DE60118537T2

DE60118537T2 - Thermoplastische mischungen mit verbesserter haftung und thermischer stabilität

Info

Publication number: DE60118537T2
Application number: DE60118537T
Authority: DE
Inventors: Walter Robert VENDERBOSCH
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2001-01-03
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2021-01-04
Also published as: EP1268669B1; US6350514B1; CA2398365A1; WO2001057137A1; CN1422304A; EP1268669A1; JP2003522246A; CN1232574C; DE60118537D1; AU2624301A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen aus thermoplastischen Blends. Insbesondere betrifft die Erfindung thermoplastische Blends aus einem Polyarylenether und einer polyalkylenaromatischen Verbindung.
Thermoplastische Harze wurden in den vergangenen Jahren als Ersatz für Metall bei Innenraumteilen von Automobilen, wie z.B. Instrumentenbrettern, Dachbedeckungen und Armlehnen verwendet. In letzter Zeit gab es das Bedürfnis für Materialien mit außergewöhnlicher Stabilität der mechanischen Eigenschaften während der Lebensdauer des Fahrzeugs. Dieser Wunsch wird motiviert durch Sicherheitsvorkehrung im Allgemeinen und insbesondere durch Erfordernisse für randfreie Instrumententafeln zur Verwendung mit Airbags. Weitere Erfordernisse für das thermoplastische Harz sind, dass es einen geringen Geruch und Emission haben muss und auf Polyurethanschaum haften muss, auf welchem der Thermoplast aufgeklebt wird, um ein Automobilinnenteil zu bilden.
US-Patent Nr. 5,910,526 von Chu et al. lehrt die Zugabe von Terpenphenolharzen zu einem Thermoplasten, um die Formbarkeit und Haftung auf Polyurethanschaum zu begünstigen. Jedoch hat die Verwendung von solchen Terpenphenolharzen die unerwünschte Wirkung der Reduktion der thermischen Stabilität des fertigen thermoplastischen Gegenstandes. US-Patent Nr. 5,756,196 von Chao et al. beschreibt thermoplastische Zusammensetzungen aus Polyphenylenethern, polyalkylenaromatischen Verbindungen und primären oder sekundären aliphatischen Aminverbindungen. Im Vergleich zu Formulierungen ohne die aliphatische Aminverbindung zeigen diese Zusammensetzungen verbesserte Oberflächenhaftung auf Polyurethanschaum. Jedoch besteht der Wunsch für haftungsverbessernde Materialien mit höherer inhärenter Stabilität, geringerer Korrosivität und geringer Flüchtigkeit, um die Verwendung bei hohen Kompoundierungstemperaturen zu vereinfachen. Es besteht ebenfalls ein Wunsch für haftungsverbessernde Materialien, die wie Festkörper gehandhabt werden können.
Es besteht daher eine Notwendigkeit für thermoplastische Harze, die verbesserte thermische Stabilität und Verarbeitungscharakteristiken aufweisen, während die gute Haftung auf Polyurethanschaum aufrecht erhalten wird.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Gute Haftung auf Polyurethanschaum und verbesserte thermische Stabilität wird durch eine thermoplastische Zusammensetzung aus (a) einem Polyarylenether zu etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, (b) einem polyalkylenaromatischen Material zu etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% und (c) einem aromatischen Amin zu etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, zur Verfügung gestellt, wobei das aromatische Amin wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 definiert ist.
Eingehende Beschreibung der Erfindung
Gute thermische Stabilität und Haftung auf Polyurethanschaum wird zur Verfügung gestellt durch eine thermoplastische Zusammensetzung aus (a) einem Polyarylenether zu etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, (b) einem polyalkylenaromatischen Material zu etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% und (c) einem aromatischen Amin zu etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung.
Obwohl alle herkömmlichen Polyarylenether erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Polyphenylenether („PPE") bevorzugt. Polyarylenether per se sind bekannte Polymere aus einer Vielzahl von Struktureinheiten der Formel
wobei für jede Struktureinheit jedes Q¹ unabhängig Halogen, primäres oder sekundäres niederes Alkyl (z.B. Alkyl, enthaltend bis zu 7 Kohlenstoffatome), Phenyl, Halogenalkyl, Aminoalkyl, Hydrocarbonoxy oder Halogenhydrocarbonoxy ist, wobei zumindest zwei Kohlenstoffatome die Halogen- und Sauerstoffatome voneinander trennen, und jedes Q² unabhängig Wasserstoff, Halogen, primäres oder sekundäres niederes Alkyl, Phenyl, Halogenalkyl, Hydrocarbonoxy oder Halogenhydrocarbonoxy ist, wie für Q¹ definiert. Vorzugsweise ist Q¹ Alkyl oder Phenyl, insbesondere C_1-4-Alkyl und jedes Q² ist Wasserstoff.
Sowohl Homopolymer- als auch Copolymer-Polyarylenether sind eingeschlossen. Die bevorzugten Homopolymere sind solche, die 2,6-Dimethylphenylen-Ethereinheiten enthalten. Geeignete Copolymere schließen statistische Copolymere ein, enthaltend z.B. solche Einheiten in Kombination mit 2,3,6-Trimethyl-1,4-phenylenethereinheiten oder Copolymere, erhalten aus Copolymerisation von 2,6-Dimethylphenol mit 2,3,6-Trimethylphenol. Ebenfalls eingeschlossen sind Polyarylenether enthaltende Einheiten, hergestellt durch Pfropfen von Vinylmonomeren oder Polymeren, wie z.B. Polystyrolen, sowie gekuppelte Polyarylenether, bei welchen die Kupplungsmittel wie z.B. niedrig molekulargewichtige Polycarbonate, Chinone, Heterocyclen und Formaline eine Reaktion in bekannter Art und Weise mit den Hydroxygruppen von zwei Polyarylenetherketten eingehen, um höher molekulargewichtiges Polymer herzustellen. Polyarylenether der vorliegenden Erfindung beinhalten weiterhin Kombinationen von jedem des oben gesagten.
Die Polyarylenether haben allgemein ein zahlenmittleres Molekulargewicht von etwa 3000 bis etwa 40000 und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 20000 bis etwa 80000, bestimmt mit Gelpermeationschromatografie. Der Polyarylenether hat allgemein eine intrinsische Viskosität von etwa 0,10 bis etwa 0,60 Deziliter pro Gramm (dl/g), vorzugsweise etwa 0,29 bis etwa 0,48 dl/g, alles gemessen in Chloroform bei 25°C. Es ist ebenfalls möglich, einen hochintrinsisch viskosen Polyarylenether und einen niedrig intrinsisch viskosen Polyarylenether in Kombination zu verwenden. Bestimmung eines exakten Verhältnisses, wenn zwei intrinsische Viskositäten verwendet werden, hängt etwas von den exakten intrinsischen Viskositäten des verwendeten Polyarylenethers ab und den schlussendlich erwünschten physikalischen Eigenschaften.
Der Polyarylenether wird typischerweise durch oxidative Kupplung von zumindest einer monohydroxyaromatischen Verbindung, wie z.B. 2,6-Xylenol oder 2,3,6-Trimethylphenol, hergestellt. Katalysatorsysteme werden allgemein für solche Kupplungen eingesetzt und sie enthalten typischerweise zumindest eine Schwermetallverbindung, wie z.B. eine Kupfer-, Mangan- oder Kobaltverbindung, üblicherweise in Kombination mit verschiedenen anderen Materialien.
Besonders geeignete Polyarylenether für viele Zwecke sind solche, die Moleküle enthalten, die zumindest eine Aminoalkyl enthaltende Endgruppe haben. Der Aminoalkylrest ist typischerweise in einer ortho-Position zu der Hydroxygruppe angebracht. Produkte, die solche Endgruppen enthalten, können durch Einbringen eines geeigneten primären oder sekundären Monoamins, wie Di-n-butylamin oder Dimethylamin, als eines der Bestandteile der oxidativen Kupplungsreaktionsmischung erhalten werden. Oftmals sind auch 4-Hydroxybiphenyl-Endgruppen vorhanden, typischerweise erhalten aus Reaktionsmischungen, in welchen ein Diphenochinon-Nebenprodukt vorhanden ist, insbesondere in einem Kupferhalogenid-sekundären oder tertiären Aminsystem. Ein wesentlicher Anteil der Polymermoleküle, typischerweise soviel wie etwa 90 Gew.-% des Polymeren bildend, kann zumindest eine der genannten Aminoalkyl enthaltenden und 4-Hydroxybiphenyl-Endgruppen enthalten.
Es ist für den Fachmann aus dem vorher gesagten offensichtlich, dass die für die erfindungsgemäße Verwendung beabsichtigten Polyarylenether all jene enthalten, die derzeit bekannt sind, unabhängig von Variationen in Struktureinheiten oder zusätzlichen chemischen Merkmalen.
Die polyalkylenaromatische Verbindung, die in der thermoplastischen Harzsubstratzusammensetzung eingesetzt wird, beinhaltet Homopolymere und Copolymere von solchen Verbindungen wie Styrol, α-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, Dibromstyrol und ähnliches, sowie Kombinationen aus zumindest einer dieser Verbindungen, wobei Styrol allgemein bevorzugt ist. Besonders bevorzugt sind herkömmlich kautschukmodifizierte Polystyrole, manchmal als „hochschlagfestes Polystyrol" oder „HIPS" bezeichnet. Ebenfalls bevorzugt sind nicht schlagzähmodifizierte Polystyrole (oftmals als kristallklares Polystyrol oder ccPS bezeichnet), wie z.B. das Material, das von Elf Atochem als Lacqrene 1810 verkauft wird, oder das Material, das von Nova Chemicals als Crystal 209 verkauft wird.
Es ist bekannt, dass Polyarylenether und polyalkylenaromatische Materialien in allen Verhältnissen mischbar sind. Während Polyarylenether und polyalkenylaromatische Materialblends, die jeden Anteil der beiden Harze enthalten, erfindungsgemäß eingesetzt werden können, ist es bevorzugt, dass der Polyarylenether in Mengen vorliegt von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung und bevorzugt etwa 25 bis etwa 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung. Das polyalkenylaromatische Material kann in einer Menge von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung und bevorzugt etwa 25 bis etwa 55 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung vorhanden sein.
Ein weiterer Bestandteil der thermoplastischen Zusammensetzung ist ein aromatisches Amin. Die in den thermoplastischen Zusammensetzungen eingesetzten aromatischen Amine werden durch die Formel
dargestellt, wobei R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander Wasserstoff, lineares oder verzweigtes einwertiges Alkyl mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, oder Halogen sind, R² und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein einwertiges Alkyl mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen sind, m 0, 1 oder 2 ist und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einfachbindung oder ein zweiwertiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
wobei y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist.
Geeignete aromatische Amine beinhalten z.B. m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin, 4,4'-Diaminodiphenylpropan, 4,4'-Diaminodiphenylmethan (allgemein 4,4'-Methylendianilin genannt), Bis-(2-chlor-4-amino-3,5-diethylphenyl)-methan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diaminodiphenylether (allgemein 4,4'-Oxydianilin genannt), 1,5-Diaminonaphthalin, Bis-(4-aminophenyl)-methan, Benzidin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, 2,4-Bis-(beta-amino-t-butyl)-toluol, Bis-(p-beta-amino-t-butylphenyl)-ether, Bis-(p-beta-methyl-o-aminophenyl)-benzol, Bis-(p-beta-methyl-o-aminopentyl)-benzol, 1,3-Diamino-4-isopropylbenzol, m-Xylylendiamin, p-Xylylendiamin, 2-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, 5-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, 2,4-Diaminotoluol, 2,6-Diaminotoluol, Isomere von Diethyltoluoldiamin, 4,4'-Methylen-bis-(2-ethyl-6-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2-isopropyl-6-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diisopropylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin), sowie Mischungen aus zumindest einer dieser Verbindungen und ähnliches.
Beispiele für bevorzugte aromatische Amine beinhalten

sowie Mischungen aus zumindest einer dieser Verbindungen und ähnliches.
Viele der geeigneten aromatischen Amine sind kommerziell erhältlich. Z.B. sind isomere Mischungen von Diethyltoluoldiamin von Lonza erhältlich als DETDA 80 und von Albemarle Corporation unter dem Markennamen ETHACURE^® als ETHACURE^® 100. 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin) und 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin) sind erhältlich von Lonza. Aromatische Amine können auch gemäß veröffentlichten Synthesen, wie z.B. in US-Patent Nr. 4,289,906 von Shin, US-Patent Nr. 4,161,492 von Weissel und US-Patent Nr. 4,978,791 von Volker et al., hergestellt werden, deren Offenbarungen hiermit unter Bezugnahme eingeschlossen werden.
Die aromatischen Aminverbindungen können in Konzentrationen von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung eingesetzt werden. Bevorzugte Zusammensetzungen beinhalten aromatische Aminverbindungen zu etwa 0,1 bis etwa 12 Gew.-%, wobei Zusammensetzungen aus etwa 0,1 bis etwa 6 Gew.-% besonders bevorzugt sind.
Die thermoplastische Harzzusammensetzung kann zusätzlich zu den zuvor genannten Bestandteilen auch Kautschukpolymere als optionale Bestandteile enthalten. Kautschukpolymere beinhalten natürliche Kautschukpolymere, die bei Raumtemperatur elastisch sind, sowie synthetische Polymere. Spezielle Beispiele beinhalten natürlichen Kautschuk, Butadienpolymer, Styrol-Isopren-Copolymer, Butadien-Styrol-Copolymer (einschließlich statistische Copolymere, Blockcopolymere, Pfropfcopolymere, etc.), Isoprenpolymer, Chlorbutadienpolymer, Butadien-Acrylnitril-Copolymer, Isobutylenpolymer, Isobutylen-Butadien-Copolymer, Isobutylen-Isopren-Copolymer, Acrylsäureesterpolymer, Ethylenpropylen-Copolymer, Ethylenpropylendien-Copolymer, Thiokolkautschuk, Polysulfidkautschuk, Polyurethankautschuk, Polyetherkautschuk (wie z.B. Polypropylenoxid, etc.), Epichlorhydrinkautschuk und ähnliches, sowie Kombinationen aus zumindest einem dieser Kautschuke.
Diese Kautschukpolymeren können unter Verwendung jedes Polymerisationsverfahrens hergestellt werden (wie z.B. Emulsionspolymerisation, Lösungspolymerisation oder ähnliches) und jeden Katalysator verwenden (wie z.B. Peroxid, Trialkylaluminium, halogeniertes Lithium oder Nickelkatalysatoren oder andere). Darüber hinaus kann man auch Substanzen verwenden, die verschiedene Grade an Vernetzung haben, Substanzen, die verschiedene Mikrostrukturen haben (wie z.B. eine cis-Struktur, eine trans-Struktur oder eine Vinylgruppe), oder Substanzen, die Kautschukteilchen von unterschiedlichem mittlerem Durchmesser haben. Darüber hinaus kann jede Art von Copolymer, wie z.B. statistische Copolymere, Blockcopolymere oder Pfropfcopolymere, verwendet werden. Weiterhin sind bei der Herstellung dieser Kautschukpolymere Copolymere mit Monomeren, wie z.B. anderen Olefinen, Dienen, aromatischen Vinylverbindungen, Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, etc. ebenfalls möglich. Diese Copolymere können durch jedes Copolymerisationsverfahren hergestellt werden, wie z.B. statistische Copolymerisation, Blockcopolymerisation oder Pfropfcopolymerisation. Spezielle Beispiele für diese Monomere beinhalten Ethylen, Propylen, Styrol, Chlorstyrol, α-Methylstyrol, Butadien, Isobutylen, Chlorbutadien, Buten, Methylacrylat, Acrylsäure, Ethylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat und Acrylnitril. Unter diesen Substanzen sind Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBS), Styrol-Isopren-Blockcopolymer (SIS) und Styrol-Butadien-Blockcopolymer oder Styrol-Isopren-Blockcopolymer, in welchen ein Teil oder das gesamte Butadien und Isoprenanteile hydriert wurden, bevorzugt. Vom Standpunkt der thermischen Stabilität her sind hydriertes SBS (SEBS) und hydriertes SIS (SEPS), in welchen alle Doppelbindungen hydriert wurden, besonders bevorzugt.
Darüber hinaus kann man auch Substanzen verwenden, in welchen diese Kautschukpolymere unter Verwendung von Epoxyverbindungen, ungesättigten Carbonsäuren, Derivaten davon, etc. modifiziert wurden.
Falls vorhanden können diese Kautschukpolymere in der Menge von etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung enthalten sein, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, wobei die Menge von etwa 1 bis etwa 7,5 Gew.-% bevorzugt ist.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Bestandteilen kann die thermoplastische Zusammensetzung auch wahlweise ein oder mehr klebrig machende Harze enthalten. Falls vorhanden können diese Materialien in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung eingesetzt werden. Eine bevorzugte Konzentration ist etwa 1 bis etwa 15 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, wobei die Menge von etwa 1 bis etwa 12 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Typische klebrig machende Harze, die verwendet werden können, beinhalten Polyolefine, polymerisierte gemischte Olefine, Petroleum-C₅-C₉-Harze und ihre Derivate, Kumaron-Inden-Harze und ihre Derivate, Holz, Gummi oder Tallölharze und ihre Derivate, Terpenharze und ihre Derivate, aromatische Kohlenwasserstoffharze und aliphatische Kohlenwasserstoffharze.
Bevorzugte Klebrigmacher beinhalten Holz, Gummi oder Tallölharz und ihre Derivate, wie z.B. dimerisiertes Harz, polymerisiertes Harz, disproportioniertes Harz, hydriertes Harz, Maleinsäure modifiziertes Harz, Fumarsäure modifiziertes Harz, sowie alle Ester davon, einschließlich Ester mit Diethylenglycol, Triethylenglycol, Glycerin oder Pentaerythrit. Ebenfalls bevorzugt sind Terpenderivate, wie z.B. Polyterpen, hydrierte oder teilweise hydrierte Polyterpenharze, styrolisiertes Terpenharz und hydrierte oder teilweise hydrierte Petroleum-C₅-C₉-Kohlenwasserstoffharze.
Besonders bevorzugte Klebrigmacher gehören zu den veresterten Harzen und veresterten Harzderivaten, einschließlich dem Pentaerythritester von Tallölharz, erhältlich von Arizona Chemical Company (Panama City, Florida) unter der Marke SYLVATAC^® und verkauft als SYLVATAC^® RE80, RE85, RE90, RE100F, RE100S und RE110, den Harzestern, erhältlich von Arizona Chemical Company unter der Marke SYLVALITE^® und verkauft als SYLVALITE^®, RE88F, RE88S, RE100F, RE100S, RE105F, RE105S, RE115, den Glycerin- und Pentaerythritestern von Harz, erhältlich von DRT (Dax, Frankreich) unter dem Markennamen Dertoline als Dertoline CG, G2, G5 und G2L, sowie Dertoline P2 beziehungsweise P2L, den stabilisierten Glycerin- und Pentaerythritestern von Harz, erhältlich von DRT unter dem Markennamen Dertoline als Dertoline SG2 beziehungsweise SP2, den Glycerin- und Pentaerythritestern von polymerisiertem Harz, erhältlich von DRT unter dem Markennamen Dertopoline als Dertopoline CG und G, beziehungsweise Dertopoline P125, den Glycerin- und Pentaerythritestern von hydriertem Harz, erhältlich von DRT unter dem Markennamen Hydrogral als Hydrogral G und G5, beziehungsweise Hydrogral P, dem Pentaerythritester von dimerisierten Harz, erhältlich von DRT unter dem Markennamen Dertopoline als Dertopoline MDP, dem hydrierten Kohlenwasserstoffharz, erhältlich von Arakawa Chemical Inc. unter der Marke ARKON^® verkauft, abhängig vom Erweichungspunkt, als ARKON^®P140, P125, P115, P100, P90 und P70, dem hydrierten Kohlenwasserstoffharz, erhältlich von Hercules International Ltd. unter der Marke REGALITE^® und verkauft, abhängig vom Erweichungspunkt, als REGALITE^® R-1100 und R-1125, sowie dem hydrierten Polyterpenharz, erhältlich von Yasuhara Chemical Co., Ltd. (Hiroshima, Japan) unter der Marke CLEARON^® und verkauft, abhängig vom Erweichungspunkt, als CLEARON^® P125, P115, P105 und P85.
Während klebrigmachendes Harz ein Phenolterpenharz enthalten kann, wird die thermische Stabilität des thermoplastischen Harzes verbessert, wenn die Konzentration von phenolischem Terpenharz auf weniger als etwa 10 Gew.-% beschränkt wird, vorzugsweise weniger als etwa 6 Gew.-% und bevorzugt 0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung.
Die thermoplastische Zusammensetzung kann weiterhin wahlweise ein oder mehrere verstärkende Füllermaterialien enthalten. Geeignete verstärkende Füller sind solche, welche die Festigkeit des Blends erhöhen. Unter diesen sind fasrige Materialien bevorzugt, insbesondere Glasfasern, die aus E-Glas mit niedrigem Alkaligehalt hergestellt werden, die einen Faserdurchmesser von etwa 8 bis etwa 20 Mikrometern haben, wobei die bevorzugte Länge der Glasfasern im fertiggestellten Spritzguss etwa 0,01 bis etwa 0,5 Millimeter beträgt. Die Glasfasern können als Rovings oder als gehackte oder gemahlene Glasfasern eingesetzt werden und können mit einem geeigneten Finish und einem Haftverbesserer oder -verbesserersystem, basierend auf Silanen und ähnlichem, ausgerüstet werden. Die Menge an verstärkendem Füller ist allgemein eine Menge die ausreicht, um die Festigkeit der Zusammensetzung zu erhöhen. Die Menge an verstärkenden Füllern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, ist vorteilhafterweise etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, insbesondere von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung.
Es können jedoch auch andere fasrige Verstärkungsmaterialien, z.B. Kohlenstofffasern und Mikrofasern, Kaliumtitanat-Einkristallfasern, Gipsfasern, Aluminiumoxidfasern, Asbest oder ähnliches, oder eine Kombination daraus eingebracht werden. Auch können nicht-fasrige Füller, wie z.B. Glasperlen, Hohlglasperlen, Glasflocken, Talk, Ton und Glimmer allein oder in Kombination mit einem oder mehreren fasrigen Füllern zusammen verwendet werden. Wie die Glasfasern können diese letzteren Füller mit einem Finish und/oder einem Haftverbesserer oder Haftverbesserersystem ausgerüstet sein.
Das thermoplastische Harz kann weiterhin wahlweise Aktivkohle enthalten. Aktivkohle ist eine amorphe Form von Kohlenstoff die behandelt ist, um eine sehr großen Oberflächenbereich zu haben. Dieser große Oberflächenbereich bedeutet, dass eine hohe innere Porosität vorliegt, was eine hohe Absorptionskraft zur Verfügung stellt. Geeignete Aktivkohlematerialien werden verkauft von Sutcliffe Speakman Carbons Limited unter dem Markennamen Odourcarb und eine bevorzugte Aktivkohle wird verkauft als Odourcarb 203 CP oder Odourcarb 203 CP FG (fein gemahlen). Aktivkohle kann vorliegen von 0 bis etwa 4 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% und bevorzugt etwa 1 bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können auch wirksame Mengen von zumindest einem Additiv enthalten, ausgewählt aus Antioxidanzien, Flammschutzmitteln, Tropfverhinderen, Farbstoffen, Pigmenten, Färbemitteln, Stabilisatoren, Antistatikmitteln, Weichmachern, Fließverbesseren und anderen Additiven. Diese Additive sind im Stand der Technik bekannt, ebenso wie ihre wirksamen Mengen und Verfahren zum Einbringen. Wirksame Mengen für die Additive variieren weit, sie können jedoch in einer Menge von bis zu etwa 50 Gew.-% oder darüber hinaus gehend, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, vorhanden sein. Besonders bevorzugte Additive beinhalten sterisch gehinderte Phenole, Phosphite, Thioverbindungen und Amide, erhalten aus verschiedenen Fettsäuren. Die bevorzugten Mengen dieser Additive liegen zusammengenommen allgemein in einem Bereich von bis zu etwa 2,5 Gew.-% Gesamtgewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Eine bevorzugte thermoplastische Zusammensetzung beinhaltet einen Polyarylenether von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, eine polyalkenylaromatische Verbindung von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, ein aromatisches Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-% und einen oder mehrere Klebrigmacher, ausgewählt aus den Klassen von Klebrigmachern, die oben beschrieben sind, von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Eine besonders bevorzugte thermoplastische Zusammensetzung beinhaltet einen Polyarylenether von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, eine polyalkylenaromatische Verbindung von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, ein aromatisches Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, einen Harzester von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-% und ein hydriertes Kohlenwasserstoff- oder Polyterpenharz zu etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%.
Die Herstellung der Zusammensetzung wird normalerweise durch einfaches Vermischen der Bestandteile unter Bedingungen für die Bildung eines innigen Blends erreicht. Solche Bedingungen beinhalten oftmals das Vermischen in Ein- oder Doppelschraubenextrudern oder ähnlichen Mischvorrichtungen, die eine Scherung auf die Bestandteile aufbringen können. Verstärkende Füllmaterialien werden manchmal, falls vorhanden, in der Nähe des Endes des Vermischungsschrittes zugegeben, um Änderungen an ihrem physikalischen Zustand zu reduzieren. Es ist oftmals vorteilhaft, ein Vakuum auf die Schmelze über zumindest einen oder mehrere Ventilzugänge in dem Extruder einwirken zu lassen, um flüchtige Verunreinigungen in der Zusammensetzung zu entfernen. Es ist ebenfalls vorteilhaft, Dampfstrippen zu verwenden, um das Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen in der Zusammensetzung zu verbessern.
Es sollte klar sein, dass verbesserte Formgegenstände, hergestellt aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, insbesondere solche, die weiterhin Polyurethanschaum enthalten, eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung darstellen.
Es sollte ebenfalls klar sein, dass die Erfindung Reaktionsprodukte von diesen Zusammensetzungen umfasst.
Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform stellt eine thermoplastische Zusammensetzung zur Verfügung aus:

(a) einem Polyarylenetherharz von etwa 20 bis etwa 75 Gew.-%,
(b) einer polyalkylenaromatischen Verbindung von etwa 20 bis etwa 75 Gew.-%,
(c) einem aromatischen Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, wobei das genannte aromatische Amin durch die Formel
repräsentiert wird, wobei R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander Wasserstoff, lineares oder verzweigtes einwertiges Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen oder Halogen sind, R² und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff oder einwertiges Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen sind, m 0, 1 oder 2 ist und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einzelbindung oder ein zweiwertiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
wobei y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist,
(d) einem ersten klebrig machenden Harz von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-%
(e) einem Kautschuk von etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-%.

Die Zusammensetzung kann weiterhin ein zweites klebrig machendes Harz von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.-% und oder Aktivkohle zu etwa 1 bis etwa 3 Gew.-% enthalten.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine thermoplastische Harzzusammensetzung zur Verfügung aus dem Reaktionsprodukt von

(a) einem Polyarylenether von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%,
(b) einem polyalkylenaromatischen Material von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, und
(c) einem aromatischen Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, wobei das genannte aromatische Amin durch die Formel
repräsentiert wird, wobei R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander Wasserstoff, lineares oder verzweigtes einwertiges Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen oder Halogen sind, R² und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff oder einwertiges Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen sind, m 0, 1 oder 2 ist und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einzelbindung oder ein zweiwertiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
wobei y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Zusammensetzung zur Verfügung aus

(1) Vermischen von Polyarylenether von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, einem polyalkylenaromatischen Material von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% und einem aromatischen Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, wobei das genannte aromatische Amin durch die Formel
repräsentiert wird, wobei R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig voneinander Wasserstoff, lineares oder verzweigtes einwertiges Alkyl mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen oder Halogen sind, R² und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff oder einwertiges Alkyl mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen sind, m 0, 1 oder 2 ist und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einzelbindung oder ein zweiwertiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
wobei y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist,
(2) Dampfstrippen der Mischung, und
(3) Vakuumentlüften der Mischung.

Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine thermoplastische Zusammensetzung zur Verfügung aus: (a) einem Polyarylenether von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, (b) einem polyalkenylaromatischen Material von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% und (c) einem aromatischen Amin von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, wobei das genannte aromatische Amin ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus 4,4'-Diaminodiphenylpropan, Bis-(2-chlor-4-amino-3,5-diethylphenyl)-methan, 2,4-Bis-(beta-amino-t-butyl)-toluol, Bis-(p-beta-methyl-o-aminophenyl)-benzol, Bis-(p-beta-methyl-o-aminopentyl)-benzol, 1,3-Diamino-4-isopropylbenzol, 2-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, 5-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, Isomere von Diethyltoluoldiamin, 4,4'-Methylen-bis-(2-ethyl-6-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2-isopropyl-5-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diisopropylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin), 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diaminodiphenylether, 1,5-Diaminonaphthalin, Benzidin, 3,3'4,4'-Diaminodiphenylether, 1,5-Diaminonaphthalin, Benzidin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, Bis-(p-beta-amino-t-butylphenyl)-ether, sowie Mischungen aus zumindest einer dieser Verbindungen.
Die folgenden Beispiele werden zur Verfügung gestellt, um einige Ausführungsformen der Erfindung zu veranschaulichen. Alle Prozentangaben sind gewichtsbezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, sofern nicht anders angegeben. Alle Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
Eine Serie von thermoplastischen Formulierungen wird hergestellt mit einer Basiszusammensetzung von 40 Gew.-% Polyphenylenetherharz (erhalten als PPO^® 803 von GE Plastics, Pittsfield, Massachusetts), 40 Gew.-% Polystyrol (erhalten von Elf Atochem unter dem Markennamen Lacqrene 1810, zahlenmittleres Molekulargewicht Mn = 90000, gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw = 215000, Mw/Mn = 2,4), 10 Gew.-% Glasfaser (14 Mikrometer Durchmesser, erhalten von Owens Corning S.A. als CS 122Y 14P), 6,5 Gew.-% SEBS-Kautschuk (Copoly-(Styrol-b-Ethylen/Butylen-b-Styrol), 30 Gew.-% Styrol), erhalten von Shell, Niederlande, unter der Marke KRATON^® als KRATON^® G1651E), 1,5 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte, erhalten von DSM (Heerlen, Niederlande) unter den Markennamen STAMYLAN^® als STAMYLAN^® LD 1922T, 1,5 Gew.-% des sterisch gehinderten Phenolschutzmittels, Pentaerythrit-tetrakis-(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat (zur Verfügung gestellt von Ciba unter der Marke IRGANOX^® als IRGANOX^® 1010), 0,3 Gew.-% eines flüssigen Phosphitmischungschutzmittels (zur Verfügung gestellt von General Electric Specialty Chemicals unter der Marke WESTON^® als WESTON^® GEP1), 0,1 Gew.-% Zinksulfid (mehr als 96% rein, zur Verfügung gestellt von Sachtleben Chemie J.G., Duisburg, Deutschland, unter der Marke SACHTOLITH^® als SACHTOLITH^® HD), 0,1 Gew.-% Zinkoxid (mehr als 99,7% rein, zur Verfügung gestellt von Union Miniere, Brüssel, Belgien, unter dem Markennamen ZnO Neige) und 1,5 Gew.-% Ruß als Färbemittel (zur Verfügung gestellt von Cabot BV, Botlek, Niederlande, unter der Marke ELFTEX^® als ELFTEX^® 570).
Unterschiedliche Additive schließen Terpenphenolharz, erhalten von Arizona Chemical S.A. unter der Marke SYLVARES^® als SYLVARES^® TP7042E, ein Polyoxypropylendiamin, erhalten von Huntsman Petrochemical Corporation unter der Marke JEFFAMINE^® als JEFFAMINE^® D2000, 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin), abgekürzt MCDEA, erhalten von algroup Lonza und 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin), abgekürzt MDEA, erhalten von algroup Lonza, ein.
Zusammensetzungen werden hergestellt unter Verwendung von Wassereinspritzung (Dampfstrippen) zur Entfernung von flüchtigen Stoffen.
Proben beinhalten entweder kein Additiv oder die verschiedenen Additive, die in Tabelle 1 aufgeführt sind. Die Additive ersetzen eine gleiche Menge des Polystyrols Lacqrene 1810 in der Formulierung.
Proben werden auf einem Werner & Pfleiderer co-rotierenden Doppelschraubenextruder (28 Millimeter Schraube) kompoundiert. Die Zusammensetzungen werden gemäß ISO294 auf einer Stork Spritzgussmaschine (Typ 510-130, Klemmkraft 1300 Kilonewton) geformt.
Die Eigenschafterhaltung wird bestimmt durch Testen von Proben, so wie sie geformt wurden und nach Altern über 500 Stunden bei 120°C. Der beschleunigte Hochtemperatur-Alterungstest simuliert Umgebungsalterung über die Produktlebensdauer. Biegefestigkeitstests werden gemäß ISO178 ausgeführt. Ungekerbte Izod Schlagfestigkeitstests werden gemäß ISO180 ausgeführt.
Schaumhaftungs-Untersuchung wird ausgeführt auf spritzgegossenen Scheiben, die wie folgt hergestellt werden. Zunächst werden die beiden Schaumkomponenten, das Polyol und das Diisocyanat, sorgfältig in dem vorgeschriebenen Verhältnis vermischt. Diese Mischung wird auf die geformte Scheibe gegossen und bei Raumtemperatur 24 Stunden härten lassen, wonach der Schaum von der Scheibe von Hand entfernt wird. Zwei Kriterien werden verwendet, um die Schaumhaftung zu beschreiben. Zunächst wird die Art des Fehlers klassifiziert durch die Menge an verbleibender Bedeckung auf der Kunststoffoberfläche. Eine vollständige Bedeckung wird als „gut" bewertet, eine Bedeckung zwischen 50 und 100% wird als „moderat" bewertet, während weniger als 50% Bedeckung als „schlecht" bewertet wird. Zweitens wird auf der Schaumschicht, die auf der Kunststoffoberfläche haftend verbleibt, der Grad der Haftung durch einen Gitterschnitttest gemäß ISO2409 bewertet, der mit einem Klebebandabziehtest wie folgt ausgeführt wird. Ein rechtwinkliges Gittermuster wird in die verbleibende Schaumschicht geschnitten. Danach wird ein selbstklebendes Band auf die Oberfläche gedrückt und kräftig entfernt. Der Grad der Abtrennung der verbleibenden Schaumschicht wird beurteilt nach den Kriterien, die in dem ISO2409-Verfahren beschrieben sind, im Bereich von Gt0 bis Gt5. Eine Bewertung von Gt0 bis Gt2 ist erwünscht.
Emissionstests werden ausgeführt unter Verwendung von Headspace-Gaschromatographie gemäß dem Verfahren, das in der VDA-Empfehlung 277, veröffentlicht von der Organisation der deutschen Automobilindustrie (VDA), beschrieben ist. Eine Gesamtmenge von zwei Gramm Probenmaterial, in Stücken im Bereich von etwa 10 bis etwa 25 Milligramm, wird aus einer Formscheibe geschnitten und 5 Stunden bei 120°C in einem 20 Milliliter Headspacegefäß erwärmt. Der freigesetzte Dampf wird durch Gaschromatographie mit Flammenionisationsdetektion (FID) analysiert. Alle Peakflächen werden integriert und aus der Gesamtpeakfläche wird die Emission berechnet und in Einheiten von Mikrogramm Kohlenstoff je Gramm Material (μgC/g) angegeben. Kalibrierung wird ausgeführt mit einem externen Standard aus Aceton in n-Butanol. Ein Wert von weniger als 50 μgC/g ist erwünscht.
Geruchstests werden ausgeführt gemäß dem Verfahren, das in der VDA-Empfehlung 270, veröffentlicht von der Organisation der deutschen Automobilindustrie (VDA), beschrieben ist. Eine 50 cm³-Probe aus Formmaterial wird 2 Stunden bei 80°C in einem geschlossenen 1 Liter Glaskolben erwärmt. Proben werden 5 Minuten vor der Geruchsbewertung akklimatisiert. Proben werden doppelt hergestellt und von zwei verschiedenen Teams aus 3 Personen getestet. Geruchsbewertungen werden gemäß der folgenden Skala angegeben:

1: = kein Auftreten von Geruch
2: = gerade wahrnehmbarer Geruch, nicht lästig
3: = wahrnehmbarer Geruch, nicht lästig
4: = lästiger Geruch
5: = sehr lästiger Geruch
6: = unerträglicher Geruch.

Geruchsbeurteilungen von weniger als 4 sind erwünscht, wobei Bewertungen von weniger als 3 bevorzugt sind.
Testergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1

* Vergleich

Die Ergebnisse in Tabelle 1 verdeutlichen verschiedene Punkte. Zunächst veranschaulichen die Proben 1 und 2, beides Vergleiche, die Verbesserung der Haftung, aber den Verlust der thermischen Stabilität, was mit dem Einbringen eines Terpenphenolharzes zusammenhängt. Der Unterschied zwischen Probe 2 und Proben 3 und 4, alle Vergleiche, veranschaulicht die Aufrechterhaltung der guten Hafteigenschaften und Verbesserung in der thermischen Stabilität, wenn Jeffamine D2000, ein aliphatisches Amin, das für Aminverbindungen repräsentativ ist, die in US-Patent Nr. 5,756,196 gelehrt werden, zu 2% oder mehr das Terpenphenolharz ersetzt. Der Unterschied zwischen Proben 3 und 4, beides Vergleiche, und Proben 5–8, anschaulich für die Erfindung, zeigt, dass Einbringen von aromatischen Aminen mit 6% oder mehr gute Haftung ermöglicht und eine thermische Stabilität, die vergleichbar ist und in manchen Fällen besser als diejenige der Proben, die das aliphatische Amin enthalten. Aromatische Amine haben weitere Herstellungsvorteile, verglichen mit aliphatischen Aminen, da sie leichter handhabbare Feststoffe mit geringerer Flüchtigkeit, geringerem Geruch und höherer Zersetzungstemperaturen sind. Aus diesem Grund übertreffen die aromatischen Amine die aliphatischen Amine. Ein zusätzlicher Vorteil der aromatischen Amine ist ihre allgemein geringere Korrosivität im Vergleich zu aliphatischen Aminen.
Beispiel 2
Eine Serie von thermoplastischen Formulierungen, welche das Einbringen von vier Additiven bewertet, wird hergestellt aus einer Basiszusammensetzung aus Polyphenylenetherharz (erhalten als PPO^® 803 von GE Plastics), Polystyrol (erhalten von Elf Atochem unter dem Markennamen Lacqrene 1810, Mn = 90000, Mw = 215000, Mw/Mn = 2,4), 10 Gew.-% Glasfaser (14 Mikrometer Durchmesser, erhalten von Owens Corning S.A. als CS 122Y 14P), 5,5 Gew.-% SEBS-Kautschuk (Copoly-(Styrol-b-Ethylen/Butylen-b-Styrol, 30 Gew.-% Styrol, erhalten von Shell, Niederlande, unter der Marke KRATON^® als KRATON^® G1651E), 1,5 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte (erhalten von DSM unter dem Markennamen STAMYLAN^® als STAMYLAN^® LD 1922T), 1 Gew.-% des sterisch gehinderten Phenolschutzmittels Pentaerythrit-tetrakis-(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat) (zur Verfügung gestellt von Ciba unter der Marke IRGANOX^® als IRGANOX^® 1010), 0,3 Gew.-% des Phosphitschutzmittels Tris-(2,4-di-tert-butylphenylphosphit) (zur Verfügung gestellt von Ciba unter der Marke IRGAFOS^® als IRGAFOS^® 168), 0,1 Gew.-% Zinksulfid (mehr als 96% rein, zur Verfügung gestellt von Sachtleben Chemie J.G. unter der Marke SACHTOLITH^® als SACHTOLITH^® HD), 0,1 Gew.-% Zinkoxid (mehr als 99,7%, zur Verfügung gestellt von Union Miniere unter dem Markennamen ZnO Neige) und 0,5 Gew.-% Ruß als Färbemittel (zur Verfügung gestellt von Cabot BV unter der Marke ELFTEX^® als ELFTEX^® 570).
Die Additive sind ein aromatisches Amin (MDEA, beschrieben oben in Beispiel 1), variiert zwischen 0,5 und 1,5 Gew.-%, ein Pentaerythritester von Tallölharz (erhalten als SYLVATAC^® RE90 von Arizona Chemical Co.), variiert zwischen 0 und 6 Gew.-%, ein hydriertes Kohlenwasserstoffharz (erhalten als ARKON^® P125 von Arakawa Chemical Inc.), variiert von 3 bis 9 Gew.-%, und Dampfaktivkohle, zur Verfügung gestellt von Sutcliffe Speakman Carbons Limited unter dem Markennamen Odourcarb als Odourcarb 203 CP, variiert von 1 bis 2 Gew.-%. Die Variation in der Gesamtadditivbeladung wird kompensiert durch die Menge von (Polyphenylenether und Polystyrol), wobei der relative Prozentanteil von Polyphenylenether auf 54 Gew.-% gehalten wird (d.h. das Gewichtsverhältnis von Polyphenylenether zu Polystyrol wird konstant auf 54:46 gehalten). Die Probenformulierungen sind in Tabelle 2 angegeben und werden gemäß 4-Faktor-, zwei-Stufen-, halb-Bruch-Faktorenanalyse mit einem replizierten Zentralpunkt für eine Gesamtmenge von 10 Proben bewertet
Eigenschaftserhaltung wird bestimmt durch Testen der geformten Proben und nach Alterung für 500 Stunden bei 120°C. Geruch und Emission, Schaumhafttest, Biegefestigkeit und Izod ungekerbte Schlagzähigkeitstests werden ausgeführt unter Verwendung der Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben. Izod Kerbschlagtests werden ausgeführt gemäß ISO180 (die Kerbe wird vor der Probenalterung geschnitten). Aufbau und Analyse von ähnlichen Experimenten ist beschrieben in G. E. P. Box, W. G. Hunter und J. S. Hunter, „Statistics for Experimenters", John Wiley & Sons, Seiten 306–342 (1978). Mengen von variablen Bestandteilen und Testdaten sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Die Daten in Tabelle 2 und die statistischen Analysen davon (nicht gezeigt) zeigen, dass Schaumhaftung durch höhere Gehalte an MDEA (aromatisches Amin), SYLVATAC^® RE90 und Aktivkohle verbessert wird, wobei MDEA und SYLVATAC^® am wichtigsten sind. Weiterhin zeigen alle Proben herausragende Wärmealterungsleistung (mehr als oder gleich 89%), geringe Emission (weniger als oder gleich 32 μgC/g) und akzeptable Geruchsbewertungen (weniger als oder gleich 3,8).
Dieses Experiment zeigt, dass die Verwendung von einem aromatischen Amin in Kombination mit einem Harzester gute Schaumhafteigenschaften bei niedrigeren Aminkonzentrationen ermöglicht, als sie erforderlich gewesen wären, um die gleichen Eigenschaften in Abwesenheit des Harzesters zu erreichen. Solche Zusammensetzungen mit niedrigen Aminkonzentrationen sind erwünscht zur Reduktion der Kosten. Demzufolge wird gute Schaumhaftung, gute thermische Stabilität und geringer Geruch und Emission ermöglicht durch die Verwendung eines aromatischen Amins von etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gew.-% in Kombination mit einem Harzester von 0 bis etwa 6 Gew.-%, einem hydrierten Kohlenwasserstoffharz von etwa 3 bis etwa 9 Gew.-% und Aktivkohle von etwa 1 bis etwa 2 Gew.-%. Es ist insbesondere bevorzugt, ein aromatisches Amin von etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gew.-% in Kombination mit einem Harzester von etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, einem hydrierten Kohlenwasserstoffharz von etwa 3 bis etwa 9 Gew.-% und Aktivkohle von etwa 1 bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, zu verwenden.

Claims

Eine thermoplastische Zusammensetzung aufweisend: (a) einen Poly(arylenether) zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; (b) ein Poly(alkylenaromatisches) Material zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; und (c) ein aromatisches Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung, wobei das aromatische Amin durch die Formel dargestellt wird
worin R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig Wasserstoff, lineares oder verzweigtes monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Halogen sind; R² und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind; m 0, 1 oder 2 ist; und A eine direkte aromatische Ringverbindung ist, eine direkte Einfachbindung oder ein divalenter Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
worin y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist.
Eine thermoplastische Zusammensetzung aufweisend: (a) ein Poly(arylenether) zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; (b) ein Poly(alkylenaromatisches) Material zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; und (c) ein aromatisches Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung, wobei das aromatische Amin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus

und Mischungen aufweisen wenigstens eine dieser Verbindungen.
Eine thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Klebrigmacherharz zu 0,1 bis 20 Gewichtsprozent.
Eine thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 1 weiterhin aufweisend einen Verstärkungsfüllstoff zu 5 bis 30 Gewichtsprozent.
Thermoplastische Zusammensetzung aufweisend: (a) ein Poly(arylenether)harz zu 20 bis 75 Gewichtsprozent; (b) eine Poly(alkylenaromatische) Verbindung zu 20 bis 75 Gewichtsprozent; (c) ein aromatisches Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, wobei das aromatische Amin durch die Formel dargestellt wird
worin R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig Wasserstoff, lineares oder verzweigtes monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Halogen sind; R² und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind; m 0, 1 oder 2 ist; und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einfachbindung oder ein divalenter Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
worin y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist; (d) ein erstes klebrig machendes Harz zu 0,1 bis 20 Gewichtsprozent; (e) einen Kautschuk zu 0,1 bis 15 Gewichtsprozent.
Eine thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 5, weiterhin aufweisend ein zweites klebrig machendes Harz zu 0,1 bis 20 Gewichtsprozent.
Eine thermoplastische Zusammensetzung nach Anspruch 5, weiterhin aufweisend aktivierten Kohlenstoff zu 1 bis 3 Gewichtsprozent.
Eine thermoplastische Harzzusammensetzung aufweisend das Reaktionsprodukt aus: (a) einem Poly(arylenether) zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; (b) einem Poly(alkylenaromatischem) Material zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; und (c) einem aromatischen Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, wobei das aromatische Amin durch die Formel dargestellt wird
worin R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig Wasserstoff, lineares oder verzweigtes monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Halogen sind; R² und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind; m 0, 1 oder 2 ist; und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einfachbindung oder ein divalenter Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
worin y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist.
Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Zusammensetzung, bei welchem man: (1) Poly(arylenether) zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; ein Poly(alkylenaromatisches) Material zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; und ein aromatisches Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent vermischt; bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung, wobei das aromatische Amin dargestellt wird durch die Formel
worin R¹, R³, R⁴, R⁵, R⁷ und R⁸ unabhängig Wasserstoff, lineares oder verzweigtes monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, oder Halogen sind; R² und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder monovalentes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind; m 0, 1 oder 2 ist; und A eine direkte aromatische Ringverbindung, eine direkte Einfachbindung oder ein divalenter Rest, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
worin y eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist; (2) die Mischung mit Dampf strippt; und (3) die Mischung vakuumentlüftet.
Thermoplastische Zusammensetzung aufweisend: (a) einen Poly(arylenether) zu 20 bis 80 Gewichtsprozent; (b) ein Poly(alkylenaromatisches) Material zu 20 bis 80 Gewichtsprozent und (c) ein aromatisches Amin zu 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung, wobei das aromatische Amin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 4,4'-Diaminodiphenylpropan, Bis(2-chloro-4-amino-3,5-diethylphenyl)methan, 2,4-Bis(beta-amino-t-butyl)toluol, Bis(p-beta-methyl-o-aminophenyl)benzol, Bis(p-beta-methyl-o-aminopentyl)benzol, 1,3-Diamino-4-isopropylbenzol, 2-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, 5-Methyl-4,6-diethyl-1,3-phenylendiamin, Isomere des Diethyltoluoldiamins, 4,4'-Methylen-bis-(2-ethyl-6-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2-isopropyl-6-methylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diisopropylanilin), 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin), 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'- Diaminodiphenylether, 1,5-Diaminonaphthalin, Benzidin, 3,3'4,4'-Diaminodiphenylether, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, Bis(p-beta-amino-t-butylphenyl)ether, und Mischungen aufweisend wenigstens eine dieser Verbindungen.