DE4041522A1 - Lactamschmelzen mit erhoehter viskositaet - Google Patents

Lactamschmelzen mit erhoehter viskositaet

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DE4041522A1 DE19904041522 DE4041522A DE4041522A1 DE 4041522 A1 DE4041522 A1 DE 4041522A1 DE 19904041522 DE19904041522 DE 19904041522 DE 4041522 A DE4041522 A DE 4041522A DE 4041522 A1 DE4041522 A1 DE 4041522A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
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    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof

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Description

Die Erfindung betrifft (vorzugsweise Füll-/Verstärkungsstoffe enthaltende) Lactam­ schmelzen mit erhöhter Viskosität, ihre Herstellung sowie ihre Verwendung, ins­ besondere im Bereich der aktivierten anionischen Lactampolymerisation (Guß­ polyamid). Den Lactamschmelzen werden erfindungsgemaß bestimmte Vinylaro­ mat-Dien-Blockcopolymere, welche sich in den Lactamen lösen, sowie eine weitere, mit den Dienblöcken kompatible Komponente, welche sich vollständig oder teil­ weise in der Lactamschmelze auflöst, zugesetzt. Bevorzugtes Lactam ist ε-Capro­ lactam. Lactamschmelzen erhöhter Viskosität eignen sich besonders für die Auf­ nahme von Verstärkungs- und Füllstoffen.
Gußpolyamide, z. B. aus ε-Caprolactam hergestellt, weisen bekanntlich ein hohes Niveau der mechanischen Eigenschaften auf; aufgrund ihrer gegenüber Standard­ spritzgußteilen erhöhten Kristallinität sowie der wesentlich höheren Molekular­ gewichte sind fast alle mechanischen Eigenschaftswerte gegenüber durch Polykon­ densation hergestellten Polyamiden verbessert. Aus diesem Grund ist Grußpolyamid ein attraktiver Werkstoff.
Ein Nachteil gegenüber den durch Polykondensation hergestellten Polyamiden liegt aber darin, daß es sich im allgemeinen nicht thermoplastisch verarbeiten läßt. Alle Zusatzstoffe, die im Formteil anwesend sein sollen, müssen daher im allgemeinen in die Lactamschmelze vor der Polymerisation eingebracht werden.
Die Herstellung von Gußpolyamidteilen, ausgehend von niedrigviskosen Lactam­ schmelzen und Katalysatoren sowie Aktivatoren (aktivierte anionische Polymerisa­ tion) ist bekannt (z. B. Vieweg, Müller; Kunststoff-Handbuch Bd. VI, Carl Hanser Verlag, München 1966). Gegenüber Polyurethan-RIM-Systemen ist die Verfahrens­ technik einfacher, da z. B. aufgrund der sehr niedrigviskosen Lactamschmelzen drucklos und unter Einsatz einfacher Pumpen gefördert werden kann.
Für viele Einsatzgebiete wäre es nun wünschenswert, die guten mechanischen Eigenschaften von Gußpolyamidteilen weiter zu steigern, z. B. Härte, Steifigkeit und Festigkeit, vor allem auch den Kriechmodul, indem Verstärkungs- bzw. Füllstoffe zugesetzt werden, wie es von Spritzgußmaterialien her bekannt ist. Genau hier wirkt sich aber die geringe Viskosität der Lactamschmelzen sehr nachteilhaft aus, da aufgrund des Dichteunterschiedes z. B. Glasfasern sehr schnell sedimentieren. Dies macht die Herstellung eines glasfaserverstärkten Gußpolyamids auf konventionel­ lem Wege sehr schwierig.
Es gibt vor allem zwei Methoden die Viskosität von Flüssigkeiten zu erhöhen, nämlich einmal durch Thixotropierung und einmal durch Zugabe sich in dem Medium lösender und die Viskosität erhöhender Mittel.
Infolge der apparativen Gegebenheit bei der Herstellung von Gußpolyamidteilen kann vermutet werden, daß eine Thixotropierung der Schmelze ungünstig ist, da eine Rührbarkeit und damit Dispergierbarkeit der Füllstoffe nur im unmittelbaren Bereich des Rührers gegeben ist. Von daher erscheint eine homogene Verteilung der Verstärkungsstoffe kaum möglich. Weiterhin erscheint es in den üblicherweise verwendeten Apparaturen kaum möglich, die Thixotropiermittelpartikel fein genug zu verteilen, da hierzu im allgemeinen hohe Schergeschwindigkeiten benötigt werden. Eigene Versuche bestätigen die vermuteten Nachteile der Verwendung von Thixotropiermitteln.
Daher war die Erhöhung der Viskosität der Lactamschmelzen durch Einbringen eines gut löslichen, die Viskosität steigendem Additivs bei weitem vorzuziehen.
Problematisch ist hier allerdings, daß die aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen ein chemisch sehr empfindliches System darstellt, das durch die aller­ meisten Zusatzstoffe gestört wird. Übliche Verdickungsmittel wie beispielsweise Polyvinylalkohol oder Polyacrylsäure stören im allgemeinen entweder die Poly­ merisation oder sind in den Lactamschmelzen zu wenig löslich.
Überraschend wurde nun gefunden, daß die Viskosität von Lactamschmelzen durch Zusatz spezieller Vinylaromat-Dien-Blockcopolymerer sowie einer zweiten Kompo­ nente, welche mit den Dienblöcken mischbar ist, drastisch erhöht werden kann, wobei die Verdickerkombination zumeist eine sehr gute Löslichkeit wie auch hohe Lösegeschwindigkeit in den Lactamen besitzt und daß durch diese Maßnahme die aktivierte anionische Polymerisation im allgemeinen nicht oder nur wenig gestört wird. Weiterhin wurde gefunden, daß diese Lactamschmelzen sich sehr gut zur Her­ stellung verstärkter und gefüllter Gußpolyamidteile eignen, da die Füll­ stoffe/Verstärkungsstoffe entweder gar nicht oder nur so langsam sedimentieren, daß eine gute homogene Verteilung resultiert.
Gegenstand der Erfindung sind daher gegebenenfalls Füll- bzw. Verstärkungsstoffe enthaltende Lactamschmelzen auf Basis von ω-Lactamen (mit mindestens 4 C-Ato­ men im Ring) mit erhöhter Viskosität, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • 1) 0,1 bis 15 Gew.-% spezieller Vinylaromat-Dien-Blockcopolymerer und
  • 2) 0,1 bis 20 Gew.-% mit den Dienblöcken kompatibler Stoffe wobei 1) praktisch vollständig gelöst ist, enthalten, wobei die Prozentangaben sich auf die fertige Lactamschmelze beziehen und wobei die Viskosität der Lactam­ schmelzen zwischen 10 und 2000 mPa·s (ohne Füll/Verstärkungsstoffe) bei 150°C und einem Schergefälle von ca. 15-30 s-1 (gemessen mit einem Rotationsvis­ kosimeter) liegen soll.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Lactamschmelzen zur Herstellung von Polyamiden, bevorzugt durch aktivierte anionische Polymerisation, insbesondere zur Herstellung verstärkter und/oder gefüllter Gußpolyamidteile. Gegenstand der Erfindung sind auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Gußpolyamidteile sowie die durch Verwendung der erfindungs­ gemaßen Lactamschmelzen hergestellten Gußpolyamidteile.
Die erfindungsgemaß als Verdicker einzusetzenden Polymeren sind als solche prinzipiell bekannt, oder können nach prinzipiell bekannten Verfahren hergestellt werden.
Geeignete Vinylaromat-Dien-Blockcopolymere 1) umfassen im Rahmen der Erfin­ dung sowohl solche mit unmodifizierten Blöcken wie auch solche mit nachträglich modifizierten Blöcken, z. B. solche, in denen die Dien-Blöcke teilweise (maximal zu 60%, vorzugsweise zu < 50%) hydriert oder durch Pfropfung modifiziert sind.
Bevorzugte Monomere für die Vinylaromat-Blöcke sind Styrol, o-Methylstyrol, m­ bzw. p-Methylstyrol (bzw. ihr Gemisch, "Vinyltoluol") sowie 2- und 4-Vinylpyridin. Bevorzugte Dien-Monomere sind Butadien, Isopren und 2,3-Dimethylbutadien.
Besonders bevorzugte Monomere zum Aufbau von 1) sind Styrol, α-Methylstyrol, m- bzw. p-Methylstyrol, Butadien und Isopren. Ganz besonders bevorzugt sind Styrol und Butadien.
Die Vinylaromat- bzw. Dienblöcke (bzw. z. B. teilhydrierten Dienblöcke) können in verschiedener Weise zu Blockcopolymeren zusammengesetzt sein; erfindungsge­ mäß geeignet sind beispielsweise AB-Diblockcopolymere, ABA- bzw. BAB-Tri­ blockcopolymere, (AB)n-Multiblockcopolymere und andere mehr. Die erfindungs­ gemäß einsetzbaren Blockcopolymeren können auch einen sternförmigen Aufbau haben, z. B. durch Kopplung mit SiCl4 nach anionischer Polymerisation. Die Blockcopolymeren können auch zwischen den einzelnen Vinylaromat- bzw. Dien- Blöcken Mischblöcke ("tapered" oder "overlap-structures") aufweisen. Die einzelnen Blöcke können auch verzweigt sein. Die Dienblöcke können auch nachträglich chemisch modifiziert sein, z. B. durch partielle (bis 60%) Hydrierung und/oder durch Pfropfung mit reaktiven Monomeren, z. B. mit ungesättigten Carbonsäuren, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäurehalbestern oder auch durch Epoxidierung, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
Geeignete Blockcopolymere sind beispielsweise Styrol-Butadien-Diblockcopoly­ mere, Styrol-Isopren-Diblockcopolymere, Styrol-Butadien-Styrol-Triblockcopoly­ mere, Sryrol-Isopren-Styrol-Triblockcopolymere, Styrol-Butadien-Multiblockco­ polymere, Styrol-Isopren-Multiblockcopolymere, Maleinsäureanhydrid gepfropfte (bzw. carboxylierte), teilhydrierte oder nicht hydrierte Styrol-Butadien-Styrol- Triblockcopolymere, epoxidierte Styrol-Butadien-Styrol-Triblockcopolymere und andere mehr. Die genannten Blockcopolymeren gehören zu den bevorzugt im Rahmen der Erfindung einzusetzenden Blockopolymeren. Insbesondere bevorzugt sind Diblockcopolymere wie Styrol-Butadien-Diblockcopolymere.
Geeignete Blockcopolymere sind beispielsweise unter den Namen Solprene ®, Kraton ® D, Cariflex ®, Tufprene ®, Europren ®, Buna BL ®, Elacar ® und Stereon ® kommerziell erhältlich.
Die Blockcopolymeren sollen 10 bis 85 Gew.-% an Vinylaromat- bzw. 90 bis 15 Gew.-% an Dieneinheiten, bevorzugt 20 bis 75 Gew.-% bzw. 80 bis 25 Gew.-% und besonders bevorzugt 25 bis 55 Gew.-% bzw. 75 bis 45 Gew.-%, enthalten. Die Blockcopolymeren können auch übliche Additive, z. B. Stabilisatoren enthalten.
Die Blockcopolymeren sollen bevorzugt in Mengen von 1 bis 12 und besonders bevorzugt 3 bis 10 Gew.-% eingesetzt werden.
Als mit den Dienblöcken kompatible bzw. mischbare Komponenten 2) sind prinzi­ piell alle nieder- und hochmolekularen Substanzen geeignet, welche mit Polydienen homogen vermischbar sind bzw. homogene Mischungen bzw. Lösungen (Lösungen von Polydienen in 2) oder umgekehrt) mit ihnen ergeben. Beispiele für solche Komponenten 2) sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe wie Poly­ butadien(öl)e, hydroxyl- und phenylterminierte Polybutadien(öl)e, Polyethylen­ wachse, Poly-α-olefin(öl)e, Polyisopren(öl)e, Polyoctenylen(öl)e, Mineralöle bzw. Schmiermittel auf Basis von Aliphaten, Aromaten und Cycloaliphaten, mineralöl­ lösliche Polyether, alkylmodifizierte Polyether, Silikon(öl)e, Ligroine, natürliche bzw. synthetische Wachse und andere mehr.
Die Komponenten 2) können in Caprolactam alleine löslich sein oder auch nicht. Bevorzugte Komponenten 2) haben (mittlere) Molekulargewichte (Mp) von min­ destens 200 g/mol, besonders bevorzugt mindestens 300 g/mol und insbesondere bevorzugt mindestens 1000 g/mol, und Siedepunkte, wenn überhaupt flüchtig, von mindestens 200°C, besonders bevorzugt mindestens 250°C und insbesonders be­ vorzugt mindestens 300°C. Weiterhin liegen die Schmelz-/Erweichungspunkte der bevorzugten Komponenten 2) nicht höher als 150°C, insbesondere nicht höher als 100°C. Die ganz besonders bevorzugten Komponenten 2) weisen Schmelzpunkte von maximal 60°C auf und sind insbesondere im Bereich von 20 bis 60°C flüssig.
In der eigenen, bislang unveröffentlichten Patentanmeldung P 40 16 995 werden Vinylaromat-Dien-Blockcopolymere als Verdicker für Lactamschmelzen offenbart. Die überraschende Erkenntnis war, daß durch Kombination der Komponenten 2), die i.a. für sich alleine, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Viskositätserhöhung bewirken, mit den genannten Blockcopolymeren nochmals eine deutliche Viskosi­ tätserhöhung, verbunden mit einer verringerten Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Gesamtmischung, erzielt werden kann. Dabei können schon so geringe Mengen an Komponente 2), wie z. B. 1 Gew.-%, einen deutlichen Sprung zu höheren Viskositätswerten bewirken, obwohl die Komponente 2) bevorzugt eine flüssige Komponente darstellt.
Bevorzugte Lactamschmelz-Mischungen entsprechend der Erfindung zeigen eine Viskositäts-Temperatur-Anomalie, d. h., die Viskosität steigt in einem bestimmten Temperaturbereich (hier üblicherweise ca. 110-180°C) mit wachsender Temperatur, anstatt wie üblich zu sinken, an; sie weisen dazu i.a. eine ausgeprägte Struktur­ viskosität auf.
Die Komponenten 2) werden in Mengen von bis zu 20 Gew.-%, bezogen auf die fertige Lactammischung, bevorzugt zu 0,5 bis 12 Gew.-% und besonders bevorzugt zu 1 bis 10 Gew.-% eingesetzt.
Die Verdickerkombination 1)+2) wird bevorzugt den zu polymerisierenden Lactamschmelzen in einer solchen Menge zugesetzt, daß die Viskosität (ohne Füll­ und/oder Verstärkungsstoffe) mindestens ca. 50 mPa·s bei ungefahr 135°C (ge­ messen mit einem Brookfield-Viskosimeter), besonders bevorzugt mindestens 100 mPa·s beträgt. Diese Viskosität ist im allgemeinen ausreichend, um, je nach Art und Menge, eine ausreichend stabile Dispersion der Füll- und Verstärkungsstoffe, z. B. Glasfasern, zu erreichen. Andererseits sollte die Viskosität der Lactamschmelze (ohne Füll-/Verstärkungsstoffe) bevorzugt nicht höher als ungefähr 1500 mPa·s, besonders bevorzugt 1000 mPa·s, liegen, da andernfalls die Verarbeitbarkeit erschwert sein kann.
Die Verdickerkombination 1)+2) ist bevorzugt in der Lactamschmelze gelöst enthalten. Darunter wird im Rahmen der Erfindung verstanden, daß eine für das Auge klare, gegebenenfalls leicht opake Schmelze vorliegt. Eventuell vorhandene unlösliche Anteile sollten bevorzugt nicht mehr als maximal 5% betragen.
Als Lactame zur Herstellung des Guß-Polyamids sind ω-Lactame auf Basis von ω-Aminoalkancarbonsäuren mit mindestens 4 C-Atomen (insbesondere 4 und 6-12 C-Atomen im Ring) geeignet. Bevorzugte Lactame sind ε-Caprolactam und ω-Laurinactam. Besonders bevorzugt wird Caprolactam verwendet. Die Lactame können auch in einem beliebigen Gemisch eingesetzt werden.
Es können prinzipiell alle bekannten Katalysatoren eingesetzt werden, z. B. die Natriumsalze des Caprolactams und des Pyrrolidons, Natriumhydrid, Natrium­ methanolat, Caprolactammagnesiumbromid und -iodid.
Es können prinzipiell alle bekannten Aktivatoren eingesetzt werden, z. B. Isocyanate, Säurechloride, Säureanhydride, Carbodiimide, Umsetzungsprodukte aus diesen Ver­ bindungen mit Lactamen usw. Bevorzugte Katalysatoren sind die Natriumsalze des Caprolactams und des Pyrrolidons sowie Caprolactammagnesiumbromid und -iodid. Bevorzugte Aktivatoren sind Isocyanate und Säurechloride bzw. die jeweiligen Umsetzungsprodukte mit Lactamen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lactamschmelzen können beispielsweise die Lactame mit den reinen Komponenten 1)+2) gemischt und aufgeschmolzen oder auch die reinen Komponenten 1) und 2) bzw. Lösungen derselben in flüchtigen Lösungsmitteln mit geschmolzenen Lactamen gemischt werden (unter gegebenen­ falls anschließendem Abziehen des Lösungsmittels). Es können auch Konzentrate (Masterbatches) der Komponenten 1) bzw. 2), beispielsweise in Caprolactam, oder auch gleich ölgestreckte Blockcopolymere, eingesetzt werden. Bevorzugt werden die Komponenten 1) und 2) dem geschmolzenen Lactam zugesetzt.
Es können neben der erfindungsgemäß einzusetzenden Verdickerkombination und den gegebenenfalls anwesenden Füll- bzw. Verstärkungsstoffen auch (gegebenen­ falls funktionalisierte) Kautschuke bzw. in Polyamide einbaufähige, funktionali­ sierte Weichsegmente in der Schmelze enthalten sein, z. B. Polyether, Polydiene u. a., wie sie im Stand der Technik für Polyamide beschrieben sind. Funktionalisierte Weichsegmente (z. B. mit COOH-, NH2- oder OH-Gruppen) werden chemisch, z. B. als Blöcke, in das PA eingebaut. Entsprechende Weichsegmente sowie Verfahren, sie in das PA einzubauen, z. B. über Kopplung an den Aktivator, sind in großer Zahl bekannt. Beispielsweise können hydroxyl- oder aminhaltige Weichsegmente, z. B. Polyether, mit Polyisocyanaten zu Isocyanat-terminierten Weichsegmenten umge­ setzt werden, welche dann einen polymeren Aktivator darstellen, oder es können OH-terminierte Polyether mit Dicarbonsäuredichloriden, z. B. Terephthalsäuredi­ chlorid, zu Säurechlorid-terminierten Polyethern und anschließend mit einem Lactam zu einem polymeren Aktivator umgesetzt werden. Entsprechende optimale Kombinationen sind bevorzugt erfindungsgemäß einzusetzen.
Je nach Art des Elastomersegments bzw. der Endgruppen bzw. der Art der Ver­ knüpfung mit dem Aktivator kann die Wahl des Katalysators aber eingeschränkt sein, z. B. dann, wenn der Katalysator das Elastomersegment abbaut.
Prinzipiell sind als Verdicker für Lactamschmelzen alle in dem jeweiligen Lactam bei ca. 140°C gut löslichen Polymere geeignet; die Wahl wird jedoch drastisch eingeschränkt, da die aktivierte anionische Polymerisation von Lactamen ein chemisch sehr empfindliches System darstellt, welches mit einer Vielzahl von Strukturen, insbesondere H-aciden Verbindungen, reagieren kann, was sich dann durch Polymerisationsstörungen bemerkbar macht. Die überraschende Erkenntnis war, daß die erfindungsgemäß einzusetzende Verdickerkombination 1)+2) im allgemeinen, wenn überhaupt, nur relativ geringe Polymerisationsstörungen bewirkt (das Ausmaß von Polymerisationsstörungen kann von dem jeweils verwendeten Katalysator/Aktivatorsystem abhängen), eine gute Viskositätsergiebigkeit und auch eine sehr gute Löslichkeit zeigt. Die erfindungsgemäß einzusetzende Verdickerkombination stellt also ein besonders geeignetes Verdickersystem dar.
Als Füll- bzw. Verstärkungsstoffe (bis 60, bevorzugt 5 bis 40%) sind prinzipiell die üblicherweise eingesetzten Stoffe geeignet, wobei, je nach Zusammensetzung der Schlichte, nicht alle gleich gut geeignet sein können. Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Füll-/Verstärkungsstoffe zur Herstellung der verstärkten/gefüllten Gußpolyamidteile sind Glasfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe, Kohlen­ stoffasern, Aramidfasern und andere mehr, wie sie in vielfacher Weise im Stand der Technik bekannt sind; vielfach tragen sie bestimmte Schlichten (z-B. mit PU-Dispersionen) oder sind entsprechend vorbehandelt, z. B. silanisiert.
Es können weiterhin in der erfindungsgemäßen Mischung alle üblichen Additive, wie z. B. Entformungsmittel, UV-Stabilisatoren, Antioxidantien, Schmiermittel (z. B. MoS2), andere polymere (gegebenenfalls chemisch angekoppelte) Legierungspartner anwesend sein, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen (vorzugsweise verstärkten und/oder gefüllten) Gußpolyamidteile erfolgt prinzipiell nach den üblichen Verfahren.
Die erfindungsgemäßen Lactamschmelzen finden ihre Verwendung vorzugsweise zur Herstellung von Gußpolyamid-Teilen (Fertigteile, Halbzeuge und andere mehr) , insbesondere auch verstärkten/gefüllten Gußpolyamidteilen. Es können drucklose oder Druckverfahren (z. B. Reaktionsspritztechnik) eingesetzt werden, offene oder geschlossene Formen verwendet werden und übliche, bekannte Formtemperaturen, Heizdauer, Gießzeiten, Entformungs-/Fließ-/Entschäumer-Substanzen mitverwendet werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lactamschmelzen liegt darin, daß suspendierte Füll- oder Verstärkungsstoffe eine erheblich bessere Suspensionsstabilität zeigen.
Die erfindungsgemäßen Lactamschmelzen können auch zur Herstellung von Poly­ antiden durch hydrolytische Polymerisation genutzt werden, doch liegt der besondere Effekt bei der aktivierten anionischen Polymerisation.
Die erfindungsgemäßen Lactamschmelzen weisen, wenn sie zur Herstellung von Gußpolyamid verwendet werden, bevorzugt Viskositäten von mindestens 50 mPa·s, besonders bevorzugt mindestens 100 mPa·s und ganz besonders bevorzugt minde­ stens 150 mPa·s (gemessen mit einem Rotationsviskosimeter) bei 150°C auf.
Die nachfolgenden Beispiele mit typischen Einsatzstoffen in typischen Mengen dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie darauf einzuschränken.
Beispiele Beispiele 1 bis 4
In einem Kolben wurden unter N2 234,3 g ε-Caprolactam mit verschiedenen Mengen eines Polybutadienöls (45% Vinyl-, 55% cis-, trans-1,4; (Mn≈4500 g/mol) bei 140-150°C aufgeschmolzen und homogenisiert. Dann wurden je 15,75 g eines Styrol-Butadien-Zweiblockcopolymeren (40 Gew.-% Styrol, davon 32% im Block; 60 Gew.-% Butadien; Mw=2 10 000 g/mol) dazugegeben und bis zur Auflösung gerührt.
Die Viskositätswerte sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Beispiele 5 bis 7
In der für die Beispiele 1 bis 4 beschriebenen Weise wurden Lactamschmelzen, enthaltend als Komponente 2) verschiedene Mengen eines Polybutadiendiols (20% Vinyl-, 20% cis- und 60% trans-1,4; Aldrich 19,079-9, und 6,3 Gew.-% des Zweiblock-Copolymeren von Beispielen 1 bis 4, hergestellt.
Die Viskositätsdaten sind ebenfalls in Tabelle 1 enthalten.
Beispiele 8 und 9
In derselben Weise wurden Lactamschmelzen enthaltend als Komponente 2) ein phenylterminiertes Polybutadien (45% Vinyl-, 10% trans- und 5% cis-1,4-Gehalt; Gesamtgehalt an Doppelbindungen 60%; Mp= 1800 g/mol, Aldrich 20043-3 sowie 6,3 Gew.-% des Zweiblock-Copolymeren 1) entsprechend Beispielen 1 bis 4, hergestellt.
Die Viskositätsdaten finden sich in Tabelle 1.
Vergleichsbeispiel 1
In derselben Weise wurden Lösungen ohne Komponente 2) hergestellt (siehe Tabelle 1).
Beispiel 10
In derselben Weise wurden als Komponente 2) 2,5 g eines Polybutadiens 20% cis-, 60% trans-1,4, 20% Vinyl; TG=-95°C; Aldrich 18, 138-2) eingesetzt. Das Poly­ butadien ging nicht vollständig in Lösung.
Die Viskositätswerte sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Beispiele 11 bis 13
In derselben Weise wurde ein überwiegend cis-1,4-Polybutadien (Aldrich 18, 137-4; Mp=200 bis 3 00 000 g/mol) als Komponente 2) eingesetzt. Es war nicht vollständig gelöst.
Viskositätswerte sind in Tabelle 2 enthalten.
Beispiele 14 und 15
In derselben Weise wurden als Komponente 2) zwei verschiedene Öle, wie sie typischerweise zur Herstellung von ölgefülltem Gußpolyamid verwendet werden, eingesetzt.
Die Viskositätswerte sind in Tabelle 2 enthalten.
Bei den Ölen handelte es sich um Marlotherm S (ein Produkt der Hüls AG) und Caloran 32 (ein Produkt der Fina).
Die Messung der Viskositätswerte erfolgte mit einem Haake-Viskotester; sofern nicht anders angegeben, wurde die schnelle Drehstufe (ca. 20 bis 30 s-1 Scher­ gefälle) benutzt.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (11)

1. Lactamschmelzen auf Basis von w-Lactamen und Verdickungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • 1) 0,1 bis 15 Gew.-% Vinylaromat-/Dien-Blockcopolymere und
  • 2) 0,1 bis 20 Gew.-% mit den Dienblöcken kompatibler Komponenten, wobei 1) praktisch vollständig gelöst ist, und diese Lactamschmelzen Viskositäten von 10 bis 2000 mPa·s bei 150°C (gemessen mit einem Rotationsviskosimeter bei einem Schergefälle von ca. 15-30 s-1 zeigen.
2. Lactamschmelzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vinylaromat-/Dien-Blockcopolymeren als Monomere für die Vinylaro­ mat-Blöcke Styrol, o-Methylstyrol, m- bzw. p-Methylstyrol (bzw. ihr Gemisch, "Vinyltoluol") sowie 2- und 4-Vinylpyridin und als Monomere zum Aufbau der Dien-Blöcke Butadien, Isopren und 2,3-Dimethylbutadien eingesetzt werden, und daß die Blockcopolymeren 1) zu 10 bis 85 Gew.-%, aus Vinylaromat- und zu 15 bis 90 Gew.-% aus Dieneinheiten bestehen.
3. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1) und 2), dadurch gekennzeichnet, daß als Blockcopolymere 1) AB-Diblock-Copolymere, ABA- bzw. BAB-Tri­ blockcopolymere, (AB)n-Multiblockcopolymere und andere mehr, gegebe­ nenfalls sternförmig verzweigt oder verzweigt in den Blöcken, gegebe­ nenfalls Mischblöcke ("tapered" oder "overlap-strvctures") enthaltend, gegebenenfalls chemisch nachträglich modifiziert (partiell (bis maximal 60%) doppelbindungshydriert (Dienblöcke), oder auch epoxidiert und/oder mit reaktiven Monomeren, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, gepfropft), eingesetzt werden.
4. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Styrol-Butadien-Diblock-, Styrol-Isopren-Diblock-, Styrol-Butadien-Styrol- Triblock-, Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-, "carboxylierte" bzw. Malein­ säureanhydrid gepfropfte, vorzugsweise Styrol-Butadien-(Styrol-Tri)block­ und epoxidierte StyrolButadien-(Styrol-Tri)blockcopolymere sowie lineare Styrol-Butadien- (bzw. -Isopren)-Multiblockcopolymere als Blockcopoly­ mere 1) eingesetzt werden.
5. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 4, enthaltend als Komponente 2) nieder- und/oder hochmolekulare Substanzen, welche mit Polydienen homo­ gen vermischbar sind bzw. homogene Mischungen bzw. Lösungen ergeben, wobei bevorzugte Substanzen 2) (mittlere) Molekulargewichte von mindestens 200 g/mol und Siedepunkte, wenn überhaupt flüchtig, von mindestens 200°C und Schmelz-(Erweichungs)punkte von maximal 150°C, wobei sie insbesondere im Bereich von 20 bis 60°C flüssig sein sollen, aufweisen, und bevorzugt funktionalisierte oder nicht funktionalisierte Polybutadien(öl)e, Poly-olefin(wachse), Poly-α-olefin(öl)e, Polyisopren(öl)e, Mineralöle bzw. Schmiermittel auf Basis von Aliphaten, Aromaten und Cycloaliphaten, Silikon(öl)e, Ligroine oder natürliche bzw. synthetische Wachse sind.
6. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lactame Caprolactam, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Lacta­ men, bevorzugt Laurinlactam, eingesetzt wird.
7. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einbaubare Weichsegmente bzw. Elastomere anwesend sind.
8. Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Füll- und/oder Verstärkungsstoffe in einer Menge von bis zu 60, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-%, enthalten und daß als Füll- bzw. Verstärkungsstoffe die bekannten Füllstoffe/Verstärkungsstoffe aus der Reihe mineralischer Füll­ stoffe, Glaskugeln, Glasfasern, Kohlenstoffasern und Aramidfasern eingesetzt werden.
9. Verwendung der Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 8 zur Herstellung von Polyamiden durch aktivierte anionische Polymerisation (Gußpolyamid) oder durch hydrolytische Polymerisation, unter Verwendung üblicher Kata­ lysatoren und Aktivatoren sowie gegebenenfalls unter Zusatz üblicher Zusatzstoffe.
10. Polyamid-Artikel, insbesondere Gußpolyamidartikel, hergestellt aus Lac­ tamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 8 unter Verwendung üblicher Katalysatoren und Aktivatoren sowie gegebenenfalls weiterer üblicher Zusatzstoffe, enthaltend 0,1 bis 15 Gew.-% Vinylaromat/Dien-Blockcopoly­ mere und 0,1 bis 20 Gew.-% mit den Polydienen kompatibler Stoffe.
11. Verfahren zur Herstellung der Polyamidartikel nach Anspruch 10 unter Verwendung der Lactamschmelzen nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lactamschmelzen bei Anwesenheit üblicher Kataly­ satoren und Aktivatoren entweder unterhalb des Schmelzpunktes des jeweils entstehenden Polyamids nach dem Verfahren der anionisch aktivierten Polymerisation (Gußpolyamid) oder auch oberhalb des Schmelzpunktes durch hydrolytische Polymerisation polymerisiert werden.
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