
Dazu wird das Polyketon gegebenenfalls mit dem(n) Blendpartner(n) und
gegebenenfalls mit üblichen Füll-, Verstärkungsstoffen und/oder Additiven in be
kannter Weise vermischt und entweder als solches Gemisch direkt zur Herstellung
eines Halbzeuges (zum Beispiel Platten, Folien, Profile) bzw. der erfindungsgemäßen
Formteile (Kfz-Anbauteiles) mit üblichen Kunststoff-Verarbeitungstechniken ver
wendet oder bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise 200-350°C, in üblichen
Aggregaten wie zum Beispiel Extrudern, Innenknetern, Doppelwellenschnecken zu
thermoplastischen Formmassen schmelzcompoundiert und anschließend zum Bei
spiel granuliert. Das Granulat aus Polyketon bzw. Polyketon-Blends wird mit
üblichen Kunststoff-Verarbeitungstechniken wie bereits aufgezählt zu Halbzeugen
(zum Beispiel Platten, Folien, Profile) bzw. den erfindungsgemäßen Formteilen (Kfz-
Anbauteile) weiterverarbeitet. Die Halbzeuge werden durch übliche Techniken wie
zum Beispiel Thermoformen zu den erfindungsgemäßen Kfz-Anbauteilen weiter
verarbeitet.
Die erfindungsgemäßen Kfz-Anbauteile aus Polyketon bzw. Polyketon-Blends
können sich auch im Verbund mit weiteren Werkstoffen wie zum Beispiel Metall
oder Kunststoff befinden. Nach der Lackierung der Kfz-Anbauteile können sich die
Lackschichten direkt auf den Formmassen aus Polyketon bzw. Polyketon-Blends
und/oder auf den im Verbund eingesetzten Werkstoffen befinden.
Die Mischungen aus Polyketon, Blendpartner(n), Füll-, Verstärkungsstoffen und/oder
Additiven, bzw. die erfindungsgemäßen Formmassen aus Polyketon oder Polyketon-
Blends bzw. die Halbzeuge aus Polyketon oder Polyketon-Blends können auch durch
übliche Techniken zum Verbinden und Zusammenfügen mehrerer Komponenten
oder Teile wie zum Beispiel Coextrusion, Folienhinterspritzen, Sandwich-Spritz
gießen, Hinterpressen, Hinterprägen, Umspritzen von Einlegeteilen, Mehrkompo
nenten-Spritzgießen, Schweißen, Pressen, Kleben, Verschmelzen, Verschrauben oder
Klammern im Verbund mit anderen Werkstoffen oder sich selbst für die Herstellung
von Kfz-Anbauteile eingesetzt werden.
Als Kfz-Anbauteile werden vorzugsweise genannt Kotflügel, Stoßfänger, Rück
wandtür, Kofferraumdeckel, Seitentürverkleidung, Motorhaube, Autodach, Kühler
grill, Außenspiegel, Stoßfänger.
Die folgenden Komponenten werden in den Beispielen verwendet
- A) Polyketon:
Linear alternierendes Terpolymer aus Kohlenmonoxid, Ethylen und Propylen, (Carilon® DP 1000, Shell International Chemicals Ltd., London, UK) - B) Polyketon/ABS:
95 Gew.-% Carilon® DP und 5% ABS
Polyketon:
Carilon® DP 1000, Shell Int. Chem. Ltd.
ABS-Pfropfkautschuk:
Durch Kaliumpersulfat-initiierte Emulsionspolymerisation unter Verwendung eines Kautschukgemisches (50 Gew.-% eines in Latexform vorliegenden Kautschukes (Polybutadien) mit einem mittleren Teilchendurchmesser d50 von 280 um und einem Gelgehalt von 53 Gew.-% und 50 Gew-% eines in Latexform vorliegenden Kautschuks (Polybutadien) mit einem mittlerem Teilchendurchmesser d50 von 420 nm und einem Gelgehalt von 85 Gew.-%) hergestellter Propfkautschuk mit einem Kautschukgehalt von 50 Gew.-% und 50 Gew.-% einer Propfhülle aufgebaut durch Pfropfpolymerisation eines Gemischs aus 27% Gew.-Teilen Acrylnitril und 73 Gew.-Teilen Styrol.
Das Mischen des Polyketons und des Kautschukes erfolgte auf einem Extruder des Typs ZSK32 bei 220-240°C. - C) Polyketon TPU:
95 Gew. = % Carilon® DP und 5 Gew.-% TPU
Polyketon:
Carilon© DP (siehe A)
Thermoplastisches Polyurethan (TPU):
Desmopan® 385, Bayer AG, Leverkusen, Deutschland (auf Basis, Poly-butandiol-1,4-adipat, Butandiol-1,4, Methylendiphenyldiiso cyanat)
das Mischen des Polyketons und des TPU erfolgte auf einem Extruder des Typs ZSK 32/l bei 220 bis 240°C. - D) PBT:
Pocan®B1300, Bayer AG, Leverkusen, Deutschland. - E) PPO/PA (ein Polyphenylenether/Polyamid-Blend):
Noryl® GTX 964, General Electric Plastic, Pittsfield, USA. - F) schlagzäh modifiziertes Blend
Pocan KU 2-7912, Bayer AG, Leverkusen, Deutschland.
Die für die Prüfungen benötigten Formkörper werden auf einer Spritzgußmaschine
des Typs Arburg 320-210-500 bei den von den Thermoplast-Herstellern empfohlenen
Masse- und Werkzeugtemperaturen hergestellt.
Die dynamisch mechanische Messung des komplexen Schubmoduls wird im Tor
sionsschwingversuch in Abhängigkeit von der Temperatur mit einer Meßfrequenz
von 1 Hz an 80.10.4 mm3 Prüfstäben mit einem RDS II Gerät der Fa. Rheometrics
gemessen. Der Schubmodul G' macht eine Aussage über die Steifigkeit und dient als
Maß für die Wärmeformbeständigkeit und Dimensionsstabilität. Ein Schubmodul G'
von ca. 80 = 100 MPa bei der entsprechenden Lack-Einbrenntemperatur gilt als aus
reichend, um Kfz-Anbauteile ohne Verformung lackieren zu können.
Das Verhalten bei Stoßbeanspruchung im biaxialem Durchstoßversuch wird an 60
mm Rundscheiben mit 3 mm Dicke nach ISO 6603-2 untersucht.
Der Elastizitätsmodul wird im Zugversuch nach ISO 527.2 an Schulterstäben gemes
sen.
Die Lackierbarkeit wurde nach dem Fachmann bekannten Standardmethoden unter
sucht.
Die Oberfläche der Formteile wurde visuell beurteilt.
Bei Polyketon und PBT handelt es sich um teilkristalline Thermoplaste. Obwohl die
Glasübergangstemperatur von Polyketon mit ca. 12°C unterhalb von Raumtempera
tur liegt, ist die Steifigkeit (Schubmodul) bei hohen Temperaturen wesentlich höher
als die von PBT und anderen vergleichbaren teilkristallinen Thermoplasten. Polyke
ton weist daher im Gegensatz zu anderen typischen teilkristallinen Thermoplasten
eine ausreichende Wärmeformbeständigkeit für in-line und on-line lackierbare Kfz.-
Anbauteile auf. Im Vergleich zu PBT und PPO/PA-Blends, zeigt Polyketon mit
einem Zäh-/Sprödübergang von ca. -30°C eine deutlich bessere Tieftemperatur
schlagzähigkeit. Bei dem schlagzähmodifizierten PC/PBT-Blend handelt es sich um
ein typisches Blendsystem für off-line lackierbare Kfz-Anbauteile sehr guter Tief
temperaturzähigkeit aber für in-line oder on-line Lackierung völlig unzureichender
Wärmeformbeständigkeit. Die Beispiele Polyketon/ABS und Polyketon/TPU zeigen,
daß die günstigen Eigenschaften von Polyketonen für in-line und on-line lackierbare
Anbauteile auch in Polyketon-Blends erhalten bleiben.
Claims (6)
1. Kfz-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone.
2. Kfz-Anbauteile auf Basis thermoplastischer Polyketone und deren Blends mit
anderen Thermoplasten ausgewählt aus mindestens einem aus der Gruppe der
Polyalkylenterephthalate, thermoplastische Vinyl(co)polymere, Pfropfpoly
mere, Polyolefine und/oder thermoplastischen Elatomeren.
3. In-line lackierbare Kfz-Anbauteile gemäß Anspruch 1 und 2.
4. On-Line lackierbare Kfz-Anbauteile gemäß Anspruch 1 und 2.
5. Kfz-Anbauteile gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
thermoplastischen Polyketone und deren Blends Füll- und/oder Verstärkungs
stoffe und gegebenenfalls Additive ausgewählt aus mindestens einem der
Gruppe der Gleit- und Entformungsmittel, Nukleierungsmittel, Antistatika,
Stabilisatoren sowie Farbstoffe und Pigmente sowie Additive zur Erhöhung
der Leitfähigkeit enthalten.
6. Verwendung von thermoplastischen Polyketonen, gegebenenfalls in
Abmischung mit anderen Thermoplasten und weiteren Zusatzstoffen zur
Herstellung von Kfz-Anbauteilen.
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