DE3909273C2 - Pfropfcopolymer auf alpha-Monoolefinbasis, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von thermoplastischen Legierungen - Google Patents
Pfropfcopolymer auf alpha-Monoolefinbasis, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zur Herstellung von thermoplastischen LegierungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Propfcopolymer auf Basis von α-Mo
noolefinen, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Ver
wendung insbesondere als Mittel, das wenigstens zwei mitein
ander unvereinbare theroplastische Polymere kompatibel macht.
Es ist bekannt, in bestimmten spezifischen Mischungen zwei
miteinander inkompatible Polymere durch Hinzufügen eines
dritten Polymers, das mit dem einen und dem anderen dieser
Polymere zum Teil kompatibel ist, kompatibel zu machen. So
wurden beispielse für eine Polypropylen-Polyamidmischung ver
schiedene dritte Polymere vorgeschlagen:
In der japanischen Patentschrift 70-030943 der MITSUBISHI RAYON
wird eine Zusammensetzung beschrieben, die Polypropylen, Poly
amid und mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polypropylen um
faßt.
In der japanischen Patentschrift 59-149940 von MITSUI wird eine
Zusammensetzung beansprucht, die Polypropylen, Polyamid und ein
mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Ethylen/Propylen-Copolymer
enthält.
Die französische Patentschrift FR 2 107 538 von MITSUBISHI
RAYON beschreibt eine mit Glasfasern verstärkte Zusammensetzung
aus Polypropylen und Polyamid, die durch Zugabe eines Copolyme
ren aus Propylen und über Polyamidketten gepfropften
α-Olefins kompatibilisiert worden ist. Dieses Pfropfcopolymer
wird durch Polykondensation einer Aminosäure in Gegenwart von
Propylencopolymer erhalten, das vorher über Maleinsäure
anhydrid gepfropft worden ist.
In US-A-4,690,856 wird ein Polyamid-Klebstoff beschrieben, der
Polyamid, modifiziertes Polyolefin und Aminosilanverbindung
enthält.
US-A-4,154,647 betrifft ein Verfahren zur Herstellung hydrophi
ler Polyolefinfasern, deren Zusammensetzung Carboxylgruppen
enthaltende Polyolefinfasern sowie kationische und anionische
stickstoffhaltige Polymere umfaßt.
US-A-4,154,646 offenbart hydrophile Fasern auf der Basis von
Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, die durch Behandlung
mit kationischen und anionischen stickstoffhaltigen Polymeren
modifiziert werden.
US-A-4,146,590 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von modi
fiziertem Polyolefin, welches durch Umsetzung eines mit einer
ungesättigten Carbonsäure oder dessen Anhydrid gepfropftem
Polyolefin mit bifunktionellen Verbindungen mit Alkohol- oder
Amingruppen erhalten wird.
In der japanischen Patentschrift 60-233 131 von TOA GOSEI und
MITSUI TOATSU wird die Herstellung eines Pfropfcopolymers zur
Kompatibilisierung einer Mischung aus Polypropylen und Polyvi
nylchlorid beschrieben. Dieses Pfropfcopolymer wird durch
Reaktion eines mit 2 bis 20 Gew.-% Maleinsäureanhydrid modifi
zierten Polypropylens mit einem Polymethylmethacrylat, das eine
terminale Hydroxygruppe aufweist, erhalten.
Ziel der Erfindung sind in erster Linie neue Pfropfcopolymere,
die aus wenigstens einem monoaminierten Polyamidoligomeren und
einem Polymer (oder Copolymer) eines α-Monoolefins, das mit
einem Monomer gepfropft ist, welches mit einer Aminfunktion des
monoaminierten Polyamidoligomers reagieren kann, zusammenge
setzt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
dieses Pfropfcopolymers. Es wird durch radikalische Pfropfung
eines Monomers, das zur Reaktion mit einer Aminofunktion in der
Lage ist, auf eine Polymerkette, die von α-Monoolefinen abge
leitete Einheiten enthält, und danach Zugabe des monoaminierten
Polyamidoligomeren zum Pfropfcopolymer hergestellt.
Ziel der Erfindung ist weiterhin die Verwendung dieses Propfco
polymers zur Assoziierung mit wenigstens zwei miteinander in
kompatiblen thermoplastischen Polymeren, von denen wenigstens
eines mit dem Polyamidoligomeren kompatibel ist und wenigstens
eines mit dem α-Monoolefinpolymer oder -copolymer kompatibel
ist.
Das erfindungsgemäße Copolymer wird von einem durch den Aus
druck AaMbXcPd wiedergegebenen Pfropfcopolymer gebildet,
worin AaMb einem (Co)polymerrumpf entspricht;
XcPd den auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropf ten Polymeren entspricht;
A eine von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen abgeleitete Einheit ist, vorzugsweise eine von Propylen abgeleitete Einheit;
M ausgewählt ist aus
worin AaMb einem (Co)polymerrumpf entspricht;
XcPd den auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropf ten Polymeren entspricht;
A eine von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen abgeleitete Einheit ist, vorzugsweise eine von Propylen abgeleitete Einheit;
M ausgewählt ist aus
- - von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffamtomen und vorzugsweise von Ethylen ab geleiteten Einheiten,
- - von mehreren α-Monoolefinen, wie vorstehend definiert, die einfach zusammengemischt oder in statistischer oder sequenzieller Weise copoly merisiert sein können, von welchen α-Monoolefi nen vorzugsweise wenigstens eines Ethylen ist, abgeleitete Einheiten,
- - von einem Monomer, das mit einem der vorstehend definierten α-Monoolefine polymerisiert werden kann, beispielsweise einem Alkylacrylat, abge leitete Einheiten;
die Einheiten A und M, die den (Co)polymerrumpf
bilden, auf statistische oder sequentielle Weise co
polymerisiert sind oder einfache Mischungen sind;
X eine von einem Monomer, das radikalisch auf ein Homo- oder Copolymer eines α-Monoolefins aufgepfropft werden kann und eine Funktion aufweist, die mit einer Amineinheit reagieren kann, abgeleitete Einheit ist;
P sich von einem Polyamidoligomer der Formel ableitet
X eine von einem Monomer, das radikalisch auf ein Homo- oder Copolymer eines α-Monoolefins aufgepfropft werden kann und eine Funktion aufweist, die mit einer Amineinheit reagieren kann, abgeleitete Einheit ist;
P sich von einem Polyamidoligomer der Formel ableitet
worin f eine Zahl zwischen 3 und 11 ist;
g eine Zahl zwischen 5 und 80 und vorzugsweise zwischen 15 und 55 ist;
R5 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen ist;
R6 eine lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alke nylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, ein gesättigter oder ungesättigter cycloaliphatischer Rest, ein aromatischer Rest oder eine Kombination der vorstehenden ist;
a, b, c und d Zahlen sind, die den nachstehenden De finitionen entsprechen:
a liegt zwischen 0 und 5000 und vorzugsweise zwischen 350 und 2000,
die Summe a + b liegt zwischen 350 und 45000 und vor zugsweise zwischen 500 und 10000,
c ist so ausgewählt, daß das Gewichtsverhältnis vom auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropften Monomer X zum mit X gepfropften Copolymeren zwischen 500 ppm und 10%, vorzugsweise unter 2% und besonders bevorzugt zwischen 5000 ppm und 1,5% liegt,
d ist nicht 0 und kleiner oder gleich c und vorzugs weise wenigstens gleich 0,3 c.
g eine Zahl zwischen 5 und 80 und vorzugsweise zwischen 15 und 55 ist;
R5 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen ist;
R6 eine lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alke nylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, ein gesättigter oder ungesättigter cycloaliphatischer Rest, ein aromatischer Rest oder eine Kombination der vorstehenden ist;
a, b, c und d Zahlen sind, die den nachstehenden De finitionen entsprechen:
a liegt zwischen 0 und 5000 und vorzugsweise zwischen 350 und 2000,
die Summe a + b liegt zwischen 350 und 45000 und vor zugsweise zwischen 500 und 10000,
c ist so ausgewählt, daß das Gewichtsverhältnis vom auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropften Monomer X zum mit X gepfropften Copolymeren zwischen 500 ppm und 10%, vorzugsweise unter 2% und besonders bevorzugt zwischen 5000 ppm und 1,5% liegt,
d ist nicht 0 und kleiner oder gleich c und vorzugs weise wenigstens gleich 0,3 c.
Unter dem (Co)polymerrumpf der Formel
AaMb,
worin a, b, A und M wie vorstehend definiert sind, wird ein je
des Copolymer aus den Einheiten A und M verstanden, das von in
statistischer oder sequentieller Weise polymerisierten Monome
ren abgeleitet ist, oder gegebenenfalls jede durch getrennte
Polymerisation von Monomeren, aus denen sich die Einheiten A
und M herleiten, erhaltene Polymermischung.
Eine solche Copolymerisation oder Mischung kann nach bekannten
Verfahren bewirkt werden.
In diesem Zusammenhang kann beispielsweise die Copolymerisation
von Propylen und α-Olefinen in Gegenwart von ZIEGLER- oder Ko
ordinationskatalysatoren genannt werden.
Das erfindungsgemäße Pfropfcopolymer kann durch radikalische
Pfropfung eines Monomers, das mit einer Aminfunktion reagieren
kann, auf den (Co)polymerrumpf und anschließend Zugabe von Oli
gomer auf das bereits gepfropfte (Co)polymer erhalten werden.
Das Monomer X, das radikalisch auf den (Co)polymerrumpf auf
gepfropft wird und eine Funktion besitzt, die mit einer Amin
funktion reagieren kann, kann eine der folgenden Formeln auf
weisen:
worin R1 und R2 entweder Wasserstoff oder eine lineare oder
verzweigte Alkylkette mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen
sind, wobei wenigstens eines davon Wasserstoff dar
stellt,
R3 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen ist, und
R4 eine lineare oder verzweigte Alkenylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen ist.
R3 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen ist, und
R4 eine lineare oder verzweigte Alkenylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen ist.
Die bevorzugten Monomere X sind Citraconsäureanhydrid, Fumarsäu
re, Mesaconsäure, 3-Allylbernsteinsäureanhydrid und insbesonde
re Maleinsäureanhydrid.
Die nach einem radikalischen Mechanismus bewirkte Pfropfung des
Monomers X auf den (Co)polymerrumpf findet in Gegenwart eines
Radikalstarters statt, der beispielsweise Dicumylperoxid, Ben
zoylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan sein kann.
Üblicherweise verwendet man den Starter in einer Menge von
2,5 . 10-4 bis 4 . 10-2 im Verhältnis zum Gewicht des (Co)poly
mers.
Die radikalische Pfropfung des Monomers X auf den (Co)polymer
rumpf kann in flüssigem Zustand des (Co)polymerrumpfs oder in
Lösung in einem Lösungsmittel stattfinden. Als Beispiele für
solche Lösungsmittel könne Toluol, Xylol und Chlorbenzol ge
nannt werden.
Die Pfropftechnik in Lösung ist besonders bevorzugt, wenn man
ein Pfropfverhältnis von mehr als 1,5% erhalten will (Ge
wichtsverhältnis des gepfropften Monomers X auf den mit X ge
pfropften (Co)polymerrumpf).
Der (Co)polymerrumpf, das Monomer X und der radikalische Po
lymerisationsstarter werden in ein Lösungsmittel für das
(Co)polymer eingeführt. Die Mischung wird auf eine Temperatur
gebracht, daß die thermische Zersetzung des Radikalstarters zur
Durchführung der Pfropfreaktion stattfindet. Im allgemeinen be
trägt die Dauer dieser Reaktion zwischen dem 0,5- und 10-fachen
und vorzugsweise zwischen dem 1- und 4-fachen der Halbwertszeit
des Radikalstarters bei der Reaktionstemperatur.
Im allgemeinen liegt die thermische Zersetzungstemperatur des
Radikalstarters zwischen 90 und 200°C, vorzugsweise zwischen
110 und 140°C.
Die Technik zur radikalischen Pfropfung des Monomers X auf den
(Co)polymerrumpf im geschmolzenem Zustand ist besonders gut
geeignet, wenn ein Pfropfanteil zwischen 500 ppm und 1,5% ge
wünscht ist.
Die radikalische Pfropfung in geschmolzenem Zustand besteht da
rin, daß das Rumpf(co)polymer mit den gewählten Mengen Monomer
X und Radikalstarter gemischt wird, beispielsweise in einem Ex
truder. Man bringt die Mischung auf eine Temperatur, die im
allgemeinen zwischen 170 und 250°C liegt, und vorzugsweise zwi
schen 180 und 200°C.
Die mittlere Verweildauer der geschmolzenen Masse im Extruder
liegt gewöhnlich zwischen 15 Sekunden und 3 Minuten gewählt und
vorzugsweise zwischen 40 und 80 Sekunden.
Man kann den Pfropfanteil des Monomers X auf dem (Co)polymer
rumpf durch IR-spektrographische Bestimmung der Anhydridfunk
tionen messen.
Anschließend fügt man zum Pfropf(Co)copolymer das monoaminier
te Polyamidoligomer P mit der Formel zu
worin f, g, R5 und R6 wie vorstehend definiert sind.
Das monoaminierte Polyamidoligomer kann durch Polykondensation
einer Aminosäure der Formel
oder durch Polyaddition eines Lactams der Formel
worin f die vorstehend gegebene Bedeutung hat, in Gegenwart
eines monofunktionellen Polymerisationsbegrenzers der Formel
worin R5 und R6 die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben,
erhalten.
Die für die Synthese des erfindungsgemäßen monoaminierten Oli
gomere bevorzugten monomeren Aminosäuren oder Lactame sind aus
Caprolactam, 11-Aminoundecansäure oder Dodecalactam ausgewählt.
Bevorzugte monofunktionelle Polymerisationsbegrenzer sind
Laurylamin und Oleylamin.
Die oben definierte Polykondensation wird auf bekannte Weise
durchgeführt, beispielsweise bei einer Temperatur, die im all
gemeinen zwischen 200 und 300°C liegt, im Vakuum oder unter
inerter Atmosphäre unter Rühren der Reaktionsmischung.
Die mittlere Kettenlänge des Oligomeren wird durch das anfäng
liche molare Verhältnis zwischen dem polykondensierbaren Mono
meren oder dem Lactam und dem monofunktionellen Polymerisations
begrenzer bestimmt.
Bei der Berechnung der mittleren Kettenlänge wird gewöhnlich
ein kettenbegrenzendes Molekül pro Oligomerkette zugrundege
legt.
Die Zugabe des monoaminierten Polyamidoligomeren zum mit dem
Monomer X gepfropften (Co)polymerrumpf wird durch Reaktion der
Aminofunktion des Oligomeren mit wenigstes einer Anhydrid- oder
Säurefunktion des Pfropf(co)polymers bewirkt. Auf diese Weise
wird die Bildung von Amid- oder Imidbindungen bewirkt.
Die Zugabe des Oligomers P zum gepfropften (Co)polymerrumpf
erfolgt vorzugsweise in geschmolzenem Zustand. Hierzu kann, in
einem Extruder, das Oligomer und das (Co)polymer bei einer Tem
peratur, die im allgemeinen zwischen 230 und 250°C liegt,
durchgeknetet werden. Die mittlere Verweildauer der geschmol
zenen Masse im Extruder kann zwischen 15 Sekunden und 5 Minuten
liegen und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 3 Minuten.
Die Addition des Oligomeren an den gepfropften (Co)polymerrumpf
wird durch selektive Extraktion der freien Polyamidoligomeren
bewertet, d. h. der Oligomeren, die nicht unter Bildung von
Pfropfcopolymerprodukt reagiert haben.
Die erfindungsgemäßen α-Monoolefin-gepfropften Copolymere haben
im Bezug auf dritte Polymere der Literatur die folgenden Vor
teile:
- - Man kann den Pfropfanteil an Polyamidoligomer auf das Pfropf(co)polymer steuern und auf diese Weise die Struktur des Pfropfcopolymers besser beherrschen.
- - Man kann die mittlere Molekularmasse des monoaminierten Polyamidoligomers einstellen und steuern. Tatsächlich ist die mittlere Molekularmasse des Polyamidoligomers ein Fak tor, der die Wirkung und die Effizienz des erfindungsgemä ßen Pfropfcopolymers als Kombatibilisierungsmittel für Mi schungen nicht verträglicher Polymerer bestimmt.
- - Die erfindungsgemäßen Pfropfcopolymere besitzen keine reaktiven Kettenenden im Sinn einer Polykondensation, so daß während des Durchknetens der Mischungsbestandteile mit dem erfindungsgemäßen Pfropfcopolymeren die Kettenenden nicht im Sinne einer unkontrollierten Reaktion reagieren können.
Das erfindungsgemäße Pfropfcopolymer erlaubt insbesondere die
Kombination von wenigstens zwei miteinander nicht verträglichen
thermoplastischen Polymeren, von denen eines mit dem Polyamid
oligomerbestandteil des Copolymeren kompatibel ist und das an
dere mit dem (Co)polymerrumpf kompatibel ist, auf homogene Wei
se.
Das Pfropfcopolymer kann auf übliche Weise in thermoplastische
Harzmischungen in geschmolzenem Zustand in der Knetapparatur
eingebracht werden. Die eingebrachte Copolymermengen kann zwi
schen 0,1 und 30 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 50 und 15
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen Harzmi
schung, betragen.
Als Beispiele für polymere oder thermoplastische Harze, die mit
den Polyamidoligomeren, die in die Pfropfcopolymerzusammenset
zung eintreten, kompatibel sind, können insbesondere genannt
werden
- - aliphatische Polyamide, wie Polyamid-6, -11 oder -12;
- - halbaromatische Polyamide, und insbesondere die, die in den französischen Patentschriften FR 1 588 130, 2 324 672 und 2 575 756, im europäischen Patent EP 53 876 und in den japanischen Patenten 60 217 237 und 59 015 447 beschrieben sind;
- - sequentielle Polyetheresteramide oder Polyetherblockamide und insbesondere die Produkte, die in den US-Patentschrif ten 4 332 920 und 4 331 786 beschrieben sind;
- - hydrolisierte Ethylenvinylacetat-Copolymere;
- - Phenoleinheiten enthaltende Harze, wie Polyparavinylphe nol.
Unter der Bezeichnung Polymere werden auch Copolymere in dem
Maße verstanden, wie der Gehalt an kompatiblen Einheiten des
Copolymers zur Bewahrung der Kompatibilität ausreicht.
Unter der Bezeichnung Polymere wird weiterhin eine Mischung von
Polymeren (oder Copolymeren) mit verschiedenen Additiven (Stoß
modifizierer, Mineral-, Glasfaser-, Pigmentfüllstoffe) verstan
den.
Als Beispiele für thermoplastische Polymere, die mit dem (Co)
polymerrumpf kompatibel sind, können insbesondere Polypropylen,
Polyethylen und Ethylen/Propylen-Copolymere genannt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Kompatibilisierungsmittel ist es mög
lich, verbesserte Mischungen zu erhalten, etwa:
Polyamid-6 - Polypropylen
Polyamid-6 - Polyethylen
Polyamid-6 - Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyamid-11 oder -12 - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
hydrolisiertes Ethylen/ Vinylacetat-Copolymer - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyparavinylphenol - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyetherblockamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
halbaromatisches Polyamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer.
Polyamid-6 - Polyethylen
Polyamid-6 - Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyamid-11 oder -12 - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
hydrolisiertes Ethylen/ Vinylacetat-Copolymer - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyparavinylphenol - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyetherblockamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer
halbaromatisches Polyamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen-Copolymer.
Die von dem erfindungsgemäßen Pfropfcopolymer verliehene Kompa
tibilität kann elektronenmikroskopisch und durch die mechani
schen Eigenschaften des aus der Mischung mit den inkompatiblen
thermoplastischen Polymeren resultierenden Produkts belegt wer
den.
Die Morphologie einer thermoplastischen Polymermischung ohne
das erfindungsgemäße Pfropfcopolymer zeigt sich bei der elek
tronenmikroskopischen Untersuchung im allgemeinen in Form von
großen Klumpen des einen Polymers, die in die aus dem anderen
Polymer gebildete Matrix eingeschlossen sind, wobei eine Haf
tung zwischen den Klumpen und der Matrix praktisch nicht vor
handen ist. Die Zugabe des Pfropfcopolymers führt zu einer sig
nifikanten Verminderung der Größe der Klumpen. Man beobachtet
weiterhin eine starke Haftung zwischen den sichtbaren Phasen
durch eine Überdeckung der Klumpen durch die Matrix. Unter die
sen Bedindungen bildet sich, was man unter Annahme metallurgi
scher Strukturen eine Legierung nennen kann und sich von ein
fachen Mischungen unterscheidet.
Die mechanischen Eigenschaften solcher thermoplastischer Mi
schungen oder Legierungen sind wenigstens gleich denen der Be
standteile, gewichtet nach dem Volumenanteil eines jeden Be
standteils, und in bestimmten Fällen denen der beiden Bestand
teile überlegen, beispielsweise hinsichtlich der Schlagzähig
keit.
Im Unterschied zu diesen erfindungsgemäßen Mischungen oder Le
gierungen besitzen einfache Mischungen derselben untereinander
imkompabtiblen Polymeren ohne Mitwirkung des erfindungsgemäßen
Pfropfcopolymers mechanische Eigenschaften, die im allgemeinen
in der Nähe zu denen liegen, die der weniger leistende Bestand
teil aufweist. Die nachstehenden Beispiele erläutern die Er
findung, ohne daß diese darauf beschränkt ist.
In einem WERNER-Extruder wird kontinuierlich eine Mischung aus
100 Gewichtsteilen sequentiellem Propylen/Ethylen-Copolymer
(mit einem Gehalt von 12 Gew.-% Ethylen, einem Schmelzindex von
5 und einem Schmelzpunkt von 163°C), 1,6 Gewichtsteilen Malein
säureanhydrid und 1,7 Gewichtsteilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-bu
tylperoxy)hexan, gelöst in einem Teil Chlorbenzol, eingeführt.
Das ganze wird auf 200°C gebracht, wobei die Rotationsgeschwin
digkeit der Schnecke 100 min-1 beträgt.
Vor Eintritt in die Schnecke wird die Mischung einer Austrei
bungsbehandlung (dévolatilisation) unterzogen, um Chlorbenzol
und unreagiertes Maleinsäureanhydrid herauszuziehen.
Am Ausgang der Schnecke wird eine Probe des Pfropfpolymers ab
genommen, die man in Xylol löst und anschließend zur Reinigung
in Aceton ausfällt.
Aus der IR-spektrometrischen Messung der Anhydridfunktionen
wird der Anteil an aufgepfropften Anhydrid zu 1,16 Gew.-% be
stimmt.
Durch die Permeationschromatographie wird das Zahlenmittel-
Molekulargewicht zu 32000 bestimmt.
In einem 100 l Reaktor aus rostfreiem Stahl werden 31 kg Capro
lactam, 0,91 kg Laurylamin und 3,5 l Wasser eingeführt.
Nach dem Spülen mit Stickstoff wird der Reaktor in geschlosse
nem Zustand unter Rühren mit 35 min-1 zwei Stunden auf 250°C
erhitzt. Anschließend wird der Reaktordruck über eine Stunden
entspannt.
Nach Spülung mit Stickstoff über 15 Minunten wird das Oligomer
in Wasser geschüttet, trocken geschleudert, mit Wasser bei 80°C
gewaschen und dann 16 Stunden in einem Vakuumtrockenschrank bei
80°C getrocknet.
Man erhält schließlich ein Polyamidoligomer, dessen Zahlenmit
tel-Molekulargewicht 5700 beträgt, bestimmt durch potentiome
trische Messung der terminalen Aminfunktionen.
In einem WERNER-ZSK30-Extruder wird eine Mischung aus 59,8
Gew.-Teilen des in A beschriebenen gepfropften Rumpfcopolymers
und 40,2 Gewichtsteilen des in B beschrieben Oligomers gekne
tet.
Das ganze wird auf 240°C gebracht.
Die mittlere Verweildauer der Mischung im Extruder beträgt etwa
3 Minuten.
Am Extruderausgang wird eine Probe gezogen, die in einen Ex
traktor vom Kumagawa-Typ eingeführt wird.
Anschließend werden die Polyamidoligomere, die nicht mit den
Anhydridfunktionen des maleinisierten Copolymer reagiert haben,
mit Ameisensäure extrahiert. Mit dieser Methode wird der Kon
densationsgrad des Polyamidoligomers mit dem Pfropf(co)polymer
zu 65% bestimmt.
Da so erhaltenen Pfropfcopolymer kann durch den Ausdruck wie
dergegeben werden:
A663M136X3,78P2,45
worin A eine von Propylen abgeleitete Einheit ist,
M eine von Ethylen abgeleitete Einheit ist,
X eine von Maleinsäureanhydrid abgeleitete Einheit ist und
P ein Caprolactamoligomer von Mn 5700 ist.
M eine von Ethylen abgeleitete Einheit ist,
X eine von Maleinsäureanhydrid abgeleitete Einheit ist und
P ein Caprolactamoligomer von Mn 5700 ist.
In einen WERNER Extruder wird zusammenhängend eine Mischung aus
33 Gewichtsteilen Polypropylen, 57 Gewichtsteilen Polyamid-6
und 10 Gewichtsteilen des in Beispiel 1A beschriebenen maleini
sierten Rumpfcopolymers eingeführt (Probe 1).
Entlang der Laufbüchse liegt die Massentemperatur zwischen 255
und 270°C. Die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke beträgt
150 min-1 und die Masseleistung beträgt 20 kg/h.
Unter den gleichen Bedingungen wird eine Mischung extrudiert,
die 33 Gewichtsteile Polypropylen, 57 Gewichtsteile Polyamid-6
und 10 Gewichtsteile des in Beispiel C beschriebenen Pfropfco
polymers enthält (Probe 2).
Unter den gleichen Bedingungen wird weiterhin eine Vergleichs
mischung hergestellt, die 36,7 Gewichtsteile Polypropylen und
63,3 Gewichtsteile Polyamid-6 enthält (Probe 3).
Das für die Proben 1, 2 und 3 verwandte Polypropylen ist ein
Propylenhomopolymer mit einem Schmelzindex von 3 und einem
Schmelzpunkt von 166°C, während das verwandte Polyamid-6 ein
Caprolactamhomopolymer mit einem Schmelzpunkt von 218°C ist.
Die Proben 1, 2 und 3 werden in Form von Platten der Dimension
100 × 100 × 3 mm gespritzt, aus welchen entsprechend der Norm
NFT 51034 Iso-1/2-Probenkörper geschnitten werden. Die Pro
benkörper werden in Richtung des Injektionsflusses geschnitten
(Probenkörper A); andere werden senkrecht zur Injektionsrich
tung geschnitten (Probenkörper B).
Weiterhin werden aus den Proben entsprechend der vom 1'Institut
Français du Caoutchouc definierten Norm Probenkörper gegossen
(Probenkörper C).
Die Probenkörper A, B und C werden gemäß der Norm NFT 51034
hinsichtlich der Zugverformung bewertet.
Die Probenkörper der Probe 3 (Vergleich) sind extrem zerbrech
lich: sie zerreißen bei einer Dehnung von 5 bis 6%; dies zeigt
eine grobe und inhomogene Morphologie wie auch einen Haftungs
mangel zwischen den beiden Bestandteilen der Vergleichsprobe 3
an.
Die Probenkörper A, B und C der Probe 1 verhalten sich verschie
den: die Probenkörper A und B zeigen ein zerbrechlicheres Ver
halten als der Probenkörper C; dies entspricht einer Inhomoge
nität der Probe wie auch einer Orientierungssensibilität.
Bei den drei Probekörpertypen der Probe 2 wird ein homogenes
Duktilitätsverhalten beobachtet: dies zeigt eine gute Homogeni
tät der Probe 2 wie auch eine geringe Transformations- und
Orientierungsempfindlichkeit an.
Die Proben 1 und 2 werden weiterhin bei Raumtemperatur einem
CHARPY-Stoßtest unterzogen, nachdem sie in Stabform gespritzt
worden sind. Bei der Probe 1 wird ein Bruchanteil von 60%
beobachtet.
Bei der Probe 2 ist kein getesteter Stab zerbrochen.
- A) In einem WERNER-ZSK30-Extruder wird zusammenhängend eine
Mischung mit 100 Gewichtsteilen sequentiellem Ethylen/Pro
pylen-Copolymer (mit einem Gehalt von 12 Gew.-% Ethylen,
einem Schmelzindex von 5 und einem Schmelzpunkt von
163°C), 1,5 Gewichtsteilen Maleinsäureanhydrid und 1,7 Ge
wichtsteilen 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-Butylperoxy)hexan, ge
löst in einem Teil Chlorbenzol, eingeführt.
Die Extrusions- und Reinigungsbedingungen sind identisch mit denen, wie sie in Beispiel 1A beschrieben sind.
Die IR-spektrometrische Bestimmung der Anhydridfunktionen einer Pfropfcopolymerprobe zeigt an, daß 1,02 Gew.-% Anhy drid aufgepfropft worden sind.
Das gelpermeationschromatigraphisch bestimmte Zahlmittel- Molekulargewicht Mn beträgt 19 700. - B) Unter den gleichen Bedingungen, wie sie in Beispiel 1B beschrieben sind, wird ein monoaminiertes Polyamid oligomer mit einem Gewichtsverhältnis von Caprolactam zu Laurylamin von 15,7 hergestellt. Das Zahlenmittel- Molekulargewicht Mn des Oligomeren beträgt 2800.
- C) In einem WERNER-ZSK30-Extruder wird unter den gleichen
Bedindungen, wie sie in Beispiel 1C beschrieben sind, eine
Mischung aus 77 Gewichtsteilen des oben beschriebenen
Pfropfcopolymers und 23 Gewichtsteilen des vorstehend be
schriebenen Polyamidoligomers in geschmolzenem Zustand ge
knetet.
Nach der Extrusion wird der Kondensationsgrad des Oligo meren mit dem Pfropfcopolymerrumpf unter den gleichen Be dingungen gemessen, wie sie in Beispiel 1C beschrieben sind, und zu 65,8% bestimmt.
Das so erhaltene Pfropfcopolymer kann durch den Ausdruck wiedergegeben werden:
A409M84X2,05P1,35
worin A eine von Propylen abgeleitete Einheit dar stellt,
M eine von Ethylen abgeleitete Einheit dar stellt,
X eine von Maleinsäureanhydrid abgeleitete Ein heit darstellt und
P eine von einem Caprolactamoligomer von Mn 2800 abgeleitete Einheit darstellt.
Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Polypropylen und 50 Ge
wichtsteilen hydrolisiertem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
(EVOH) wird auf 220°C gebracht und 30 Minuten mit einer Rühr
geschwindigkeit von 50 min-1 im Kessel eines BRABENDER-Pla
stographen geknetet (Probe 4).
Eine Mischung aus 49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichts
teilen EVOH und 2 Gewichtsteilen maleinisiertem Ethylen/Propy
len-Rumpfcopolymer, wie in Beispiel 3A beschrieben, wird unter
den gleichen Bedingungen wie oben geknetet (Probe 5).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedingungen eine Mischung aus
49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichtsteilen EVOH und 2
Gewichtsteilen des in Beispiel 3C beschriebenen Pfropfcopoly
mers hergestellt (Probe 6).
Das für die Proben 4, 5 und 6 verwandte Polypropylen hat einen
Schmelzindex von 5 und einem Schmelzpunkt von 166°C und das
verwandte EVOH weist eine Ethylengehalt von 38% (in Mol) auf.
Die Proben 4, 5 und 6 werden anschließend Rasterelektronenmi
kroskopisch untersucht (Vergrößerung: × 2500).
Die Untersuchung der Probe 4 zeigt, daß die beiden Polymere
sehr wenig kompatibel sind: man unterscheidet sehr verschiedene
EVOH-Klumpen, deren Durchmesser zwischen 11 und 27 µm in der
Polypropylenmatrix variiert; weiterhin beobachtet man, daß die
Adhäsion zwischen den EVOH-Klumpen und der Polypropylenmatrix
sehr schlecht ist.
Die Prüfung der Probe 5 zeigt eine recht grobe Morphologie an:
man unterscheidet EVOH-Klumpen mit einem Durchmesser zwischen
5,7 und 7 µm, deren Adhäsion zur Polypropylenmatrix schlecht
ist.
Die Prüfung der Probe 6 zeigt eine feine Morphologie an, die
durch Klumpen mit einem Durchmesser zwischen 1,7 und 2,8 µm
charakterisiert ist, deren Haftung an der Polypropylenmatrix
sehr gut ist.
Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Polypropylen und 50 Ge
wichtsteilen Polyparavinylphenol (PPVP) wird auf 200°C gebracht
und im Kessel eines BRABENDER-Plastographen 15 Minuten bei
einer Rührgeschwindigkeit von 50 min-1 geknetet (Probe 7).
Eine Mischung aus 49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichts
teilen Polyparavinylphenol und 2 Gewichtsteilen des in Beispiel
3A beschriebenen maleinisierten Ethylen/Propylen-Copolymers
wird unter den gleichen Bedindungen wie oben geknetet (Probe
8).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedindungen eine Mischung aus
49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichtsteilen Polyparavi
nylphenol und 2 Gewichtsteilen des im Beispiel 3C beschriebenen
Pfropfcopolymers hergestellt (Probe 9).
Das für die Proben 7, 8 und 9 verwandte Polypropylen hat einen
Schmelzindex von 5 und einen Schmelzpunkt von 166°C, während
das Polyparavinylphenol ein Oligomer mit einem Gewichtsmittel-
Molekulargewicht von 4000 und einem Schmelzbereich von 160 bis
200°C ist.
Die Proben 7, 8 und 9 werden anschließend rasterelektronenmi
kroskopisch untersucht (Vergrößerung: × 2500).
Die Untersuchung der Probe 7 zeigt eine grobe Morphologie an,
in welcher man lokal cokontinuierliche Phasen oder eiförmige
PPVP-Klumpen mit einem mittleren Durchmesser von 30 µm dis
pergiert in der PP-Matrix findet. Die völlige Unvereinbarkeit
der beiden Polymere wird durch die Beobachtung von Rißstruk
turen bewiesen.
Die Prüfung der Probe 8 zeigt eine bessere Dispersion des Po
lyparavinylphenols (PPVP) im Polypropylen. Die mittlere Größe
der in der PP-Matrix dispergierten PPVP-Klumpen liegt im Be
reich von 10 µm. Die Haftung zwischen den Phasen ist gegenüber
der Probe 7 nicht verbessert.
Die Untersuchtung der Probe 9 zeigt eine feine Morphologie an,
die durch in der PP-Matrix dispergierte PPVP-Klumpen mit einem
mittleren Durchmesser von 2 µm charakterisiert ist und deren
Haftung an der Matrix gegenüber der in den Proben 7 und 8 stark
verbessert ist.
Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Polypropylen und 50 Ge
wichtsteilen Polyetheresteramid wird auf 200°C gebracht und im
Kessel eines BRABENDER-Plastographen 15 Minuten mit einer Rühr
geschwindigkeit von 50 min-1 geknetet (Probe 10).
Eine Mischung aus 49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichts
teilen Polyetheresteramid und 2 Gewichtsteilen des in Beispiel
3A beschriebenen maleinisierten Ethylen/Propylen-Copolymers
wird unter den gleichen Bedingungen wie oben geknetet (Probe
11).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedingungen eine Mischung aus
49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichtsteilen Polyether
esteramid und 2 Gewichtsteilen des in Beispiel 3C beschriebenen
Pfropfcopolymers hergestellt (Probe 12).
Das für die Proben 10, 11 und 12 verwandte Polypropylen hat
einen Schmelzindex von 5 und einen Schmelzpunkt von 166°C, wäh
rend das Polyetheresteramid durch Copolykondensation von α,ω-
dicarboxylierten Polyamid-12-Sequenzen von Mn 600 und α,ω-
dihydroxylierten Polytetramethylenglycolsequenzen von Mn 2000
erhalten wird.
Die Proben 10, 11 und 12 werden anschließend rasterelektronen
mikroskopisch untersucht (Vergrößerung: × 2500).
Die Untersuchung der Probe 10 zeigt eine besonders grobe Mor
phologie an, die durch ein dreidimensionales Netz gekennzeich
net ist.
Die Untersuchung der Probe 11 zeigt weder eine Verbesserung der
Haftung noch eine Verminderung der Größe des dreidimensionalen
Netzes gegenüber der Untersuchung der Probe 10.
Bei der Untersuchung der Probe 12 beobachtet man eine weniger
grobe Morphologie als in den Proben 10 und 11. Die Morphologie
der Probe 12 ist nicht länger durch ein dreidimensionales Netz
gekennzeichnet, sondern durch die Dispersion der Polyether
esteramidklumpen in einer Polypropylenmatrix.
Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Polypropylen und 50 Ge
wichtsteilen halbaromatischem amorphem Polyamid wird auf 220°C
gebracht und im Kessel eines BRABENDER-Plastographen 30 Minuten
bei einer Rührgeschwindigkeit von 50 µm-1 geknetet (Probe 13).
Eine Mischung aus 49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichts
teilen halbaromatischem amorphen Polyamid und 2 Gewichtsteilen
des in Beispiel 3A beschriebenen maleinisierten Ethylen/Propy
len-Copolymers wird unter den gleichen Bedingungen wie oben ge
knetet (Probe 14).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedingungen eine Mischung aus
49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichtsteilen halbaroma
tischem amorphem Polyamid und 2 Gewichtsteilen des in Beispiel
3C beschriebenen Pfropfcopolymers hergestellt (Probe 15).
Das für die Proben 13, 14 und 15 verwandte Polypropylen hat
einen Schmelzindex von 5 und einen Schmelzpunkt von 166°C; das
verwandte halbaromatische amorphe Polyamid beruht auf Tere
phthalsäure und (2,2,4- und 2,4,4-)Trimethyl-1,6-diaminohexan.
Die Proben 13, 14 und 15 werden anschließend Rasterelektronen
mikroskopisch untersucht (Vergrößerung: × 2500).
Die Untersuchung der Probe 13 zeigt Unvereinbarkeit zwischen
den zwei Polymeren: Man unterscheidet in der Polypropylenmatrix
dispergierte Klumpen von halbaromatischem amorphem Polyamid mit
einem mittleren Durchmesser von 30 µm. Weiterhin gibt es keine
Haftung zwischen den Klumpen aus halbaromatische amorphem Poly
amid unter der PP-Matrix.
Die Probe 14 zeigt eine recht grobe Morphologie; Klumpen aus
halbaromtischem amorphem Polyamid mit einem mittleren Durchmes
ser von 5 µm sind in der Polypropylenmatrix dispergiert; es be
steht eine mittlere Haftung zwischen den Klumpen und der Ma
trix.
Die Untersuchung der Probe 15 zeigt eine recht feine Morpholo
gie an, die durch Klumpen von halbaromatischem amorphem Poly
amid mit einem mittleren Durchmesser von 3,3 µm gekennzeichnet
ist, wobei die Haftung an der PP-Matrix gut ist.
Eine Mischung aus 50 Gewichtsteilen Polypropylen und 50 Ge
wichtsteilen halbaromatischem amorphem Polyamid wird auf 280°C
gebracht und im Kessel eines HAAKE-Plastographen 20 Minuten mit
einer Rührgeschwindigkeit von 50 min-1 geknetet (Probe 16).
Eine Mischung aus 49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichts
teilen halbaromatischem amorphem Polyamid und 2 Gewichtsteilen
des in Beispiel 3A beschriebenen maleinisierten Ethylen/Propy
len-Copolymers wird unter den gleichen Bedingungen wie oben ge
knetet (Probe 17).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedingungen eine Mischung aus
49 Gewichtsteilen Polypropylen, 49 Gewichtsteilen halbaroma
tischem amorphem Polyamid und 2 Gewichtsteilen des in Beispiel
3C beschriebenem Pfropfcopolymers hergestellt (Probe 18).
Das für die Proben 16, 17 und 18 verwandten Polypropylen hat
einen Schmelzindex von 5 und einen Schmelzpunkt von 166°C; das
verwandte semiaromatische amorphe Polyamid beruht auf Iso
phthalsäure, 4,4'-Diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethan und
Lauryllactam.
Die Proben 16, 17 und 18 werden anschließend rasterelektronen
mikroskopisch untersucht (Vergrößerung: × 2500).
Die Untersuchung der Probe 16 zeigt Unvereinbarkeit zwischen
den 2 Polymeren an. Man unterscheidet in der Polypropylenmatrix
dispergierte Klumpen von halbaromatischem amorphem Polyamid mit
einem mittleren Durchmesser von 20 µm. Weiterhin gibt es keine
Haftung zwischen den Klumpen aus halbaromatischem amorphem Po
lyamid und der PP-Matrix.
Die Untersuchung der Probe 17 zeigt eine recht grobe Morpholo
gie: die Klumpen aus halbaromatischem amorphem Polyamid mit
einem mittleren Durchmesser von 10 µm sind in der Polypropylen
matrix dispergiert; es besteht eine mittlere Haftung der Klum
pen der Matrix.
Die Untersuchung der Probe 18 zeigt eine recht feine Morpholo
gie an, die durch Klumpen von halbaromatischem amorphem Poly
amid mit einem mittleren Durchmesser von 3,5 µm gekennzeichnet
ist, wobei eine gute Haftung an der Polypropylenmatrix besteht.
In einen WERNER-Extruder wird zusammenhängend eine Mischung aus
26 Gewichtsteilen Polypropylen, 67 Gewichtsteilen Polyamid-6
und 7 Gewichtsteilen des in Beispiel 3A beschriebenen maleini
sierten Ethylen/Propylen-Copolymers eingeführt (Probe 19).
Entlang der Laufbüchse liegt die Materialtemperatur zwischen
260°C und 290°C. Die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke be
trägt 150 min-1 und die Masseleistung 20 kg/h.
Unter den gleichen Bedingungen wird eine Mischung aus 26 Ge
wichtsteilen Polypropylen, 67 Gewichtsteilen Polyamid-6 und 7
Gewichtsteilen des in Beispiel 1C beschriebenen Pfropfcopoly
mers extrudiert (Probe 20).
Weiterhin wird unter den gleichen Bedingungen eine Vergleichs
mischung aus 32,7 Gew.-% Polypropylen und 67,3 Gew.-% Poly
amid-6 hergestellt.
Das für die Proben 19, 20 und 21 verwandte Polypropylen ist ein
Polypropylenhomopolymer mit einem Schmelzindex von 12 und einem
Schmelzpunkt von 166°C, während das Polyamid-6 ein Captrolactam
homopolymer mit einem Schmelzpunkt von 218°C ist.
Die Proben 19, 20 und 21 werden in Stabform von 127 × 12,7 ×
6,4 mm gespritzt und hinsichtlich ihrer IZOD-Stoßfestigkeit
nach der ISO-Norm bei 23°C und 40°C untersucht. Die Ergebnisse
dieser Untersuchung sind in der nachstehenden Tabelle wiederge
geben.
Claims (11)
1. Pfropfcopolymer,
dadurch gekennzeichnet,
daß es der Formel entspricht:
AaMbXcPd
worin
AaMb dem (Co)polymerrumpf entspricht;
XcPd den auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropf ten Polymeren entspricht;
A eine von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen abgeleitete Einheit ist, vorzugsweise eine von Propylen abgeleitete Einheit;
M ausgewählt ist aus
X eine von einem Monomer, das radikalisch auf ein Homo- oder Copolymer eines α-Monoolefins aufgepfropft werden kann und eine Funktion aufweist, die mit einer Amineinheit reagieren kann, abgeleitete Einheit ist;
P sich von einem Polyamidoligomer der Formel ableitet
worin f eine Zahl zwischen 3 und 11 ist;
g eine Zahl zwischen 5 und 80 und vorzugsweise zwischen 15 und 55 ist;
R5 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen ist;
R6 eine lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alke nylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, ein gesättigter oder ungesättigter cycloaliphatischer Rest, ein aromatischer Rest oder eine Kombination der vorstehenden ist;
a, b, c und d Zahlen sind, die den nachstehenden Definitionen entsprechen:
a liegt zwischen 0 und 5000 und vorzugsweise zwischen 350 und 2000,
die Summe a + b liegt zwischen 350 und 45000 und vor zugsweise zwischen 500 und 10000,
c ist so ausgewählt, daß das Gewichtsverhältnis vom auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropften Monomer X zum mit X gepfropften Copolymeren zwischen 500 ppm und 10% und vorzugsweise zwischen 5000 ppm und 2% liegt,
d ist nicht 0 und kleiner oder gleich c und vorzugs weise wenigstens gleich 0,3 c.
AaMbXcPd
worin
AaMb dem (Co)polymerrumpf entspricht;
XcPd den auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropf ten Polymeren entspricht;
A eine von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen abgeleitete Einheit ist, vorzugsweise eine von Propylen abgeleitete Einheit;
M ausgewählt ist aus
- - von einem α-Monoolefin mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen und vorzugsweise von Ethylen ab geleiteten Einheiten,
- - von mehreren α-Monoolefinen, wie vorstehend definiert, die einfach zusammengemischt oder in statistischer oder sequenzieller Weise copoly merisiert sein können, von welchen α-Monoolefi nen vorzugsweise wenigstens eines Ethylen ist, abgeleitete Einheiten,
- - von einem Monomer, das mit einem der vorstehend definierten α-Monoolefine polymerisiert werden kann, beispielsweise einem Alkylacrylat, abge leitete Einheiten;
X eine von einem Monomer, das radikalisch auf ein Homo- oder Copolymer eines α-Monoolefins aufgepfropft werden kann und eine Funktion aufweist, die mit einer Amineinheit reagieren kann, abgeleitete Einheit ist;
P sich von einem Polyamidoligomer der Formel ableitet
worin f eine Zahl zwischen 3 und 11 ist;
g eine Zahl zwischen 5 und 80 und vorzugsweise zwischen 15 und 55 ist;
R5 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen ist;
R6 eine lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alke nylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, ein gesättigter oder ungesättigter cycloaliphatischer Rest, ein aromatischer Rest oder eine Kombination der vorstehenden ist;
a, b, c und d Zahlen sind, die den nachstehenden Definitionen entsprechen:
a liegt zwischen 0 und 5000 und vorzugsweise zwischen 350 und 2000,
die Summe a + b liegt zwischen 350 und 45000 und vor zugsweise zwischen 500 und 10000,
c ist so ausgewählt, daß das Gewichtsverhältnis vom auf den (Co)polymerrumpf aufgepfropften Monomer X zum mit X gepfropften Copolymeren zwischen 500 ppm und 10% und vorzugsweise zwischen 5000 ppm und 2% liegt,
d ist nicht 0 und kleiner oder gleich c und vorzugs weise wenigstens gleich 0,3 c.
2. Pfropfpolymer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Monomer, von dem sich X ableitet, ausgewählt ist aus
worin R1 und R2 entweder Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylkette mit bis zu 8 Kohlenstoff atomen ist, wobei wenigstens eines davon Wasserstoff darstellt,
R3 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Al kylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen ist,
R4 eine lineare oder verzweigte Alkenylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen ist.
worin R1 und R2 entweder Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylkette mit bis zu 8 Kohlenstoff atomen ist, wobei wenigstens eines davon Wasserstoff darstellt,
R3 Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Al kylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen ist,
R4 eine lineare oder verzweigte Alkenylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Propfcopolymeren nach einem
der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß es
- - die radikalische Aufpfropfung eines Monomers, das mit einer Aminfunktion reagieren kann, auf den (Co)polymer rumpf und
- - danach die Addition eines Polyamidoligomeren an das vorher gepfropfte Copolymer umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Monomer, das mit der Aminfunktion reagieren kann, aus
Citraconsäureanhydrid, Fumarsäure, Mesaconsäure, 3-Allylbern
steinsäureanhydrid und vorzugsweise Maleinsäureanhydrid ausge
wählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyamidoligomer der Formel
worin f, g, R5 und R6 wie vorstehend definiert sind, durch Polykondensation einer Aminosäure der Formel
oder Polyaddition eines Lactams der Formel
worin f wie vorstehend definiert ist, in Gegenwart eines mono funktionellen Polymerisationsbegrenzers der Formel
worin R5 und R6 wie vorstehend definiert sind, erhalten wird.
worin f, g, R5 und R6 wie vorstehend definiert sind, durch Polykondensation einer Aminosäure der Formel
oder Polyaddition eines Lactams der Formel
worin f wie vorstehend definiert ist, in Gegenwart eines mono funktionellen Polymerisationsbegrenzers der Formel
worin R5 und R6 wie vorstehend definiert sind, erhalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Monomer zur Synthese des Polyamidoligomers aus Capro
lactam, 11-Aminoundecansäure oder Dodecalactam ausgewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der monofunktionelle Polymerisationsbegrenzer Laurylamin
oder Oleylamin ist.
8. Verwendung eines Pfropfcopolymeren nach den Ansprüchen 1
oder 2 zur Herstellung einer Legierung aus wenigstens zwei
miteinander nicht verträglichen thermoplastischen Polymeren.
9. Verwendung eines Pfropfcopolymeren nach den Ansprüchen 1
oder 2 zur Herstellung einer Legierung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß sie das Pfropfcopolymer und eines
der nachstehenden thermoplastischen Polymerpaare umfaßt:
aliphatisches (Co)polyamid - Propylen- und/oder Ethy len(co)polymer, halbaromatisches (Co)polyamid - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, Polyetherblockamid - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, Vinylphenolpolymer - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, hydrolisiertes Ethy len/Vinylacetat-Copolymer - Propylen- und/oder Ethy len(co)polymer.
aliphatisches (Co)polyamid - Propylen- und/oder Ethy len(co)polymer, halbaromatisches (Co)polyamid - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, Polyetherblockamid - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, Vinylphenolpolymer - Propylen- und/oder Ethylen(co)polymer, hydrolisiertes Ethy len/Vinylacetat-Copolymer - Propylen- und/oder Ethy len(co)polymer.
10. Verwendung eines Pfropfcopolymeren nach den Ansprüchen 1
oder 2 zur Herstellung einer Legierung nach Anspruch 9, aus
gewählt unter den Paaren:
Polyamid-6 - Polypropylen
Polyamid-6 - Polyethylen
Polyamid-6 - Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyamid-11 oder -12 - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
hydrolisiertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
Polyetherblockamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
Polyparavinylphenol - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
halbaromatisches Polyamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer.
Polyamid-6 - Polypropylen
Polyamid-6 - Polyethylen
Polyamid-6 - Ethylen/Propylen-Copolymer
Polyamid-11 oder -12 - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
hydrolisiertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
Polyetherblockamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
Polyparavinylphenol - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer
halbaromatisches Polyamid - Polypropylen oder Polyethylen oder Ethylen/Propylen- Copolymer.
11. Verwendung eines Pfropfcopolymeren nach den Ansprüchen 1
oder 2 zur Herstellung einer Legierung nach einem der Ansprü
che 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 30 Gew.-% gepfropftes
Copolymer und vorzugsweise 5 bis 15%, bezogen auf das Ge
wicht der thermoplastischen Harzmischung, enthält.
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