DE2819517A1 - Synthetic resin mixture containing a partially hydrogenated block copolymer - Google Patents
Synthetic resin mixture containing a partially hydrogenated block copolymerInfo
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Description
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1A-50 8251A-50 825
Anmelder: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Carel van Bylandtlaan 30, Ben Haag NiederlandeApplicant: SHELL INTERNATIONAL RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Carel van Bylandtlaan 30, Ben Haag The Netherlands
Titel: Kunstharzgemiscli mit einem Gehalt an einem teilweise hydrierten BlockcopolymerenTitle: Synthetic resin mixture containing a partially hydrogenated block copolymer
809845/0999809845/0999
ΙΠί. ING. V. WUKSTIIO KK .ΙΠί. ING. V. WUKSTIIO KK.
I)R-K. ν. ΓΙίΟΙΙΜΛΝΝ . I)Il. IN(J. I). IiKIIKIONS DIIM,. INC. 11.(.1OHTZI) RK. ν. ΓΙίΟΙΙΜΛΝΝ. I) Il. IN (J. I). IiKIIKIONS DIIM ,. INC. 11. (. 1 OHTZ
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1Α-50 8251-50 825
Anmelder: Shell Int.Applicant: Shell Int.
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf Kunstharzgemische mit einem Gehalt an einem partiell hydrierten Blockcopolymeren, das sich zusammensetzt aus mindestens zwei Endblöcken A ^The invention relates to synthetic resin mixtures containing a partially hydrogenated block copolymer which is composed of at least two end blocks A ^
enen
einem Monoalkenylaren-Polymer mit einem mittleren Molekulargewicht von 5 000 bis 125 000 und mindestens einem Zwischenblock B aus dem Polymer eines konjugierten Diens mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 300 000; in dema monoalkenyl arene polymer with an average molecular weight from 5,000 to 125,000 and at least one intermediate block B of the polymer of a conjugated diene with a average molecular weight from 10,000 to 300,000; by doing
pnpn
Block-Copolymer stellen die endständigen Polymerblb'cke A 8 bis 55 Gew.-^ dar und nicht mehr als 25 f<> der Aren-Doppelbindungen der Polymerblöcke A und mindestens 80 % der aliphatischen Doppelbindungen der Polymerblöcke B sind durch Hydrieren reduziert worden.Block copolymer provide the terminal Polymerblb'cke A 8 to 55 wt .- ^ represents and not more than 25 f <> of the arene double bonds of the polymer blocks A and at least 80% of the aliphatic double bonds of the polymer blocks B have been reduced by hydrogenation.
In Technik und Industrie verwendbare thermoplastische Harze, auch als "Industrie-Thermoplasten" (Engineering thermoplastic resins) bezeichnet, sind eine Gruppe von Polymeren, die sich als technische Baustoffe bewährt haben, da bei ihnen gewisse Eigenschaften, wie Festigkeit, Steifheit, Stoß- und Schlagfestigkeit und Dimensionsstabilität über längere Zeit in einem günstigen Gleichgewicht stehen. Solche "Industrie-Thermoplasten" sind besonders geeignet als Ersatz für Metalle, da sie viel leichter sind als diese, was oft, insbesondere im Automobilbau, von Vorteil ist.Thermoplastic resins that can be used in technology and industry, also called "industrial thermoplastics" (Engineering thermoplastic resins) are a group of polymers that have proven themselves as technical building materials, as they have certain Properties such as strength, stiffness, shock and impact resistance and dimensional stability over a long period of time be in a favorable equilibrium. Such "industrial thermoplastics" are particularly suitable as a substitute for metals, because they are much lighter than these, which is often an advantage, especially in automotive engineering.
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&098A5/0999& 098A5 / 0999
1A-50 8251A-50 825
Ein einziges thermoplastisches Harz v/eist manchmal nicht diejenige Kombination von Eigenschaften auf, die für einen bestimmten Anwendungszweck wünschenswert ist und es besteht Interesse daran, diesen Nachteil auszugleichen. Ein besonders naheliegender Weg besteht darin, zwei oder mehrere Polymere (von denen jedes einzelne die gewünschten Eigenschaften aufweist) zusammenzumischen, so daß man ein Material mit der gewünschten Kombination von Eigenschaften erhält. Dies kann in gewissen Fällen von Erfolg sein, z.B. bei der Verbesserung der Schlag- und Stoßfestigkeit von thermoplastischen Harzen, wie Polystyrol, Polypropylen und Polyvinylchlorid, wobei man für diesen Zweck besondere Mischverfahren oder Zusätze verwendet. Im allgemeinen ist jedoch das Vermischen von thermoplastischen Harzen kein erfolgversprechender Weg, wenn es sich darum handelt, in einem einzigen Werkstoff die jeweils wünschenswerten Eigenschaften von zwei oder mehr Polymeren zu kombinieren. Es zeigte sich im Gegenteil oft genug, daß das Vermischen dazu führt, daß sich die jeweiligen Schwächen der Einzelbestandteile vereinigen, so daß man ein für die Praxis uninteressantes und wertloses Material erhält. Die Gründe hierfür sind durchaus bekannt und bestehen teilweise darin, daß, wie die Thermodynamik lehrt, die meisten Polymeren nicht miteinander vermischbar sind, obgleich durchaus einige Ausnahmen von dieser Regel bekannt sind. Dazu kommt noch, daß die meisten Polymeren schlecht aneinander haften. Das führt dazu, daß die Berührungsflächen zwischen den Bestandteilen des Gemisches (aufgrund von deren Unvermischbarkeit) in den Gemischen Bezirke von besonderer Schwäche darstellen, in denen allzu leicht Sprünge und Risse auftreten, die die mechanischen Eigenschaften des Gemisches beeinträchtigen. Man sagt daher von den meisten Polymerpaaren, daß sie "unverträglich" seien. In manchen Fällen bedeutet Verträglichkeit soviel wie Mischbarkeit, jedoch wird der Ausdruck Verträglichkeit hier in einem allgemeineren Sinn verwendet, und bedeutet die Möglichkeit, zv/ei Polymere so miteinander zu kombinieren, daß ihre Eigenschaften verbessert werden, ohne daß damit unbedingt eine echte Vermischbarkeit gemeint ist.A single thermoplastic resin sometimes does not have the combination of properties required for one certain application is desirable and there is interest in compensating for this disadvantage. A special one the obvious way is to use two or more polymers (each of which has the desired properties) to mix together so that a material having the desired combination of properties is obtained. This can be successful in certain cases, e.g. in improving the impact and shock resistance of thermoplastic resins, such as polystyrene, polypropylene and polyvinyl chloride, using special mixing methods or additives for this purpose. In general, however, the blending of thermoplastic resins is not a promising route when it is It is all about the desirable properties of two or more polymers in a single material to combine. On the contrary, it has been shown often enough that the mixing leads to the respective weaknesses unite the individual components, so that one obtains a material that is of no interest and worthless in practice. the The reasons for this are well known and are in part that, as thermodynamics teaches, most polymers cannot be mixed with one another, although there are quite a few exceptions to this rule. In addition, there is that most polymers adhere poorly to one another. This leads to the fact that the contact surfaces between the components of the Mixtures (due to their immiscibility) in the mixtures represent areas of particular weakness in which too easily cracks and cracks occur, which affect the mechanical properties of the mixture. It is therefore said of most polymer pairs that they are "incompatible". In some cases compatibility means miscibility, however, the term compatibility is used here in a more general sense, meaning the possibility of To combine polymers with one another in such a way that their properties are improved without necessarily having to do so a real miscibility is meant.
809845/0999809845/0999
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1A-5Q .825.1A-5Q .825.
Eine Methode, mit deren Hilfe sich dieses Problem bei Polymergemischen umgehen läßt, besteht darin, daß man die beiden Polymeren dadurch verträglich macht, daß man eine dritte Komponente zumischt, die oft als Mittel zum Verträglichmachen bezeichnet wird und gegenüber den beiden zu vermischenden Polymeren eine wechselseitige Löslichkeit aufweist. Beispiele für derartige dritte Komponenten sind gewisse Block- oder Pfropfeopolymere. Aufgrund der erwähnten Eigenschaft setzt sich dieser Vermittler an der Berührungsfläche zwischen den beiden Polymeren fest und verbessert die gegenseitige Adhäsion und damit die Stabilität des Produktes gegen eine, grobe Phasentrennung außerordentlich.One method that helps address this problem with polymer blends bypassing consists in making the two polymers compatible by using a third Component, which is often referred to as a compatibilizing agent and opposite the two to be mixed Polymer has a mutual solubility. Examples of such third components are certain Block or graft copolymers. Because of the property mentioned This mediator attaches itself to the interface between the two polymers and improves the mutual Adhesion and thus the stability of the product against a coarse phase separation are extraordinary.
Demgegenüber eröffnet die Erfindung eine Möglichkeit, Gemische aus mehreren Polymeren zu stabilisieren, die unabhängig ist von den oben erwähnten Mitteln zur Erhöhung der Verträglichkeit und nicht durch die Notwendigkeit eingeschränkt .wird, Stoffe mit zweiseitigen Löslichkeitseigenschaften zu verwenden. Die für diesen Zweck zu verv/endenden erfindungsgemäßen Stoffe sind besondere Blockcopolymerisate, bei denen die Möglichkeit einer in der Wärme umkehrbaren (thermisch reversiblen) Selbstvernetzung besteht. Ihre erfindungsgemäße Wirkung entspricht nicht der bei der üblichen Methode zur Verbesserung der Verträglichkeit angestrebten, und dies zeigt sich schon durch die ganz allgemeine Fähigkeit dieser Stoffe, für einen weiten Bereich von Gemischen gleichmäßig Komponenten darzustellen, welche den bisher immer gestellten Anforderungen an die Löslichkeit nicht entsprechen.In contrast, the invention opens up a possibility of stabilizing mixtures of several polymers, which is independent of the above-mentioned means for increasing the compatibility and not restricted by the need to use substances with bilateral solubility properties. The substances according to the invention to be used for this purpose are special block copolymers in which there is the possibility of heat- reversible (thermally reversible) self-crosslinking. Their effect according to the invention does not correspond to that sought in the usual method of improving compatibility, and this is shown by the very general ability of these substances to uniformly represent components for a wide range of mixtures which do not meet the requirements of solubility that have always been made up to now .
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung ein Kunstharzgemisch mit einem Gehalt "an einem teilweise hydrierten Blockcopolymer, welch letzteres mindestens zwei Endblocke A aus einem Monoalkenylaren-Polymer mit einem mittleren Molekulargewicht von 5 000 bis 125 000 und mindestens einen Zwischenblock B aus einem Polymer eines konjugierten Diens mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 300 000 umfaßt; in den erfindungsgemäßen Kunstharzgemischen stellen die endständigenAs already mentioned, the invention relates to a synthetic resin mixture with a content "of a partially hydrogenated block copolymer, the latter having at least two end blocks A from one Monoalkenyl arene polymer with an average molecular weight of 5,000 to 125,000 and at least one intermediate block B. comprised of a polymer of a conjugated diene having an average molecular weight of 10,000 to 300,000; in the invention Synthetic resin mixtures represent the terminal ones
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1A-5© -82-5-1A-5 © -82-5-
2S19517 2S1 9517
Polymerblocks A 8 bis 55 Gew.-^ des Blockeopolymeien dar und es sind nicht mehr als 25 °/o der Aren-Doppelbindungen in den Polymerblöcken A und mindestens 80 "/> der aliphatischen Doppelbindungen in den Polymerblöckgn B durch Hydrieren reduziert; gekennzeichnet sind die erfindungsgemäßen Kunstharzgemische durch folgende Bestandteile:The polymer block A 8 to 55 wt .- ^ of Blockeopolymeien represents and 25 of the arene double bonds ° / o in the polymer blocks A and at least 80 "/> of the aliphatic double bonds in the Polymerblöckgn B reduced by hydrogenating no more than; are in the Synthetic resin mixtures according to the invention by the following components:
a) 4 bis 40 Gew.-Teile an partiell hydriertem Blockcopolymer; a) 4 to 40 parts by weight of partially hydrogenated block copolymer;
b) ein halogeniertes thermoplastisches Polymer mit einer allgemein kristallinen Struktur und einem Schmelzpunkt über 12O0C;b) a halogenated thermoplastic polymer having a generally crystalline structure and a melting point above 12O 0 C;
c) 5 bis 48 Gew.-Teile, an mindestens einem verschiedenartigen thermoplastischen Industriekunstharz, das gewählt wurde aus der Gruppe der Polyamide, Polyolefine, thermoplastischen Polyester, Poly(aryläther), PoIy-(arylsulfone), Polycarbonate, Acetalharze, thermoplastischen Polyurethane und Nitrilharze,c) 5 to 48 parts by weight of at least one of different types thermoplastic industrial synthetic resin, which was chosen from the group of polyamides, polyolefins, thermoplastic polyester, poly (aryl ether), poly (aryl sulfone), polycarbonate, acetal resin, thermoplastic Polyurethanes and nitrile resins,
wobei das Gewichtsverhältnis des halogenieren thermoplastischen Polymeren zu dem verschiedenartigen thermoplastischen Industriekunstharz größer als 1 : 1 ist, so daß ein Polymergemisch gebildet wird, worin mindestens zwei der Polymere mindestens teilweise kontinuierliche, ineinandergreifende Netzwerke bilden.being the weight ratio of the halogenating thermoplastic Polymers to the various thermoplastic industrial synthetic resin is greater than 1: 1, so that a polymer mixture wherein at least two of the polymers are at least partially continuous, interlocking Build networks.
Das betreffende erfindungsgemäße Blockeopolymer wirkt dabei als mechanischer oder struktureller Stabilisator, .der die verschiedenen Polymernetzstrukturen verknüpft und die spätere Trennung der Polymeren bei der Verarbeitung und dem eigentlichen Gebrauch verhindert. Die resultierende Struktur des Polymergemisches ist genauer so zu definieren, daß es sich um mindestens zwei teilweise kontinuierliche, ineinandergreifende bzw. miteinander verknüpfte Netzwerke handelt. Es liegt also ein in seinen Dimensionen stabiles Polymergemisch vor, das sich aufgrund seiner Struktur weder bei der Extrusion noch bei dem anschließenden Gebrauch in Einzelschichten auftrennt«The block copolymer according to the invention in question acts here as a mechanical or structural stabilizer that links the various polymer network structures and the later Prevents separation of the polymers during processing and actual use. The resulting structure of the polymer mixture is to be defined more precisely in such a way that there are at least two partially continuous, interlocking or interlocking ones linked networks. So there is a polymer mixture which is stable in its dimensions and which is due to its structure does not separate into individual layers either during extrusion or during subsequent use «
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3Λ-5Ο- 8253Λ-5Ο- 825
. 2S19517. 2S19517
Damit stabile Gemische entstehen, müssen mindestens zwei der Polymeren ein mindestens teilweise kontinuierliches Netzwerk aufweisen, wobei die beiden Netzwerke ineinandergreifen bzw. miteinander verknüpft sind. Vorzugsweise hat das Blockcopolymer und mindestens eines der anderen Polymeren eine teilweise kontinuierliche, ineinandergreifende Netzstruktur· Im Idealfall wurden sämtliche Polymeren als vollständig kontinuierliche Netzwerke vorliegen, die miteinander verknüpft sind. Mit einem teilweise kontinuierlichen Netzwerk ist gemeint, daß ein Teil des Polymers eine fortlaufende netzförmige Struktur aufweist, während der andere Teil als disperse Phase vorliegt. Vorzugsweise ist der Hauptteil, d.h. mehr als 50 Gew.-$, des Netzwerkes kontinuierlich, d.h. in sich zusammenhängend. Wie ohne weiteres einzusehen ist, kann die Struktur der Gemische sehr verschieden sein, da die Struktur des Polymers im Gemisch entweder völlig kontinuierlich, völlig dispers oder teilweise kontinuierlich und teilweise dispers sein kann. Außerdem kann die disperse Phase des einen Polymers in einem zweiten Polymer und nicht in einem dritten Polymer verteilt sein. Um einige dieser Strukturmöglichkeiten zu zeigen, sind unten die verschiedenen möglichen Kombinationen von PoIy-.merstrukturen aufgeführt, wobei sämtliche Strukturen keine Teilstrukturen, sondern vollständige Strukturen sind. Dabei sind drei Polymere (A, B und C) beteiligt. Der Index "G" bedeutet eine kontinuierliche Struktur, während der Index "djj eine disperse Struktur bedeutet. Die Bezeichnung "AB" bedeutet also, daß das Polymer A sich fortlaufend mindern Polymer B a-bweohsel-t und die Bezeichnung "B = C" bedeutet, daß das Polymer B im Polymer C dispergiert ist usw.In order for stable mixtures to arise, at least two of the polymers must have an at least partially continuous network have, the two networks interlocking or being linked to one another. Preferably the block copolymer has and at least one of the other polymers has a partially continuous, interlocking network structure Ideally, all of the polymers were considered to be completely continuous There are networks that are interlinked. A partially continuous network means that part of the polymer has a continuous reticulate structure, while the other part as a disperse phase is present. Preferably the major part, i.e. greater than 50% by weight, of the network is continuous, i.e., self-contained. As is readily apparent, the structure of the mixtures can be very different because of the structure of the polymer in the mixture either completely continuously, completely disperse or partially continuous and partially disperse can be. In addition, the disperse phase of one polymer can be in a second polymer and not in a third polymer be distributed. To show some of these structural possibilities, below are the various possible combinations of poly-mer structures listed, whereby all structures are not partial structures, but complete structures. Included three polymers (A, B and C) are involved. The subscript "G" means a continuous structure, while the subscript "djj means a disperse structure. The term "AB" means so that the polymer A continuously decrease polymer B a-bweohsel-t and the designation "B = C" means that that Polymer B is dispersed in polymer C, etc.
AcB AdB AcB BdA A c B A d B A c B B d A
£09845/0999£ 09845/0999
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Mit Hilfe der Erfindung läßt sich eine Art physikalischer Eigenschaften in dem Kunstharzgemisch verbessern ohne daß eine andere physikalische Eigenschaft merklich verschlechtert wird. In der Vergangenheit war dies nicht immer möglich. Beispielsweise mußte man in der Vergangenheit erwarten, daß man bei Zugabe eines amorphen Kautschuks wie Äthylen-Prοpylenkautschuk zu einem thermoplastischen Polymeren, um dessen Schlagfestigkeit zu verbessern, zwangsläufig eine verschlechterte Formbeständigkeit (in der Wärme, HDT) erhalten wurde. Dies ergab sich aus der Tatsache, daß der amorphe Kautschuk einzelne Teilchen in dem Gemisch bildete und Kautschuk fast per definitionem eine außerordentlich geringe Formbeständigkeit um etwa Raumtemperatur herum aufweist. Mit Hilfe der vor-With the aid of the invention, one type of physical property can be improved in the synthetic resin mixture without any other physical property being noticeably impaired. In the past this was not always possible. For example, it has been expected in the past that when an amorphous rubber such as ethylene-propylene rubber is added to a thermoplastic polymer in order to improve its impact resistance, deteriorated heat resistance (HDT) will inevitably be obtained. This was due to the fact that the amorphous rubber formed discrete particles in the mixture and rubber almost by definition has extremely poor dimensional stability around room temperature. With the help of the
.liegenden-Erfindung jedoch ist es möglich, in manchen Fällen However, it is possible in some cases
die Schlagfestigkeit merklich zu verbessern ohne daß gleichzeitig die Formbeständigkeit beeinträchtigt wird. Wenn nämlich die relative Zunahme der Schlagfestigkeit nach Izod gegen die relative Abnahme der Formbeständigkeit gemessen wird, •liegt der Zahlenwert für dieses Verhältnis oft wesentlich höher als man zunächst erwarten würde. Beispielsweise liegt der Zahlenwert für dieses Verhältnis Me Gemischen, die ein halogeniertes thermoplastisches Polymer, ein Blockcopolymer und andere Industriekunstharze wie Nylon 6 und Polycarbonate enthalten, sehr viel höher als man üblicherweise erwarten würde.to improve the impact strength noticeably without the dimensional stability is impaired at the same time. If namely the relative increase in the Izod impact strength is measured against the relative decrease in the dimensional stability, • the numerical value for this ratio is often much higher than one would initially expect. For example, the Numerical value for this ratio Me mixtures containing a halogenated contain thermoplastic polymer, a block copolymer and other industrial resins such as nylon 6 and polycarbonates, much higher than one would normally expect.
Besonders überraschend ist im vorliegenden Pail, daß sogar schon ein geringer Anteil an Blockcopolymer dazu ausreicht, die Struktur des Polymergemisches innerhalb eines weiten Konzentrationsbereiches zu stabilisieren. So genügen z.B. bereits vier Gewichtsteile Bio elco opolymer, um. ein Gemisch aus 5 bis 90 Gew„-Teilen halogenierten - 90 bis 5 Gew.-Teilen eines verschiedenartigen Industriethermoplasten zu stabilisieren·What is particularly surprising in the present Pail is that even even a small proportion of block copolymer is sufficient to expand the structure of the polymer mixture within a wide range To stabilize the concentration range. For example, four parts by weight of bio-elco-polymer are sufficient to. a mixture from 5 to 90 parts by weight halogenated - 90 to 5 parts by weight to stabilize a different type of industrial thermoplastic
Überraschend ist außerdem, daß man die Blockcopolymeren zum Stabilisieren von Polymeren von so vielfältiger chemischer Beschaffenheit verwenden kann. Wie noch näher zu erklären sein wird, beruht diese Fähigkeit der Blockcopolymeren zum Stabilisieren einer ganzen Reihe von Polymeren innerhalb einesIt is also surprising that the block copolymers are used to stabilize polymers of so diverse chemical Texture can use. As will be explained in more detail, this ability of block copolymers is based on Stabilize a whole range of polymers within one
^thermoplastischen Polymeren und^ thermoplastic polymers and
809845/0999 ,^809845/0999, ^
* 1A--50 825* 1A - 50 825
breiten Konzentrationsgebietes darauf, daß sie gegen Oxidation stabil sind, bei einer Scherbeanspruchung von O eine praktisch unendliche Viskosität aufweisen, Und in der Schmelze die ihnen zugrundeliegende Netzstruktur aufrechterhalten.wide concentration range that they are stable to oxidation, with a shear stress of O a practical one have infinite viscosity, and in the melt the maintain the underlying network structure.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß sich die verschiedenen Polymergemische viel leichter verarbeiten und verformen lassen, wenn man die erfindungsgemäßen Blockcopolymeren als Stabilisatoren verwendet.Another important aspect of the invention is that the various polymer blends are much easier to process and allowed to deform when the block copolymers according to the invention are used as stabilizers.
Die in den erfindungsgemäßen Kunstharzgemischen verwendeten Blockcopolymeren können eine sehr verschiedene geometrische Struktur aufweisen,.da es erfindungsgemäß nicht auf irgendeine spezifische geometrische Struktur, sondern nur auf die chemische Konstitution jedes einzelnen der Polymerblöcke ankommt. So können die Blockcopolymeren z.B. linear, radial oder verzweigt sein. Verfahren zur Herstellung derartiger Polymere · sind bekannt. Die Struktur der Polymeren ist bestimmt durch das jeweilige Polymerisationsverfahren. So erhält man z.B. lineare Polymere durch aufeinanderfolgende Einführung der entsprechenden Monomere in das Reaktionsgefäß, wenn man Initiatoren, wie Lithiumalkyle oder Dilithiostilben, verwendet oder wenn mann ein Blockcopolymer aus zwei Segmenten mit einem difunktionellen Kupplungsmittel kuppelt. Verzweigte Strukturen erhält man dagegen durch Verwendung von geeigneten Kupplungsmitteln, die hinsichtlich der Vorläuferpolymeren eine Funktionalität von drei oder mehr haben. Das Kuppeln kann durchgeführt werden mit multifunktionellen Kupplungsmitteln, wie mit Halogenalkanen oder -alkenen und Divinylbenzol) sowie mit gewissen polaren Verbindungen, wie Silikonhalogeniden, Siloxanen oder Estern von einwertigen Alkoholen mit Carbonsäuren. Das Vorhandensein von irgendwelchen Kupplerrückständen im Polymer kann bei der Beschreibung der Polymeren, die einen Teil der erfindungsgemäßen Kunststoffe darstellen, vernachlässigt werden. Auch kommt es, im Sinne der Gattung, nicht auf die jeweilige Struktur an. Erfindungsgemäß.!werden insbesondere selektivjhydrierte Polymere verwendet, die vor der Hydrierung in ihrer Konfiguration den folgenden typischen Arten entsprechen:Those used in the synthetic resin mixtures according to the invention Block copolymers can have a very different geometric structure, since according to the invention it is not based on any one specific geometric structure, but only on the chemical constitution of each of the polymer blocks arrives. For example, the block copolymers can be linear, radial or branched. Process for the production of such Polymers are known. The structure of the polymers is determined by the particular polymerization process. So get one e.g. linear polymers by successive introduction the corresponding monomers in the reaction vessel, when initiators, such as lithium alkyls or dilithiostilbene, are used, or when a block copolymer of two segments is used couples with a difunctional coupling agent. In contrast, branched structures are obtained by using suitable ones Coupling agents which have a functionality of three or more with respect to the precursor polymers. The coupling can be carried out with multifunctional coupling agents, such as with haloalkanes or alkenes and divinylbenzene) as well with certain polar compounds, such as silicone halides, siloxanes or esters of monohydric alcohols with carboxylic acids. The presence of any residual coupler in the polymer can be considered when describing the polymers, which represent part of the plastics according to the invention, be ignored. Also, in terms of the genre, it does not depend on the respective structure. According to the invention In particular, selectively hydrogenated polymers are used which, prior to hydrogenation, have the following typical configuration in their configuration Types correspond to:
809845/0999 original inspected β -809845/0999 original inspected β -
AOAO
- U-50 825- U-50 825
2849517 -2849517 -
Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol (SBS) Polystyrol-Polyisopren-Polystyrol (SIS)Polystyrene-Polybutadiene-Polystyrene (SBS) Polystyrene-Polyisoprene-Polystyrene (SIS)
Poly( iX-methylstyrol)polybutadien-Poly( * -methylstyrol) und Poly( <*-methylstyrol)polyisopren-Poly( <x -methylstyrol).Poly (iX-methylstyrene) polybutadiene-poly (* -methylstyrene) and Poly (<* - methylstyrene) polyisoprene-poly (<x -methylstyrene).
Sowohl die Polymerblöcke A, wie die Blöcke B können entweder Homopolymerblöcke oder statistische Copolymerblöcke sein, solange nur jeder Polymerblock in mindestens einer Klasse der die Polymerblöcke charakterisierenden Monomeren vorherrscht. So kann der Polymerblock A Homopolymere aus einem Monoalkenylaren und Copolymere aus einem Monoalkenylaren mit einem konjugierten Dien umfassen, solange nur in den einzelnen Polymerblöcke A die Monoalkenylareneinheiten vorherrschen. Der Ausdruck "Monoalkenylaren" bedeutet hier unter anderem besonders Styrol und seine Analogen und Homologen einschließlich cx-Methylstyrol und ringsubstituierte Styrole, insbesondere ringmethylierte Styrole. Bevorzugt ist neben tf-Methylstyrol insbesondere das unsubstituierte Styrol. Die Polymerblocks B können Homopolymere eines konjugierten Diens, wie Butadien oder Isopren oder Copolymere aus einem konjugierten Dien mit einem Monoalkenylaren sein, solang nur in den Polymerblocks B die konjugierten Dieneinheiten vorherrschen. Wird als Monomer Butadien verwendet, so sollen die kondensierten Butadieneinheiten in dem Butadienpolymerblock zu mindestens 35 bis 55 Mo1-$ die 1,2-Konfiguration aufweisen. Wenn dann ein derartiger Block hydriert wird, ist das resultierende Produkt ein regulärer Copolymerblock aus Äthylen und Buten-1 (EB) oder ähnelt jedenfalls einem solchen Copolymerblock. Ist das verwendete konjugierte Dien Isopren, so entsteht beim Hydrieren ein regulärer Copolymerblock aus Äthylen und Propylen (EP) oder jedenfalls ein ähnlicher Block.Both the polymer blocks A and the blocks B can be either homopolymer blocks or random copolymer blocks, as long as each polymer block predominates in at least one class of the monomers characterizing the polymer blocks. Thus, the polymer block A can comprise homopolymers of a monoalkenyl arene and copolymers of a monoalkenyl arene with a conjugated diene, as long as the monoalkenyl arene units only predominate in the individual polymer blocks A. The term “monoalkenyl arene” here means, among other things, especially styrene and its analogs and homologues, including cx-methylstyrene and ring-substituted styrenes, in particular ring-methylated styrenes. In addition to tf-methylstyrene, unsubstituted styrene is particularly preferred. The polymer blocks B can be homopolymers of a conjugated diene, such as butadiene or isoprene, or copolymers of a conjugated diene with a monoalkenyl arene, as long as the conjugated diene units only predominate in the polymer blocks B. If butadiene is used as the monomer, the condensed butadiene units in the butadiene polymer block should have the 1,2-configuration to an extent of at least 35 to 55 mol. If such a block is then hydrogenated, the resulting product is a regular copolymer block of ethylene and butene-1 (EB), or at least resembles such a copolymer block. If the conjugated diene used is isoprene, the hydrogenation produces a regular copolymer block of ethylene and propylene (EP) or at least a similar block.
Zur Hydrierung der die Vorläufer darstellenden Blockcopolymeren verwendet man vorzugsweise als Katalysator ein Reaktionsprodukt aus einer Aluminiumalkylverbindung mit einem Nickel- oder Kobaltcarboxylat oder -alkoxid unter solchen Bedingungen, daß mindestens 80 % der aliphatischen Doppelbindungen praktisch völlig hydriert werden, während von den aromatischenA reaction product of an aluminum alkyl compound with a nickel or cobalt carboxylate or alkoxide under such conditions that at least 80 % of the aliphatic double bonds are practically completely hydrogenated, while the aromatic
809845/0999 _ 9 .809845/0999 _ 9 .
1Α-50 8251-50 825
Alkenylarendoppelbindungen höchstens 25 $ hydriert werden» Bevorzugt sind Blockcopolymere, bei denen mindestens 99 i° der aliphatischen Doppelbindungen hydriert sind, während von den aromatischen Doppelbindungen nur weniger als 5 °/° hydriert sind.Be at most 25 hydrogenated Alkenylarendoppelbindungen $ »Preferred are block copolymers in which the aliphatic double bonds are hydrogenated at least 99 ° i, whereas only less than 5 ° / ° are hydrogenated of the aromatic double bonds.
Das mittlere Molekulargewicht der einzelnen Blocks kann innerhalb gewisser Grenzen schwanken. Das in den erfindungsgemäßen Kunstharzmassen vorhandene Blockcopolymer hat mindestens zwei Endblocks A aus einem Monoalkenylarenpolymer mit einem mittleren Molekulargewicht von 5 000 bis 125 000, vorzugsweise von 7 000 bis 60 000, sowie mindestens einen Zwischenblock B, der ein Polymer eines konjugierten Diens mit einem mittleren Molekulargewicht von 10 000 bis 500 000, vorzugsweise von 30 000 bis 150 000, darstellt. Diese Molekulargewichte sind zahlenmäßige Mittelwerte, die sich am genauesten bestimmen lassen durch Tritium-Auszählmethoden oder durch ) Messung des osmotischen Drucks.The average molecular weight of the individual blocks can fluctuate within certain limits. That in the invention The block copolymer present in synthetic resin compositions has at least two end blocks A made of a monoalkenyl arene polymer with an average molecular weight of 5,000 to 125,000, preferably 7,000 to 60,000, and at least one Intermediate block B, which is a polymer of a conjugated diene with an average molecular weight of 10,000 to 500,000, preferably from 30,000 to 150,000. These molecular weights are numerical mean values that can be most precisely determined by tritium counting methods or by ) Measurement of the osmotic pressure.
Der Anteil an MonoalkenylarenpolymerblöckenA liegt zwischen 8 und 55 f°f vorzugsweise zwischen 10 und 30 % des Gesamtgewichtes des Blockcopolymeren.The proportion of MonoalkenylarenpolymerblöckenA is 8-55 ° f f preferably between 10 and 30% of the total weight of the block copolymer.
Die halogenierten thermoplastischen Polymeren sind Homopolymere und Copolymere von Tetrafluoräthylen, Chlortrifluoräthylen, Bromtrifluoräthylen, Vinylidenfluorid und Vinylidenchlorid. The halogenated thermoplastic polymers are homopolymers and copolymers of tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, Bromotrifluoroethylene, vinylidene fluoride and vinylidene chloride.
Polytetrafluoräthylene(PTEE) sind .-vollfluorierte PolymerePolytetrafluoroethylene (PTEE) are fully fluorinated polymers
der grundsätzlichen chemischen Formel —{— CPp GFp-)— , diethe basic chemical formula - {- CPp GFp- ) - , the
76 Gew.-°/o Eluor enthalten. Diese Polymeren sind hochkristallin und haben einen KristallGchmelzpunkt von über 3000O. (Handelsbezeichnung: Teflon^ und Fluon^ ). Hochmolekulares PoIychlortrifluoräthylen (PCTPE) und Polybromtrifluoräthylen (PBl1I1E) sind ebenfalls verfügbar und können in den erfindungsgemäßen Massen verwendet werden.76 wt -. ° / o Eluor included. These polymers are highly crystalline and have a KristallGchmelzpunkt of over 300 0 O. (trade name: Teflon ^ ^ and hydrofluoric). High molecular weight polychlorotrifluoroethylene (PCTPE) and polybromotrifluoroethylene (PBl 1 I 1 E) are also available and can be used in the compositions of the invention.
809845/0999809845/0999
2H 1A-50 2H 1A-50
Als haiogenierte Polymere besonders bevorzugt sind Homopolymere und Copolymere von Vinylidenfluorid. Die Homopolymeren sind die teilweise fluorierten Polymeren derHomopolymers and copolymers of vinylidene fluoride are particularly preferred as halogenated polymers. The homopolymers are the partially fluorinated polymers of
chemischen Formel —(—CH2 σΐ<2"~^ή * Diese Polymeren sindchemical formula - (- CH 2 σΐ < 2 "~ ^ ή * These polymers are
zähe lineare Polymere mit einem Kristallschmelzpunkt bei 17O0C (z.B. Kynar® ). Der Ausdruck "Polyvinylidenfluorid» bezieht sich hier nicht nur auf die normalerweise festen Homopolymeren von Vinylidenfluorid, sondern auch auf dessen normalerweise feste Copolymeren, die mindestens 50, Vorzugsv/eise mindestens 70 und insbesondere mindestens 90 Mol-$ polymerisierte Vinylidenfluorideinheiten aufweisen. Geeignete Comonomere sind halogenierte Olefine mit bis zu 4 C-Atomen, ZeB. sym. Dichlordifluoräthylen, Vinylfluorid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Perfluorpropen, Perfluorbutadien, Chlortrifluoräthylen, Triehloräthylen und Tetrafluoräthylen.tough linear polymers with a crystal melting point at 17O 0 C (eg Kynar®). The term "polyvinylidene fluoride" refers here not only to the normally solid homopolymers of vinylidene fluoride, but also to its normally solid copolymers which have at least 50, preferably at least 70 and in particular at least 90 mol $ polymerized vinylidene fluoride units. Suitable comonomers are halogenated Olefins with up to 4 carbon atoms, ZeB. Sym. Dichlorodifluoroethylene, vinyl fluoride, vinyl chloride, vinylidene chloride, perfluoropropene, perfluorobutadiene, chlorotrifluoroethylene, triehloroethylene and tetrafluoroethylene.
Eine weitere brauchbare Gruppe von halogenierten Thermoplasten sind Homopolymere und Copolymere von Vinylidenchlorid. Kristalline Vinylidenchloridcopolymere sind besonders bevorzugt. Die im Rahmen der Erfindung brauchbaren,normalerweise kristallinen Vinylidenchloridcopolymeren enthaLten mindestens 70 Gew.-$ Vinylidenchlorid,zusammen mit 30 $joder weniger, eines copolymerisierbaren monoäthylenischen Monomers. Beispiele für solche Monomere' sind Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylnitril, Alkyl- und Äralkylacrylat mit Alkyl- bzw. Aralkylgruppen mit bis zu etwa 8 C-Atomen, Acrylsäure, Acrylamide, Vinylalkylather, Vinylalkwetone, Acrolein, Allyläther und dergleichen und Butadien und Chlorpropene Bekannte ternäre Gemische können ebenfalls mit Vorteil verwendet werden. Repräsentativ für solche Polymere sind diejenigen, die sich zusammensetzen aus mindestens 70 Gew.-$ Vinylidenchlorid, wobei der Rest z.B. besteht aus: Acrolein und Vinylchlorid, Acrylsäure und Acrylnitril, AlkylacrylaiS/Und Alkylmethacrylatefi, Acrylnitril und Butadien, Acrylnitril und Itaconsäure, Acrylnitril und Vinylacetat, Vinylpropionat oder Vinylchlorid, Allylesternoder -äthem und Vinylchlorid, Butadien und Vinyl-Another useful group of halogenated thermoplastics are homopolymers and copolymers of vinylidene chloride. Crystalline Vinylidene chloride copolymers are particularly preferred. The normally crystalline ones useful in the context of the invention Vinylidene chloride copolymers contain at least 70% by weight Vinylidene chloride, along with $ 30 or less, of a copolymerizable monoethylene monomer. Examples of such monomers are vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, Acrylonitrile, alkyl and aralkyl acrylate with alkyl or aralkyl groups With up to about 8 carbon atoms, acrylic acid, acrylamides, vinyl alkyl ethers, vinyl alketones, acrolein, allyl ethers and the like and butadiene and chloropropenes Known ternary mixtures can also be used to advantage. Representative for such polymers are those composed of at least 70% by weight vinylidene chloride, where the rest, for example, consists of: acrolein and vinyl chloride, acrylic acid and acrylonitrile, alkyl acrylates / and alkyl methacrylates, Acrylonitrile and butadiene, acrylonitrile and itaconic acid, acrylonitrile and vinyl acetate, vinyl propionate or vinyl chloride, Allyl esters or ethers and vinyl chloride, butadiene and vinyl
809845/0999809845/0999
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Ι Λ-50" 825Ι Λ-50 "825
acetat, Vinylpropionat oder Vinylchlorid und Vinylather und Vinylchlorid, Quaternäre Polymere von entsprechender Monomerzusammensetzung sind ebenfalls bekannt. Besonders brauchbar für Zwecke der Erfindung sind Copolymere mit 70 bis 95 Gew.-$ Vinylidenchlorid, ResijVinylchlorid. Solche Copolymere können die üblichen Weichmacher, Stabilisatoren, •Nucleatoren und Extrusionshilfsmittel in entsprechender Menge enthalten. Auch Gemische aus zwei oder mehr derartiger unter Normalumständen kristalliner Vinylidenchloridpolymeren können verwendet werden sowie Gemische, in denen solche normalerweise kristallinen Polymere zusammen mit anderen PoIymermodifikatoren, z.Bo den Copolymeren von Äthylen-Vinylacet'at, Styrol-Maleinsäureanhydrid, Styrol-Acrylnitril und Polyäthylen, vorhanden sind.Acetate, vinyl propionate or vinyl chloride and vinyl ethers and vinyl chloride, quaternary polymers of appropriate monomer composition, are also known. Particularly useful for purposes of the invention are copolymers with 70 to 95 wt .- $ vinylidene chloride, Resij vinyl chloride. Such copolymers can contain the usual plasticizers, stabilizers, • nucleators and extrusion auxiliaries in appropriate amounts. Mixtures of two or more such crystalline under normal circumstances, vinylidene chloride polymers may be used as well as mixtures in which such normally crystalline polymers along with other PoIymermodifikatoren, for example o the copolymers of ethylene Vinylacet'at, styrene-maleic anhydride, styrene-acrylonitrile, and polyethylene, available are.
Der Ausdruck "unterschiedliches thermoplastisches Industrieharz" bezieht sich auf thermoplastische technische oder Industrie harze, die sich von den in de.n ,erf indunEcssremäßen Kunstharzgemischen anwesenden halogenierten Thermoplasten unterscheiden.The term "different thermoplastic industrial resin" refers to thermoplastic engineering or industry resins that differ from the synthetic resin mixtures used in the inventions differentiate the halogenated thermoplastics present.
Der Ausdruck "thermoplastisches Industrieharz" bzw. "thermoplastisches technisches Harz" umfaßt die verschiedenen Polymeren, die in der nachstehenden Tabelle A aufgeführt und hier noch später näher beschrieben werden.The term "thermoplastic industrial resin" or "thermoplastic." engineering resin "includes the various polymers listed in Table A below and included here will be described later.
1. Polyolefine1. Polyolefins
2. thermoplastische Polyester2. thermoplastic polyester
3. Polyaryläther und Polyarylsulfone '4. Polycarbonate 5# Acetalharze3. Polyaryl ethers and polyarylsulfones' 4. Polycarbonates 5 # acetal resins
£>. thermoplastische Polyurethane 7* Polyamide §>.. Mtrilharze£>. thermoplastic polyurethanes 7 * polyamides §> .. Mtrilharze
809845/0999 - 12 -809845/0999 - 12 -
1A-fj'J_a25 -1A-fj'J_a25 -
Die thermoplastischen technischen oder Industrieharze haben vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur oder einen scheinbaren Kristallschmelzpunkt (definiert als diejenige Temperatur, bei welcher der Modul bei geringer Belastung einen sehr starken Abfall erleidet) von mehr als 120, vorzugsweise zwischen 150 und 55O0G und besitzen die Fähigkeit, aufgrund eines thermalpeversiblen Vernetzungsmechanismus eine kontinuierliche Netzstruktur zu bilden. Solche thermalireversiblen Vernetzungsmechanismen sind unter anderem Kristallitbildung, polare Aggregation, ionische Aggregation, Lamellierung oder Wasserstoffbindung. Bei einer besonderen Au3führungsform, bei welcher die Viskosität des Blockcopolymers bzw. der Blockcopolymermischung bei der Verarbeitungstemperatur Tp und eine. Schergeschwindigiceit 100s~ gleich -η ist, kann das Verhältnis der Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes bzw. von dessen Geniisch mit Vi3kositätsmodifikatoren zu "Tj zwischen 0,2 und 4,0 liegen und vorzugsweise 0,8 bis 1,2 betragen. Als Viskosität des Blockcopolymeren,des halogenjerten und des thermoplastischen Industrieharzes ist hier die sogenannte "Schmelzviskosität" zu verstehen, die erhalten wird durch Verwendung eines kolbengetriebenen Kapillarschmelzrheometers bei konstanter Schergeschwindigkeit und irgendeiner gleichbleibenden Temperatur über dem Schmelzpunkt, z.B. 26O0C. Die obere Grenze (35O0C) für den scheinbaren Kristallschmelzpunkt bzw. -die Glasübergangstemperatur ist so festgesetzt, daß das Harz in einer Vorrichtung mit niederer bis mittlerer Schertemperatur bei einer • in der Technik üblichen Temperatur von 35O0C oder weniger verarbeitet werden kann.The thermoplastic engineering or industrial resins preferably have a glass transition temperature or an apparent crystalline melting point (defined as the temperature at which the low strain modulus a very large drop suffers) of more than 120, preferably between 150 and 55O 0 G and have the ability, due to to form a continuous network structure of a thermally peversible cross-linking mechanism. Such thermally reversible crosslinking mechanisms include crystallite formation, polar aggregation, ionic aggregation, lamination or hydrogen bonding. In a special embodiment in which the viscosity of the block copolymer or the block copolymer mixture at the processing temperature Tp and a. Shear rate 100s ~ is equal to -η, the ratio of the viscosity of the thermoplastic industrial resin or of its genius with viscosity modifiers to "Tj" can be between 0.2 and 4.0 and preferably between 0.8 and 1.2. As the viscosity of the block copolymer , the halogenjerten and the thermoplastic industrial resin is to be understood here the so-called "melt viscosity", which is obtained by using a piston driven Kapillarschmelzrheometers at constant shear rate, and some constant temperature above the melting point, for example, 26O 0 C. the upper limit (35O 0 C) for the apparent crystalline melting point or -the glass transition temperature is set so that the resin can be used in a device with low to moderate shear at a temperature conventional in the art • temperature of 35O 0 C or less processed.
Die erwähnten thermoplastischen Industrieharze können auch Gemische von solchen Harzen untereinander oder Gemische mit zusätzlichen, die Viskosität modifizierenden Harzen sein.The thermoplastic industrial resins mentioned can also be mixtures of such resins with one another or mixtures with additional, viscosity-modifying resins.
Die verschiedenen Klassen von Industriethermoplasten seien wie folgt, näher beschrieben:The different classes of industrial thermoplastics are described in more detail as follows:
* thermoplastischen Polymeren* thermoplastic polymers
809845/0999 0R!GINal inspected3 -809845/0999 0R! GIN al inspected3 -
U-I)O- 825U-I) O- 825
gegebenenfalls v Kttffj/'possibly v Kttffj / '
gegebenenfalls v Die in den erf indungs gemäße η Kunststoffmasseij/'vorhandenen · .if applicable, the η plastic masses present in the invention.
Polyolefine sind kristallin oder kristallisierbar. Sie können Homopolymere oder Copolymere sein und von einem ^f-Olefin oder einem 1-Olefin mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen stammen. Beispiele für besonders brauchbare Polyolefine sind Polyäthylen von niedriger oder von hoher Dichte, isotaktisches Polypropylen, Poly(1-buten), Poly(4-methy1-1-penten) und Copolymere von 4-Methyl-1-penten mit linearen oder verzweigten Alpha-Olefinen. Eine kristalline oder kristallisierbare Struktur ist wichtig, damit das Polymer fähig ist, in dem erfindungsgemäßen Polymergemisch mit den anderen Polymeren eine kontinuierliche Struktur zu bilden. Das zahlenmäßige mittlere Molekulargewicht der Polyolefine kann oberhalb 10 000, vorzugsweise oberhalb 50 OOOflieg< Der scheinbare Kristallschmelzpunkt, liegt vorzugsweise zwischen 100 und 2500C, insbesondere zwischen 140 und 25O0C. Die Herstellung dieser verschiedenen Polyolefine ist bekannt (siehe "Olefin Polymers" in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Band 14, S. 217-535Polyolefins are crystalline or crystallizable. They can be homopolymers or copolymers and derived from a ^ f-olefin or a 1-olefin having 2 to 5 carbon atoms. Examples of particularly useful polyolefins are low or high density polyethylene, isotactic polypropylene, poly (1-butene), poly (4-methyl-1-pentene), and copolymers of 4-methyl-1-pentene with linear or branched alpha Olefins. A crystalline or crystallizable structure is important so that the polymer is able to form a continuous structure with the other polymers in the polymer mixture according to the invention. The number average molecular weight of the polyolefins may be above 10 000, preferably above 50 OOO f lie <The apparent crystalline melting point is preferably between 100 and 250 0 C, in particular between 140 and 25O 0 C. The preparation of these various polyolefins is well known (see "Olefin Polymers "in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 14, pp. 217-535
Wird ein Polyäthylen von hoher Dichte verwendet, so hat dieses ungefähr eine Kristallinität von mehr als 75 $ und eine Dichte zwischen 0,94 und 1,0 kg/1, während ein gegebenenfalls verwendetes Polyäthylen von niedriger Dichte eine ungefähre Kristallinität von über 35 f<> und eine Dichte zwischen 0,90 und 0,94 kg/1 aufweist. Die erfindungsgemäßen Massen können ein Polyäthylen mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 50 000 bis 500 000 enthalten.If a high density polyethylene is used, it will have an approximate crystallinity of more than $ 75 and a density between 0.94 and 1.0 kg / l, while any low density polyethylene that may be used will have an approximate crystallinity of over 35 f <> and has a density between 0.90 and 0.94 kg / l. The compositions according to the invention can contain a polyethylene with a number average molecular weight of 50,000 to 500,000.
Wird ein Polypropylen verwendet, so ist dieses ein sogenanntes isotaktisches Polypropylen im Gegensatz zu einem ataktischen Polypropylen. Das zahlenmäßige mittlere Molekulargewicht desIf a polypropylene is used, it is a so-called isotactic polypropylene in contrast to an atactic one Polypropylene. The number average molecular weight of the
liegen verwendeten Polypropylens kann über 100 000. i>as Polypropylen kann auf übliche bekannte Art hergestellt werden. Je nach dem dabei verwendeten Katalysator und den PolymerisationsbedingungenThe polypropylene used can be over 100,000. i> as polypropylene can be made in the usual known manner. Depending on the catalyst used and the polymerization conditions
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1A-50 825 1A -50 825
enthält das hergestellte Polymer ataktische sowie isotaktische, syndiotaktische oder sogenannte Stereo-Blockmoleküle. Diese können durch selektive Extraktion getrennt v/erden, so daß man Produkte mit wenig ataktischen Bestandteilen erhält, die vollständiger kristallisieren. Die bevorzugten handelsüblichen Polypropylene sind gewöhnlich hergestellt unter Verwendung eines festen, kristallinen, in Kohlenwasserstoffen\löslichen Katalysators, der hergestellt ist aus einem Titaniumchloridgemisch und einer Aluminiumalky!verbindung, z.B. Triäthylaluminium oder Diäthylaluminiumchlorid. Gegebenenfalls ist das verwendete Polypropylen ein Cop'olymer, das kleinere Anteile (1 bis 20 Gew.-$) an Äthylen oder einem anderen ok-Olefine als Comonomer enthält^j^Das Poly-1-buten hat vorzugsweise eine isotaktische Struktur. Die zu seiner Herstellung verwendeten Katalysatoren sind vorzugsweise organometallische Verbindungen, die gewöhnlich als Ziegler-Natta-Katalysatoren bezeichnet werden. Ein typischer Katalysator ist das Produkt, das man durch gegenseitige Einwirkung erhält, wenn man äquimolare Mengen an Titantetrachlorid und Triäthylaluminium vermischt. Die Herstellung erfolgt normalerweise in einem inerten Lösungsmittel, wie Hexan. Wichtig ist, daß man in allen Phasen der Polymerbildung sorgfältig für den Auschluß von ¥asser, selbst in Spuren, sorgtethe polymer produced contains atactic as well as isotactic, syndiotactic or so-called stereo block molecules. These can be separated by selective extraction, so that one obtains products with few atactic constituents that are more complete crystallize. The preferred commercial polypropylenes are usually made using of a solid, crystalline, soluble in hydrocarbons Catalyst made from a mixture of titanium chloride and an aluminum alkyl compound, e.g. triethylaluminum or diethyl aluminum chloride. If necessary, the polypropylene used is a copolymer, the smaller proportions (1 to 20 wt .- $) of ethylene or another ok-olefin as a comonomer contains ^ j ^ The poly-1-butene preferably has one isotactic structure. The catalysts used for its production are preferably organometallic compounds, commonly referred to as Ziegler-Natta catalysts will. A typical catalyst is the product obtained by mutual action when using equimolar Amounts of titanium tetrachloride and triethylaluminum mixed. The production usually takes place in an inert solvent, like hexane. It is important to be careful in all phases of polymer formation to exclude ¥ aster, yourself in traces, took care
Ein besonders brauchbares Polyolefin ist PοIy(-4-methyl-1-penten), das einen scheinbaren Kristallschmelzpunkt zwischen 240 und 25O0C und eine relative Dichte zwischen 0,80 und 0,85 hat. Monomeres 4-Methy1-1-penten wird industriell hergestellt durch mit Alkalimetallen katalysierte Dimerisierung von Propylen. Die Homopolymerisierung von 4-Methyl-1-penten mit Ziegler-Natta-Katalysatoren ist beschrieben in Encyclopedia of Chemical Technology von Kirk-Othmer, Ergänzungsband, S. 789-792 (2„ Aufl. 1971). Allerdings hat das isotaktische Homopolymer von 4-Methyl-1-penten gewisse technische Nachteile, wie Sprödigkeit und ungenügende Transparenz,, Das handelsübliche Poly-4-methyl-i-penten ist daher praktisch einA particularly useful polyolefin is PοIy (-4-methyl-1-pentene), which has an apparent crystalline melting point between 240 and 25O 0 C and a specific gravity from 0.80 to 0.85. Monomeric 4-methyl-1-pentene is produced industrially by the dimerization of propylene catalyzed with alkali metals. The homopolymerization of 4-methyl-1-pentene with Ziegler-Natta catalysts is described in Encyclopedia of Chemical Technology by Kirk-Othmer, supplementary volume, pp. 789-792 (2 "ed. 1971). However, the isotactic homopolymer of 4-methyl-1-pentene has certain technical disadvantages, such as brittleness and insufficient transparency. The commercially available poly-4-methyl-i-pentene is therefore practically a
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95* "ΙΑ"-5ύ- 82595 * " ΙΑ " -5ύ- 825
Copolymer mit geringeren Anteilen an' anderen Alphao'lef inen, dem außerdem entsprechende Oxidations- und Schmelzstabilisatorsysteme zugefügt sind. Solche Copolymere sind in der obigen Encyclopedie von Kirk-Othmer, Ergänzungsband, S. 792-907Copolymer with lower proportions of 'other alpha' olef ines, the corresponding oxidation and melt stabilizer systems are also added. Such copolymers are in the above Kirk-Othmer's Encyclopedia, Supplement, pp. 792-907
(2. Aufl., 1971) beschrieben: im Handel sind sie unter der(2nd ed., 1971): in the trade they are under the
ffi)
geschützten Bezeichnung TPX^ -Harze erhältlich. Typischeffi)
Protected designation TPX ^ resins available. Typical
o^-Olefine sind die linearen ^-Olefine mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen. Geeignete Harze sind Copolymerisate v.on Methyl-1-penten mit 0,5 bis 30 Gew,-# an linearem κ?-Olefino ^ -olefins are the linear ^ -olefins with 4 to 18 Carbon atoms. Suitable resins are copolymers of methyl-1-pentene with 0.5 to 30% by weight of linear κ? -Olefin
Gegebenenfalls ist das Polyolefin ein Gemisch aus verschiedenen Polyolefinen. Das am meisten bevorzugte Polyolefin ist jedoch isotalctisches Polypropylen,The polyolefin is optionally a mixture of different polyolefins. However, the most preferred polyolefin is isotalctic polypropylene,
Die in den erfindungsgemäßen Massen gegebenenfalls anwesenden thermoplastischen Polyester haben eine im allgemeinen kristalline Struktur, einen Schmelzpunkt über 1200C und sind thermoplastisch (im Gegensatz zu wärmehärtend).The thermoplastic polyesters optionally present in the compositions according to the invention have a generally crystalline structure, a melting point above 120 ° C. and are thermoplastic (as opposed to thermosetting).
Eine besonders zweckmäßige Gruppe von Polyestern sind diejenigen thermoplastischen Polyester, die hergestellt sind durch Kondensieren einer Dicarbonsäure oder ihres niedrigeren Alkylesters, ihres Säurehalogenides oder Anhydrides mit einem Glykol auf an sich bekannte Weise. Unter den aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren, die sich zur Herstellung der Polyester eignen, seien genannt: Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, p-Carboxyphenylessigsäure, p,p!-Dicarboxydiphenyl, ρ,ρ1-Dioarboxydiphenylsulfon, p-Carboxyphenoxyessigsäure, p-Carboxyphenoxypropionsäure, p-Carboxyphenoxybuttersäure, p-Carboxyphenoxyvaleriansäure, p-Carboxyphenoxyhexansäure, ρ,ρ'-Dicarboxydiphenylmethan, ρ,ρ-Dicarboxydiphenylpropan, p,pf-Dicarboxydiphenyloctan, 3-Alkyl-4-(ß-carboxyäthoxy)-benzoesäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und 2,7-Naphthaiindicarbonsäure. Gemische aus Dicarbonsäuren können ebenfalls verwendet werden. Besonders bevorzugt ist Terephthalsäure. 'A particularly useful group of polyesters are those thermoplastic polyesters which are prepared by condensing a dicarboxylic acid or its lower alkyl ester, its acid halide or anhydride with a glycol in a manner known per se. Among the aromatic and aliphatic dicarboxylic acids that are suitable for producing the polyesters are: oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, p-carboxyphenylacetic acid, p, p ! -Dicarboxydiphenyl, ρ, ρ 1 -Dioarboxydiphenylsulfon, p-carboxyphenoxyacetic acid, p-Carboxyphenoxypropionsäure, p-Carboxyphenoxybuttersäure, p-carboxyphenoxyvaleric acid, p-Carboxyphenoxyhexansäure, ρ, ρ'-Dicarboxydiphenylmethan, ρ, ρ-Dicarboxydiphenylpropan, p, p f -Dicarboxydiphenyloctan, 3-alkyl-4- (β-carboxyethoxy) benzoic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and 2,7-naphthalenedicarboxylic acid. Mixtures of dicarboxylic acids can also be used. Terephthalic acid is particularly preferred. '
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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- 16 -- 16 -
1A-JS0 82-51A-JS0 82-5
Die zur Herstellung der Polyester geeigneten Glykole sind unter anderem geradkettige Alkylenglykole mit 2 bis 12 C-Atomen, wie Äthylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,6-Hexylenglykol, 1,10-Decamethylenglykol und 1,12-Dodecamethylenglykol. Aromatische Glykole können ganz oder teilweise substituiert sein. Geeignete aromatische Dihydroxyverbindungen sind u.a. p-Xylylenglykol,Brenzcatechin, Resorcin, Hydrochinon oder alkylsubstituierte Derivate dieser Verbindungen. Ein weiteres geeignetes Glykol ist 1 ^-Cyclohexandimethanol. Besonders bevorzugt sind ^egeradkettigen Alkylenglykole mit 2 bis 4 C-Atomen. The glycols suitable for producing the polyesters include straight-chain alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms, such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,6-hexylene glycol, 1,10-decamethylene glycol and 1,12-dodecamethylene glycol. Aromatic glycols can be completely or partially substituted. Suitable aromatic dihydroxy compounds include p-xylylene glycol, pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone or alkyl-substituted derivatives of these compounds. Another suitable glycol is 1 ^ cyclohexanedimethanol. ^ E straight chain alkylene glycols are particularly preferably having 2 to 4 carbon atoms.
Eine bevorzugte Gruppe von Polyestern sind: Polyäthylenterephthalat, Polypropylenterephthalat und insbesondere Polybutylenterephthalat; das letztere, ein kristallines Copolymer, kann gebildet werden durch Polykondensation von 1,4-Butandiol und Dimethylterephthalat oder Terephthalsäure, und hat die allgemeine Formel:.A preferred group of polyesters are: polyethylene terephthalate, Polypropylene terephthalate and especially polybutylene terephthalate; the latter, a crystalline one Copolymer, can be formed by polycondensation of 1,4-butanediol and dimethyl terephthalate or terephthalic acid, and has the general formula:
worin η gleich 70 bis 140 sein kann. Das mittlere Molekulargewicht des Polybutylenterephthalats liegt vorzugsweise zwischen 20 000 und 25 000.where η can be 70 to 140. The mean molecular weight of the polybutylene terephthalate is preferably between 20,000 and 25,000.
Weitere geeignete Polyester sind die Celluloseester; die hier verwendbaren thermoplastischen Celluloseester werden auch sonst viel verwendet als Hilfsmittel beim Verformen, als Überzüge und als fumbildende Stoffe. Erwähnt seien unter anderem die festen thermoplastischen Formen von Cellulosenitrat, Gelluloseacetat<5.{z,B» Gellulssediacetafr, Cellulosetriacetat),Other suitable polyesters are the cellulose esters; the thermoplastic cellulose esters which can be used here Also used in many other ways as an aid in shaping, as coatings and as film-forming substances. Mentioned below among other things the solid thermoplastic forms of cellulose nitrate, gellulose acetate <5. {z, B »gellulssediacetafr, cellulose triacetate),
009845/0999009845/0999
- 17 -- 17 -
-1A-50 825-1A-50 825
Cellulosebutyrat, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosepropionat, Cellulosetridecanoat, Carboxymethylcellulose, Xthylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und acetylierte Hydroxyäthylcellulose (siehe S. 25-28 von "Modern Plastics Encyclopedia", 1971-72)Cellulose butyrate, cellulose acetate butyrate, cellulose propionate, Cellulose tridecanoate, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, Hydroxyethyl cellulose and acetylated hydroxyethyl cellulose (see pp. 25-28 of "Modern Plastics Encyclopedia", 1971-72)
Ein weiterer brauchbarer Polyester ist ein Polypivalola bon, d.h. ein lineares Polymer mit wiederkehrenden Estereinheiten, hauptsächlich gemäß der Formel:Another useful polyester is a polypivalola bon, i.e. a linear polymer with repeating ester units, mainly according to the formula:
d.h. mit vom Pivalolakton stammenden Einheiten.Vorzugsweise ist der .Polyester ein Pivalolacton-Homopolymer, Brauchbar sind jedoch auch die Copolymeren von Pivalolacton mit nicht mehr als 50 Mol-$, vorzugsweise nicht mehr als 10 Mol-$ eines anderen ß-Propiolacbons " :, wie ß-PropiolaCton, cxt Λ'-Diäthyl-ß-propiola£ton und iX-Metbyl-iX-äthyl-ß-propiolatton. Der Ausdruck "ß-Propiolacton" bezieht sich auf ß~Propiolacton-(2-oxetanon)_und auf Derivate davon, die am ß-C-Atom des La'cton-ie with units derived from pivalolactone. The polyester is preferably a pivalolactone homopolymer, but copolymers of pivalolactone with no more than 50 mol $, preferably no more than 10 mol $ of another β-propiolacbon are also useful: such as ß-propiolactone, cx t Λ'-diethyl-ß-propiolatone and iX-metbyl-iX-ethyl-ß-propiolactone. The term "ß-propiolactone" refers to ß ~ propiolactone- (2-oxetanone) _and on derivatives thereof, which are at the ß-C-atom of the La'cton-
rings keine Substituenten tragen« Bevorzugt sind ß-Propiola.ctone, die ein tertiäres oder quaternäres C-Atom in Alphastellung zur Carbonylgruppe enthalten, insbesondere die CK, c< -Dialkyl-ß-propiola-ctone, worin jede der Alkylgruppen je'weils 1 bis 4 C-Atome aufweist.rings do not carry any substituents. ß-Propiola.ctones which contain a tertiary or quaternary carbon atom in the alpha position to the carbonyl group, in particular the CK, c < -dialkyl-ß-propiola-ctones, in which each of the alkyl groups is 1 has up to 4 carbon atoms.
Beispiele für geeignete Monomere sind: <x-Äthyl~ -χ -methyl-ß-propiola-Cton, •X-Methyl-Λ -isopropyl-ß-propiola.cton, (X-Äthyl- <A-n-butyl-ß-propiolacton, tX-Chlormethyl- ίΛ-methyl-ß-propiolacton, . οι) <x-Bis(chlormethyl)-ß-propiolacton und ,χ, <x-Dimethyl-ß-propiolacton (Pivalolacton)Examples of suitable monomers are: x-ethyl--methyl-ß-propiolactone, • X-methyl-Λ -isopropyl-ß-propiolactone, (X-ethyl- <an-butyl-ß-propiolactone , tX-chloromethyl- ίΛ-methyl-ß-propiolactone,. οι) <x-bis (chloromethyl) -ß-propiolactone and, χ, <x-dimethyl-ß-propiolactone (pivalolactone)
Diese Polypivalola.dtone haben ein mittleres Molekulargewicht von mehr als 20 000 und schmelzen über 1200C, Ein weitererThis Polypivalola.dtone have an average molecular weight of more than 20, 000 and melt over 120 0 C, Another
S09845/0999S09845 / 0999
- 18 *·- 18 *
1A-5.0. 8251A-5.0. 825
_. — - 2β Τ9517_. - - 2β Τ9517
geeigneter Polyester ist ein Polycaprolacton. Bevorzugte Poly- £~caprola«ctone sind im wesentlichen lineare Polymere, in denen die wiederkehrende Einheit durch folgende Formel wiedergegeben werden kann:a suitable polyester is a polycaprolactone. Preferred poly- caprolactones are essentially linear polymers, in which the recurring unit can be represented by the following formula:
0 CH2 CH0 CH 2 CH
Diese Polymeren haben praktisch die gleichen Eigenschaften wie die Polypivalolalctone und können durch einen entsprechenden Polymerisationsmechanismus hergestellt werden.These polymers have practically the same properties as the Polypivalolalctone and can by a corresponding Polymerization mechanism can be produced.
Verschiedene Polyarylpolyäther sind ebenfalls brauchbar als thermoplastische Industrieharze, Die Polyarylpolyäther, die in den erfindungsgemäßen Massen anv/esend sein können, sind u.a. lineare thermoplastische Polymere aus wiederkehrenden Einheiten der FormelVarious polyaryl polyethers are also useful as industrial thermoplastic resins, the polyaryl polyethers, the can be present in the compositions according to the invention are, inter alia, linear thermoplastic polymers made of recurring Units of the formula
worin G- der Rest eines zweiwertigen Phenols fgewählt au3 einer Gruppe, die besteht aus:where G- is the residue of a dihydric phenol f selected from a group consisting of:
IIII
IIIIII
worin R eine Bindung zwischen aromatischen Kohlenstoffatomenwhere R is a bond between aromatic carbon atoms
0 f s , S—S—, oder einen zweiwertigen Kohlen-0 f s, S — S—, or a divalent carbon
wasaerstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet und G1 der Rest einer Dibrom- oder Di3odbenzolverbindung ist, die aus folgender Gruppe gewählt ist:denotes a hydrogen radical with 1 to 18 carbon atoms and G 1 is the radical of a dibromo or diodobenzene compound selected from the following group:
ORIGINALORIGINAL
809845/0999809845/0999
23 ■■ -1A-50 825 23 ■■ -1A-50 825
-ο- ■ --ο- ■ -
worin R1 eine Bindung zwischen aromatischen Kohlenstoffatomen, O , S , S—S oder einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet, allerdingswhere R 1 denotes a bond between aromatic carbon atoms, O, S, S — S or a divalent hydrocarbon radical having 1 to 18 carbon atoms, however
mit folgendem "Vorbehalt: falls R O bedeutet, ist R1 with the following "caveat: if RO means, R is 1
nicht gleich O ; falls R1 O bedeutet, ist R nichtnot equal to O; if R 1 is O, then R is not
gleich O ; falls G gleich II ist, ist G1 gleich V, undequal to O; if G equals II, G 1 equals V, and
falls G» gleich IV ist, ist G gleich ΙΪΙ.if G »equals IV, G equals ΙΪΙ.
Polyarylenpolyäther dieses Typs haben ausgezeichnete physikalische Eigenschaften und sind besonders stabil gegen Wärme, Oxidation und chemische Einflüsse· Handelsübliche Polyarylpolyäther mit Schmelztemperaturen zwischen 280 und 3100O sind erhältlich unter der geschützten Handelsbezeichnung Aryl ο η Τ®.Polyarylenpolyäther of this type have excellent physical properties and are particularly against heat, oxidation and chemical influences · Commercially available Polyarylpolyäther are stable with melting temperatures of 280-310 0 O available under the registered trade name aryl ο η Τ®.
Eine weitere Gruppe von brauchbaren thermoplastischen Industrieharzen sind die aromatischen Polysulfone mit wiederkehrenden Einheiten der Formel:Another group of useful thermoplastic industrial resins are the aromatic polysulfones with repeating units of the formula:
-SO2--SO 2 -
woritt Ar ein zweiwertiger aromatischer Rest ist, der gegebenenfalls von Einheit zu Einheit in der Polymerkette wechseln kann, so daß Copolymere verschiedener Art gebildet werden. Thermoplastische Polysulfone haben im allgemeinen mindestens .einige Einheiten folgender Struktur:where Ar is a divalent aromatic radical which is optionally can change from unit to unit in the polymer chain, so that copolymers of different types are formed. Thermoplastic Polysulfones generally have at least some units of the following structure:
809845/0998 _ 20_809845/0998 _ 20 _
ΊΑ-50 825ΊΑ-50 825
worin Z Sauerstoff oder Schwefel oder der Rest eines aromatischen Diols, wie eines 4,4f-Bisphenols, ist. Ein Beispiel eines solchen Polysulfone hat wiederkehrende Einheiten der Formel:wherein Z is oxygen or sulfur or the residue of an aromatic diol such as a 4,4 f -bisphenol. An example of such a polysulfone has repeating units of the formula:
ein anderes hat wiederkehrende Einheiten der Formel:another has repeating units of the formula:
-OO-.-OO-.
und andere solche der Formel:and others of the formula:
—O--O-
oder es handelt sich um copolymerisxerte Einheiten in verschiedenen Anteilsverhältnissen der Formel:or they are copolymerized units in different Share ratios of the formula:
009045/0900009045/0900
- 21 -- 21 -
ORIGINAL INSPECTEPORIGINAL INSPECTEP
28135172813517
Die thermoplastischen Polysulfone können auch wiederkehrende Einheiten der EormelThe thermoplastic polysulfones can also be repeating units of the formula
haben.to have.
Polyäthersulfone mit wiederkehrenden Einheiten der Struktur:Polyether sulfones with repeating units of the Structure:
SO2-SO 2 -
und Polyäthersulfone mit wiederkehrenden Einheiten der Struktur:and polyether sulfones with repeating units of the Structure:
IfA-SO2-Q^IfA-SO 2 -Q ^
ο-ο-
eignen sich ebenfalls als thermoplastische Industrieharze.are also suitable as thermoplastic industrial resins.
Die in den erfindungsgemäßen Massen anwesenden Polycarbonate _ t. können folgende allgemeine Eormeln haben:The polycarbonates present in the compositions according to the invention _ t . can have the following general formulas:
titi
-kr—Λ—Ar—O—C—O-l -kr --Ar-O-C-Ol
r Ar—O—C—0-r Ar — O — C — 0-
309845/0999309845/0999
IIII
ORIGINAL INSPECTED - 22 -ORIGINAL INSPECTED - 22 -
worin Ar für eine Phenylengruppe oder eine alkyl-, alkoxy-, halogen- oder nitrosubstituierte Phenylengruppe feesteht; A eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder eine Alkyliden-, Cycloalkyliden-, Alkylen-, Cycloalkylen-, Azo-, Imino-, Sulfoxid- oder Sulfongruppe oder ein Schwefel- oder Sauerstoffatom vertritt und η gleich 2 oder mehr iat0 wherein Ar is a phenylene group or an alkyl, alkoxy, halogen or nitro substituted phenylene group; A represents a carbon-carbon bond or an alkylidene, cycloalkylidene, alkylene, cycloalkylene, azo, imino, sulfoxide or sulfone group or a sulfur or oxygen atom and η is 2 or more iat 0
Die Herstellung der Polycarbonate ist bekannt. Ein bevorzugtes Verfahren beruht auf der Reaktion, die erfolgt, wenn man die Dihydroxykomponenbe in einer Base, wie Pyridin, löst und unter Rühren mit entsprechender Geschwindigkeit Phosgen in die Lösung einleitet. Als Katalysator für die Umsetzung können tertiäre Amine verwendet werden, die gleichzeitig auch während der Umsetzung als Säureakzeptoren wirken. Da die Reaktion normalerweise exothermisch verläuft, kann die Reaktion durch die Geschwindigkeit des Phosgenzusatzes gesteuert werden. Gewöhnlich arbeitet man mit äquimolaren Mengen an Phosgen und Dihydroxyverbindung, jedoch kann das Mengenverhältnis je nach den Reaktionsbedingungen verändert v/erden.The production of the polycarbonates is known. A preferred one Process is based on the reaction that occurs when the dihydroxycomponent is dissolved in a base such as pyridine and under Introducing phosgene into the solution while stirring at the appropriate speed. As a catalyst for the implementation you can tertiary amines are used, which also act as acid acceptors during the reaction. Because the reaction normally exothermic, the reaction can be controlled by the rate of addition of phosgene. Usually one works with equimolar amounts of phosgene and dihydroxy compound, but the ratio can vary depending on the reaction conditions changed.
In den obigen Formeln I und II sind Ar und A vorzugsweise p-Phenylen bzw. Isopropyliden. Dieses Polycarbonat wird hergestellt durch Umsetzen von ρ,ρ'-Isopropylidendiphenol mitIn formulas I and II above, Ar and A are preferably p-phenylene and isopropylidene, respectively. This polycarbonate is made by reacting ρ, ρ'-isopropylidenediphenol with
Phosgen und kommt unter den geschützten Bezeichnungen und Merlon^ in den Handel. Es hat ein Molekulargewicht von rund 18 000 und schmilzt über ?_30°C. Andere Polycarbonate können durch Umsetzen von anderen Dihydroxyverbindungen bzw. Gemischen aus mehreren Dihydroxyverbindungen mit Phosgen hergestellt werden. Als Dihydroxyverbindungen können aliphatische Dihydroxyverbindungen verwendet werden, jedoch sind für temperaturbeständige Verbindungen aromatische Ringe wesentlich. Die Dihydroxyverbindungen können in ihrer Struktur Diurethan-^bindungen aufweisen. Auch kann ein Teil der Struktur ersetzt sein durch Siloxanbindungen.Phosgene and is marketed under the protected names and Merlon ^. It has a molecular weight of around 18,000 and melts above? _30 ° C. Other polycarbonates can be produced by reacting other dihydroxy compounds or mixtures can be made from several dihydroxy compounds with phosgene. Aliphatic dihydroxy compounds can be used as dihydroxy compounds can be used, but aromatic rings are essential for temperature-resistant compounds. The dihydroxy compounds can have diurethane bonds in their structure. Part of the structure can also be replaced through siloxane bonds.
Die in den erfindungsgemäßen Massen gegebenenfalls vorhandenen Acetalharze sind unter anderem die hochmolekularen, durchThose optionally present in the compositions according to the invention Acetal resins are among other things the high molecular weight, by
809845/0999 - 23 -809845/0999 - 23 -
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
1Λ-50 8251-50 825
Polymerisieren von Formaldehyd oder Trioxan hergestellten PoIyacetalhomopolymeren, die als Handelsprodukte die geschützte Bezeichnung Delrin.^ haben. Ein verwandtes Harz vom Polyäthertyp (Handelsbezeichnung Penton^ ) hat die Struktur:Polymerization of formaldehyde or trioxane produced polyacetal homopolymers, which, as commercial products, have the protected designation Delrin. ^. A related polyether type resin (Trade name Penton ^) has the structure:
CH9ClCH 9 Cl
-O CH2 C CH2--O CH 2 C CH 2 -
G1H2ClG 1 H 2 Cl
Das aus Formaldehyd h.er_..gestellte Acetalharz hat ein hohes Molekulargewicht und folgende Struktur:The acetal resin made from formaldehyde h.er _ .. has a high Molecular weight and the following structure:
-H—O--H — O-
-H—-H-
worin endständige Gruppen von gesteuerten Anteilen an V/asser stammen und χ eine größere Zahl (vorzugsweise 1500) bedeutet, die die Anzahl der hintereinander vorhandenen Formaldehydeinheiten bezeichnet» Um die Beständigkeit gegen Wärme und chemische Angriffe zu verbessern, werden die endständigen Gruppen in den typischen Harzen in Ester-.oder Äthergruppen übergeführt.,in which terminal groups come from controlled proportions of water and χ denotes a larger number (preferably 1500), which denotes the number of formaldehyde units present one behind the other »To the resistance to heat and To improve chemical attack, the terminal groups in typical resins are in ester or ether groups transferred.,
Der Ausdruck "Polyacetalharze" umfaßt ferner auch die PoIyacetalcopolymerisate· Diese Copolymeren sind unter anderem Blockcopolymere von Formaldehyd mit Monomeren oder Vorpolymerisaten von anderen Substanzen, die die Fähigkeit haben, aktiven Wasserstoff bereitzustellen, wie Alkylenglykole, PoIythiole, Copolymere von Vinylacetat und Acrylsäure oder reduzierte Butadien/Acrylnitril-Polymere.The term "polyacetal resins" also includes the polyacetal copolymers. These copolymers include block copolymers of formaldehyde with monomers or prepolymers of other substances that have the ability to provide active hydrogen, such as alkylene glycols, polythiols, Copolymers of vinyl acetate and acrylic acid or reduced butadiene / acrylonitrile polymers.
Ein unter der geschützten Bezeichnung Celcon^ im Handel befindliches Copolymer aus Formaldehyd und Äthylenoxid eignet sich besonders gut für die erfindungsgemäßen Gemischee Die typische Struktur dieser Copolymeren umfaßt wiederkehrende Einheiten der Formel: " 0RiQlNAL INSPECTEDA located below the protected designation Celcon ^ commercially copolymer of formaldehyde and ethylene oxide particularly well suited for the inventive mixtures e The typical structure of these copolymers comprising repeating units of the formula: "0RiQ lNAL INSPECTED
809845/0399 ' 24 "809845/0399 '24 "
-O--O-
H /R1 H / R 1
I 1 Χ I 1 Χ
-C Οι-C Οι
R,R,
1Α-50.8251-50,825
2844517-2844517-
η -1 η - 1
worin R1 und R2 jeweils für Wasserstoff, einen niederen Alkylrest oder einen halogensubstituierten niederen Alkylrest steht und η eine Zahl von 0 bis 3 ist, wobei η in 85 bis 99,9 % der wiederkehrenden Einheiten gleich null ist.wherein R 1 and R 2 each represent hydrogen, a lower alkyl radical or a halogen-substituted lower alkyl radical and η is a number from 0 to 3, where η in 85 to 99.9 % of the repeating units is zero.
Formaldehyd und Trioxan können copolymerisiert werden mit anderen Aldehyden, cyclischen Äthern, Vinylverbindungen, Ketenen, cyclischen Carbonaten, Epoxiden, Isocyanaten und Äthern, einschließlich z.B. Äthylenoxid, 1,3-Dioxolan, 1,3-Dioxan, 1,3-Dioxepen, Epichlorhydrin, Propylenoxid, Isobutylenoxid und Styroloxid.Formaldehyde and trioxane can be copolymerized with other aldehydes, cyclic ethers, vinyl compounds, Ketenes, cyclic carbonates, epoxides, isocyanates and Ethers, including e.g. ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,3-dioxepene, epichlorohydrin, propylene oxide, isobutylene oxide and styrene oxide.
Polyurethane., die auch als Isocyanatharze bekannt sind, können ebenfalls als thermoplastische Industrieharze· verwendet werden, soweit sie tatsächlich thermoplastisch und nicht wärmehärtend sind. Beispiele sind: Polyurethane aus Toluoldiisocyanat (TDI) oder Diphenylmethan-4,4-Diisocyanat (MDI) und zahlreiche Polyole, wie Polyoxyäthylenglykol, Polyoxypropylenglykol, Polyester mit endständigen OH-Gruppen, Polyoxyäthylen-Oxypropylenglykole·«-Polyurethanes, also known as isocyanate resins, can also be used as industrial thermoplastic resins insofar as they are actually thermoplastic and not thermosetting. Examples are: Polyurethanes from Toluene diisocyanate (TDI) or diphenylmethane-4,4-diisocyanate (MDI) and numerous polyols, such as polyoxyethylene glycol, Polyoxypropylene glycol, polyester with terminal OH groups, polyoxyethylene-oxypropylene glycols · «-
Diese thermoplastischen Polyurethane sind unter den ge^ und Pellethane^ OPP iThese thermoplastic polyurethanes are among the ge ^ and Pellethane ^ OPP i
schützten Bezeichnungen Q-Thane
Handel.protected names Q-Thane
Trade.
Mit Polyamid ist ein Kondensationsprodukt gemeint, das als Teile der Polymerhauptkette wiederkehrende aromatische und bzw. oder aliphatische Amidgruppen aufweist; solche Produkte sind allgemein als "Nylons" bekannt. Die Polyamide können er-With polyamide is meant a condensation product that is aromatic and recurring as parts of the main polymer chain or or has aliphatic amide groups; such products are commonly known as "nylons". The polyamides can
809845/0939809845/0939
halten werden durch polymerisieren einer Monoaminocarbonsäure oder eines inneren lactams einer solchen Säure mit mindestens zwei "Kohlenstoffatomen, zwischen der Amino- und der Carboxylgruppe. Sie sind auch erhältlich durch Polymerisieren von praktisch äquimolaren Teilen eines Diamins, das zwischen den Aminogruppen mindestens zwei Kohlenstoffatome enthält, und einer Dicarbonsäure; oder durch Polymerisieren einer Monoaminocarbonsäure oder ihres innernen Lactams, wie oben, zusammen mit praktisch äquimolaren Anteilen eines Diamins und einer Dicarbonsäure. Die Dicarbonsäure kann in Form eines ihrer funktioneilen. Derivate, zeB« eines Esters, verwendet werden.are held by polymerizing a monoaminocarboxylic acid or an internal lactam of such an acid with at least two "carbon atoms, between the amino and carboxyl groups. They are also obtainable by polymerizing practically equimolar parts of a diamine which contains at least two carbon atoms between the amino groups and a dicarboxylic acid; are used, or by polymerizing a monoaminocarboxylic acid or its lactam interior has, as above, together with substantially equimolar proportions of a diamine and a dicarboxylic acid The dicarboxylic acid may be in the form of one of its functional derivatives, for e B "of an ester...
Mit.dem Ausdruck "praktisch äquimolekulare Anteile" (des Diamins und der Dicarbonsäure) sind neben genau äquimolekulareη Anteilen auch leichte Abweichungen gemeint, die bei der üblichen Stabilisierung der Viskosität der resultierenden Polyamide auftreten können»With the expression "practically equimolecular proportions" (of the diamine and the dicarboxylic acid) are next to exactly equimolecular η Proportions also mean slight deviations in the usual stabilization of the viscosity of the resulting polyamides may occur"
Als Beispiele für die erwähnten Monoaminomonocarbonsäuren bzw. ihre Lactame seien diejenigen Verbindungen genannt, die zwischen der Amino- und der Carboxylgruppe 2 bis 16 Kohlenstoffatome aufweisen, die im Falle eines Lactams mit der -CO.NH-Examples of the mentioned monoaminomonocarboxylic acids or their lactams are those compounds which between the amino and the carboxyl group have 2 to 16 carbon atoms, which in the case of a lactam with the -CO.NH-
Gruppe einen Ring bilden. Als besondere Beispiele seien erwähnt: £-Aminocapronsäure, Butyrolacbam, Caprolactam, Capryllactam, Önantholactam, Undecanolactam, Dodecanolactam und 3- und 4-Aminobenzoesäure.Group form a ring. As special examples are mentioned: £ -aminocaproic acid, butyrolacbam, caprolactam, Capryllactam, enantholactam, undecanolactam, dodecanolactam and 3- and 4-aminobenzoic acid.
Beispiele für die erwähnten Diamine sind solche der allgemeinen Formel H2N(CH2)^NH2, worin η eine ganze Zahl von 2 bis 16 ist, wie Trimethylendiamin, Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Octamethylendiamin, Decamethylendiamin, Dedecamethylendiamin, Hexadecamethylendiamin und insbesondere Hexamethylendiamin.Examples of the diamines mentioned are those of the general formula H 2 N (CH 2 ) ^ NH 2 , where η is an integer from 2 to 16, such as trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, dedecamethylenediamine, hexadecamethylenediamine and especially hexamethylenediamine.
Weitere Beispiele sind C-alkylierte Diamine, z.B. 2,2-Dimetliyl— pentamethylendiamin und 2,2,4- und 2,4^4-Trimethylhexametbylen-Further examples are C-alkylated diamines, e.g. 2,2-dimethyl- pentamethylenediamine and 2,2,4- and 2,4 ^ 4-trimethylhexametbylene-
809845/0999 TO^- :";;?Γ'*'-':''809845/0999 TO ^ - : ";;? Γ '*' - ' : ''
-26 --26 -
diamin. Zu erwähnen sind ferner aromatische Diamine, z.B. p-Phenylendiamln, 4»4!-I)iaminodiphenylsulfon, 4,4'-ΰϊ3πιιηοαί~ phenyläther und 4,4I-Diaminodiphenylsulfon, 4>4!-Diaminodiphenyläther und 4>4'-Diaminodipheny!methan sowie cycloaliphatische Diamine, z.B. Diaminodicyclohexy!methan.diamine. Mention should also be made of aromatic diamines, for example p-phenylenediamine, 4 »4 ! -I) iaminodiphenyl sulfone, 4,4'-ΰϊ3πιιηοαί ~ phenyl ether and 4,4 I -diaminodiphenyl sulfone, 4> 4 ! Diaminodiphenyl ether and 4>4'-diaminodiphenyl methane and cycloaliphatic diamines, for example diaminodicyclohexyl methane.
Die erwähnten Dicarbonsäuren können aromatische Säuren sein, z.B. Isophthal- und Terephthalsäure. Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der Formel HOOCY.COOH, worin Y für einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit mindestens 2 C-Atomen steht; Beispiele sind: Sebacinsäure, Octadecandi^—tsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Undecandi^^,.säure, Glutarsäure, Pimelinsäure und insbesondere Adipinsäure, Oxalsäure ist ebenfalls bevorzugt«The dicarboxylic acids mentioned can be aromatic acids such as isophthalic and terephthalic acid. Dicarboxylic acids are preferred of the formula HOOCY.COOH, in which Y stands for a divalent aliphatic radical having at least 2 carbon atoms; Examples are: sebacic acid, octadecanedioic acid, suberic acid, azelaic acid, Undecandi ^^,. Acid, glutaric acid, pimelic acid and especially adipic acid, oxalic acid is also preferred «
In die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymergemische können insbesondere die folgenden Polyamide eingearbeitet sein:In the thermoplastic polymer mixtures according to the invention In particular, the following polyamides can be incorporated:
Polyhexamethylenadipinamid (Nylon 6 : (j) Polypyrrolidon (Nylon 4) Polycaprolactam (Nylon 6) Polyheptolactam (Nylon 7)Polyhexamethylene adipamide (nylon 6: (j) polypyrrolidone (nylon 4) Polycaprolactam (nylon 6) Polyheptolactam (nylon 7)
Polycapryllactam (Nylon 8) PοIynonanolactam (Nylon 9) Polyundecanola.ptam (Nylon 11) Polydodecanolactam (Kylon 12) Polyhexamethylenazelainamid (Nylon 6 : 9) Polyhexamethylensebacinamid (Nylon 6 : 10) Polyhexamethylenisophthalsäureamid (Nylon 6 : iP) Polymetaxylylenadipinamid (Nylon MXD : 6)Polycapryllactam (nylon 8) Polynonanolactam (nylon 9) Polyundecanola.ptam (Nylon 11) Polydodecanolactam (Kylon 12) Polyhexamethylene azelamide (nylon 6: 9) Polyhexamethylene sebacamide (nylon 6: 10) Polyhexamethylene isophthalic acid amide (nylon 6: iP) Polymetaxylylene adipamide (nylon MXD: 6)
Polyamide von Hexamethylendiamin und n-Dodecandi~säurePolyamides of hexamethylenediamine and n-dodecanedioic acid
(Nylon 6 : 12)(Nylon 6:12)
Polyamide von Dodecamethylendiamin und n-Dodecani^di-säure (Nylon 12 : 12)Polyamides of dodecamethylenediamine and n-dodecani ^ diacid (nylon 12:12)
Nyloncopolymere können ebenfalls verwendet werden, z.B. Copolymere von:Nylon copolymers can also be used, e.g. Copolymers of:
809845/0999 _ 2?_809845/0999 _ 2? _
1A-50 0251A-50 025
Hexamethylenadipinamid/Caprolactam (Nylon 6:6/6) Hexamethylenadipinamid/Hexamethylen-IsophthalsäureHexamethylene adipamide / caprolactam (nylon 6: 6/6) Hexamethylene adipamide / hexamethylene isophthalic acid
(Nylon 6:6/6ip) Hexamethylenadipinamid/Hexamethylen-Terephthalsäureamid(Nylon 6: 6 / 6ip) hexamethylene adipamide / hexamethylene terephthalic acid amide
(Nylon 6:6/6T) Trimethylhexamethylenoxamid/Hexamethylenoxamid(Nylon 6: 6 / 6T) trimethylhexamethylene oxamide / hexamethylene oxamide
(Nylon-Trimethyl-6:2/6:2) Hexamethylenadipinamid/Hexamethylenazelainamid(Nylon trimethyl 6: 2/6: 2) Hexamethylene adipamide / hexamethylene azelamide
(Nylon 6:6/6:9) Hexamethylenadipinamid/Hexamethylenazelainamid/(Nylon 6: 6/6: 9) hexamethylene adipamide / hexamethylene azelamide /
Caprolacrtam (Nylon 6:6/6:9/6)Caprolacrtam (nylon 6: 6/6: 9/6)
Verwendungsfähig ist ferner Nylon 6:3, ein Produkt aus dem Dimethylester
von Terephthalsäure und einem Gemisch aus isomerem Trimethy!hexamethylendiamin.
Bevorzugte Nylonsorten sind Nylon 6,6/6, 11, 12 6/3 und 6/12.Nylon 6: 3, a product of the dimethyl ester of terephthalic acid and a mixture of isomeric trimethyl / hexamethylenediamine, can also be used.
Preferred types of nylon are nylon 6,6 / 6, 11, 12 6/3 and 6/12.
Das zahlenmäßige mittlere Molekulargewicht kann bei den Polyamiden oberhalb 10 000 liegen.The number average molecular weight of the polyamides can be above 10,000.
Die im vorliegenden Pail als Industriebarze verwendbaren Nitrilharze sind thermoplastische Kunststoffe mit einem Gehalt an s<,ß-olefinisch ungesättigtem Mononitril von 50 Gew.-$ oder mehr. Diese Nitrilharze können Homopölymere, Copolymere, Pfropfeopolymere oder Copolymere auf einem kautschukartigen Substrat oder auch Gemische aus Homopolymeren und/oder Copolymeren sein.The ones that can be used in the present pail as industrial malts Nitrile resins are thermoplastics with a content of s <, ß-olefinically unsaturated mononitrile of 50 wt .- $ or more. These nitrile resins may be homopolymers, copolymers, graft copolymers, or copolymers on a rubbery one Be a substrate or mixtures of homopolymers and / or copolymers.
Die hier infrage-kommenden ^X,ß-olefinisch ungesättigten •Mononitrile haben die Struktur:The ^ X, ß-olefinically unsaturated ones in question here • Mononitriles have the structure:
worin R für V/a ss er stoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogenatom steht. Genannt seien: Acrylnitril, <*TBromacrylnitril, ^-Fluoracrylnitril, Methacrylnitril und Äthacrylnitril. Acrylnitril und Methacrylnitril und ihre Gemische sind bevorzugt.wherein R is V / a ss he substance, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom. Be mentioned are: acrylonitrile, <* T bromoacrylonitrile, ^ -Fluoracrylnitril, methacrylonitrile and ethacrylonitrile. Acrylonitrile and methacrylonitrile and their mixtures are preferred.
809845/09 99 rr^Wt 809845/09 99 rr ^ Wt
- 28 -- 28 -
38 1A-5°38 1A -5 °
Diese Fitrilharze können aufgrund ihrer Komplexität in verschiedene Klassen unterteilt werden. Die einfachste Molekularstruktur ist ein statistisches Copolymer »ΐ-t hauptsächlich Acrylnitril oder Methacrylnitril. Das bekannteste Beispiel ist ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer. Blockcopolymere von Acrylnitril, in denen lange Abschnitte von Polyacrylnitril mit Abschnitten von Polystyrol oder von Polymethylmethacrylat abwechseln, sind ebenfalls bekannt.Due to their complexity, these nitrile resins can be used in different classes can be divided. The simplest molecular structure is a random copolymer »-t mainly Acrylonitrile or methacrylonitrile. The best-known example is a styrene-acrylonitrile copolymer. Block copolymers of acrylonitrile, in which long sections of polyacrylonitrile with sections of polystyrene or of Alternate polymethyl methacrylate are also known.
Gleichzeitige Polymerisation von mehr als zwei Comonomeren führt zu einem Interpolymer oder, im Falle von drei Komponenten, einem Terpolymer. Es ist eine große Anzahl Comonomere bekannt, darunter Alphaolefine mit 2 bis 8 C-Atomen, z.B. Äthylen, Propylen, Isobutylen, Buten-1 und Penten-1 sowie ihre Halogen- und aliphatisch substituierten Derivate, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, oder die Monomeren von aromatischen Monovinylidenkohlenwasserstoffen der FormelSimultaneous polymerization of more than two comonomers leads to an interpolymer or, in the case of three components, a terpolymer. A large number of comonomers are known including alpha olefins with 2 to 8 carbon atoms, e.g. ethylene, propylene, isobutylene, butene-1 and pentene-1 and their halogen and aliphatically substituted derivatives such as vinyl chloride and vinylidene chloride, or the monomers of monovinylidene aromatic hydrocarbons the formula
-R1 -R 1
H2C =0H 2 C = 0
worin R.. Wasserstoff, Chlor oder eine Methylgruppe vertritt und R2 ein aromatischer Rest mit 6 bis 10 C-Atomen ist, der auch Substituenten enthalten kann, z.B. Halogen und an den aromatischen Kern gebundene Alkylgruppen, z.Be Styrol, (X-Methylstyrol, Vinyltoluol, c^-Chlorstyrol, Orthochlorstyrol, Parachlorstyrol, Methachlorstyrol, Orthomethylstyrol, Paramethylstyrol, Athylstyrol, Isopropylstyrol, Dichlorstyrol und Vinylnaphthalin. Besonders bevorzugte Comonomere sind Isobutylen und Styrol.where R .. represents hydrogen, chlorine or a methyl group and R 2 is an aromatic radical with 6 to 10 carbon atoms, which can also contain substituents, e.g. halogen and alkyl groups bonded to the aromatic nucleus, e.g. e styrene, (X-methylstyrene , Vinyltoluene, C 1-4 chlorostyrene, orthochlorostyrene, parachlorostyrene, methachlorostyrene, orthomethylstyrene, paramethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, dichlorostyrene and vinylnaphthalene, with isobutylene and styrene being particularly preferred.
Eine weitere Gruppe von Comonomeren sind Vinylestermonomere der allgemeinen Formel:Another group of comonomers are vinyl ester monomers of the general formula:
-29--29-
809845/0999809845/0999
U-ΠΟ 825U-ΠΟ 825
C ιC ι
0 0=00 0 = 0
worin R~ Wasserstoffatome, Alkylgruppen mit 1 bis 10 C-Atomen, Arylgruppen mit 6 bis 10 C-Atomen einschließlich der C-Atome in den ringsubstituierten Alkylsubstituenten vertritt; z.B. Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat.where R ~ hydrogen atoms, alkyl groups with 1 to 10 carbon atoms, Represents aryl groups with 6 to 10 carbon atoms including the carbon atoms in the ring-substituted alkyl substituents; e.g. Vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate.
Verwendbar sind, ebenso wie die oben genannten, die Vinyläthermonomeren der allgemeinen FormelLike those mentioned above, the vinyl ether monomers can be used the general formula
HpC=1CH Ό RiHpC = 1 CH Ό Ri
worin R. folgende Bedeutung haben kann: eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 C-Atomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen oder ein,einwertiger aliphatischer Rest mit 2 bis 10 C-Atomen, der, kohlenwasserstoff oder sauerstoffhaltig sein kann, wie etwa ein aliphatischer Rest mit Ätherbindungen, und der auch andere Substituenten, wie Halogen oder Carbonyl,enthalten kann. Beispiele für solche monomeren Vinylather sind: Vinylmethyläther, Vinyläthyläther, Vinyl-n-butyläther, Vinyl-2-chloräthyläther, Vinylphenyläther, Vinylisobutyläther, Vinylcyclohexyläther, p-Butylcyclohexylather, Vinylather und p-Chlorphenylglykolo where R. can have the following meaning: an alkyl group with 1 to 8 carbon atoms, an aryl group with 6 to 10 carbon atoms or a monovalent aliphatic radical with 2 to 10 carbon atoms, which can be hydrocarbon or oxygen-containing, such as for example an aliphatic radical with ether bonds and which can also contain other substituents such as halogen or carbonyl. Examples of such monomeric vinyl ethers are: vinyl methyl ether, Vinyl ethyl ether, vinyl n-butyl ether, vinyl 2-chloroethyl ether, Vinyl phenyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl cyclohexyl ether, p-butylcyclohexyl ether, vinyl ether and p-chlorophenyl glycol
Andere Comonomere sind diejenigen, die eine Mono- oder Dinitrilfunktion enthalten, z.B. Methylenglutarnitril,(2,4-Dicyanobuten-i)nVinylidencyanid, Crotonitril, Fumarodinitril und Maleodinitril.Other comonomers are those that have a mono- or dinitrile function contain, e.g. methylenglutaronitrile, (2,4-dicyanobutene-i) n-vinylidenecyanide, Crotonitrile, fumaronitrile and maleodinitrile.
3098A5/09993098A5 / 0999
-30--30-
11"50 825 11 " 50 825
Andere Comonomere sind die Ester von olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, vorzugsweise die niedereren Alkylester von χ,β-olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und insbesondere die Ester der Struktur:Other comonomers are the esters of olefinically unsaturated Carboxylic acids, preferably the lower alkyl esters of χ, β-olefinically unsaturated carboxylic acids and in particular the esters of the structure:
COORCOOR
R1 R 1
' worin R1 für Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder ein Halogen und R2 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 2 C-Atomen stehen. Verbindungen dieses Typs sind z.B. Methyloder Äthylacrylat, Methyl- oder Äthylmethacrylat und Methyl-ίΚ-chloracrylat. Bevorzugt sind Methyl- und Äthylacrylat und Methyl- und Äthylmethacrylat.'where R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen and R 2 is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Compounds of this type are, for example, methyl or ethyl acrylate, methyl or ethyl methacrylate and methyl ίΚ-chloroacrylate. Methyl and ethyl acrylate and methyl and ethyl methacrylate are preferred.
Eine weitere Klasse von Nitrilharzen sind die Pfropfencopolymere, bei denen an eine polymere Hauptkette Seitenketten eines anderen Polymeren aufgepfropft sind. Die Hauptkette, wird in einer eigenen Reaktion vorgebildet. Auf Polyacrylnitril können z.B. Ketten von Styrol, Vinylacetat oder Methylmethacrylat aufgepfropft werden. Die Hauptkette kann aus einer, zei, drei oder mehr Komponenten bestellen und die aufgepfropften Seitenketten können ebenfalls aus einem, zwei drei oder mehr Comonomeren zusammengesetzt sein.Another class of nitrile resins are the graft copolymers, in which side chains of another polymer are grafted onto a polymer main chain. The main chain is in its own Prepared reaction. For example, chains of styrene, vinyl acetate or methyl methacrylate can be grafted onto polyacrylonitrile will. The main chain can consist of one, two, three or more components order and the grafted side chains can also be composed of one, two, three or more comonomers be.
Besonders viel zu erwarten ist von Nitrilcopolymeren, die teilweise auf ein vorgeformtes kautschukartiges Substrat aufgepfropft sind. EUr dieses Substrat kommt die Verwendung eines synthetischen oder natürlichen Kautschuks infrage, wie Polybutadien, Isopren, Neopren, Nitrilkautschuk, Naturkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymere-., Äthylen-Propylen-Copolymere ·. und chlorierte Kautschuksorten, die verwendet werden, um das Polymer fester oder zäher zu machen. Die Kautschukkomponente kann in das nitrilhaltige Polymer auf beliebige, dem Fachmann bekannte Weise eingearbeitet werden, z.B. durch direkte Polymerisation der Monomeren, durch Aufpfropfen des Acrylnitril-Much is to be expected from nitrile copolymers that are partially grafted onto a preformed rubbery substrate are. You can use a synthetic or natural rubber for this substrate, such as polybutadiene, Isoprene, neoprene, nitrile rubber, natural rubber, acrylonitrile-butadiene copolymers., Ethylene-propylene copolymers ·. and chlorinated rubbers, which are used to make the polymer stronger or tougher. The rubber component can be incorporated into the nitrile-containing polymer in any manner known to those skilled in the art, e.g., by direct polymerization of the monomers, by grafting on the acrylonitrile
-31--31-
809845/0999809845/0999
1A-50 8251A-50 825
Monomergemisches auf das Kautschukrückgrat oder durch physikalisches Einmischen der Kautschukkomponente. Besonders bevorzugt sind Polymergemische, die entstehen, wenn man ein Pfropfeopolymer des Acrylnitrils und des Comonomers mit einem anderen Copolymer von Acrylnitril und dem gleichen Comonomer auf das Kautschukrückgrat aufpfropft. Die Thermoplasten auf Acrylnitrilbasis sind im allgemeinen Polymergemische aus einem Pfropfpolymer und einem Homopolymer ohne aufgepfropfte Komponente. Monomer mixture on the rubber backbone or by physical Mixing in the rubber component. Particularly preferred are polymer mixtures that arise when one Graft copolymer of acrylonitrile and comonomer with one another copolymer of acrylonitrile and the same comonomer grafted onto the rubber backbone. The thermoplastics on Acrylonitrile-based are generally polymer mixtures of a graft polymer and a homopolymer without a grafted component.
Ein Nitrilharz auf Acrylnitrilbasis mit über 65 % Nitril (Barex^ 210) und ein anderes mit über 70 $ Nitril, wovon dreiviertel von Methacrylnitril stammen (Lopac®; sind im Handel erhältlich.A nitrile resin based on acrylonitrile with over 65 % nitrile (Barex ^ 210) and another with over 70 $ nitrile, three quarters of which come from methacrylonitrile (Lopac®; are commercially available.
Um die Viskositätseigenschaften des thermoplastisehen Industrieharzes, des halogenierten thermoplastischen Polymeren und des Blockcopolymeren besser in Übereinstimmung zu bringen, ist es oft zweckmäßig, zunächst das unterschiedliche thermoplastische Industrieharz mit einem Viskositätsmodifikator zu vermischen, bevor man durch Zusatz des halogenierten thermoplastischen Polymeren und des Blockcopolymeren das endgültige Gemisch "bereitet. G-eeigne sind Viskositätsmodifikatoren mit relativ hoher Viskosität und einer Schmelztemperatur von mehr als 25O0O, bei denen die Viskosität nicht allzu empfindlich gegen Temperaturänderungen ist. Beispiele sind Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)oxid und Gemische aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)oxid mit Polystyrol.In order to better match the viscosity properties of the thermoplastic industrial resin, the halogenated thermoplastic polymer and the block copolymer, it is often advisable to first mix the different thermoplastic industrial resin with a viscosity modifier before adding the halogenated thermoplastic polymer and the block copolymer to the final mixture Viscosity modifiers with a relatively high viscosity and a melting temperature of more than 250 0 O, at which the viscosity is not too sensitive to temperature changes, are suitable. Examples are poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide and mixtures of poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene) oxide with polystyrene.
Die gegebenenfalls als Viskositätsmodifikatoren anwesenden Poly (phenylenoxide) können dargestellt werden durch die Formel:Those optionally present as viscosity modifiers Poly (phenylene oxides) can be represented by the formula:
R'R '
30984 5/099330984 5/0993
-32--32-
1A-50 8251A-50 825
in desrR^ ein einwertiger Substituent ist, der aus folgender Gruppe gewählt wird: Wasserstoff, kein tertiäres ,X -C-Atom enthaltende Kohlenwasserstoffreste, Halogenkohlenwasserstoffreste mit mindestens 2 C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenolring, die kein tertiäres χ-C-Atom enthalten, Kohlenwasserstoff oxyreste, die keine aliphatischen tertiären <X-C-Atome enthalten und Halogenkohlenwasserstoffreste mit mindestens 2 C-Atomen zwischen dem Halogenatom und dem Phenolring, die kein aliphatisches tertiäres << -C-Atom enthalten; R'.. hat die gleiche Bedeutung wie R^ und kann außerdem ein Halogenatom sein; m ist eine Zahl von mindestens 50 bis 800, vorzugsweise von 150 bis 300. Genannt seien unter diesen bevorzugten Polymeren diejenigen mit einem Molekulargewicht zv/ischen 6 000 und 100 000, vorzugsweise von 40 000. Vorzugsweise ist das PoIyphenylenoxid Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)oxid.in desrR ^ is a monovalent substituent selected from the following group: hydrogen, no tertiary hydrocarbon radicals containing X -C atoms, halogenated hydrocarbon radicals with at least 2 carbon atoms between the halogen atom and the phenol ring that do not have a tertiary χ -C atom contain, hydrocarbon oxy radicals which do not contain any aliphatic tertiary <XC atoms and halogenated hydrocarbon radicals with at least 2 carbon atoms between the halogen atom and the phenol ring which do not contain an aliphatic tertiary << -C atom; R '.. has the same meaning as R ^ and can also be a halogen atom; m is a number from at least 50 to 800, preferably from 150 to 300. These preferred polymers include those with a molecular weight of between 6,000 and 100,000, preferably 40,000. The polyphenylene oxide is preferably poly (2,6- dimethyl-1,4-phenylene) oxide.
Im Handel ist das Polyphenylenoxid als Gemisch mit Styrolharz erhältlich; solche Gemische enthalten meist zwischen 25 und 50 Gew.-^ Polystyroleinheiten (Handelsbezeichnung thermoplastisches Noryl^-Harz). Wird ein Gemisch aus Polyphenylenoxid und Polystyrol verwendet, so liegt das bevorzugte Molekulargewicht zwischen 10 000 und 50 000 und beträgt vorzugsweise rund 30 000.The polyphenylene oxide is commercially available as a mixture with styrene resin; such mixtures usually contain between 25 and 50 wt .- ^ polystyrene units (trade name thermoplastic Noryl ^ resin). Will be a mixture of polyphenylene oxide and polystyrene is used, the preferred molecular weight is between 10,000 and 50,000, and is preferably around 30,000.
Die Menge, in der der Viskositätsmodifikator verwendet wird, hängt in erster Linie von dem Unterschied in der Viskosität des Blockcopolymereü und des thermoplastischen Industrieharzes bei der Temperatur Tp ab. Die Anteilsmenge liegt bei O bis 100, vorzugsweise bei 10 bis 50 Gew.-Teilen Viskositätsmodifikator je 100 Gew.-Teile' thermoplastisches Industrieharz.The amount in which the viscosity modifier is used depends primarily on the difference in viscosity of the block copolymer and the thermoplastic industrial resin at the temperature Tp. The amount used is from 0 to 100, preferably from 10 to 50, parts by weight of viscosity modifier per 100 parts by weight of thermoplastic industrial resin.
Die Anwesenheit eines ineinander eingreifenden Netzwerkes kann (abgesehen davon, daß keine Schichtentrennung auftritt) mit Hilfe von mindestens zwei Methoden gezeigt werden. Gemäß einer dieser Methoden löst man ausgeformte oder extrudierte Objekte aus einem erfindungsgemäßen Gemisch unter Rückfluß in einemThe presence of an interlocking network can (apart from the fact that no layer separation occurs) with Using at least two methods can be demonstrated. One of these methods is to solve molded or extruded objects from a mixture according to the invention under reflux in one
809845/0999 -33-809845/0999 -33-
4*3 1A- 50 0254 * 3 1 A- 50 025
Lösungsmittel, welches das Blockeopolymer und andere lösliche Komponenten quantitativ auflöst; wenn dann die zurückbleibende Polymerstruktur (aus dem thermoplastischen Industrieharz und halogenLerten immer noch in sich zusammenhängt und die Form des ausgeformten bzw. extrudierten Objektes hat und strukturell ohne Runzeln oder Entschichtung noch intakt ist, und wenn das Lösungsmittel keine unlöslichen Teilchen enthält, ist der ■ Nachweis erbracht, daß man ein Netzwerk vor sich hat, in welchem die nicht-extrahiertdund die extrahierte Phase ineinandergreifend und kontinuierlich vorhanden sind. Die nicht-extrahierte Phase muß schon deshalb kontinuierlich sein, weil sie geometrisch und mechanisch intakt bleibt. Die extrahierte Phase muß vor der Extraktion ebenfalls kontinuierlich vorhanden gewesen sein, da eine quantitative Extraktion einer dispergierten Phase aus einer unlöslichen Matrix höchst unwahrscheinlich ist. Schließlich müssen die Netze aus beiden Phasen ineinandergreifen, sonst könnten beide Phasen nicht kontinuierlich vorhanden sein. Im übrigen kann man die kontinuierliche Beschaffenheit der nicht-extrahierten Phase auch mikroskopisch nachweisen. Bei den vorliegenden Gemischen aus mehr als zwei Komponenten kann das Ineinandergreifen und die Kontinuität jeder einzelnen Phase durch selektive Extraktion nachgewiesen werden.Solvent which the block copolymer and others soluble Dissolves components quantitatively; if then the remaining polymer structure (from the thermoplastic industrial resin and HalogenLerten are still related to each other and the shape of the shaped or extruded object and is structurally still intact without wrinkles or delamination, and if If the solvent does not contain any insoluble particles, there is evidence that a network is in front of you in which the non-extracted and extracted phases interlocking and are continuously present. The non-extracted phase must be continuous because it is geometrical and remains mechanically intact. The extracted phase must also have been present continuously before extraction as quantitative extraction of a dispersed phase from an insoluble matrix is highly unlikely is. After all, the networks from both phases must interlock, otherwise both phases could not exist continuously be. In addition, the continuous nature of the non-extracted phase can also be demonstrated microscopically. In the present mixtures of more than two components, the interlocking and the continuity of each individual Phase can be detected by selective extraction.
Bei der zv/eiten Methode wird eine mechanische Eigenschaft, wie der Zugfestigkeitsmodul, gemessen und verglichen mit dem Wert, der von einem System zu erwarten ist, bei dem jede kontinuierliche; isotrop verteilte Phase einen Anteil zum mechanischen Verhalten beiträgt, der ihrem Volumenanteil entspricht. Stimmen die beiden Werte überein, so ist dies ein Beweis für die Anwesenheit eines ineinandergreifenden Netzwerkes, während im anderen Pail der gemessene Wert verschieden von dem theoretischen V/ert ist.In the second method, a mechanical property, such as the tensile modulus, is measured and compared with the Value to be expected from a system in which every continuous; isotropically distributed phase contributes to the mechanical Contributes behavior that corresponds to their volume share. If the two values match, this is proof for the presence of an interlocking network, while in the other pail the measured value is different from the theoretical value is.
* thermoplastischen Polymeren -34-* thermoplastic polymers -34-
&09846/099Θ& 09846 / 099Θ
325325
Ein wichtiger Gesichtspunkt dar Erfindung besteht darin, daß das Ante ilsverhältnis der verschiedenen Polymeren im Gemisch innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden kann. Die Anteilsverhältnisse der Polymeren, ausgedrückt in Gew.-^ (wobei das gesamte Gemisch 100 Teile umfaßt) sind die folgenden:An important aspect of the invention is that the proportion ratio of the various polymers in the mixture can be varied within a wide range. The proportions of the polymers, expressed in wt .- ^ (the total mixture being 100 parts) are the following:
Gew.-Teile vorzugsweise Gew.-TeileParts by weight, preferably parts by weight
unterschiedliches
thermoplastisches Industrieharz 5 - 48 10 - 35different
thermoplastic industrial resin 5 - 48 10 - 35
Blockeopolymer 4-40 8-20Block copolymer 4-40 8-20
Das halogeniert© thermoplastische Polymer ist in einer Menge anwesend, die größer ist als diejenige an unterschiedlichen Industriethermoplasten, d.h. das Gewichtsverhältnis von halogenischem thermoplastischem Polymeren zu dem Industrieharz ist größer als 1:1, d.h. die Menge an halogenierten thermoplastischen Polymeren kann zwischen 30 und 91 Gew.-Teilen, vorzugsweise zwischen 48 und 70 Gew.-Teilen schwanken. Man beachte, daß die Mindestmenge an Blockcopolymer bei diesen Gemischen mit dem jeweils anwesenden thermoplastischen Industrieharz schwanken kann.The halogenated © thermoplastic polymer is in a lot present, which is greater than that on different industrial thermoplastics, i.e. the weight ratio of halogenic thermoplastic polymer to the industrial resin is greater than 1: 1, i.e. the amount of halogenated thermoplastic Polymers can vary between 30 and 91 parts by weight, preferably between 48 and 70 parts by weight. Note that the The minimum amount of block copolymer in these mixtures may vary with the thermoplastic industrial resin present can.
Die drei Bestandteile, das unterschiedliche thermoplastische Industrieharz, das halogeniert« *\mä das Blockcopolymer, können auf beliebige Weise vermischt werden, bei der sichergestellt ist, daß ein ineinandergreifendes Netzwerk entsteht. So können beispielsweise. Harz, ha3ogeniertes und Blockcopolymer in einem gemeinsamen Lösungsmittel gelöst und durch Zusatz eines anderen Lösungsmittels, in dem keines der Polymeren löslich ist, wieder ausgefällt werden. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn man die Polymeren in Korn- und/oderThe three components, the different thermoplastic industrial resin, the halogenated « * \ mä the block copolymer, can be mixed in any way that ensures that an interlocking network is created. For example. Resin, halogenated and block copolymers are dissolved in a common solvent and precipitated again by adding another solvent in which none of the polymers is soluble. However, it is particularly useful if the polymers in grain and / or
^•thermoplastische Polymer
** thermoplastisches Polymer -35-^ • thermoplastic polymer
** thermoplastic polymer -35-
809845/0999809845/0999
1A-5Ü 8251A-5Ü 825
Pulverform in einem Mixer mit hoher Schergeschwindigkeit innig vermischt. Unter "innigem Vermischen" ist zu verstehen, daß das Vermischen mit so hoher mechanischer Schergeschwindigkeit und thermischer Energie erfolgt, daß ein Ineinandergreifen der verschiedenen Netzwerke gesichert ist. Man verwendet hierzu vorzugsweise Extrusionsvorrichtungen mit hoher Scherwirkung, wie Extruder mit Zwillingsschrauben und thermoplastische Extruder mit einem L/D-Verhältnis von mindestens 20 : 1 und einem Kompressionsverhältnis von 3 oder 4:1.Powder form intimately mixed in a mixer with high shear speed. "Intimate mixing" means that the mixing occurs at such a high mechanical shear rate and thermal energy that interlocking occurs of the various networks is secured. For this purpose, extrusion devices with a high shear effect are preferably used, such as extruders with twin screws and thermoplastic extruders with an L / D ratio of at least 20: 1 and a compression ratio of 3 or 4: 1.
Die Misch- oder Verarbeitungstemperatur (Tp) wird je nach den zu vermischenden Polymeren gewählt. Sollen beispielsweise die Polymeren nicht in Lösung, sondern in der Schmelze vermischt werden, so muß die Arbeitstemperatur selbstverständlich über dem Schmelzpunkt des am höchsten schmelzenden Polymers liegen. Außerdem wird, wie noch näher erklärt werden soll, die Arbeitstemperatur auch so gewählt, daß ein isoviskoses Vermischen der PolymerGJiermöglicht wird. Die Misch- oder Arbeitstemperatur liegt zwischen 150 und 400, vorzugsweise zwischen 230 und 30O0O.The mixing or processing temperature (Tp) is chosen depending on the polymers to be mixed. If, for example, the polymers are not to be mixed in solution but rather in the melt, the working temperature must of course be above the melting point of the highest melting polymer. In addition, as will be explained in more detail below, the working temperature is also chosen so that isoviscous mixing of the polymer is made possible. The mixing or working temperature is between 150 and 400, preferably between 230 and 30O 0 O.
Ein weiterer Parameter, der von Bedeutung ist, wenn man durch Vermischen in der Schmelze die Bildung von ineinandergreifenden Netzwerken erreichen will, besteht darin, daß man die Viskositäten des Blockcopolymers, des halogpriierten und des thermoplastischen Industrieharzes bei der Temperatur und der Scherbeanspruchung während des Mischverfahrens einander angleicht (isoviskoses Vermischen). Je gleichmäßiger das Industrieharz und das halogenide in dem Netzwerk des Blockcopolymers verteilt sind, um s'o größer ist die Chance, daß sich beim darauffolgenden Kühlen ein dreidimensionales Netzwerk bildet, in dem die einzelnen Netze kontinuierlich und gleichlaufend ineinandergreifen. Hat daher das Blockcopolymer eine Viskosität von oiPoise, eine Temperatur Tp und eine Schergeschwindigkeit von 100 s , so sollte vorzugsweise die Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes und/oder des halogeniert en bei der Temperatur Tp und einer Schergeschwindigkeit von 100 s der-Another parameter that is important when considering the formation of interlocking by mixing in the melt Wants to achieve networking, consists in that one the viscosities of the block copolymer, the halogenated and the thermoplastic Industrial resin equalizes in temperature and shear stress during the mixing process (isoviscous mixing). The more uniform the industrial resin and the halide in the network of the block copolymer are distributed, the greater the chance that a three-dimensional network will form during the subsequent cooling, in which the individual networks interlock continuously and simultaneously. Therefore, the block copolymer has a viscosity of oiPoise, a temperature Tp and a shear rate of 100 s, the viscosity of the thermoplastic industrial resin and / or the halogenated resin should preferably be at the Temperature Tp and a shear rate of 100 s
*th.ermoplastisclien Polymers **thermoplastische ajtfjff 4 5 / Q 9 9 9* thermoplastic polymers ** thermoplastic ajtfjff 4 5 / Q 9 9 9
-36--36-
1A-50 8251A-50 825
art eingestellt sein, daß das Verhältnis der Viskosität des Blockcopolymers, geteilt durch die Viskosität des thermoplastischen Industrieharzes und/oder des halogeniert^ zwischen 0,2 und 4,0, vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,2 beträgt. Ein "isoviskoses Vermischen" bedeutet also hier, daß die Viskosität des Blockcopolymers, geteilt durch die Viskosität des anderen Polymers oder des Polymergemisches bei der Temperatur Tp und einer Schergeschwindigkeit von 100 s~ zwischen 0,2 und 0,4 liegt. Dabei muß berücksichtigt werden, daß im Inneren eines Extruders die Schergeschwindigkeit über einen weiten Bereich verteilt sein kann. Ein isoviskoses Vermischen kann daher auch stattfinden, wenn die Viskositätskurven der beiden Polymeren bei einigen der Schergeschwindigkeiten differieren.kind of set that the ratio of the viscosity of the block copolymer divided by the viscosity of the thermoplastic Industrial resin and / or the halogenated ^ between 0.2 and 4.0, preferably between 0.8 and 1.2. A Thus, "isoviscous mixing" herein means that the viscosity of the block copolymer divided by the viscosity of the other Polymer or the polymer mixture at the temperature Tp and a shear rate of 100 s ~ between 0.2 and 0.4 lies. It must be taken into account that the shear rate inside an extruder over a wide range can be distributed. Isoviscous mixing can therefore also take place when the viscosity curves of the two polymers differ at some of the shear rates.
In einigen Fällen ist die Reihenfolge beim Vermischen der Polymeren von Bedeutung. Gegebenenfalls kann man daher zunächst das Blockcopolymer mit dem halbierten oder dem anderen Polymer vermischen und dann dieses Gemisch mit dem unterschiedlichen thermoplastischen Industrieharz vermischen oder man kann einfach sämtliche Polymeren gleichzeitig vermischen. Aufgrund der mehrfachen Bestandteile der erfindungsgemäßen Gemische können verschiedene Varianten in der Reihenfolge des Vermischens gewählt werden. Unter Umständen kann man damit auch erreichen, daß die Viskositäten der verschiedenen Polymeren sich besser vertragen.In some cases, the order in which the polymers are blended is important. If necessary, you can therefore first the block copolymer with the halved or the other polymer mix and then mix this mixture with the different thermoplastic industrial resin or you can simply mix all polymers at the same time. Due to the multiple constituents of the mixtures according to the invention, various Variants can be chosen in the order of shuffling. Under certain circumstances you can also achieve that the viscosities of the different polymers get along better.
Das Blockcopolymer bzw. das Blockcopolymergemisch kann so gewählt werden, daß es sich im wesentlichen mit dem Industrieharz und/oder dem halogsuerten verträgt. Gegebenenfalls kann das Blockcopolymer vermischt werden mit einem Kautschukstrecköl oder zusätzlichem Harz, wie dies noch beschrieben wird, um seine Viskositätseigenschaften zu ändern.The block copolymer or the block copolymer mixture can be chosen so that it is essentially the industrial resin and / or tolerates the halogenated. If necessary, can the block copolymer can be blended with a rubber extending oil or additional resin, as will be described later, in order to change its viscosity properties.
Zur Bildung der cokontinuierlichen, ineinandergreifenden Netzwerke sind die besonderen physikalischen Eigenschaften derTo create co-continuous, interlocking networks are the special physical properties of the
»thermoplastischen Polymers **thermoplastischen-Polymer»Thermoplastic polymer ** thermoplastic polymer
8098A5/0999 .~3!lr 8098A5 / 0999. ~ 3 ! L r
1A-50 8251A-50 825
-yr--yr-
. -_ _ .2119517. _ . -_ _ .2119517. _
Blockcopolymeren wichtig. Insbesondere die am meisten bevorzugten Blockcopolymeren schmelzen im unvermischten Zustand nicht im üblichen Sinn mit ansteigender Temperatur, da die Viskosität dieser Polymeren in hohem Maße "nicht-Newtonisch" ist und dazu neigt, sich gegen eine Scherbeanspruchung von null hin unbeschränkt zu erhöhen. Außerdem ist die Viskosität dieser Blockcopolymeren weithin unabhängig von der Temperatur. Dieses rheologische Verhalten und die ohnehin vorhandene Wärmestabilität der Blockeopolymeren erhöht ihre Fähigkeit, in der Schmelze ihre Netzstruktur praktisch aufrechtzuerhalten, so daß sich in den verschiedensten Gemischen immer wieder ineinandergreifende und kontinuierliche Netzwerke bilden.Block copolymers important. In particular, the most preferred block copolymers melt in the neat state not in the usual sense with increasing temperature, since the viscosity of these polymers is to a large extent "non-Newtonian" and tends to increase indefinitely towards zero shear. Also is the viscosity these block copolymers are largely independent of temperature. This rheological behavior and the already existing thermal stability the block copolymers increase their ability to work in the Melt their network structure practically to maintain, so that in the most varied of mixtures again and again interlocking and form continuous networks.
Das Viskositätsverhalten der thermoplastischen Industrieharze und der halcgenierten thennoplastischen hängt wesentlich mehr von der Temperatur ab als dasjenige der Blockcopolymeren, Man kann daher oft eine Arbeit3temperatur Tp wählen, bei welcher die Viskositäten des Blockeopolymers und des davon unterschiedenen Industrieharzes und/oder des Polyolefins in das Gebiet fallen, in welchem sich ineinandergreifende Netzwerke bilden. Gegebenenfalls kann auch, wie bereits erwähnt, zuerst ein Viskositätsmodifikator mit dem Industrieharz oder dem halcgenierten vermischt werden, um die Viskositäten aufeinander abzustimmen.The viscosity behavior of the thermoplastic industrial resins and the halogenated thermoplastic depends much more on temperature than that of the block copolymers. One can therefore often choose a working temperature Tp at which the Viscosities of the block polymer and that differentiated from it Industrial resin and / or polyolefin fall into the area in which interlocking networks are formed. Possibly As already mentioned, a viscosity modifier can also be mixed with the industrial resin or the halogenated resin first to match the viscosities to one another.
Das Gemisch aus teilweise hydrierten Blockcopolymer, haIogenierten und von diesen unterschiedenem thermoplastischem Industrieharz kann mit einem für die Verarbeitung von Kautschuk und Kunststoffen üblichen_Strecköl vermischt werden. Besonders bevorzugt sind die Öls orten, die mit den Elast omerpolymerblöcken des Blockcopolyme^n verträglich sind. Neben den verwendungsfähigen Ölen mit höherem Aromatengehalt sind die Weißöle auf Erdölbasis, die eine geringe Flüchtigkeit und einen Aromatengehalt von weniger als 50 % aufweisen (bestimmt durch die Ton-Gel-Methode, ASTM Methode D 2007) besonders bevorzugt. Der Siedebereich der Öle beginnt vorzugsweise oberhalb 26O0C.The mixture of partially hydrogenated block copolymer, halogenated and differentiated thermoplastic industrial resin can be mixed with an extension oil that is customary for processing rubber and plastics. The types of oil which are compatible with the elastomer polymer blocks of the block copolymer are particularly preferred. In addition to the usable oils with a higher aromatic content, the white oils based on petroleum, which have a low volatility and an aromatic content of less than 50% (determined by the clay-gel method, ASTM Method D 2007) are particularly preferred. The boiling range of the oil begins preferably above 26O 0 C.
Die verwendete Ölmenge beträgt bis zu 100 phr (phr = Gew,-The amount of oil used is up to 100 phr (phr = weight, -
*Polymeren andererseits **thermoplastischen Polymer* Polymers on the other hand ** thermoplastic polymer
809845/0999 -38-809845/0999 -38-
U-50 825U-50 825
Teile je 100 Teile Blockcopolymer), vorzugsweise 5 bis 30 uhr,Parts per 100 parts of block copolymer), preferably 5 to 30 o'clock,
Das Gemisch aus teilweise hydriertem Blockcopolym&ren, und von diesen unterschiedenem thermoplastischem Industrieharz kann außerdem mit einem Zusatzharz versetzt werden, das z.B. ein die Fließfähigkeit erhöhendes Harz, wie ein <X -Methylstyrolharz oder ein Weichmacher für die Endblöcke sein kann.The mixture of partially hydrogenated block copolymers and thermoplastic industrial resin differentiated from these can also be admixed with an additional resin, which can be, for example, a resin that increases the flowability, such as a <X -methylstyrene resin or a plasticizer for the end blocks.
Als Weichmacherharze für die Endblöcke eignen sich unter anderem Cumaron-Inden-Harze, Vinyltoluol- e£ -Methylstyrol-Copolymere, Polyindenharze und niedrig molekulare Polystyrolharze „Suitable plasticizer resins for the end blocks include coumarone-indene resins, vinyltoluene-e £ -methylstyrene copolymers, Polyindene resins and low molecular weight polystyrene resins "
Die Menge an zusätzlichem Harz kann bis zu 100, vorzugsweise 5 bis 2.5 phr betrageneThe amount of additional resin can be up to 100, preferably 5 to 2.5 phr
Außerdem können die Massen andere Polymere, Füllstoffe, Verstärker, Antioxidantien, Stabilisatoren, feuersichermachende Zusätze, Antiblockierungsmittel und andere Kautschuk- und Kunststoffzusätze enthalten.In addition, the masses can contain other polymers, fillers, reinforcers, Antioxidants, stabilizers, fire retardant additives, antiblocking agents and other rubber and Contains plastic additives.
Beispiele für geeignete Füllmittel lassen sich dem Nachschlagewerk Modem Plastics Encyclopedia, S. 240-247 (1971-72) entnehmen. Examples of suitable fillers can be found in the reference book Modem Plastics Encyclopedia, pp. 240-247 (1971-72).
Verstärker sind ebenfalls zur Mitverwendung bei den vorliegenden Polymergemischen geeignet. Es handelt sich dabei um Stoffe,Enhancers are also suitable for inclusion in the present polymer blends. These are substances
die zu einer Harzgrundmasse hinzugefügt vierden_könne_n, um die Festigkeit des Polymeren zu verbessern. Meistens sind dies anorganische oder organische Produkte von hohem Molekulargewicht, z.B. Glasfasern, Asbest, Borfasern, Kohle- und Graphitfasern, Quarz- und Kieselsäurefasern, Keramik- oder Metallfasern und natürliche und synthetische organische Faserstoffe. Besonders bevorzugt sind verstärkte Polymergemische, die Glasfasern in einer Menge von 2 bis 80 °/o ihres Gewichtes aufweisen.which can be added to a resin matrix to improve the strength of the polymer. Mostly these are inorganic or organic products of high molecular weight, for example glass fibers, asbestos, boron fibers, carbon and graphite fibers, quartz and silica fibers, ceramic or metal fibers and natural and synthetic organic fibers. Reinforced polymer mixtures which have glass fibers in an amount of 2 to 80 % of their weight are particularly preferred.
Therme-plastischem PolymerenThermo-plastic polymer
-39-809845/0999 original inspected-39-809845 / 0999 original inspected
1A-5Ö 3251A-5Ö 325
28-ia£1728-ia £ 17
Die erf indungs gemäßen Polymer gemische können auf Gebieten, in denen hohe Ansprüche an das Material gestellt werden, als Metallersatz verwendet werden.The inventive polymer mixtures can be used in areas in which high demands are placed on the material, can be used as a metal substitute.
In den folgenden erfindungsgemäß und zum Vergleich geführten Beispielen wurden verschiedene Polymergemische mit Hilfe eines 3,125 cm-Sterling-Extruders mit einer Kenics-Düse (Verhältnis von Länge zu Durchmesser 24 : 1, Kompressionsverhältnis der fichnocko jü,0 : 1) hur/jüijlolll. Vorwondcl wurden folgende polymeren Stoffe:In the following examples according to the invention and for comparison, various polymer mixtures were prepared with the aid of a 3.125 cm Sterling extruder with a Kenics nozzle (length to diameter ratio 24: 1, compression ratio of the fichnocko jü, 0: 1) hur / jüijlolll. The following polymers were used Substances:
1) Blockcopolymer - ein selektiv hydriertes Blockcopolymer nach der Erfindung mit S-EB-S-Struktur .. - — —1) Block copolymer - a selectively hydrogenated block copolymer according to of the invention with S-EB-S structure .. - - -
2) Öl - TUFFLO 6056 Kautschuk-Strecköl;2) Oil - TUFFLO 6056 rubber extender oil;
3) Nylon 6 - PLASKON ® 8207 Polyamid;3) nylon 6 - PLASKON® 8207 polyamide;
4) Nylon 6-12 - ZYTEL ®158 Polyamid;4) nylon 6-12 - ZYTEL®158 polyamide;
5) Polypropylen - ein im wesentlichen isotaktisches Polypropylen mit Schmelzindex 5 (23O°C/2,16 kg);5) polypropylene - a substantially isotactic polypropylene with melt index 5 (230 ° C / 2.16 kg);
6) Poly(butylenterephthalat) ("PBT") - VALOX ® 310 Harz;6) poly (butylene terephthalate) ("PBT") - VALOX® 310 resin;
7) Polycarbonat - MERLON ® M-40 Polycarbonat;7) Polycarbonate - MERLON® M-40 polycarbonate;
8) Poly(äthersulfon) - 200 P;8) poly (ether sulfone) - 200 P;
9) Polyurethan - PELLETHANE ® CPR; 10)Polyacetal - DELRIN ® 500; · 1I)PoIy(Acrylnitril-co-Styrol) - BAREX ®210;9) polyurethane - PELLETHANE® CPR; 10) polyacetal - DELRIN® 500; 1I) Poly (acrylonitrile-co-styrene) - BAREX®210;
12)Fluorpolymer - TEFZEL ® 200 Poly(vinylidenfluorid) Copolymer.12) Fluoropolymer - TEFZEL® 200 poly (vinylidene fluoride) copolymer.
In allen Gemischen, die exne Ölkomponente enthielten, wurden zunächst das Blockcopolymer und das Öl gemischt, bevor die anderen Polymeren zugegeben wurden.In all mixtures that contained the exne oil component, the block copolymer and the oil were first mixed before the other polymers were added.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
809845/0999809845/0999
SOSO 1A-5° 325 1A -5 ° 325
Es wurden verschiedene erfindungsgemäße Polymergemisciie hergestellt. In einigen von ihnen wurde ein Gemisch aus zwei Blockcopolymeren mit höherem und niederem Molekulargewicht eingesetzt, um der Viskosität mit dem Fluorpolymeren und/oder dem anderen von den übrigen Bestandteilen verschiedenen Industriekunstharz zu entsprechen. Zu Vergleichszwecken wurden Gemische bzw. Massen ohne Blockcopolymer hergestellt. Diese Massen ließen sich aber nicht leicht mischen. Beispielsweise wurde bei dem Gemisch 121, das lediglich aus dem Fluorpolymeren und Nylon 6 bestand, extrem intermittierender Durchsatz und ein grobkörniges Profil beobachtet. Im Gegensatz hierzu ließ sich jede Masse, die erfindungsgemäß ein Blockcopolymer enthielt, leicht mischen und das Bxtrudat zeigte ein homogenes Aussehen. Außerdem wies jede Masse, die ein Blockcopolymer enthielt, nach dem Vermischen die gewünschten kontinuierlichen ineinandergreifenden Netzwerke auf, wie sie durch die oben beschriebenen Kriterien festgelegt sind.Various polymer mixtures according to the invention were prepared. In some of them, a mixture of two higher and lower molecular weight block copolymers was found used to compare the viscosity with the fluoropolymer and / or the other industrial resin different from the remaining components correspond to. For comparison purposes, mixtures or compositions were prepared without a block copolymer. These But masses are not easy to mix. For example, in the case of the mixture 121, which only consists of the fluoropolymer and nylon 6, extremely intermittent throughput and a coarse grain profile were observed. In contrast, each could Slightly mix mass containing a block copolymer according to the invention and the extrudate showed a homogeneous appearance. aside from that each compound containing a block copolymer exhibited the desired continuous intermeshing upon mixing Networks as determined by the criteria described above.
Die verschiedenen Massen und Versuchsergebnisse sind in den folgenden Tabellen 1 und 2 zusammengefaßt. Die Zusammensetzung der verschiedenen Mischungen ist in Gew.-^ angegeben.The various weights and test results are summarized in Tables 1 and 2 below. The composition of the various mixtures is given in wt .- ^.
Tabellen 1 und 2:Tables 1 and 2:
309845/0999309845/0999
1A-5C 8251A-5C 825
a b e 1 1 e 1a b e 1 1 e 1
Mischung Kr. 71 72 85 86 101 102 Mixture Kr. 71 72 85 86 101 102
Bloekcopolymer-Block copolymer
gemiscli 15,0 30,0 15,0 30,0 15,0 30,0gemiscli 15.0 30.0 15.0 30.0 15.0 30.0
Fluorpolymer 21,2 17,5 21,2 17,5 21,2 17,5Fluoropolymer 21.2 17.5 21.2 17.5 21.2 17.5
Poly(butylenterephthalat ) 63,8 52,5 Poly (butylene terephthalate) 63.8 52.5
Polycarbonat 63.,8 52,5Polycarbonate 63rd, 8 52.5
Nylon 6 63,8 52^5Nylon 6 63.8 52 ^ 5
Poly(acrylnitrilco-styrol) Poly (acrylonitrile-styrene)
T a b e 1 1 e 1 (Forts,) Mischung Ur. 119 120 121 162 166 170 Tab 1 1 e 1 (cont.) Mixture Ur. 119 120 121 162 166 170
Bloclccopolymer-Block copolymer
gemisch 15,0 3O7Omixture 15.0 3O 7 O
Fluorpolymer 25,0 25< >O 25,0 21,2 25,0 17,5Fluoropolymer 25.0 25 < > O 25.0 21.2 25.0 17.5
Polybutylenterephthalat ) 75,0Polybutylene terephthalate) 75.0
Polycarbonat 75^0Polycarbonate 75 ^ 0
Nylon 6 75,0Nylon 6 75.0
Poly(acrylnitril—
co-styrol) 63,8 75,0 52,5Poly (acrylonitrile-
co-styrene) 63.8 75.0 52.5
8098A5/09998098A5 / 0999
Mr.mixture
Mr.
copolymer % Block
copolymer
as co οas co ο
Mischung Polymer-Art-, Nr. Mixture of polymer type, no.
11 1211 12
$ Block$ Block
copolymer 9. ΙΌ 12 13 Ii copolymer 9. 12 13 Ii
121121
101 Nylon 6 102101 nylon 6 102
119119
71
7271
72
PBTPBT
120120
85 Polycarbonat85 polycarbonate
0 15 300 15 30
15 3015 30
15 3015 30
1111 IkIk 1111
0,40 185,6 5,12 0,74 104 1,66 2,06 0,9^ 0,910.40 185.6 5.12 0.74 104 1.66 2.06 0.9 ^ 0.91
O73l 101,1 5,51 0,68 90 1,43 1,70 0,77 0,65O 7 3l 101.1 5.51 0.68 90 1.43 1.70 0.77 0.65
0,17 -91,7 5,71 0,63 36 1,96 2,11 O97O 0,680.17 -91.7 5.71 0.63 36 1.96 2.11 O 9 7O 0.68
0,41171,6 5,94 0,07 102 0,51 0,52 0,40 0,580.41171.6 5.94 0.07 102 0.51 0.52 0.40 0.58
0,26 149" 6,39 0,07 87 0,51 0,48 0?40 0,550.26 149 "6.39 0.07 87 0.51 0.48 0 ? 40 0.55
0,14 73,3 6,05 0,07 51 0,76 0,90 0,67 0,500.14 73.3 6.05 0.07 51 0.76 0.90 0.67 0.50
95,995.9
1,42137,4 4,32 0,116 114 4,50 4,23 2,19 2,501.42137.4 4.32 0.116 114 4.50 4.23 2.19 2.50
1,11142,4 4,44 0,131 92 10,60 9,60 11,4 6,691.11142.4 4.44 0.131 92 10.60 9.60 11.4 6.69
0,82 136,9 4,50 0,102 54 11,90 9,70 8,91 7^660.82 136.9 4.50 0.102 54 11.90 9.70 8.91 7 ^ 66
K NB bedeutet "kein Bruch" Überschriften der Spalten 1 bis 17: K NB means "no break" Headings of columns 1 to 17:
1. Zugfestigkeit, psi1. Tensile strength, psi
2. Young's Modul, psi χ "\0 2. Young's modulus, psi χ "\ 0
3. Secant Modul, psi χ 103. Secant module, psi χ 10
A-. Streckgrenze, psiA-. Yield strength, psi
5. Dehnung, % 5. elongation, %
6. Maximum, psi6. Maximum, psi
7. Modul, psi χ 105 7th module, psi χ 10 5
8. Maximum, psi8. Maximum, psi
9. Modul, psi χ 105 9th module, psi χ 10 5
σ> ο co σ> ο co
10,Formbeständigkeit, 0C10, dimensional stability, 0 C
11.Lineare Expansion, χ 10"5, inches je inch und 0C 12.Wasserabsorption, % 11. Linear expansion, χ 10 " 5 , inches per inch and 0 C 12. Water absorption, %
13.Rockwell-Härte, R^13.Rockwell hardness, R ^
14.Schlagzähigkeit beim Anguß, ft-lbs/inch 15.Schlagzähigkeit dem Anguß gegenüber, ft-lbs/inch 16.Schlagzähigkeit beim Anguß, ft-lbs/inch 17.Schlagzähigkeit dem Anguß gegenüber, ft-lbs/inch14. Impact strength at gate, ft-lbs / inch 15. Impact toughness against sprue, ft-lbs / inch 16. Impact strength at the gate, ft-lbs / inch 17. Impact strength opposite the gate, ft-lbs / inch
Der Vergleich der Ergebnisse zeigt die mit den erfindungsgemäßen Mischungen erzielten unerwarteten Eigenschaften. Vergleicht man beispielsweise das Verhältnis von relativer Zunahme an Schlagzähigkeit nach Izod (bei 23°C) zu relativer Abnahme der Formbeständigkeit (Temperatur) der verschiedenen Polymermischungen mit zunehmendem prozentualen Gehalt an Blockcopolymeren von 0 bis 15 % und einem gleichbleibenden Verhältnis von Fluorpolymer zu davon verschiedenem Industriekunstharz von 1 : 3» so stellt man fest, daß wesentlich größere Werte als erwartet erreicht werden. Üblicherweise würde der Fachmann erwarten, daß dieser Zahlenwert positiv und kleiner als 1 ist. Für Mischungen, die Nylon 6 und Polycarbonat enthalten, betragen Jedoch die Zahlenwerte für dieses Verhältnis 3,8 sowie -23» Der Minus-Wert ist besonders überraschend, weil dies eine Zunahme der Formbeständigkeit zusammen mit einer Zunahme an Schlagzähigkeit bei zunehmendem prozentualen Anteil an Blockcopolymerem anzeigt; dies war völlig unerwartet.The comparison of the results shows the unexpected properties achieved with the mixtures according to the invention. If one compares, for example, the ratio of the relative increase in Izod impact strength (at 23 ° C) to the relative decrease in the dimensional stability (temperature) of the various polymer blends with an increasing percentage of block copolymers from 0 to 15 % and a constant ratio of fluoropolymer to different industrial synthetic resin from 1: 3 »you can see that much higher values than expected are achieved. Usually the person skilled in the art would expect this numerical value to be positive and less than 1. For mixtures containing nylon 6 and polycarbonate, however, the numerical values for this ratio are 3.8 and -23. The minus value is particularly surprising because this increases the dimensional stability together with an increase in impact strength with an increasing percentage of block copolymer indicates; this was completely unexpected.
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