EP4100457A1 - Cross-linked aliphatic polyketones - Google Patents

Cross-linked aliphatic polyketones

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Publication number
EP4100457A1
EP4100457A1 EP21704727.3A EP21704727A EP4100457A1 EP 4100457 A1 EP4100457 A1 EP 4100457A1 EP 21704727 A EP21704727 A EP 21704727A EP 4100457 A1 EP4100457 A1 EP 4100457A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unsubstituted
substituted
crosslinker
group
alkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21704727.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Schauber
Marco SUTTER
Bjoern Hellbach
Patrick Heyer
Kira Truxius
Tina ANDRÄ
Arthur Lanziner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Freudenberg SE
Original Assignee
Freudenberg SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102020102926.8A external-priority patent/DE102020102926B4/en
Application filed by Freudenberg SE filed Critical Freudenberg SE
Publication of EP4100457A1 publication Critical patent/EP4100457A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G4/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with polyalcohols; Addition polymers of heterocyclic oxygen compounds containing in the ring at least once the grouping —O—C—O—
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G67/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing oxygen or oxygen and carbon, not provided for in groups C08G2/00 - C08G65/00
    • C08G67/02Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives

Definitions

  • the present invention relates to a shaped body which comprises a polymer matrix which contains a crosslinked aliphatic polyketone (PK) and a method for producing such a shaped body.
  • the invention also relates to use in the automotive, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food and packaging industry and medical technology, in particular as sealing items, thrust washers, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap hooks, Bearings, bushings, foils, powders, coatings, fibers, sealing and O-rings, pipes and lines, cables, casings and jackets, as well as housings for an electrical or chemical application that comprise such a molded body or that consist of such a molded body.
  • thermoplastically processable plastics have found widespread use due to the productivity of their manufacture, their reversible deformability and often also because of their high-quality technical properties and are now a standard product in industrial production. They consist of essentially linear polymer chains, meaning they are not networked and usually only slightly branched or not branched at all.
  • thermoplastics have an intrinsically determined limit with regard to their temperature resistance and are therefore not optimally suitable for all areas of application of polymer materials. It is therefore desirable to increase the temperature resistance of thermoplastic plastics without foregoing advantages such as processability, good mechanical properties or high chemical resistance.
  • Cross-linked polymers thermosets, thermosets), in which the macromolecules are connected to one another by covalent bonds, are advantageous here.
  • thermosets At low temperatures, these are in a hard-elastic state, which is also referred to as the glass area. If thermosets are heated beyond this range, the thermal decomposition range is usually reached directly. There is therefore a great deal of interest in developing materials that combine the advantages of both thermoplastics and thermosets, ie the materials can be formed inexpensively and at the same time show a high degree of heat resistance.
  • Aliphatic polyketones are thermoplastics that have good mechanical properties, in particular high impact strength and good media resistance. They have an alternating structure in which an ethylene or propylene group is followed by a keto group (carbonyl group), the proportions of the propylene groups being small and variable as a rule. PK are particularly characterized by good strength properties, high impact strength values at low temperatures, high mechanical fatigue strength, a low tendency to creep deformation as well as good sliding and wear behavior.
  • Aliphatic polyketones are linear polymers that are produced from carbon monoxide and ⁇ -olefins, the arrangement of the monomeric units in the polymeric chain in a strictly alternating manner.
  • polyketone terpolymers are used almost exclusively instead of the classic polyketone copolymers, which are only produced from carbon monoxide and ethylene.
  • These polyketone terpolymers consist of carbon monoxide, ethylene and preferably small amounts of propylene.
  • terpolymers instead of copolymers are highly crystalline, very hard but also very brittle, which makes their possible applications as polymer material significantly restricts.
  • Aliphatic polyketones are characterized, among other things, by high impact strength, low creep behavior, high chemical resistance and good tribological properties.
  • the PC also have the aforementioned intrinsically given limit with regard to temperature resistance, which is typical for thermoplastics. Using the PK for the maximum long-term use temperature of around 80 ° C to 100 ° C (heat resistance HDT / A according to ISO 75) is therefore disadvantageous. The possible uses of this class of polymers are therefore significantly limited.
  • Aliphatic polyketones differ from polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), in that they do not contain any aromatic rings or ether groups.
  • Polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), are semi-crystalline high-performance polymers that have a high temperature and media resistance. They consist of alternating keto, ether and aryl groups.
  • PAEK polyaryletherketones
  • PEEK polyetherketones
  • thermoplastic processability has an intrinsically given limit in terms of temperature resistance. In order to increase the temperature resistance and the mechanical stability of the PAEK, it has been proposed to crosslink the polymer chains.
  • WO 2010/011725 A2 describes a large number of amine crosslinkers in order to crosslink PAEK.
  • the document contains only a single synthesis example which describes the crosslinking of PAEK with diphenylamine according to the literature cited above, in which a reaction initially takes place in diphenyl sulfone as solvent.
  • WO2020 / 056052 describes crosslinkable polymer compositions comprising at least one aromatic polymer and at least one crosslinking compound which is capable of the at least one aromatic Crosslink polymer. Derivatives of fluorene, diphenylmethanes and dihydroanthracenes are used as crosslinking compounds.
  • WO 2010/011725 A2 describes very generally the production of moldings from crosslinked PAEK by extrusion.
  • this is only a theoretical approach, as products are only manufactured on a laboratory scale and by hot pressing.
  • Crosslinkers crosslinked PAEK can be extruded, let alone that products with advantageous properties can be obtained in the process.
  • a person skilled in the art also does not expect adequate success for PAEK and crosslinkers containing amino groups to be plasticized in the extruder and then subjected to a shaping step.
  • PAEKs would be miscible and processable with such amine crosslinkers in the absence of a solvent.
  • segregation processes are often observed.
  • homogeneous distribution of the crosslinker in the polymer is absolutely necessary for obtaining a stable product.
  • WO2020 / 030599 A2 describes a process for the production of a PAEK-containing, crosslinked molding, the crosslinker being a di (aminophenyl) compound in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical.
  • the crosslinking component 1- (4-aminophenyl) - 1,3,3-trimethylindan-5-amine DAPI (CAS No. 54628-89-6), the isomer mixture with 1- (4-aminophenyl) -1, 3, 3-trimethylindan-6-amine or the isomer mixture with the CAS no. 68170-20-7 is used.
  • the high costs of producing the crosslinker are disadvantageous.
  • the physico-chemical properties of the PAEK cross-linked with DAPI are in need of improvement.
  • the aliphatic polyketones Like the polyaryletherketones, the aliphatic polyketones contain keto groups, which can react with amines to form Schiff bases. But since aliphatic polyketones at elevated temperatures lead to a tautomerization of their keto groups into these corresponding Forms of enol and then tend to an uncontrollable further reaction of these enol groups, these reactions usually enter into dominant competition with crosslinking, which makes the transferability of the above-mentioned process to aliphatic polyketones less likely.
  • crosslinked aliphatic polyketones as these would be characterized, among other things, by improved mechanical properties as well as improved heat resistance, reduced creep behavior and increased chemical resistance.
  • the invention is based on the object of providing methods and moldings which overcome the disadvantages described above.
  • the aim is to provide materials based on aliphatic polyketone (PK) that have improved temperature resistance, lower flammability and higher rigidity (module) at high temperatures. In addition, they should have good resistance to chemicals and a low tendency to creep.
  • PK aliphatic polyketone
  • the invention is based on the object of providing moldings which have materials with improved stability, but which are nevertheless easy to process.
  • the materials should be able to be produced efficiently and inexpensively in a simple manner and should in particular be thermoplastic be processable. In doing so, it should be possible to avoid inefficient processes such as industrial presses.
  • the processes should also be as environmentally friendly as possible and feasible without endangering the user.
  • the object on which the invention is based is achieved by methods, molded bodies and sealing articles, a crosslinking polyketone being crosslinked with a special diamine source with the formation of imine groups.
  • a plasticized mixture of polyketone and diamine source can first be subjected to a shaping process to produce a molded body. The shaped body can then be subjected to crosslinking.
  • a first object of the invention is a shaped body comprising a matrix from the crosslinking of an aliphatic polyketone with at least one diamine source as crosslinker with the formation of imine groups, the diamine source being selected from
  • Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen
  • R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
  • R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
  • R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
  • R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
  • the invention further provides a method for producing a molded body, comprising the steps i) providing a mixture containing at least one aliphatic polyketone and at least one crosslinker, ii) producing a molded body from the mixture obtained in step i), and iii) thermal Treating the shaped body at a temperature at which the aliphatic polyketone is crosslinked, and wherein the crosslinker is selected from Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
  • Diamine compounds selected from compounds of the formulas (I), (II) and (III) in which
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl , C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or
  • X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
  • R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
  • R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
  • R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
  • Oligo / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, oligo / polymers which contain these incorporated and
  • the invention also relates to the moldings obtained by this process.
  • polymer mixtures containing at least one polyketone (PK) and at least one crosslinker selected from
  • Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical
  • Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III), in which
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl , C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b , R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from
  • X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
  • R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
  • R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
  • R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
  • Oligo / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, and oligo / polymers which contain these incorporated and mixtures thereof.
  • Another object of the invention is the use of a shaped body as defined above and below, or obtainable by a method as defined above and below, in the fields of automobiles, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food - and packaging industry and medical technology, in particular as sealing articles, thrust washers, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap hooks, bearings, sockets, foils, powders, coatings, fibers, sealing and O-rings, pipes and lines, cables , Casings and casings and housings for an electrical or chemical application that consists of a molded articles according to the invention or obtained by the process according to the invention exist or contain such a molded article.
  • crosslinker and “diamine source” are used synonymously.
  • crosslinked polyketones used according to the invention and the moldings according to the invention are distinguished by an increased temperature resistance and a higher maximum operating temperature than uncrosslinked PC.
  • the method according to the invention is characterized by low costs.
  • the diamine sources used according to the invention are commercially available raw materials with generally low production costs.
  • the polyamides can serve as a source of low molecular weight polyamides and diamines. Depending on the reaction conditions, it is possible to regulate which crosslinking component is formed from the polyamides.
  • PKs can also be crosslinked with low-boiling aliphatic diamines which otherwise cannot be implemented for procedural / safety / environmental reasons.
  • the process according to the invention can be carried out in a technically simple manner, since only two components (preferably two granulates) have to be conveyed and mixed.
  • the moldings according to the invention have good tribological properties, in particular very good abrasion behavior. They are suitable for materials for use under abrasive wear conditions, e.g. as seals and plain bearing materials in conveyor systems for aggressive and abrasive media.
  • the molding according to the invention shows less swelling. Due to the long established components used, a reach registration is not necessary for the polymers.
  • the method according to the invention is sustainable.
  • the non-crosslinked residues can be easily and easily recycled and do not have to be disposed of.
  • aliphatic polyketones are linear polymers which are produced from carbon monoxide and ⁇ -olefins, the arrangement of the monomeric units in the polymeric chain, preferably strictly, alternating.
  • the aliphatic polyketone differs from polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), in that it does not contain any aromatic rings or ether groups.
  • PAEK polyaryletherketones
  • PEEK polyetheretherketones
  • PC preferred according to the invention are polyketone terpolymers. These polyketone terpolymers consist of carbon monoxide, ethylene and preferably small amounts of propylene.
  • the aliphatic polyketones have linear polymer chains consisting of alternating alkylene units and keto groups.
  • the alkylene units preferably comprise ethylene units as the main component, particularly preferably ethylene units as the main component combined with 1-methylethylene units.
  • the aliphatic polyketones can differ in their average molecular weight and in the ratio of the starting materials used for the preparation, carbon monoxide, ethylene and a further alkene, for example propylene or 1- or 2-butylene.
  • the aliphatic polyketones have keto groups which can be linked to form imine bonds.
  • it is also possible to use mixtures of different aliphatic polyketones which differ, for example, in terms of their molecular weight or their composition. However, it is preferred to use a single PK because this allows a higher crystallinity and the associated temperature stability to be achieved.
  • the aliphatic polyketone has an average average molecular weight M n (number average) in the range from 60,000 g / mol to 100,000 g / mol or an average average molecular weight Mw (mass average) in the range from 132,000 g / mol to 320,000 g / mol (determined by GPC measurements).
  • the polydispersity of the aliphatic polyketones is preferably between 2.2 and 3.2.
  • the aliphatic polyketones preferably also have a glass transition point of 10 to 14 ° C., a melting point of 218 to 226 ° C. and / or a recrystallization temperature of 170 to 182 ° C.
  • the aliphatic polyketone (PK) at 240 ° C a melt flow index (MFR) in the range of 2 cm 3/10 min to 200 cm 3/10 min, in particular of 6 cm 3/10 min to 60 cm 3/10 min .
  • MFR melt flow index
  • the measurement is carried out in accordance with DIN ISO 1133, the material being melted at 240 ° C. and loaded with a 2.16 kg punch, after which the flowability is determined.
  • An example of a particularly suitable aliphatic polyketone is, for example, M330A from Flyosung.
  • the melt flow index generally correlates with the molecular weight of the polymer chains. It has been found that such a melt flow index is advantageous because, according to the invention, both good thermoplastic processability and miscibility can be achieved and a homogeneous product with high stability, and in particular high rigidity, can be obtained.
  • AKROTEK® PK-VM 60 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg
  • AKROTEK® PK-HM 6 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg
  • AKROTEK® PK-XM 2 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg
  • a PK with a melt flow index as mentioned above and the crosslinker in an amount of 0.05% by weight to 15% by weight, in particular 0.1% by weight to 5% by weight. %, based on the total amount of PK and crosslinker to be used.
  • the proportion of the crosslinker is 0.1 to 1.5% by weight, in particular 0.4 to 1.0% by weight, based on the total amount of PC and crosslinker.
  • step ii thermoplastic mixing with the crosslinker without the crosslinking reaction proceeding too quickly during the preparation of the mixing
  • the shaped body is preferably a shaped body based on PK.
  • "On the basis of PC” means that the PC is the essential structure-giving polymer component of the molding. In one embodiment it is preferred that the PC is the only polymer component of the molded body.
  • the PK is present as a mixture with other polymers, in particular thermoplastic polymers.
  • Preferred further polymers include thermoplastic polyurethanes (TPU) and other thermoplastic elastomers, polyesters, liquid crystalline polyesters (LCP), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) and polycarbonate (PC).
  • Preferred mass ratios between PK and the further polymers, in particular thermoplastic further polymers are 1: 1 to 100: 1, preferably 5: 1 to 100: 1, particularly preferably 10: 1 to 100: 1.
  • the shaped body can contain fillers such as fibers and / or customary additives such as processing aids and / or functional components.
  • the cross-linked PC forms a matrix in which any additives that may be present are evenly distributed.
  • the at least one crosslinker preferably contains at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, in particular at least 99% by weight, based on the total weight of the crosslinker, of a diamine source selected from
  • Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical
  • Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III),
  • Oligo- / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, oligo- / polymers which contain these incorporated and
  • the amount of crosslinker is adjusted with a view to the desired degree of crosslinking.
  • the proportion of the crosslinking agent is preferably 0.05% by weight to 15% by weight, in particular 0.1% by weight to 5% by weight, based on the total amount of aliphatic polyketone and crosslinking agent.
  • the proportion of the crosslinker is 0.1 to 1.5% by weight, in particular 0.4 to 1.0% by weight. It has been found that the stability of the product with such a crosslinker content can be particularly advantageous.
  • the crosslinker has a boiling point of 1013 mbar, which is at least 300 ° C., in particular at least 350 ° C., in a special embodiment at least 400 ° C. This is advantageous because such crosslinkers only have a relatively low vapor pressure at the required high processing temperatures.
  • the boiling point of the crosslinker is preferably 1013 mbar in a range from 300.degree. C. to 500.degree. C., in particular in a range from 350.degree. C. to 500.degree.
  • the melting point of the crosslinker is advantageously below the melting point of the aliphatic polyketone (PK). This results in good processability and low risk to the user.
  • the diamine source used as a crosslinker is an oligo / polymer which has at least two amide groups.
  • polyamide is used synonymously with an oligo / polymer which has at least two amide groups.
  • crosslinkers this term also includes the lower molecular weight products formed during the reaction in the process according to the invention (e.g. from hydrolytic cleavage of amide groups with the formation of amine groups capable of reacting with the keto groups of the PK) to the extent that these are capable of networking the PK.
  • both the polyamides used to provide the mixture of PC and crosslinker and any oligomers and diamine monomers thereof containing amine groups can serve as crosslinkers.
  • polyamides is used below to summarize homo- and copolyamides. In the context of the invention, to designate the polyamides, some customary abbreviations are used, which consist of the letters PA and the numbers and letters that follow.
  • PA 6 for the polymer of e-caprolactam or e-aminocaproic acid.
  • Polyamides derived from diamines and dicarboxylic acids of the types H2N- (CH2) x- NH2 and HOOC- (CH2) y -COOH are identified as PA xy, where x is the number of carbon atoms in the diamine and y is the number of carbon atoms referred to in the dicarboxylic acid.
  • xy is the number of carbon atoms in the diamine
  • y is the number of carbon atoms referred to in the dicarboxylic acid.
  • PA 66/610 the copolyamide of hexamethylenediamine, adipic acid and sebacic acid.
  • T terephthalic acid
  • I isophthalic acid
  • MXDA m-xylylenediamine
  • IPDA isophoronediamine
  • PACM 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine)
  • MACM 2, 2'-dimethyl-4,4'-methylenebis (cyclohexylamine).
  • the polyamides can be described by the monomers used for their production.
  • a polyamide-forming polymer is a monor suitable for polyamide formation.
  • the crosslinker contains a polymer which has at least two amide groups, the polymer polyamide-forming monomers in copolymerized form, which are selected from
  • polyamides preferably with a melting point of at most 260 ° C.
  • crosslinking agents preferably with a melting point of at most 260 ° C.
  • aliphatic polyamides are used.
  • the stipulation applies that at least one of the components A) or B) and at least one of the components C) or D) must be present.
  • the proviso applies that at least one component A) and at least one component D) must be present.
  • the aromatic dicarboxylic acids A) are preferably selected from unsubstituted or substituted phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acids or diphenyldicarboxylic acids and the derivatives and mixtures of the aforementioned aromatic dicarboxylic acids.
  • Substituted aromatic dicarboxylic acids A) have preferably at least one Ci-C4-alkyl radical.
  • Substituted aromatic dicarboxylic acids A) particularly preferably have one or two C1-C4-alkyl radicals.
  • Substituted aromatic dicarboxylic acids A) can also carry further functional groups which do not interfere with the amidation, such as, for example, 5-sulfoisophthalic acid, its salts and derivatives. Of these, the sodium salt of dimethyl 5-sulfoisophthalate is preferred.
  • the aromatic dicarboxylic acid A) is preferably selected from unsubstituted terephthalic acid, unsubstituted isophthalic acid, unsubstituted naphthalenedicarboxylic acids, 2-chloroterephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 5-methylisophthalic acid and 5-sulfoisophthalic acid.
  • the aromatic dicarboxylic acid A) used is particularly preferably terephthalic acid, isophthalic acid or a mixture of terephthalic acid and isophthalic acid.
  • the aromatic diamines B) are preferably selected from bis (4-aminophenyl) methane, 3-methylbenzidine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4-aminophenyl) -cyclohexane, 1,2-diaminobenzene, 1,4-diaminobenzene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-diaminotoluene (s), m-xylylenediamine, N, N'-dimethyl-4,4 '-biphenyl-diamine, bis- (4-methyl-aminophenyl) -methane, 2,2-bis- (4-methylaminophenyl) -propane or mixtures thereof.
  • the aromatic diamine used is particularly preferably m-xylylenediamine.
  • the aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids C) are preferably selected from oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecane-1,11-dicarboxylic acid, dodecane-1,12-dicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1 , 2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid and mixtures thereof.
  • the aliphatic or cycloaliphatic diamines D) are preferably selected from ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 2-methyl-1,8-octamethylenediamine, decamethylenediamine, 2-methylenediamine, 2,2-methylenediamine, dodecamethylenediamine , 4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 2,4-dimethyloctamethylenediamine, 5-methylnonanediamine, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, 3,3'-dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethane and Mixtures thereof.
  • the diamine D) is particularly preferably selected from hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 1,3 -Bis- (aminomethyl) -cyclohexane and 1, 4-bisaminomethylcyclohexane, 5-amino-2,2,4- trimethyl-1 -cyclopentanemethylamine, 5-amino-1, 3,3- trimethylcyclohexanemethylamine (isophoronediamine), 3,3 '-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexyl methane, [3- (aminomethyl) -2-bicyclo [2.2.1] heptanyl] methanamine, aminated dimer fatty acids
  • the aqueous solution contains at least one diamine D), which is selected from hexamethylene diamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane (PACM), 3,3'-dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethane (MACM) , Isophoronediamine (IPDA), and mixtures thereof.
  • the monocarboxylic acids E) serve to end-cap the polyamide oligomers used according to the invention. In principle, all monocarboxylic acids which are capable of reacting with at least some of the available amino groups under the reaction conditions of the polyamide condensation are suitable.
  • Suitable monocarboxylic acids E) are aliphatic monocarboxylic acids, alicyclic monocarboxylic acids and aromatic monocarboxylic acids. These include acetic acid, propionic acid, n-, iso- or tert.
  • valeric acid trimethylacetic acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, cyclohexanecarboxylic acid, oleic acid, phenylbenzoic acid, 1-naphthalenic acid, phenyl-naphthoic acid, oleic acid, phenylbenzoic acid, oleic acid, naphthoic acid, naphthoic acid, pelargonic acid, caprylic acid, pelargonic acid, phenylbenzoic acid , Linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, fatty acids from soy, linseed, castor and sunflower, acrylic acid, methacrylic acid, tertiary saturated monocarboxylic acids
  • the monocarboxylic acid E) is particularly preferably selected from acetic acid, propionic acid, benzoic acid and mixtures thereof.
  • the aqueous solution contains exclusively acetic acid as monocarboxylic acid E).
  • the aqueous solution contains exclusively propionic acid as monocarboxylic acid E).
  • the aqueous solution contains exclusively benzoic acid as monocarboxylic acid E).
  • the monoamines F) serve to end-cap the polyamide oligomers used according to the invention.
  • Suitable monoamines F are aliphatic monoamines, alicyclic monoamines and aromatic monoamines. These include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, flexylamine, fleptylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, aniline, toluidine, diphenylamine, naphthylamine, and mixtures thereof.
  • Suitable at least trivalent amines G) are selected from N '- (6-aminohexyl) hexane-1,6-diamine, N' - (12-aminododecyl) - dodecane-1, 12-diamine, N'- (6-aminohexyl) dodecane-1,12-diamine, N '- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] hexane-1,6-diamine, N' - [3- (aminomethyl) -3.5, 5-trimethyl-cyclohexyl] dodecane-1, 12-diamine, N '- [(5-amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] hexane-1, 6-diamine, N' - [(5- amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] dodecane-1, 12-diamine
  • Suitable lactams F1 are e-caprolactam, 2-piperidone (d-valerolatam), 2-pyrrolidone (g-butyrolactam), capryllactam, enanthlactam, lauryllactam and mixtures thereof.
  • Suitable w-amino acids I) are 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid,
  • Suitable compounds K) different from A) to I) and thus cocondensable are at least trivalent carboxylic acids, diaminocarboxylic acids, etc.
  • Suitable compounds K) are furthermore 4 - [(Z) -N- (6-aminohexyl) -C-hydroxycarbonimidoyl] benzoic acid, 3 - [(Z) -N- (6-aminohexyl) -C-hydroxycarbonimidoyl] benzoic acid, (6Z) -6- (6-aminohexylimino) -6-hydroxycarboxylic acid, 4 - [(Z) - N - [(5-Amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] -C-hydroxy-carbonimidoyl] benzoic acid, 3 - [(Z) -N - [(5-amino-1,3,3- trimethyl-cyclohexyl) methyl] -C-hydroxy-carbonimidoyl] benzoic acid, 4 - [(Z) -N- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohe
  • a crosslinker selected from polyamides, their copolymers and mixtures thereof is used, the crosslinker having a melting range from 200 ° C to 250 ° C, preferably a melting range from 220 ° C to 240 ° C, in particular a Melting range from 220 ° C to 230 ° C.
  • the at least one crosslinker is selected from a saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups and oligomers / polymers which contain these incorporated.
  • Suitable compounds are those whose boiling point is greater than 300 ° C. In a preferred embodiment, these compounds are in the form of a liquid in step i). They can thus serve as an internal solvent in melt blending.
  • the saturated, alicyclic compound is preferably an aminated fatty acid dimer (dimer fatty acid).
  • fatty acid dimer refers to the dimerized product of the reaction of two or more than two simple or polyunsaturated fatty acids. Such fatty acid dimers are well known in the art and typically exist as mixtures.
  • Aminated dimer fatty acids are mixtures that are produced by the oligomerization of unsaturated fatty acids. Unsaturated C12 to C22 fatty acids can be used as starting materials. Depending on the number and position of the double bonds of the C12 to C22 fatty acids used to produce the dimer fatty acids, the amine groups of the dimer fatty acids are linked to one another by hydrocarbon radicals which predominantly have 24 to 44 carbon atoms.
  • the saturated, alicyclic compound is A special embodiment are polymers which contain at least one aminated dimer fatty acid incorporated. An even more specific embodiment are polymers that make up the compound built-in included.
  • the at least one crosslinker is a mixture containing an oligomer / polymer which has at least one amide group and a saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups.
  • the at least one crosslinker is a mixture containing an oligo / polymer which has at least one amide group and an oligo / polymer which contains in copolymerized form at least one saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups.
  • the at least one crosslinker is a diamine compound selected from compounds of the formulas (I), (II) and (III) where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen,
  • R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
  • R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
  • R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
  • R c is selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl.
  • Ci-C4-alkyl groups are, in particular, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 2-butyl, sec-butyl and tert-butyl.
  • Ci-C6-alkyl groups are in particular the aforementioned C1-C4-alkyl groups as well as n-pentyl and n-hexyl.
  • Ci-C4-haloalkyl preferably represents one of the aforementioned C1-C4-alkyl groups, which preferably has 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 halogen substituents. This includes, for example, trifluoromethyl.
  • Unsubstituted C6-Ci4-aryl is preferably phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, naphthacenyl and in particular phenyl or naphthyl.
  • Substituted C6-Ci4-aryl preferably has 1, 2, 3, 4 or more than 4 radicals, preferably selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl.
  • Examples of C6-Ci4-aryl substituted with Ci-C4-alkyl are tolyl, xylyl, mesityl.
  • Ci-C6-alkylene is preferably -CH2-, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2- or -C (CH 3 ) 2 -.
  • the at least one crosslinker is a compound of the formula (I) or (II), where
  • R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represent hydrogen
  • R 1 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, Alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and wherein the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • R 9 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, Alkenyl group and alkynyl group unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
  • X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
  • R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
  • R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl, and
  • R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl.
  • the at least one crosslinker is a compound of the formula (Ia) or (II. A) R 1 , R 4 , R 9 and R 12 and X have the following meanings
  • the crosslinker is selected from compounds of the formulas (III.a) and (III.b):
  • the crosslinker is selected from compounds (III.a1) and (III.b1):
  • the at least one crosslinker is a di (aminophenyl) compound in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical.
  • Di (aminophenyl) compounds used as crosslinkers (or as a source of diamine) have two aminophenyl rings connected to one another.
  • the compounds are therefore primary diamines.
  • each phenyl ring has only a single amino group.
  • the phenyl rings independently of one another have two or three amino groups.
  • the compounds are low molecular weight and not polymers.
  • the phenyl rings can have further substituents, such as alkyl or
  • the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group.
  • Aliphatic groups consist only of carbon and hydrogen and are not aromatic.
  • the di (aminophenyl) compounds used as crosslinkers (or as a source of diamine) have apart from the two phenyl rings, preferably no further double or triple bonds.
  • the aliphatic group has a carbocyclic radical.
  • Carbocyclic radicals are hydrocarbon rings which, for example, can have 4 to 7 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms.
  • the carbocyclic radical can comprise double bonds of the phenyl rings.
  • the carbocyclic group preferably has only a single aliphatic hydrocarbon ring.
  • the aliphatic group preferably has a total of 5 to 15 carbon atoms, in particular 6 to 8 carbon atoms. Because of the aliphatic group between the carboyclic radicals, the two phenyl rings are not conjugated.
  • PK which is crosslinked with such di (aminophenyl) compounds has particularly advantageous properties.
  • the crosslinked PC has improved thermal stability and increased mechanical stability.
  • the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker is a fused compound in which only one of the two phenyl rings is fused to the carbocyclic radical.
  • Anellation condensation refers to the addition of another ring to a ring of a cyclic molecule.
  • the two fused rings share two carbon atoms and thus a C-C double bond of the phenyl ring.
  • the use of such fused crosslinkers has the advantage that a particularly rigid and regular connection can be formed between the PK chains, as a result of which particularly high temperature stability and rigidity of the products can be achieved.
  • the amino groups of the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) can in principle be at any positions in the Phenyl group be present, so in ortho-, meta- or para-position with respect to the aliphatic connection of the two phenyl rings.
  • each phenyl group has only a single amino group, it is preferred that the two amino groups are as far apart from one another as possible. This can be achieved if the two amino groups are attached to the para position with respect to the aliphatic compound and / or to the 4- and 4'-positions of the phenyl rings.
  • the DiaminodiphenylENS is a 4,4 '-DiaminodiphenylENS.
  • the advantage of amino groups that are as far apart as possible from one another can be that the formation of undesired intramolecular reactions in which a crosslinker forms two bonds with the same PK polymer chain is reduced. Such intramolecular reactions with the crosslinker can disrupt the crystalline structure of the PK without being effective for crosslinking and thereby reduce the stability of the product.
  • the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) is an asymmetric compound.
  • the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) is a compound of the general formula (IV) in which R 19 and R 20 are independently selected from H, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms, F and CI, and where Z is the aliphatic group containing a carbocyclic radical.
  • Each phenyl ring can have one, two or three radicals R 19 or R 20 , which are selected independently of one another.
  • a phenyl ring preferably has only one radical R 19 and / or R 20 .
  • the radicals R 19 and R 20 are each particularly preferably H.
  • Crosslinkers without additional radicals R 19 and R 20 are relatively readily available and can be processed into more stable, crosslinked PC.
  • the radical Z can be linked to each phenyl radical via two or one bond.
  • the radical Z is preferably connected to a phenyl radical via two bonds and to the second phenyl radical via one bond.
  • the crosslinker is a compound of the general formula (IV.a) in which
  • X is 3 or 4 depending on the number of bonds of the phenyl ring substituted with R 19 to the group Z
  • y is 3 or 4 depending on the number of bonds of the phenyl ring substituted with R 20 to the group Z
  • the radicals R 19 are in each case independently selected from hydrogen, unsubstituted or substituted or alkyl with 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted or aryl with 5 to 14 carbon atoms
  • F and CI the radicals R 20 are in each case independently selected from hydrogen, unsubstituted or substituted or alkyl with 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted or aryl with 5 to 14 carbon atoms, F and CI
  • Z is an aliphatic group which has a carbocyclic radical, where Z is linked to each of the two phenyl rings via one or via two bonds.
  • Z is preferably bonded to the phenyl ring substituted by R 19 via two bonds.
  • x then stands for 3.
  • Z is preferably bonded to the phenyl ring substituted by R 20 via a bond.
  • y then stands for 4.
  • x stands for 3
  • y stands for 4.
  • Z and the two phenyl rings form an indane structure to which a phenyl ring is bonded.
  • alkyl with 1 to 20 carbon atoms preferably includes the definition given above for Ci-C6-alkyl and additionally n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n- Nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-flexadecyl, n-fleptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, arachinyl and their constitutional isomers.
  • Substituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms has at least 1 (for example 1, 2, 3, 4 or more than 4) substituents, preferably selected from flalogen, nitro, cyano and Ci-C4-alkoxy.
  • Substituted alkyl stands specifically for C1-C4- Haloalkyl, which preferably has 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 halogen substituents. These include, for example, trifluoromethyl.
  • unsubstituted aryl having 5 to 14 carbon atoms preferably represents phenyl, naphthyl, anthracenyl and phenanthrenyl, in particular phenyl or naphthyl.
  • Unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms stands in particular for phenyl or naphthyl.
  • Substituted aryl with 5 to 14 carbon atoms or substituted aryl with 5 to 12 carbon atoms preferably has 1, 2, 3, 4 or more than 4 radicals, preferably selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and C1 -C4 haloalkyl. Examples of substituted aryl with 5 to 14 carbon atoms or substituted aryl with 5 to 12 carbon atoms are tolyl, xylyl, mesityl.
  • the radicals R 19 are preferably selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms, F and Cl.
  • the radicals R 19 are particularly preferably selected from hydrogen and unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
  • the radicals R 20 are preferably selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms, F and Cl.
  • the radicals R 20 are particularly preferably selected from hydrogen and unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
  • Each phenyl ring preferably has no, one or two radicals R 19 or R 20 which are different from hydrogen.
  • the radicals R 19 and R 20 all represent hydrogen.
  • Compounds of formula (IV.a) in which the radicals R 19 and R 20 all represent hydrogen are relatively readily available and can be processed into more stable, crosslinked PC.
  • the crosslinker is a compound of the general formula (V) where R 19 and R 20 are independently selected from H, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms , F and CI, and where R 21 is a carbocyclic radical which has 2 to 3 carbon ring atoms and which can be substituted by at least one alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl.
  • the radicals R 19 and R 20 are particularly preferably each H.
  • the carbocyclic radical R 21 is therefore a pentyl or flexyl radical.
  • Such crosslinkers have the advantage that a particularly good combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC can be obtained.
  • the crosslinker is a compound of the general formula (Va): where R 21 is selected as indicated above.
  • Such crosslinkers have the advantage that a particularly good combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC can be obtained.
  • the crosslinker has the formula (V.a1): In the tests carried out, the connection led to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC.
  • the chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-5-amine (CAS No. 54628-89-6).
  • the crosslinker has the formula (V.b1): In the tests carried out, the connection also leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC.
  • the chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-6-amine.
  • the crosslinker has a mixture of compounds of the formulas (V.a1) and (V.b1). In the tests carried out, this crosslinker likewise leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC.
  • crosslinker has the formula (VII):
  • this crosslinker likewise leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC.
  • the chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-amine (CAS No. 68170-20-7).
  • the amino group on the aromatic ring of the indane can also occur in all positions.
  • mixtures of 1- (4-aminophenyl) -1,3,3-trimethyl-indan-amines in which the amino group on the aromatic ring of the indane is in different positions. It is preferred according to the invention to use a single specific crosslinker in order to obtain material properties that are as uniform as possible. However, it is also possible to use mixtures of two or more crosslinkers.
  • the method according to the invention relates to a crosslinking reaction in which the polymer chains of the polyketones are covalently and intramolecularly linked to one another.
  • step (i) a mixture is provided which contains the polyketone and the crosslinker.
  • the mixture provided in step (i) can be produced by customary compounding processes.
  • the at least one polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is preferably melt-blended or dry-blended (compounded).
  • the polymers When mixing in the melt or melt mixing, the polymers are heated above their melting temperature and intensively mixed by rolling, kneading or extrusion.
  • the temperature in step (i) is preferably set so that the mixture is easy to process and has a viscosity suitable for compounding.
  • the temperature in step (i) is preferably set so that no significant reaction takes place between the polyketone and the crosslinker.
  • the residence time at temperatures at which a reaction between the PC and the crosslinker already takes place should be kept as short as possible.
  • the amine crosslinking of PK with the crosslinker described according to the invention preferably begins in the melt.
  • the crosslinkers it is not necessary, as in the case of the processes described in the prior art, for the crosslinkers to be covalently attached to the PC via aminic bonds. This is beneficial because According to the invention, such an additional reaction step can be dispensed with, which would have to be precisely controlled in order to prevent an undesired further reaction of the intermediates and a premature crosslinking resulting therefrom.
  • step i) the at least one polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further additive different therefrom is fed into an extruder, mixed with plasticization and optionally granulated.
  • the temperature in step i) during melt mixing is preferably in the range from 220 to 260 ° C.
  • step i) the at least one polyketone, the at least one crosslinking agent, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is preferably subjected to dry mixing.
  • the components mentioned can be mixed using any known dry mixing technique.
  • a dry blend of polyketone, the at least one crosslinker, optionally the filler and reinforcing material and optionally a further additive different therefrom is obtained.
  • the temperature in step i) during dry mixing is below the softening range of PK, preferably in the range from 0.degree. C. to 100.degree.
  • crosslinkable mixture is preferred after the freezing point without further intermediate steps which change the composition are processed further in step (ii).
  • an intermediate product When mixing (compounding) an intermediate product can be obtained, for example a granulate.
  • These intermediate products are stable for a long time at temperatures in the range of less than 80 ° C, preferably less than 50 ° C, especially at ambient temperature and below, and can, for example, be temporarily stored and / or transported to another location and processed further.
  • the mixture does not contain any solvent.
  • no external solvent is added to the mixture.
  • the mixture is preferably heated to a temperature at which it is in liquid or flowable (plasticized) form.
  • a temperature at which it is in liquid or flowable (plasticized) form In order to obtain a homogeneous mixture, it is preferred to choose the temperature and residence time so that there is no significant crosslinking.
  • the crosslinker is added continuously to the PC.
  • the components can be in liquid or solid form. In this way a particularly uniform mixture can be obtained.
  • the crosslinking agent is preferably added with thorough mixing, for example with stirring, kneading, rolling and / or extrusion.
  • the crosslinker is supplied in the form of a concentrate.
  • crosslinker can be better dosed, whereby the uniformity of the mixture can be improved.
  • a particularly homogeneous mixture can be obtained, so that particularly regular crosslinking is achieved. This can prevent areas of different degrees of crosslinking from arising, which can lead to inhomogeneities and possible damage to the product in the event of thermal or mechanical stress. In this way, particularly good properties with regard to temperature stability and mechanical stability can be achieved.
  • Step (ii) a molding is produced from the mixture.
  • Step (ii) of producing the shaped body comprises all measures by which the mixture is brought into a three-dimensional shape that is retained in the cured, crosslinked state.
  • the molding is preferably produced by means of molding processes such as are customary for thermoplastics. It is preferred here for the molding to be produced before the crosslinking and / or during the crosslinking. It is generally not critical if the mixture used in step ii) already contains small proportions of crosslinked products. It is particularly preferable for the shaping to take place before step (iii) because the mixture can advantageously be thermoplastically processed and shaped before crosslinking, in particular by hot pressing, extrusion, injection molding and / or 3D printing.
  • step i If the components are mixed by dry mixing in step i), the dry mixture is melted in step ii) and subjected to a shaping step as described above.
  • steps i) and ii) take place separately in succession.
  • the molding is produced in step (ii) by thermoplastic reshaping. This means that the mixture can be formed from the melt in a non-crosslinked and / or at least not significantly crosslinked state, since otherwise thermoplastic processing would no longer be possible. If there are too many crosslinking points, the PK intermediate product is no longer flowable and can no longer be readily thermoplastically formed. Before shaping, the mixture should only be exposed to the high processing temperatures for a short period of time. The thermoplastic processing is therefore preferably carried out in such a way that the dwell time of the mixture in the device is as short as possible.
  • the processing is carried out in such a way that the essential part of the crosslinking reaction, and for example more than 80%, more than 90% or more than 95% of the crosslinks, only takes place after the shaping, ie in step (iii) .
  • the mixture is processed in step (ii) by extrusion, hot pressing, injection molding and / or 3D printing and is shaped in the process.
  • These methods are particularly suitable for the simple and efficient processing of thermoplastic polymer compositions.
  • "Reshaping" means that a shape that was first given is changed again later. Typical forming processes are bending, embossing, stretching and deep drawing, etc.
  • the extrusion can be carried out by known methods. During extrusion, solid to viscous hardenable materials are continuously pressed out of a shaping opening (also known as a nozzle, die or mouthpiece) under pressure. This creates bodies with the cross-section of the opening, called extrudate, in theoretically any length.
  • the extrusion is preferably carried out at a temperature of at least 220 ° C, preferably between 220 ° C and 265 ° C, and in particular between 230 ° C and 250 ° C.
  • Hot pressing is a process in which the molding compound is introduced into the previously heated cavity. The cavity is then closed using a pressure piston. The pressure gives the molding compound the shape given by the tool.
  • the hot pressing is preferably carried out at a temperature of at least 220.degree. C., preferably between 220.degree. C. and 265.degree. C., and in particular between 230.degree. C. and 250.degree.
  • Injection molding (often also referred to as injection molding or injection molding process) is a molding process that is used in plastics processing.
  • the plastic is plasticized with an injection molding machine and injected into a mold, the injection molding tool, under pressure.
  • the material returns to its solid state when it cools down and is removed as a molded body after the tool is opened.
  • the cavity of the tool determines the shape and surface structure of the product.
  • FDM fused deposition modeling
  • FDM is basically based on the three elements print bed (the desired object is printed on this), filament spool (supplies the print material) and print head (also called extruder).
  • the filament consisting of the thermoplastic molding compound is unrolled during the process, fed to the extruder, melted there and deposited layer by layer on the printing plate.
  • the crosslinked PC can have particularly advantageous properties if the heating of the molding in step (iii), depending on the crosslinking temperature, is preferably carried out over a period of at least 1 hour, for example from 1 hour to 2 days. It has been found that the thermal stability, the modulus of elasticity and the tensile strength can be significantly increased by such a thermal treatment.
  • the thermal treatment of the shaped body in step (iii) can also be expedient to subject the thermal treatment of the shaped body in step (iii) to a thermal treatment over a relatively long time, preferably of at least 6 hours, in particular for more than 2 days.
  • the thermal treatment is carried out over a period of 2 to 10, in particular for 2 to 6 days.
  • the thermal treatment is preferably carried out with the exclusion of oxygen.
  • the moldings are cooled after crosslinking and can be used or further processed.
  • both the mixture in step (i) and the shaped body can contain fillers and reinforcing materials and / or optionally a different additive.
  • the cross-linked PC forms a matrix in which any fillers and reinforcing materials and / or additives that may be present are evenly distributed.
  • Suitable fillers and reinforcing materials are selected from glass fibers, e.g. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens, glass silk rovings or cut glass silk, wollastonite, calcium carbonate, glass balls, quartz powder, silicon and boron nitride, amorphous silica, asbestos, magnesium carbonate, calcium silicate, calcium metasilicate, Kaolin, mica, feldspar, talc and mixtures thereof.
  • the fillers and reinforcing materials can be obtained in an amount of up to 80% by weight, for example from 0.1% by weight to 80% by weight, especially from 1% by weight to 60% by weight based on the total weight of the components used to position the molding.
  • the additives can each be used in an amount of up to 20% by weight, for example from 0.1% by weight to 20% by weight, more particularly 0.1% by weight up to 18% by weight, based in each case on the total weight of the components used to produce the molding, can be used.
  • the shaped body can in particular be obtained by the processes according to the invention which are described in the context of this invention.
  • the molded body preferably has the advantageous properties that are described in the context of this invention for the crosslinked PC.
  • the term molded body refers to products made from crosslinked PC which have a defined three-dimensional shape. It is not necessary here for the shaped body to be a defined object, but rather it can also be a coating, for example.
  • the molded body can consist of the crosslinked PC or contain it, for example as a composite material or laminate.
  • the shaped body according to the invention is post-tempered.
  • the shaped body according to the invention is post-tempered for a period of 5 minutes to 6 hours.
  • the shaped body according to the invention is post-tempered over a period of more than 6 hours up to several days.
  • the shaped body is preferably post-tempered for a period of 5 minutes to 6 hours and, compared to shaped bodies made of uncrosslinked PC, has advantageous, improved mechanical properties which are characterized by increased tensile modulus, increased yield stress and increased elongation.
  • the shaped body according to the invention, post-tempered over a period of 5 minutes to 6 hours preferably has a tensile modulus of at least 1800 MPa, in particular of at least 1900 MPa, and particularly preferably of at least 2000 MPa.
  • Preferred the molding according to the invention, post-tempered over a period of 5 minutes to 6 hours has a yield strength of at least 65 MPa, in particular of at least 68 MPa, and particularly preferably of at least 70 MPa.
  • the molding according to the invention which has been post-baked over a period of 5 minutes to 6 hours preferably has an improved elongation of at least 20%, and particularly preferably of at least 23%.
  • the degree of crosslinking is therefore preferably set with a view to the desired application, for example via the proportion of crosslinker and the type and duration of the thermal treatment.
  • the degree of crosslinking is preferably not measured directly, but rather it is determined by suitable test methods, such as, for example, a flea temperature tensile test, whether the shaped body has the desired properties having. At very high temperatures, it is advisable to determine the dynamic modulus.
  • the shaped bodies can be used in particular in technical fields in which high mechanical stability, and in particular high rigidity, are required. They are particularly suitable for applications in the automotive, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food and packaging industry and medical technology and, in particular, as sealing items, preferably sealing and O-rings, bushings, foils, powders, coatings, Fibers, bearings, back-up rings, valves, thrust washers, coupling elements, snap hooks, pipes or lines, cables, casings and sheaths, housings or as a component thereof. They are particularly suitable for uses where high chemical resistance and resistance to abrasion are required.
  • the methods, moldings and sealing articles according to the invention achieve the object on which the invention is based.
  • they Compared to the non-crosslinked PC, they have an improved temperature resistance and higher mechanical stability combined with good processability.
  • the shaped bodies have high rigidity, in particular above the glass transition temperature.
  • the high rigidity goes hand in hand with reduced creep behavior at high temperatures.
  • the improved temperature resistance is evident both at the maximum temperature and at the long-term use temperature.
  • the products show a very good rating Chemical resistance and reduced flammability, as the material does not melt due to the crosslinking and no burning material drips off.
  • the moldings according to the invention can be produced in a simple and efficient manner by thermoplastic molding processes.
  • the Fier ein can be done by simply extruding.
  • the processes are also environmentally friendly and can be carried out without endangering the user, since the crosslinkers used have relatively high boiling points and are not very volatile.
  • FIG. 2 shows the development of the complex dynamic module with increasing temperature of a molding according to the invention (PK with 1.00% DAPI, thermally treated, measuring point indicated by asterisks) in Comparison to the standard base material (PC without thermal treatment, measuring points indicated by squares).
  • DAPI 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-6-amine, and isomers thereof
  • PK aliphatic polyether ketone (MVR: 60 cm 3/10 min (@ 240 ° C / 2.16 kg) , M.p .: 220 ° C)
  • DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 crosslinking agent having the formula VII
  • crosslinking agent having the formula VII crosslinking agent having the formula VII
  • the granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 1 hour in a vacuum oven.
  • the tensile modulus of elasticity of the PK Due to the chemical post-crosslinking, the tensile modulus of elasticity of the PK has increased by approx. 13% compared to the non-crosslinked base material. Furthermore, the yield stress is increased by approx. 11% and the elongation by approx. 24% compared to the uncrosslinked base material.
  • Embodiment 2 The DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 (crosslinker of formula VII) is carried out at using twin screw compounder in a commercial PK with a melting point of about 220 ° C and an MVR of 60 cm 3/10 min ( 240 ° C and 2.16 kg weight load) mixed in and the strand chopped into granules.
  • the granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 2 hours in a vacuum oven. After completion of the thermal aftertreatment, a tensile test according to ISO 527-2 was carried out and the values compared with uncrosslinked PK base material (Table 2). Table 2:
  • the tensile modulus of elasticity of the PK Due to the chemical post-crosslinking, the tensile modulus of elasticity of the PK has increased by approx. 14% compared to the non-crosslinked base material. Furthermore, the yield stress is increased by approx. 13% and the elongation by 31% compared to the uncrosslinked base material.
  • DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 crosslinking agent having the formula VII
  • crosslinking agent having the formula VII crosslinking agent having the formula VII
  • the granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 6 days in a heating furnace under a protective gas atmosphere.
  • the tensile modulus of elasticity of the PK has more than doubled compared to the non-crosslinked base material.
  • the crosslinked material no longer shows ductile behavior and the maximum strength is approximately 10 MPa higher than that of the uncrosslinked material.
  • the elasticity of the material is severely restricted, as a result of which the elongation at break is reduced to 2.5%.
  • DMA Dynamic mechanical analysis
  • the temperature gradients were measured with test specimen strips (width approx. 4 mm, thickness approx. 3 mm, length approx. 45 mm) under the following conditions: heating rate 2 K / min, contact force 0.5 N, frequency 1.0 Hz, mean elongation 0, 5%, elongation ampl. +/- 0.1%. The results are shown graphically in FIG.
  • FIG. 2 shows the development of the complex dynamic module with increasing temperature of the molding according to the invention (PK with 1.0% DAPI, thermally treated, measuring points represented by asterisks) compared to the standard base material PK (PK without thermal treatment, measuring points represented by squares).
  • the PC crosslinked according to the invention has advantageous thermal properties.
  • the material shows an increased modulus (see Table 4) and increased heat resistance. While the sharp drop in the If the module is caused by a melting of the material in the uncrosslinked PK from approx. 210 ° C, the loss of module in the crosslinked material is not caused by melting, but by the formation of cracks in the material.

Abstract

The present invention relates to a moulded body comprising a polymer matrix that contains a cross-linked aliphatic polyketone (PK) and a method for producing such a moulded body. The invention also relates to the use in the automotive, shipping, aerospace and rail vehicle fields, in the oil and gas industry, in the food and packaging industry and in the field of medical technology, more particularly as sealing articles, stop discs, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap-in hook, bearings, bushings, films, powders, coatings, fibres, sealing rings and O rings, pipes and lines, cables, coverings and casings, as well as housings of an electrical or chemical application, which comprise such a moulded body or consist of such a moulded body.

Description

VERNETZTE ALIPHATISCHE POLYKETONE NETWORKED ALIPHATIC POLYKETONES
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper, der eine Polymermatrix umfasst, die ein vernetztes aliphatisches Polyketon (PK) enthält sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung in den Bereichen Automobil, Schiffahrt, Luft- und Raumfahrt, Schienenfahrzeuge, Öl- und Gasindustrie, Lebensmittel- und Verpackungsindustrieund Medizintechnik insbesondere als Dichtungsartikel, Anlaufscheiben, Back-up-Ringe, Ventile, Konnektoren, Isolatoren, Schnapphaken, Lager, Buchsen, Folien, Pulver, Beschichtungen, Fasern, Dicht- und O-Ringe, Rohre und Leitungen, Kabel, Umhüllungen und Ummantelungen, sowie Gehäuse einer elektrischen oder chemischen Anwendung, die einen solchen Formkörper umfassen oder die aus einem solchen Formkörper bestehen. The present invention relates to a shaped body which comprises a polymer matrix which contains a crosslinked aliphatic polyketone (PK) and a method for producing such a shaped body. The invention also relates to use in the automotive, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food and packaging industry and medical technology, in particular as sealing items, thrust washers, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap hooks, Bearings, bushings, foils, powders, coatings, fibers, sealing and O-rings, pipes and lines, cables, casings and jackets, as well as housings for an electrical or chemical application that comprise such a molded body or that consist of such a molded body.
Stand der Technik State of the art
Thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffe (Thermoplaste) haben aufgrund der Produktivität ihrer Herstellung, der reversiblen Verformbarkeit und oft auch wegen ihrer hochwertigen technischen Eigenschaften weite Verbreitung gefunden und sind heute ein Standardprodukt in der industriellen Produktion. Sie bestehen aus im Wesentlichen linearen Polymerketten, d.h sie sind unvernetzt und in der Regel auch nur wenig oder nicht verzweigt. Thermoplaste haben jedoch eine intrinsisch bedingte Grenze bezüglich ihrer Temperaturbeständigkeit und sind daher nicht für alle Anwendungsbereiche polymerer Werkstoffe optimal geeignet. Daher ist es wünschenswert, die Temperaturbeständigkeit von thermoplastischen Kunsstoffen zu erhöhen, ohne auf Vorteile, wie z.B. Verarbeitbarkeit, gute mechanische Eigenschaften oder eine hohe Chemikalienbeständigkeit, zu verzichten. Hier sind vielfach vernetzte Polymere (Duroplaste, Thermosets) von Vorteil, in denen die Makromoleküle durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Diese befinden sich bei niedrigen Temperaturen im hartelastischen Zustand, der auch als Glasbereich bezeichnet wird. Werden Duroplaste über diesen Bereich hinaus erhitzt, gelangt man in der Regel direkt in den Bereich der thermischen Zersetzung. Es besteht daher ein großes Interesse, Materialien zu entwickeln, die die Vorteile sowohl der Themoplasten als auch der Duroplasten vereinen, d.h. die Materialien können kostengünstig verformt werden und zeigen gleichzeitig eine hohe Wärmeformbeständigkeit. Thermoplastically processable plastics (thermoplastics) have found widespread use due to the productivity of their manufacture, their reversible deformability and often also because of their high-quality technical properties and are now a standard product in industrial production. They consist of essentially linear polymer chains, meaning they are not networked and usually only slightly branched or not branched at all. However, thermoplastics have an intrinsically determined limit with regard to their temperature resistance and are therefore not optimally suitable for all areas of application of polymer materials. It is therefore desirable to increase the temperature resistance of thermoplastic plastics without foregoing advantages such as processability, good mechanical properties or high chemical resistance. Cross-linked polymers (thermosets, thermosets), in which the macromolecules are connected to one another by covalent bonds, are advantageous here. At low temperatures, these are in a hard-elastic state, which is also referred to as the glass area. If thermosets are heated beyond this range, the thermal decomposition range is usually reached directly. There is therefore a great deal of interest in developing materials that combine the advantages of both thermoplastics and thermosets, ie the materials can be formed inexpensively and at the same time show a high degree of heat resistance.
Aliphatische Polyketone (PK) sind Thermoplaste, die über gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Schlagzähigkeit sowie eine gute Medienbeständigkeit aufweisen. Sie weisen einen alternierenden Aufbau auf, bei dem auf eine Ethylen- oder Propylen- jeweils eine Ketogruppe (Carbonylgruppe) folgt, wobei die Anteile an den Propylengruppen in der Regel gering und variabel sind. PK zeichnen sich speziell durch gute Festigkeitseigenschaften, hohe Schlagzähigkeitswerte bei tiefen Temperaturen, hohe mechanische Wechselfestigkeit, eine geringe Neigung zur Kriechverformung sowie gutes Gleit- und Verschleißverhalten aus. Aliphatic polyketones (PK) are thermoplastics that have good mechanical properties, in particular high impact strength and good media resistance. They have an alternating structure in which an ethylene or propylene group is followed by a keto group (carbonyl group), the proportions of the propylene groups being small and variable as a rule. PK are particularly characterized by good strength properties, high impact strength values at low temperatures, high mechanical fatigue strength, a low tendency to creep deformation as well as good sliding and wear behavior.
Aliphatische Polyketone (PK) sind linear aufgebaute Polymere, die aus Kohlenmonoxid und a-Olefinen hergestellt werden, wobei die Anordnung der monomeren Einheiten in der polymeren Kette streng alternierend erfolgt. Heutzutage werden nahezu ausschließlich Polyketon-Terpolymere anstatt der klassischen Polyketon-Copolymere, die nur aus Kohlenmonoxid und Ethylen hergestellt werden, verwendet. Diese Polyketon-Terpolymere bestehen aus Kohlenmonoxid, Ethylen und bevorzugt geringen Mengen Propylen. Aliphatic polyketones (PK) are linear polymers that are produced from carbon monoxide and α-olefins, the arrangement of the monomeric units in the polymeric chain in a strictly alternating manner. Nowadays, polyketone terpolymers are used almost exclusively instead of the classic polyketone copolymers, which are only produced from carbon monoxide and ethylene. These polyketone terpolymers consist of carbon monoxide, ethylene and preferably small amounts of propylene.
Der Grund für die Verwendung von Ter- anstatt von Copolymeren liegt in der deutlich reduzierten Sprödigkeit der Terpolymere. Aufgrund ihrer streng alternierend aufgebauten Polymerkette mit extrem niedriger Fehlstellenrate (eine Fehlstelle pro einer Millionen monomerer Einheiten) sowie der hohen Anzahl an polaren Ketogruppen sind Polyketon-Copolymere, bestehend aus Kohlenmonoxid und Ethylen, hochkristallin, sehr hart aber auch sehr spröde, was ihre Anwendungsmöglichkeiten als polymerer Werkstoff deutlich einschränkt. Durch die Zugabe von geringen Mengen an Propylen (etwa 5 %) während der Synthese ist es gelungen die Kristallinität so zu stören, dass sich der Schmelzpunkt von 255 °C (Copolymer aus Kohlenmonoxid und Ethylen) auf 220 °C (Terpolymer) erniedrigt und man ein extrem zähes anstatt eines spröden Polymers erhält. Aliphatische Polyketone zeichnen sich u.a. durch eine hohe Schlagzähigkeit, ein geringes Kriechverhalten, eine hohe Chemikalienbeständigkeit sowie gute tribologische Eigenschaften aus. Jedoch weisen auch die PK die zuvor erwähnte für Thermoplasten typische intrinsisch gegebene Grenze hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit auf. Somit ist eine Verwendung der PK für die maximale Dauergebrauchstemperatur von etwa 80 °C bis 100 °C (Wärmeformbeständigkeit HDT/A nach ISO 75) nachteilig. Somit sind die Anwendungsmöglichkeiten dieser Polymerklasse deutlich einschränkt. The reason for using terpolymers instead of copolymers is the significantly reduced brittleness of the terpolymers. Due to their strictly alternating polymer chain with an extremely low defect rate (one defect per million monomeric units) and the high number of polar keto groups, polyketone copolymers, consisting of carbon monoxide and ethylene, are highly crystalline, very hard but also very brittle, which makes their possible applications as polymer material significantly restricts. By adding small amounts of propylene (about 5%) during the synthesis, it was possible to disturb the crystallinity in such a way that the melting point falls from 255 ° C (copolymer of carbon monoxide and ethylene) to 220 ° C (terpolymer) and you an extremely tough polymer instead of a brittle one. Aliphatic polyketones are characterized, among other things, by high impact strength, low creep behavior, high chemical resistance and good tribological properties. However, the PC also have the aforementioned intrinsically given limit with regard to temperature resistance, which is typical for thermoplastics. Using the PK for the maximum long-term use temperature of around 80 ° C to 100 ° C (heat resistance HDT / A according to ISO 75) is therefore disadvantageous. The possible uses of this class of polymers are therefore significantly limited.
Es wäre daher von Vorteil, wenn man die Dauergebrauchstemperatur der aliphatischen Polyketone erhöhen könnte. Um die Temperaturbeständigkeit und die mechanische Stabilität der PK weiter zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, die Polymerketten zu vernetzen. Dieses Prinzip wurde bereits bei Polyaryletherketonen (PAEK) erfolgreich angewendet. It would therefore be advantageous if the long-term service temperature of the aliphatic polyketones could be increased. To the temperature resistance and To further increase the mechanical stability of the PC, it has been proposed to crosslink the polymer chains. This principle has already been successfully applied to polyaryletherketones (PAEK).
Aliphatische Polyketone unterscheiden sich von Polyaryletherketonen (PAEK), wie z.B. Polyetheretherketonen (PEEK) darin, dass sie keine aromatischen Ringe und keine Ethergruppen enthalten. Polyaryletherketone (PAEK), wie Polyetheretherketone (PEEK), sind teilkristalline Hochleistungspolymere, die eine hohe Temperatur- und Medienbeständigkeit aufweisen. Sie bestehen aus alternierenden Keto-, Ether und Arylgruppen. Ein Vorteil der PAEK ist die thermoplastische Verarbeitbarkeit. Jedoch weisen Thermoplasten eine intrinsisch gegebene Grenze hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit auf. Um die Temperaturbeständigkeit und die mechanische Stabilität der PAEK zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, die Polymerketten zu vernetzen. Zur Vernetzung werden im Stand der Technik Verfahren eingesetzt, bei denen die PAEK mit Diaminen vernetzt werden. Dabei werden Iminbindungen (Schiff'sche Basen) gebildet, die den vernetzten Polymeren eine höhere Stabilität verleihen können. Nachteilig ist dabei, dass solche vernetzten Polymere nicht fließfähig sind. Sie können daher nicht ohne Weiteres aus einer Schmelze des Polymers thermoplastisch verarbeitet werden. Aliphatic polyketones differ from polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), in that they do not contain any aromatic rings or ether groups. Polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), are semi-crystalline high-performance polymers that have a high temperature and media resistance. They consist of alternating keto, ether and aryl groups. One advantage of PAEK is its thermoplastic processability. However, thermoplastics have an intrinsically given limit in terms of temperature resistance. In order to increase the temperature resistance and the mechanical stability of the PAEK, it has been proposed to crosslink the polymer chains. In the prior art, methods are used for crosslinking in which the PAEKs are crosslinked with diamines. Imine bonds (Schiff's bases) are formed, which can give the crosslinked polymers greater stability. The disadvantage here is that such crosslinked polymers are not flowable. They cannot therefore easily be processed thermoplastically from a melt of the polymer.
Das Verfahren zur chemischen Vernetzung von Polyetheretherketonen (PEEK) mit Diaminen ist seit den 1980er Jahren bekannt. Dabei wird Polyetheretherketon zunächst in Diphenylsulfon als Lösungsmittel durch Anbindung von para-Phenylendiamin modifiziert. Anschließend muss das Lösungsmittel durch Trocknen und weiteres Reinigen abgetrennt werden. Problematisch ist, dass bei dem beschriebenen Verfahren, und dabei auch beim kovalenten Anbinden, bereits Quervernetzungen gebildet werden. Dabei steigt zwar einerseits die Temperaturbeständigkeit, andererseits aber auch die Glasübergangstemperatur an und die thermoplastische Verarbeitbarkeit geht verloren. Die erhaltene Polymermasse wird daher nicht thermoplastisch aus der Schmelze, sondern durch Heißpressen vernetzt. The process for chemical crosslinking of polyetheretherketones (PEEK) with diamines has been known since the 1980s. In this process, polyetheretherketone is first modified in diphenylsulfone as a solvent by attaching para-phenylenediamine. The solvent must then be removed by drying and further cleaning. It is problematic that with the method described, and also with the covalent attachment, cross-links are already formed. On the one hand, the temperature resistance increases, but on the other hand the glass transition temperature also increases and the thermoplastic processability is reduced lost. The polymer mass obtained is therefore not crosslinked thermoplastically from the melt, but rather by hot pressing.
Weiterhin ist bekannt, zunächst durch analoge Reaktion von PEEK und Phenylendiamin in Diphenylsulfon als Lösungsmittel, das PAEK zu modifizieren und nach Abtrennen des Lösungsmittels und Reinigung durch Heißpressen zu vernetzen. Eine thermoplastische Verarbeitung wird ebenfalls nicht beschrieben. Die Untersuchung zeigt, dass die Produkte eine höhere Stabilität als unvernetztes PEEK aufweisen, die jedoch noch verbesserungsbedürftig ist. It is also known to first modify the PAEK by analogous reaction of PEEK and phenylenediamine in diphenylsulfone as solvent and, after separating off the solvent and cleaning it, to crosslink it by hot pressing. Thermoplastic processing is also not described. The investigation shows that the products have a higher stability than uncrosslinked PEEK, which, however, is still in need of improvement.
Die WO 2010/011725 A2 beschreibt eine Vielzahl aminischer Vernetzer, um PAEKzu vernetzen. Das Dokument enthält jedoch nur ein einziges Synthesebeispiel, das die Vernetzung von PAEK mit Diphenylamin gemäß der oben zitierten Literatur beschreibt, bei der zunächst eine Reaktion in Diphenylsulfon als Lösungsmittel stattfindet. WO 2010/011725 A2 describes a large number of amine crosslinkers in order to crosslink PAEK. However, the document contains only a single synthesis example which describes the crosslinking of PAEK with diphenylamine according to the literature cited above, in which a reaction initially takes place in diphenyl sulfone as solvent.
Ein Verfahren zur Vernetzung von PAEK mit nicht aminischen Vernetzern wird in US 6,887,408 B2 vorgeschlagen. A method for crosslinking PAEK with non-amine crosslinkers is proposed in US Pat. No. 6,887,408 B2.
Um PAEK zu vernetzen, wurde im Stand der Technik auch vorgeschlagen, die Polymere selbst mit vernetzbaren Aminogruppen zu funktionalisieren. Solche Verfahren werden beispielsweise in US 2017/0107323 A1 beschrieben. Dabei ist nachteilig, dass die Funktionalisierung der PAEK mit Aminogruppen relativ aufwändig ist. Zudem lässt sich die Vernetzung von funktionalisiertem PAEK nicht so einfach und variabel kontrollieren wie mit einem niedermolekularen Vernetzer. In order to crosslink PAEK, it has also been proposed in the prior art to functionalize the polymers themselves with crosslinkable amino groups. Such methods are described, for example, in US 2017/0107323 A1. The disadvantage here is that the functionalization of the PAEK with amino groups is relatively complex. In addition, the crosslinking of functionalized PAEK cannot be controlled as easily and variably as with a low molecular weight crosslinker.
W02020/056052 beschreibt vernetzbare Polymerzusammensetzungen umfassend mindestens ein aromatisches Polymer und mindestens eine vernetzende Verbindung, die in der Lage ist, das mindestens eine aromatische Polymer zu vernetzen. Als vernetzende Verbindungen werden Derivate von Fluorenen, Diphenylmethanen und Dihydroanthracenen eingesetzt. WO2020 / 056052 describes crosslinkable polymer compositions comprising at least one aromatic polymer and at least one crosslinking compound which is capable of the at least one aromatic Crosslink polymer. Derivatives of fluorene, diphenylmethanes and dihydroanthracenes are used as crosslinking compounds.
Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren zur Vernetzung von PAEK mit Diaminen als niedermolekularen Vernetzern werden in Gegenwart von einem hohen Anteil von Lösungsmittel durchgeführt, wobei die Herstellung der Formkörper durch Heißpressen (compression molding) erfolgt. Die Produkte sind temperaturstabiler als vergleichbare nicht vernetzte PAEK. Nachteilig ist jedoch, dass auf diese Weise vernetztes PAEK eine relativ geringe Steifigkeit aufweist, da die Kristallinität des PAEK beim Auflösen der Polymere in dem Lösungsmittel verloren geht. Bei der weiteren Verarbeitung kann die Kristallinität wegen der intrinsischen sterischen Hinderung der Ketten durch die Vernetzungsstellen allenfalls zu einem geringen Anteil wiedergewonnen werden. Außerdem ist nachteilig, dass die Verfahren insgesamt sehr aufwändig sind, weil sie auch wegen der Entfernung des Lösungsmittels eine Vielzahl von Arbeitsschritten erfordern. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Formkörper durch Heißpressen hergestellt werden, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten im Vergleich zur thermoplastischen Verarbeitung limitiert sind. Heißpressen und vergleichbare Verfahren werden mit nicht fließfähigen Materialien durchgeführt, die nicht in thermoplastische Schmelzen überführbar sind. Dadurch ist die Verformbarkeit beschränkt und es lassen sich keine dünnwandigen oder komplexen Formkörper hersteilen. Aus diesen Gründen sind solche Verfahren auch nur sehr begrenzt automatisierbar. Daher kann auf Basis der bekannten lösungsmittelbasierten Verfahren keine effiziente und kostengünstige industrielle Produktion erfolgen. The processes described in the prior art for crosslinking PAEK with diamines as low molecular weight crosslinkers are carried out in the presence of a high proportion of solvent, the moldings being produced by hot pressing (compression molding). The products are more temperature stable than comparable non-crosslinked PAEKs. However, it is disadvantageous that PAEK crosslinked in this way has a relatively low rigidity, since the crystallinity of the PAEK is lost when the polymers are dissolved in the solvent. During further processing, the crystallinity can only be recovered to a small extent because of the intrinsic steric hindrance of the chains through the crosslinking points. In addition, it is disadvantageous that the processes as a whole are very complex because they also require a large number of work steps because of the removal of the solvent. Another disadvantage is that the moldings are produced by hot pressing, which limits the application possibilities compared to thermoplastic processing. Hot pressing and comparable processes are carried out with non-flowable materials that cannot be converted into thermoplastic melts. As a result, the deformability is limited and no thin-walled or complex shaped bodies can be produced. For these reasons, such processes can only be automated to a very limited extent. Therefore, no efficient and cost-effective industrial production can take place on the basis of the known solvent-based processes.
WO 2010/011725 A2 beschreibt ganz allgemein, aus vernetzten PAEK durch Extrudieren Formkörper herzustellen. Dies ist jedoch nur ein theoretischer Ansatz, da die Herstellung von Produkten nur im Labormaßstab und durch Heißpressen erfolgt. Es fehlt jeder Beleg, dass die mit niedermolekularen Vernetzern vernetzten PAEK extrudierbar sind, geschweige denn, dass dabei Produkte mit vorteilhaften Eigenschaften erhalten werden können. Auch dafür, dass PAEK und aminogruppenhaltige Vernetzer im Extruder plastifiziert und anschließend einem Formgebungsschritt unterzogen werden können besteht bei einem Fachmann keine angemessene Erfolgserwartung. Zum einen ist problematisch, dass bei den erforderlichen hohen Schmelztemperaturen, bei denen die Komponenten vermischt und verarbeitet werden müssen, bereits die Vernetzung einsetzt. Zum anderen war nicht zu erwarten, dass PAEK in Abwesenheit eines Lösungsmittels mit solchen aminischen Vernetzern mischbar und verarbeitbar sind. In der Praxis werden bei der Einarbeitung von niedermolekularen Komponenten in Polymere häufig Entmischungsprozesse beobachtet. Die homogene Verteilung des Vernetzers in dem Polymer ist aber für den Erhalt eines stabilen Produkts unbedingt notwendig. WO 2010/011725 A2 describes very generally the production of moldings from crosslinked PAEK by extrusion. However, this is only a theoretical approach, as products are only manufactured on a laboratory scale and by hot pressing. There is no evidence that those with low molecular weight Crosslinkers crosslinked PAEK can be extruded, let alone that products with advantageous properties can be obtained in the process. A person skilled in the art also does not expect adequate success for PAEK and crosslinkers containing amino groups to be plasticized in the extruder and then subjected to a shaping step. On the one hand, it is problematic that at the required high melting temperatures, at which the components have to be mixed and processed, the crosslinking begins. On the other hand, it was not to be expected that PAEKs would be miscible and processable with such amine crosslinkers in the absence of a solvent. In practice, when low molecular weight components are incorporated into polymers, segregation processes are often observed. However, the homogeneous distribution of the crosslinker in the polymer is absolutely necessary for obtaining a stable product.
W02020/030599 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines PAEK enthaltenden, vernetzten Formkörpers, wobei der Vernetzer eine Di(aminophenyl)verbindung ist, bei der die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind. Konkret wird als Vernetzerkomponente 1-(4-Aminophenyl)- 1,3,3-trimethylindan-5-amin DAPI (CAS Nr. 54628-89-6), das Isomerengemisch mit 1-(4-Aminophenyl)-1 ,3,3-trimethylindan-6-amin oder das Isomerengemisch mit der CAS-Nr. 68170-20-7 eingesetzt. Nachteilig sind zum einen die hohen Kosten zur Herstellung des Vernetzers. Zum anderen sind die physiko chemischen Eigenschaften des mit DAPI vernetzten PAEK verbesserungswürdig. WO2020 / 030599 A2 describes a process for the production of a PAEK-containing, crosslinked molding, the crosslinker being a di (aminophenyl) compound in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical. Specifically, the crosslinking component 1- (4-aminophenyl) - 1,3,3-trimethylindan-5-amine DAPI (CAS No. 54628-89-6), the isomer mixture with 1- (4-aminophenyl) -1, 3, 3-trimethylindan-6-amine or the isomer mixture with the CAS no. 68170-20-7 is used. On the one hand, the high costs of producing the crosslinker are disadvantageous. On the other hand, the physico-chemical properties of the PAEK cross-linked with DAPI are in need of improvement.
Wie auch die Polyaryletherketone enthalten die aliphatischen Polyketone Ketogruppen, welche mit Aminen unter Ausbildung Schiff scher Basen reagieren können. Aber da aliphatische Polyketone bei erhöhten Temperaturen zu einer Tautomerisierung ihrer Ketogruppen in diese korrespondierenden Enolformen und dann zu einer unkontrollierbaren Weiterreaktion dieser Enolgruppen neigen, treten diese Reaktionen üblicherweise in dominierende Konkurrenz zur Vernetzung, was die Übertragbarkeit des oben genannten Verfahrens auf aliphatische Polyketone unwahrscheinlicher macht. Like the polyaryletherketones, the aliphatic polyketones contain keto groups, which can react with amines to form Schiff bases. But since aliphatic polyketones at elevated temperatures lead to a tautomerization of their keto groups into these corresponding Forms of enol and then tend to an uncontrollable further reaction of these enol groups, these reactions usually enter into dominant competition with crosslinking, which makes the transferability of the above-mentioned process to aliphatic polyketones less likely.
Allerdings wäre es sehr wünschenswert vernetzte aliphatische Polyketone zu erhalten, da sich diese u.a. durch verbesserte mechanische Eigenschaften sowie eine verbesserte Wärmeformbeständigkeit, ein reduziertes Kriechverhalten und eine erhöhte Chemikalienbeständigkeit auszeichnen würden. However, it would be very desirable to obtain crosslinked aliphatic polyketones, as these would be characterized, among other things, by improved mechanical properties as well as improved heat resistance, reduced creep behavior and increased chemical resistance.
Da außerdem flüchtige Diamine bei hohen Temperaturen mit erheblichen Gefährdungen für den Anwender und einer hohen Umweltbelastung einhergehen, wäre weiterhin wünschenswert, das oben beschriebene Verfahren und die darin verwendeten Reagentien so zu gestalten, dass keine Gefährdung von Anwendern und Umwelt einhergeht. Since volatile diamines are also associated with considerable hazards for the user and high environmental pollution at high temperatures, it would also be desirable to design the above-described method and the reagents used therein in such a way that there is no risk to users or the environment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Formkörper bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile überwinden. The invention is based on the object of providing methods and moldings which overcome the disadvantages described above.
So sollen Werkstoffe auf Basis von aliphatischem Polyketon (PK) bereitgestellt werden, die eine verbesserte Temperaturbeständigkeit, geringere Brennbarkeit und bei hohen Temperaturen höhere Steifigkeit (Modul) aufweisen. Außerdem sollen sie eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien sowie eine geringe Kriechneigung aufweisen. The aim is to provide materials based on aliphatic polyketone (PK) that have improved temperature resistance, lower flammability and higher rigidity (module) at high temperatures. In addition, they should have good resistance to chemicals and a low tendency to creep.
Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Formkörper bereitzustellen, die Materialien mit einer verbesserten Stabilität aufweisen, die aber dennoch gut verarbeitbar sind. Die Materialien sollen dabei auf einfache Weise effizient und kostengünstig herstellbar und insbesondere thermoplastisch verarbeitbar sein. Dabei sollen nicht effiziente Verfahren, wie z.B. Fleißpressen, vermieden werden können. In particular, the invention is based on the object of providing moldings which have materials with improved stability, but which are nevertheless easy to process. The materials should be able to be produced efficiently and inexpensively in a simple manner and should in particular be thermoplastic be processable. In doing so, it should be possible to avoid inefficient processes such as industrial presses.
Die Verfahren sollen auch möglichst umweltschonend und ohne Gefährdung der Anwender durchführbar sein. The processes should also be as environmentally friendly as possible and feasible without endangering the user.
Überraschenderweise wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch Verfahren, Formkörper und Dichtungsartikel, wobei ein Polyketon einer Vernetzung mit einer speziellen Diaminquelle unter Ausbildung von Imingruppen vernetzt wird. Dabei kann zunächst eine plastifizierte Mischung aus Polyketon und Diaminquelle einem Formgebungsverfahren zur Fierstellung eines Formkörpers unterzogen werden. Anschließend kann dann der Formkörper einer Vernetzung unterzogen werden. Surprisingly, the object on which the invention is based is achieved by methods, molded bodies and sealing articles, a crosslinking polyketone being crosslinked with a special diamine source with the formation of imine groups. In this case, a plasticized mixture of polyketone and diamine source can first be subjected to a shaping process to produce a molded body. The shaped body can then be subjected to crosslinking.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein Formkörper, umfassend eine Matrix aus der Vernetzung eines aliphatischen Polyketons mit wenigstens einer Diaminquelle als Vernetzer unter Ausbildung von Imingruppen, wobei die Diaminquelle ausgewählt ist unter A first object of the invention is a shaped body comprising a matrix from the crosslinking of an aliphatic polyketone with at least one diamine source as crosslinker with the formation of imine groups, the diamine source being selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formeln (I),Diamine compounds selected from compounds of the formulas (I),
(II) und (III) wobei R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff,(II) and (III) where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen,
Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, Halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the Aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6- Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Rc ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl,R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
- Oligo/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppe aufweisen, - oligo / polymers which have at least two amide groups,
- gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre- Saturated, alicyclic compounds, the at least two primary
Amingruppen aufweisen, Oligo/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Have amine groups, oligo / polymers that contain these incorporated and
- Mischungen davon. - Mixtures of these.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers, umfassend die Schritte i) Bereitstellen einer Mischung, enthaltend wenigstens ein aliphatisches Polyketon und wenigstens einen Vernetzer, ii) Herstellen eines Formkörpers aus der in Schritt i) erhaltenen Mischung, und iii) Thermisches Behandeln des Formkörpers bei einer Temperatur, bei der das aliphatische Polyketon vernetzt wird, und wobei der Vernetzer ausgewählt ist unter Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, The invention further provides a method for producing a molded body, comprising the steps i) providing a mixture containing at least one aliphatic polyketone and at least one crosslinker, ii) producing a molded body from the mixture obtained in step i), and iii) thermal Treating the shaped body at a temperature at which the aliphatic polyketone is crosslinked, and wherein the crosslinker is selected from Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formeln (I), (II) und (III) wobei Diamine compounds, selected from compounds of the formulas (I), (II) and (III) in which
R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl , C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen,X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6-Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und C1- C4-Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Rc ist ausgewählt unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Oligo/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppe aufweisen, gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, Oligo/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Oligo / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, oligo / polymers which contain these incorporated and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
Gegenstand der Erfindung sind auch die nach diesem Verfahren erhaltenen Formkörper. The invention also relates to the moldings obtained by this process.
Ein weiterer Gegenstand sind Polymermischungen, enthaltend wenigstens ein Polyketon (PK) und wenigstens einen Vernetzer, ausgewählt unter Another subject matter is polymer mixtures containing at least one polyketone (PK) and at least one crosslinker selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formel (I), (II) und (III), wobei Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical, Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III), in which
R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterR 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl , C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b , R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from
Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, Hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and Alkynyl group unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6- Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Rc ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl, R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
Oligo/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppen aufweisen, gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, und Oligo/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Mischungen davon. Oligo / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, and oligo / polymers which contain these incorporated and mixtures thereof.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Formkörpers wie zuvor und im Folgenden definiert, oder erhältlich durch ein Verfahren, wie zuvor und im Folgenden definiert, in den Bereichen Automobil, Schiffahrt, Luft- und Raumfahrt, Schienenfahrzeuge, Öl- und Gasindustrie, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie und Medizintechnik, insbesondere als Dichtungsartikel, Anlaufscheiben, Back-up-Ringe, Ventile, Konnektoren, Isolatoren, Schnapphaken, Lager, Buchsen, Folien, Pulver, Beschichtungen, Fasern, Dicht- und O-Ringe, Rohre und Leitungen, Kabel, Umhüllungen und Ummantelungen sowie Gehäuse einer elektrischen oder chemischen Anwendung, die aus einem erfindungsgemäßen oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Formkörper bestehen oder einen solchen Formkörper enthalten. Another object of the invention is the use of a shaped body as defined above and below, or obtainable by a method as defined above and below, in the fields of automobiles, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food - and packaging industry and medical technology, in particular as sealing articles, thrust washers, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap hooks, bearings, sockets, foils, powders, coatings, fibers, sealing and O-rings, pipes and lines, cables , Casings and casings and housings for an electrical or chemical application that consists of a molded articles according to the invention or obtained by the process according to the invention exist or contain such a molded article.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Im Folgenden werden die Begriffe "Vernetzer" und "Diaminquelle" synonym verwendet. In the following, the terms “crosslinker” and “diamine source” are used synonymously.
Der erfindungsgemäße Formkörper sowie das erfindungsgemäße Verfahren haben folgende Vorteile: The molded body according to the invention and the method according to the invention have the following advantages:
Potentiell umweit- und gesundheitsschädliche Substanzen, wie z.B. flüchtige aromatische Amine, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden. Substances that are potentially harmful to the environment and health, such as volatile aromatic amines, are avoided in the method according to the invention.
Die erfindungsgemäß verwendeten vernetzten Polyketone und die erfindungsgemäßen Formkörper zeichnen sich durch eine erhöhte Temperaturbeständigkeit und eine höhere maximale Einsatztemperatur als unvernetzte PK aus. The crosslinked polyketones used according to the invention and the moldings according to the invention are distinguished by an increased temperature resistance and a higher maximum operating temperature than uncrosslinked PC.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch geringe Kosten aus. Die erfindungsgemäß eingesetzten Diaminquellen sind kommerziell verfügbare Grundstoffe mit in der Regel geringen Gestehungskosten.The method according to the invention is characterized by low costs. The diamine sources used according to the invention are commercially available raw materials with generally low production costs.
Die Polyamide können als Quelle für niedermolekulare Polyamide und Diamine dienen. Je nach Reaktionsbedingungen läßt sich regeln, welche Vernetzerkomponente aus den Polyamiden gebildet wird. Durch den Einsatz von Polyamiden als Diaminquelle können somit auch PKs mit niedrig siedenden aliphatischen Diaminen vernetzt werden, die sich ansonsten aus verfahrenstechnischen / sicherheitstechnischen / umweltechnischen Gründen nicht umsetzen lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist technisch einfach durchführbar, da lediglich zwei Komponenten (bevorzugt zwei Granulate) gefördert und vermischt werden müssen. The polyamides can serve as a source of low molecular weight polyamides and diamines. Depending on the reaction conditions, it is possible to regulate which crosslinking component is formed from the polyamides. By using polyamides as a source of diamine, PKs can also be crosslinked with low-boiling aliphatic diamines which otherwise cannot be implemented for procedural / safety / environmental reasons. The process according to the invention can be carried out in a technically simple manner, since only two components (preferably two granulates) have to be conveyed and mixed.
Die erfindungsgemäßen Formkörper haben gute tribologische Eigenschaften, insbesondere ein sehr gutes Abriebverhalten. Sie eignen sich für Werkstoffe zum Einsatz unter abrasiven Verschleißbedingungen, z.B. als Dichtungen und Gleitlagermaterialien in Fördereinrichtungen für aggressive und abrasive Medien. The moldings according to the invention have good tribological properties, in particular very good abrasion behavior. They are suitable for materials for use under abrasive wear conditions, e.g. as seals and plain bearing materials in conveyor systems for aggressive and abrasive media.
Der erfindungsgemäße Formkörper zeigt eine geringere Quellung. Aufgrund der eingesetzten lange etablierten Komponenten ist eine Reach-Anmeldung für die Polymere nicht notwendig. The molding according to the invention shows less swelling. Due to the long established components used, a reach registration is not necessary for the polymers.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachhaltig. Die nicht vernetzten Reststoffe können gut und einfach rezykliert werden und müssen nicht der Entsorgung zugeführt werden. The method according to the invention is sustainable. The non-crosslinked residues can be easily and easily recycled and do not have to be disposed of.
Polyketon Polyketone
Als Polymerkomponente können grundsätzlich beliebige aliphatische Polyketone eingesetzt werden. Erfindungsgemäß sind aliphatische Polyketone (PK) linear aufgebaute Polymere, die aus Kohlenmonoxid und a-Olefinen hergestellt werden, wobei die Anordnung der monomeren Einheiten in der polymeren Kette, vorzugsweise streng, alternierend erfolgt. Das aliphatische Polyketon unterscheidet sich von Polyaryletherketonen (PAEK), wie Polyetheretherketonen (PEEK) darin, dass es keine aromatischen Ringe und keine Ethergruppen enthält. Erfindungsgemäß bevorzugte PK sind Polyketon- Terpolymere. Diese Polyketon-Terpolymere bestehen aus Kohlenmonoxid, Ethylen und bevorzugt geringen Mengen Propylen. In principle, any aliphatic polyketones can be used as the polymer component. According to the invention, aliphatic polyketones (PK) are linear polymers which are produced from carbon monoxide and α-olefins, the arrangement of the monomeric units in the polymeric chain, preferably strictly, alternating. The aliphatic polyketone differs from polyaryletherketones (PAEK), such as polyetheretherketones (PEEK), in that it does not contain any aromatic rings or ether groups. PC preferred according to the invention are polyketone terpolymers. These polyketone terpolymers consist of carbon monoxide, ethylene and preferably small amounts of propylene.
C H , Erfindungsgemäß weisen die aliphatische Polyketone lineare Polymerketten auf, bestehend aus alternierenden Alkyleneinheiten und Ketogruppen. Die Alkyleneinheiten umfassen vorzugsweise Ethyleneinheiten als Hauptkomponente, besonders bevorzugt Ethyleneinheiten als Hauptkomponente kombiniert mit 1 -Methylethyleneinheiten. Die aliphatischen Polyketone können sich in ihrem durchschnittlichen Molekulargewicht sowie dem Verhältnis der zur Herstellung eingesetzten Edukte Kohlenmonoxid, Ethylen sowie eines weiteren Alkens, beispielsweise Propylen oder 1- bzw. 2- Butylen unterscheiden. Die aliphatischen Polyketone weisen Ketogruppen auf, die unter Ausbildung von Iminbindungen verbunden werden können. Erfindungsgemäß können auch Gemische verschiedener aliphatischer Polyketone, die sich beispielsweise in ihrem Molekulargewicht oder ihrer Zusammensetzung unterscheiden, eingesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, ein einziges PK einzusetzen, weil dadurch eine höhere Kristallinität und damit verbundene Temperaturstabilität erreicht werden kann. CH, According to the invention, the aliphatic polyketones have linear polymer chains consisting of alternating alkylene units and keto groups. The alkylene units preferably comprise ethylene units as the main component, particularly preferably ethylene units as the main component combined with 1-methylethylene units. The aliphatic polyketones can differ in their average molecular weight and in the ratio of the starting materials used for the preparation, carbon monoxide, ethylene and a further alkene, for example propylene or 1- or 2-butylene. The aliphatic polyketones have keto groups which can be linked to form imine bonds. According to the invention, it is also possible to use mixtures of different aliphatic polyketones which differ, for example, in terms of their molecular weight or their composition. However, it is preferred to use a single PK because this allows a higher crystallinity and the associated temperature stability to be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das aliphatische Polyketon ein durchschnittliches mittleres Molgewicht Mn (Zahlenmittel) im Bereich von 60000 g/mol bis 100000 g/mol bzw.ein durchschnittliches mittleres Molgewicht Mw (Massenmittel) im Bereich von 132000 g/mol bis 320000 g/mol (ermittelt durch GPC-Messungen). Die Polydispersität der aliphatischen Polyketone liegt bevorzugt zwischen 2.2 und 3.2. Die aliphatischen Polyketone weisen bevorzugt weiterhin einen Glasübergangspunkt von 10 bis 14 °C, einen Schmelzpunkt von 218 bis 226 °C und/oder eine Rekristallisationstemperatur von 170 bis 182 °C auf (ermittelt durch DSC, DIN EN ISO 11357-1 bis 3, 20°C/min Aufheizrate). Es wurde gefunden, dass PK, das erfindungsgemäß vernetzt wird, besonders vorteilhafte Eigenschaften insbesondere verbesserte mechanische und chemische Eigenschaften aufweist. Bevorzugt weist das aliphatische Polyketon (PK) bei 240°C einen Schmelzflussindex (MFR) im Bereich von 2 cm3/10 min bis 200 cm3/10 min, insbesondere von 6 cm3/10 min bis 60 cm3/10 min auf. Die Messung erfolgt gemäß DIN ISO 1133, wobei das Material bei 240°C geschmolzen und mit einem 2,16 kg Stempel belastet wird, wonach die Fließfähigkeit bestimmt wird. Ein Beispiel für besonders geeignetes aliphatisches Polyketon ist beispielsweise M330A von Flyosung. Der Schmelzflussindex korreliert im Allgemeinen mit dem Molekulargewicht der Polymerketten. Es wurde gefunden, dass ein solcher Schmelzflussindex vorteilhaft ist, weil erfindungsgemäß sowohl eine gute thermoplastische Verarbeitbarkeit und Mischbarkeit erreicht werden, als auch ein homogenes Produkt mit hoher Stabilität, und dabei insbesondere hoher Steifigkeit, erhalten werden kann. In a preferred embodiment, the aliphatic polyketone has an average average molecular weight M n (number average) in the range from 60,000 g / mol to 100,000 g / mol or an average average molecular weight Mw (mass average) in the range from 132,000 g / mol to 320,000 g / mol (determined by GPC measurements). The polydispersity of the aliphatic polyketones is preferably between 2.2 and 3.2. The aliphatic polyketones preferably also have a glass transition point of 10 to 14 ° C., a melting point of 218 to 226 ° C. and / or a recrystallization temperature of 170 to 182 ° C. (determined by DSC, DIN EN ISO 11357-1 to 3, 20 ° C / min heating rate). It has been found that PC, which is crosslinked according to the invention, has particularly advantageous properties, in particular improved mechanical and chemical properties. Preferably, the aliphatic polyketone (PK) at 240 ° C a melt flow index (MFR) in the range of 2 cm 3/10 min to 200 cm 3/10 min, in particular of 6 cm 3/10 min to 60 cm 3/10 min . The measurement is carried out in accordance with DIN ISO 1133, the material being melted at 240 ° C. and loaded with a 2.16 kg punch, after which the flowability is determined. An example of a particularly suitable aliphatic polyketone is, for example, M330A from Flyosung. The melt flow index generally correlates with the molecular weight of the polymer chains. It has been found that such a melt flow index is advantageous because, according to the invention, both good thermoplastic processability and miscibility can be achieved and a homogeneous product with high stability, and in particular high rigidity, can be obtained.
Geeignete PK sind kommerziell erhältlich z.B. M230A (MFR = 150 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg), M330A (MFR = 60 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg), M340A (MFR = 60 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg), M630A (MFR = 6 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg) und M640A (MFR = 6 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg) von der Hyosung Corporation Co., Ltd. sowie AKROTEK® PK-VM (MFR = 60 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg), AKROTEK® PK-HM (MFR = 6 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg) und AKROTEK® PK-XM (MFR = 2 g/10 min bei 240 °C und 2.16 kg) von der AKRO-PLASTIC GmbH. Suitable PK are commercially available, e.g. M230A (MFR = 150 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg), M330A (MFR = 60 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg), M340A (MFR = 60 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg), M630A (MFR = 6 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg) and M640A (MFR = 6 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg) from Hyosung Corporation Co ., Ltd. as well as AKROTEK® PK-VM (MFR = 60 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg), AKROTEK® PK-HM (MFR = 6 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg) and AKROTEK® PK-XM (MFR = 2 g / 10 min at 240 ° C and 2.16 kg) from AKRO-PLASTIC GmbH.
Besonders ist es dabei bevorzugt, ein solches PK mit einem wie oben genannten Schmelzflussindex und den Vernetzer in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-% sein, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an PK und Vernetzer, einzusetzen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anteil des Vernetzers 0,1 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 0,4 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an PK und Vernetzer, einzusetzen. Bei einem solchen Verhältnis und Eigenschaften der Ausgangsmaterialien ist eine besonders gute Verarbeitbarkeit der Produkte erreichbar. Insbesondere ist die Steifigkeit besonders hoch, die durch einen hohen Zugmodul gekennzeichnet ist. Weiterhin kann ein solches PK bei einer Temperatur verarbeitet werden, die noch ein thermoplastisches Mischen mit dem Vernetzer erlaubt, ohne dass während der Bereitstellung des Mischens (= Schritt i)) die Vernetzungsreaktion zu schnell voranschreitet. Dadurch wird eine plastifizierte Masse erhalten, die sehr gut in einen Formungsprozeß zur Herstellung eines Formkörpers (= Schritt ii)) einsetzen läßt. Die so erhaltenen Formkörper können anschließend einer thermoplastischen Behandlung unterzogen werden (= Schritt iii), bei der durch Vernetzung des PKs die endgültigen Materialeigenschaften erzielt werden. It is particularly preferred to have such a PK with a melt flow index as mentioned above and the crosslinker in an amount of 0.05% by weight to 15% by weight, in particular 0.1% by weight to 5% by weight. %, based on the total amount of PK and crosslinker to be used. In a preferred embodiment, the proportion of the crosslinker is 0.1 to 1.5% by weight, in particular 0.4 to 1.0% by weight, based on the total amount of PC and crosslinker. With such a ratio and properties of the starting materials, the products are particularly easy to process accessible. In particular, the rigidity is particularly high, which is characterized by a high tensile modulus. Furthermore, such a PC can be processed at a temperature which still allows thermoplastic mixing with the crosslinker without the crosslinking reaction proceeding too quickly during the preparation of the mixing (= step i)). This gives a plasticized mass which can be used very well in a molding process for producing a molded body (= step ii)). The moldings obtained in this way can then be subjected to a thermoplastic treatment (= step iii), in which the final material properties are achieved by crosslinking the PC.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Formkörper ein Formkörper auf Basis von PK. Dabei bedeutet "auf Basis von PK", dass das PK die wesentliche strukturgebende Polymerkomponente des Formkörpers ist. In einer Ausführungsform ist bevorzugt, dass das PK die einzige Polymerkomponente des Formkörpers ist. In einerweiteren Ausführungsform liegt das PK im Gemisch mit weiteren Polymeren, insbesondere thermoplastischen Polymeren, vor. Bevorzugte weitere Polymere sind u.a. thermoplastische Polyurethane (TPU) sowie andere thermoplastische Elastomere, Polyester, flüssigkristalline Polyester (LCP), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) und Polycarbonat (PC). Bevorzugte Masseverhältnisse zwischen PK und den weiteren Polymeren, insbesondere thermoplastischen weiteren Polymeren sind dabei 1:1 bis 100:1, vorzugsweise 5:1 bis 100:1, besonders bevorzugt 10:1 bis 100:1. Ferner kann der Formkörper Füllstoffe wie beispielsweise Fasern und/oder übliche Additive enthalten, wie Verarbeitungshilfen, und/oder funktionale Komponenten. Das vernetzte PK bildet dabei eine Matrix, in der gegebenenfalls vorhandene Additive gleichmäßig verteilt sind. Vernetzer According to the invention, the shaped body is preferably a shaped body based on PK. "On the basis of PC" means that the PC is the essential structure-giving polymer component of the molding. In one embodiment it is preferred that the PC is the only polymer component of the molded body. In a further embodiment, the PK is present as a mixture with other polymers, in particular thermoplastic polymers. Preferred further polymers include thermoplastic polyurethanes (TPU) and other thermoplastic elastomers, polyesters, liquid crystalline polyesters (LCP), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) and polycarbonate (PC). Preferred mass ratios between PK and the further polymers, in particular thermoplastic further polymers, are 1: 1 to 100: 1, preferably 5: 1 to 100: 1, particularly preferably 10: 1 to 100: 1. Furthermore, the shaped body can contain fillers such as fibers and / or customary additives such as processing aids and / or functional components. The cross-linked PC forms a matrix in which any additives that may be present are evenly distributed. Crosslinker
Bevorzugt enthält der wenigstens eine Vernetzer wenigstens 80 Gew.-%, insbesondere wenigstens 90 Gew.-%, im Speziellen wenigstens 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vernetzers, eine Diaminquelle, die ausgewählt ist unter The at least one crosslinker preferably contains at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, in particular at least 99% by weight, based on the total weight of the crosslinker, of a diamine source selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formel (I), (II) und (III), Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III),
Oligo-/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppen aufweisen, gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, Oligo-/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Oligo- / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, oligo- / polymers which contain these incorporated and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der wenigstens eine Vernetzer wenigstens 80 Gew.-%, insbesondere wenigstens 90 Gew.-%, im Speziellen wenigstens 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vernetzers, eine Diaminquelle, die ausgewählt ist unter Oligo/-Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppe aufweisen, gesättigten, alicyclischen Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, Oligo-/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Mischungen davon. In a preferred embodiment, the at least one crosslinker contains at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, in particular at least 99% by weight, based on the total weight of the crosslinker, of a diamine source selected from oligo / - Polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, oligomers / polymers which contain these incorporated and mixtures thereof.
Die Menge des Vernetzers wird im Hinblick auf den gewünschten Vernetzungsgrad eingestellt. Bevorzugt beträgt der Anteil des Vernetzers 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an aliphatischem Polyketon und Vernetzer. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anteil des Vernetzers 0,1 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 0,4 bis 1,0 Gew.-%. Es wurde gefunden, dass die Stabilität des Produktes mit einem solchen Vernetzeranteil besonders vorteilhaft sein kann. The amount of crosslinker is adjusted with a view to the desired degree of crosslinking. The proportion of the crosslinking agent is preferably 0.05% by weight to 15% by weight, in particular 0.1% by weight to 5% by weight, based on the total amount of aliphatic polyketone and crosslinking agent. In a In a preferred embodiment, the proportion of the crosslinker is 0.1 to 1.5% by weight, in particular 0.4 to 1.0% by weight. It has been found that the stability of the product with such a crosslinker content can be particularly advantageous.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vernetzer einen Siedepunkt bei 1013 mbar auf, der wenigstens 300°C, insbesondere wenigstens 350°C, in einer speziellen Ausführung wenigstens 400°C, beträgt. Dies ist vorteilhaft, weil solche Vernetzer bei den erforderlichen hohen Verarbeitungstemperaturen nur einen relativ geringen Dampfdruck aufweisen. Bevorzugt liegt der Siedepunkt des Vernetzers bei 1013 mbar in einem Bereich von 300°C bis 500°C, insbesondere in einem Bereich von 350°C bis 500°C. Der Schmelzpunkt des Vernetzers liegt vorteilhafterweise unterhalb des Schmelzpunktes des aliphatischen Polyketons (PK). Dadurch wird eine gute Verarbeitbarkeit und eine geringe Gefährdung der Anwender erreicht. In a preferred embodiment, the crosslinker has a boiling point of 1013 mbar, which is at least 300 ° C., in particular at least 350 ° C., in a special embodiment at least 400 ° C. This is advantageous because such crosslinkers only have a relatively low vapor pressure at the required high processing temperatures. The boiling point of the crosslinker is preferably 1013 mbar in a range from 300.degree. C. to 500.degree. C., in particular in a range from 350.degree. C. to 500.degree. The melting point of the crosslinker is advantageously below the melting point of the aliphatic polyketone (PK). This results in good processability and low risk to the user.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die als Vernetzer eingesetzte Diaminquelle ein Oligo-/Polymer, das wenigstens zwei Amidgruppen aufweist. In a preferred embodiment, the diamine source used as a crosslinker is an oligo / polymer which has at least two amide groups.
Im Folgenden wird der Begriff Polyamid synonym zu einen Oligo-/Polymer, das wenigstens zwei Amidgruppe aufweist, verwendet. In the following, the term polyamide is used synonymously with an oligo / polymer which has at least two amide groups.
Sofern im Folgenden die Polyamide als Vernetzer bezeichnet werden, umfasst dieser Begriff auch die während der Umsetzung in dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Produkte mit niedrigerem Molekulargewicht (z.B. aus einer hydrolytischen Spaltung von Amidgruppen unter Bildung von zur Reaktion mit den Ketogruppen des PK befähigten Amingruppen) soweit diese zur Vernetzung der PK befähigt sind. Insoweit können als Vernetzer sowohl die zum Bereitstellen der Mischung aus PK und Vernetzer eingesetzen Polyamide als auch beliebige amingruppenhaltige Oligomere und Diaminmonomere daraus dienen. Unter der Bezeichnung Polyamide werden im Folgenden Homo- und Copolyamide zusammengefasst. Zur Bezeichnung der Polyamide werden im Rahmen der Erfindung zum Teil fachübliche Kurzzeichen verwendet, die aus den Buchstaben PA sowie darauf folgenden Zahlen und Buchstaben bestehen. Einige dieser Kurzzeichen sind in der DIN EN ISO 1043-1 definiert. Polyamide, die sich von Aminocarbonsäuren des Typs H2N-(CH2)z-COOH oder den entsprechenden Lactamen ableiten lassen, werden als PA Z gekennzeichnet, wobei Z die Anzahl der Kohlenstoffatome im Monomer bezeichnet. So steht z.Insofar as the polyamides are referred to below as crosslinkers, this term also includes the lower molecular weight products formed during the reaction in the process according to the invention (e.g. from hydrolytic cleavage of amide groups with the formation of amine groups capable of reacting with the keto groups of the PK) to the extent that these are capable of networking the PK. To this extent, both the polyamides used to provide the mixture of PC and crosslinker and any oligomers and diamine monomers thereof containing amine groups can serve as crosslinkers. The term polyamides is used below to summarize homo- and copolyamides. In the context of the invention, to designate the polyamides, some customary abbreviations are used, which consist of the letters PA and the numbers and letters that follow. Some of these abbreviations are defined in DIN EN ISO 1043-1. Polyamides which can be derived from aminocarboxylic acids of the type H2N- (CH2) z-COOH or the corresponding lactams are identified as PA Z, where Z denotes the number of carbon atoms in the monomer. So stands z.
B. PA 6 für das Polymere aus e-Caprolactam bzw. der e-Aminocapronsäure. Polyamide, die sich von Diaminen und Dicarbonsäuren der Typen H2N-(CH2)x- NH2 und HOOC-(CH2)y-COOH ableiten lassen, werden als PA xy gekennzeichnet, wobei x die Anzahl der Kohlenstoffatome im Diamin und y die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Dicarbonsäure bezeichnet. Zur Bezeichnung von Copolyamiden werden die Komponenten in der Reihenfolge ihrer Mengenanteile, durch Schrägstriche getrennt, aufgeführt. So ist z. B. PA 66/610 das Copolyamid aus Hexamethylendiamin, Adipinsäure und Sebacinsäure. Für die erfindungsgemäß eingesetzten Monomere mit einer aromatischen oder cycloaliphatischen Gruppe werden folgende Buchstabenkürzel verwendet: T = Terephthalsäure, I = Isophthalsäure, MXDA = m-Xylylendiamin, IPDA = Isophorondiamin, PACM = 4,4'- Methylenbis(cyclohexylamin), MACM = 2,2'-Dimethyl-4,4'-methylenbis- (cyclohexylamin). B. PA 6 for the polymer of e-caprolactam or e-aminocaproic acid. Polyamides derived from diamines and dicarboxylic acids of the types H2N- (CH2) x- NH2 and HOOC- (CH2) y -COOH are identified as PA xy, where x is the number of carbon atoms in the diamine and y is the number of carbon atoms referred to in the dicarboxylic acid. To designate copolyamides, the components are listed in the order of their proportions, separated by slashes. So is z. B. PA 66/610 the copolyamide of hexamethylenediamine, adipic acid and sebacic acid. The following abbreviations are used for the monomers used according to the invention with an aromatic or cycloaliphatic group: T = terephthalic acid, I = isophthalic acid, MXDA = m-xylylenediamine, IPDA = isophoronediamine, PACM = 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), MACM = 2, 2'-dimethyl-4,4'-methylenebis (cyclohexylamine).
Die Polyamide lassen sich durch die zu ihrer Herstellung eingesetzten Monomere beschreiben. Ein polyamidbildendes Polymer ist ein zur Polyamidbildung geeignetes Monor. The polyamides can be described by the monomers used for their production. A polyamide-forming polymer is a monor suitable for polyamide formation.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Vernetzer ein Polymer ist, das wenigstens zwei Amidgruppen aufweisen, wobei das Polymer polyamidbildende Monomere in einpolymerisierter Form, die ausgewählt sind unter In a preferred embodiment, the crosslinker contains a polymer which has at least two amide groups, the polymer polyamide-forming monomers in copolymerized form, which are selected from
A) unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren und Derivaten von unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren, A) unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids and derivatives of unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids,
B) unsubstituierten oder substituierten aromatischen Diaminen, B) unsubstituted or substituted aromatic diamines,
C) aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, C) aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids,
D) aliphatischen oder cycloaliphatischen Diaminen, D) aliphatic or cycloaliphatic diamines,
E) Monocarbonsäuren, E) monocarboxylic acids,
F) Monoaminen, F) monoamines,
G) mindestens dreiwertigen Aminen, G) at least trivalent amines,
Fl) Lactamen, Fl) lactams,
I) w -Aminosäuren, und I) w amino acids, and
K) von A) bis I) verschiedenen, damit cokondensierbaren Verbindungen, und Mischungen davon. K) from A) to I) different compounds cocondensable therewith, and mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Vernetzer Polyamide, vorzugsweise mit einem Schmelzpunkt von höchstens 260 °C, eingesetzt. Insbesondere werden aliphatische Polyamide eingesetzt. Flierzu gilt die Maßgabe, dass mindestens eine der Komponenten A) oder B) und mindestens eine der Komponenten C) oder D) vorhanden sein muss. In einer speziellen Ausführungsform gilt die Maßgabe, dass mindestens eine Komponente A) und mindestens eine Komponente D) vorhanden sein muss. In a preferred embodiment of the invention, polyamides, preferably with a melting point of at most 260 ° C., are used as crosslinking agents. In particular, aliphatic polyamides are used. In addition, the stipulation applies that at least one of the components A) or B) and at least one of the components C) or D) must be present. In a special embodiment, the proviso applies that at least one component A) and at least one component D) must be present.
Die aromatischen Dicarbonsäuren A) sind bevorzugt ausgewählt unter jeweils unsubstituierter oder substituierter Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäuren oder Diphenyldicarbonsäuren und den Derivaten und Mischungen der zuvor genannten aromatischen Dicarbonsäuren. Substituierte aromatische Dicarbonsäuren A) weisen vorzugsweise wenigstens einen Ci-C4-Alkylrest auf. Besonders bevorzugt weisen substituierte aromatische Dicarbonsäuren A) einen oder zwei C1-C4- Alkylreste auf. Diese sind vorzugsweise ausgewählt unter Methyl, Ethyl, n- Propyl, Isopropyl, n-Butyl, iso-Butyl, sek-Butyl und tert-Butyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl und n-Butyl, ganz besonders bevorzugt Methyl und Ethyl und insbesondere Methyl. Substituierte aromatische Dicarbonsäuren A) können auch weitere funktionelle Gruppen tragen, welche die Amidierung nicht stören, wie beispielsweise 5-Sulfoisophthalsäure, ihre Salze und Derivate. Hierunter ist das Natriumsalz des 5-Sulfoisophthalsäuredimethylesters bevorzugt. Bevorzugt ist die aromatische Dicarbonsäure A) ausgewählt unter unsubstituierter Terephthalsäure, unsubstituierter Isophthalsäure, unsubstituierten Naphthalindicarbonsäuren, 2-Chloroterephthalsäure, 2- Methylterephthalsäure, 5-Methylisophthalsäure und 5-Sulfoisophthalsäure. Besonders bevorzugt wird als aromatische Dicarbonsäure A) Terephthalsäure, Isophthalsäure oder ein Gemisch aus Terephthalsäure und Isophthalsäure eingesetzt. The aromatic dicarboxylic acids A) are preferably selected from unsubstituted or substituted phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acids or diphenyldicarboxylic acids and the derivatives and mixtures of the aforementioned aromatic dicarboxylic acids. Substituted aromatic dicarboxylic acids A) have preferably at least one Ci-C4-alkyl radical. Substituted aromatic dicarboxylic acids A) particularly preferably have one or two C1-C4-alkyl radicals. These are preferably selected from methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl, particularly preferably methyl, ethyl and n-butyl, very particularly preferably methyl and ethyl and especially methyl . Substituted aromatic dicarboxylic acids A) can also carry further functional groups which do not interfere with the amidation, such as, for example, 5-sulfoisophthalic acid, its salts and derivatives. Of these, the sodium salt of dimethyl 5-sulfoisophthalate is preferred. The aromatic dicarboxylic acid A) is preferably selected from unsubstituted terephthalic acid, unsubstituted isophthalic acid, unsubstituted naphthalenedicarboxylic acids, 2-chloroterephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 5-methylisophthalic acid and 5-sulfoisophthalic acid. The aromatic dicarboxylic acid A) used is particularly preferably terephthalic acid, isophthalic acid or a mixture of terephthalic acid and isophthalic acid.
Die aromatischen Diamine B) sind bevorzugt ausgewählt unter Bis-(4-amino- phenyl)-methan, 3-Methylbenzidin, 2,2-Bis-(4-aminophenyl)-propan, 1,1 -Bis-(4- aminophenyl)-cyclohexan, 1 ,2-Diaminobenzol, 1 ,4-Diaminobenzol, 1,4- Diaminonaphthalin, 1,5-Diaminonaphthalin, 1 ,3-Diaminotoluol(e), m- Xylylendiamin, N,N'-Dimethyl-4,4'-biphenyl-diamin, Bis-(4-methyl-aminophenyl)- methan, 2,2-Bis-(4-methylaminophenyl)-propan oder Gemischen davon. Besonders bevorzugt wird als aromatisches Diamin m-Xylylendiamin eingesetzt. The aromatic diamines B) are preferably selected from bis (4-aminophenyl) methane, 3-methylbenzidine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4-aminophenyl) -cyclohexane, 1,2-diaminobenzene, 1,4-diaminobenzene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-diaminotoluene (s), m-xylylenediamine, N, N'-dimethyl-4,4 '-biphenyl-diamine, bis- (4-methyl-aminophenyl) -methane, 2,2-bis- (4-methylaminophenyl) -propane or mixtures thereof. The aromatic diamine used is particularly preferably m-xylylenediamine.
Die aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren C) sind vorzugsweise ausgewählt unter Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecan- 1,11 -dicarbonsäure, Dodecan-1,12-dicarbonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure, cis- und trans-Cyclohexan-1 ,2-dicarbonsäure, cis- und trans- Cyclohexan-1,3-dicarbonsäure, cis- und trans-Cyclohexan-1 ,4-dicarbonsäure, cis- und trans-Cyclopentan-1,2-dicarbonsäure, cis- und trans-Cyclopentan-1,3- dicarbonsäure und Mischungen davon. The aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids C) are preferably selected from oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecane-1,11-dicarboxylic acid, dodecane-1,12-dicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1 , 2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid and mixtures thereof.
Die aliphatischen oder cycloaliphatischen Diamine D) sind vorzugsweise ausgewählt unter Ethylendiamin, Propylendiamin, Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, 2-Methyl-1 ,8-octamethylendiamin, Decamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 2- Methylpentamethylendiamin, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4- Trimethylhexamethylendiamin, 5-Methylnonamethylendiamin, 2,4- Dimethyloctamethylendiamin, 5-Methylnonandiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)- methan, 3,3'-Dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethan und Mischungen davon. The aliphatic or cycloaliphatic diamines D) are preferably selected from ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 2-methyl-1,8-octamethylenediamine, decamethylenediamine, 2-methylenediamine, 2,2-methylenediamine, dodecamethylenediamine , 4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 2,4-dimethyloctamethylenediamine, 5-methylnonanediamine, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, 3,3'-dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethane and Mixtures thereof.
Besonders bevorzugt ist das Diamin D) ausgewählt unter Hexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, Decamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, Bis(4- aminocyclohexyl)-methan, 2,2-Bis(4-aminocyclohexyl)-propan, 1 ,3-Bis- (aminomethyl)-cyclohexan und 1 ,4-Bisaminomethylcyclohexan, 5-Amino-2,2,4- trimethyl-1 -cyclopentanmethylamin, 5-Amino-1 ,3,3- trimethylcyclohexanmethylamin (Isophorondiamin), 3,3'-Dimethyl-4,4'- Diaminodicyclohexylmethan, [3-(Aminomethyl)-2-bicyclo[2.2.1]heptanyl]- methanamin, aminierten Dimerfettsäuren und Mischungen davon. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die wässrige Lösung wenigstens ein Diamin D), das ausgewählt ist unter Hexamethylendiamin, Bis- (4-aminocyclohexyl)-methan (PACM), 3,3'-Dimethyl- 4,4'diaminodicyclohexylmethan (MACM), Isophorondiamin (IPDA) und Mischungen davon. Die Monocarbonsäuren E) dienen der Endverkappung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyamidoligomere. Geeignet sind grundsätzlich alle Monocarbonsäuren, die befähigt sind, unter den Reaktionsbedingungen der Polyamidkondensation mit zumindest einem Teil der zur Verfügung stehenden Aminogruppen zu reagieren. Geeignete Monocarbonsäuren E) sind aliphatische Monocarbonsäuren, alicyclische Monocarbonsäuren und aromatische Monocarbonsäuren. Dazu zählen Essigsäure, Propionsäure, n-, iso- oder tert. - Buttersäure, Valeriansäure, Trimethylessigsäure, Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Pivalinsäure, Cyclohexancarbonsäure, Benzoesäure, Methylbenzoesäuren, 1- Naphthalincarbonsäure, 2-Naphthalincarbonsäure, Phenylessigsäure, Ölsäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Linolensäure, Erucasäure, Fettsäuren aus Soja, Leinsamen, Ricinus und Sonnenblume, Acrylsäure, Methacrylsäure, tertiäre gesättigte Monocarbonsäuren (beispielsweise Versatic®-Säuren der Firma Royal Dutch Shell plc) und Mischungen davon. The diamine D) is particularly preferably selected from hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 1,3 -Bis- (aminomethyl) -cyclohexane and 1, 4-bisaminomethylcyclohexane, 5-amino-2,2,4- trimethyl-1 -cyclopentanemethylamine, 5-amino-1, 3,3- trimethylcyclohexanemethylamine (isophoronediamine), 3,3 '-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexyl methane, [3- (aminomethyl) -2-bicyclo [2.2.1] heptanyl] methanamine, aminated dimer fatty acids and mixtures thereof. In a preferred embodiment of the invention, the aqueous solution contains at least one diamine D), which is selected from hexamethylene diamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane (PACM), 3,3'-dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethane (MACM) , Isophoronediamine (IPDA), and mixtures thereof. The monocarboxylic acids E) serve to end-cap the polyamide oligomers used according to the invention. In principle, all monocarboxylic acids which are capable of reacting with at least some of the available amino groups under the reaction conditions of the polyamide condensation are suitable. Suitable monocarboxylic acids E) are aliphatic monocarboxylic acids, alicyclic monocarboxylic acids and aromatic monocarboxylic acids. These include acetic acid, propionic acid, n-, iso- or tert. - Butyric acid, valeric acid, trimethylacetic acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, cyclohexanecarboxylic acid, oleic acid, phenylbenzoic acid, 1-naphthalenic acid, phenyl-naphthoic acid, oleic acid, phenylbenzoic acid, oleic acid, naphthoic acid, naphthoic acid, pelargonic acid, caprylic acid, pelargonic acid, phenylbenzoic acid , Linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, fatty acids from soy, linseed, castor and sunflower, acrylic acid, methacrylic acid, tertiary saturated monocarboxylic acids (for example Versatic® acids from Royal Dutch Shell plc) and mixtures thereof.
Werden als Monocarbonsäuren E) ungesättigte Carbonsäuren oder deren Derivate eingesetzt, kann es sinnvoll sein, der wässrigen Lösung handelsübliche Polymerisationsinhibitoren zuzugeben. Besonders bevorzugt ist die Monocarbonsäure E) ausgewählt unter Essigsäure, Propionsäure, Benzoesäure und Mischungen davon. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die wässrige Lösung als Monocarbonsäure E) ausschließlich Essigsäure. In einerweiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die wässrige Lösung als Monocarbonsäure E) ausschließlich Propionsäure. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die wässrige Lösung als Monocarbonsäure E) ausschließlich Benzoesäure. Die Monoamine F) dienen dabei der Endverkappung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyamid-Oligomere. Geeignet sind grundsätzlich alle Monoamine, die befähigt sind, unter den Reaktionsbedingungen der Polyamidkondensation mit zumindest einem Teil der zur Verfügung stehenden Carbonsäuregruppen zu reagieren. Geeignete Monoamine F) sind aliphatische Monoamine, alicyclische Monoamine und aromatische Monoamine. Dazu zählen Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Flexylamin, Fleptylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin, Anilin, Toluidin, Diphenylamin, Naphthylamin und Mischungen davon. If unsaturated carboxylic acids or their derivatives are used as monocarboxylic acids E), it can be useful to add commercially available polymerization inhibitors to the aqueous solution. The monocarboxylic acid E) is particularly preferably selected from acetic acid, propionic acid, benzoic acid and mixtures thereof. In a very particularly preferred embodiment, the aqueous solution contains exclusively acetic acid as monocarboxylic acid E). In a further very particularly preferred embodiment, the aqueous solution contains exclusively propionic acid as monocarboxylic acid E). In a further very particularly preferred embodiment, the aqueous solution contains exclusively benzoic acid as monocarboxylic acid E). The monoamines F) serve to end-cap the polyamide oligomers used according to the invention. In principle, all monoamines which are capable of reacting with at least some of the available carboxylic acid groups under the reaction conditions of the polyamide condensation are suitable. Suitable monoamines F) are aliphatic monoamines, alicyclic monoamines and aromatic monoamines. These include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, flexylamine, fleptylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, aniline, toluidine, diphenylamine, naphthylamine, and mixtures thereof.
Geeignete mindestens dreiwertige Amine G) sind ausgewählt unter N'-(6- aminohexyl)hexan-1,6-diamin, N'-(12-aminododecyl)- dodecan-1 ,12-diamin, N'- (6-aminohexyl)dodecan-1,12-diamin, N'-[3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethyl- cyclohexyl]hexan-1,6-diamin, N'-[3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethyl- cyclohexyl]dodecan-1 ,12-diamin, N'-[(5-amino-1 ,3,3-trimethyl- cyclohexyl)methyl]hexan-1 ,6-diamin, N'-[(5-amino-1 ,3,3-trimethyl- cyclohexyl)methyl]dodecan-1 ,12-diamin, 3-[[[3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethyl- cyclohexyl]amino]methyl]-3,5,5-trimethyl-cyclohexanamin, 3-[[(5-amino-1 ,3,3- trimethyl-cyclohexyl)methylamino]methyl]-3,5,5-trimethyl-cyclohexanamin, 3- (Arninomethyl)-N-[3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethyl-cyclohexyl]-3,5,5-trimethyl- cyclohexanamin. Bevorzugt werden keine mindestens dreiwertigen Amine G) eingesetzt. Suitable at least trivalent amines G) are selected from N '- (6-aminohexyl) hexane-1,6-diamine, N' - (12-aminododecyl) - dodecane-1, 12-diamine, N'- (6-aminohexyl) dodecane-1,12-diamine, N '- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] hexane-1,6-diamine, N' - [3- (aminomethyl) -3.5, 5-trimethyl-cyclohexyl] dodecane-1, 12-diamine, N '- [(5-amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] hexane-1, 6-diamine, N' - [(5- amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] dodecane-1, 12-diamine, 3 - [[[3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] amino] methyl] -3, 5,5-trimethyl-cyclohexanamine, 3 - [[(5-amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methylamino] methyl] -3,5,5-trimethyl-cyclohexanamine, 3- (aminomethyl) -N- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] -3,5,5-trimethyl-cyclohexanamine. Preferably no at least trivalent amines G) are used.
Geeignete Lactame Fl) sind e-Caprolactam, 2-Piperidon (d-Valerolatam), 2- Pyrrolidon (g-Butyrolactam), Capryllactam, Önanthlactam, Lauryllactam und Mischungen davon. Suitable lactams F1) are e-caprolactam, 2-piperidone (d-valerolatam), 2-pyrrolidone (g-butyrolactam), capryllactam, enanthlactam, lauryllactam and mixtures thereof.
Geeignete w-Aminosäuren I) sind 6-Aminocapronsäure, 7-Aminoheptansäure,Suitable w-amino acids I) are 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid,
11-Aminoundecansäure, 12-Aminododecansäure und Mischungen davon. Geeignete von A) bis I) verschiedene, damit cokondensierbare Verbindungen K) sind wenigstens dreiwertige Carbonsäuren, Diaminocarbonsäuren, etc. Geeignete Verbindungen K) sind weiterhin 4-[(Z)-N-(6-Aminohexyl)-C-hydroxy- carbonimidoyl]benzoesäure, 3-[(Z)-N-(6-Aminohexyl)-C-hydroxy- carbonimidoyl]benzoesäure, (6Z)-6-(6-Aminohexylimino)-6-hydroxy- hexancarbonsäure, 4-[(Z)-N-[(5-Amino-1 ,3,3- trimethyl-cyclohexyl)methyl]-C- hydroxy-carbonimidoyl]benzoesäure, 3-[(Z)-N-[(5-Amino-1,3,3-trimethyl- cyclohexyl)methyl]-C-hydroxy-carbonimidoyl]benzoesäure, 4-[(Z)-N-[3- (Aminomethyl)-3,5,5-trimethyl-cyclohexyl]-C-hydroxy- carbonimidoyl]benzoesäure, 3-[(Z)-N-[3-(Aminomethyl)-3,5,5-trimethyl- cyclohexyl]-C-hydroxy-carbonimidoyl]- benzoesäure und Mischungen davon. 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and mixtures thereof. Suitable compounds K) different from A) to I) and thus cocondensable are at least trivalent carboxylic acids, diaminocarboxylic acids, etc. Suitable compounds K) are furthermore 4 - [(Z) -N- (6-aminohexyl) -C-hydroxycarbonimidoyl] benzoic acid, 3 - [(Z) -N- (6-aminohexyl) -C-hydroxycarbonimidoyl] benzoic acid, (6Z) -6- (6-aminohexylimino) -6-hydroxycarboxylic acid, 4 - [(Z) - N - [(5-Amino-1, 3,3-trimethyl-cyclohexyl) methyl] -C-hydroxy-carbonimidoyl] benzoic acid, 3 - [(Z) -N - [(5-amino-1,3,3- trimethyl-cyclohexyl) methyl] -C-hydroxy-carbonimidoyl] benzoic acid, 4 - [(Z) -N- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] -C-hydroxycarbonimidoyl] benzoic acid, 3 - [(Z) -N- [3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethyl-cyclohexyl] -C-hydroxy-carbonimidoyl] -benzoic acid and mixtures thereof.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Vernetzer, ausgewählt unter Polyamiden, deren Copolymeren und Gemischen davon eingesetzt, wobei der Vernetzer einen Schmelzbereich von 200 °C bis 250 °C, vorzugsweise einen Schmelzbereich von 220 °C bis 240 °C, insbesondere einen Schmelzbereich von 220 °C bis 230 °C, aufweist. In a further preferred embodiment of the invention, a crosslinker selected from polyamides, their copolymers and mixtures thereof is used, the crosslinker having a melting range from 200 ° C to 250 ° C, preferably a melting range from 220 ° C to 240 ° C, in particular a Melting range from 220 ° C to 230 ° C.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer ausgewählt unter einer gesättigten, alicyclischen Verbindung, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweist und Oligo-/Polymeren, die diese eingebaut enthalten. Geeignete Verbindungen sind solche, deren Siedepunkt größer als 300°C ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen diese Verbindungen im Schritt i) als Flüssigkeit vor. Sie können somit beim Schmelzmischen als internes Lösungsmittel dienen. Bevorzugt handelt es sich bei der gesättigten, alicyclischen Verbindung um ein aminisiertes Fettsäuredimer (Dimerfettsäure). In a further preferred embodiment, the at least one crosslinker is selected from a saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups and oligomers / polymers which contain these incorporated. Suitable compounds are those whose boiling point is greater than 300 ° C. In a preferred embodiment, these compounds are in the form of a liquid in step i). They can thus serve as an internal solvent in melt blending. The saturated, alicyclic compound is preferably an aminated fatty acid dimer (dimer fatty acid).
Der Ausdruck „Fettsäuredimer“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf das dimerisierte Produkt der Reaktion von zwei oder mehr als zwei einfach oder mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Derartige Fettsäuredimere sind im Stand der Technik gut bekannt und existieren typischerweise als Mischungen. The term "fatty acid dimer" as used herein refers to the dimerized product of the reaction of two or more than two simple or polyunsaturated fatty acids. Such fatty acid dimers are well known in the art and typically exist as mixtures.
Als aminierte Dimerfettsäuren (bekannt auch als aminierte dimerisierte Fettsäuren oder Dimersäuren) werden Gemische bezeichnet, die durch Oligomerisierung von ungesättigten Fettsäuren hergestellt werden. Als Ausgangsstoffe können ungesättigte C12 - bis C22 - Fettsäuren eingesetzt werden. Je nach Zahl und Lage der Doppelbindungen der zur Herstellung der Dimerfettsäuren verwendeten C12- bis C22-Fettsäuren, sind die Amingruppen der Dimerfettsäuren durch Kohlenwasserstoffreste miteinander verbunden, die überwiegend 24 bis 44 Kohlenstoffatome aufweisen. Diese Kohlenwasserstoffreste können unverzweigt oder verzweigt sein und können Doppelbindungen, C6-cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste oder Ö6- aromatische Kohlenwasserstoffreste aufweisen, die cycloaliphatischen Reste und/oder die aromatischen Reste können dabei auch kondensiert vorliegen. Vorzugsweise weisen die Reste, welche die Amingruppen der Dimerfettsäuren verbinden keine aromatischen Kohlenwasserstoffreste auf, ganz besonders bevorzugt keine ungesättigten Bindungen. Besonders bevorzugt sind Dimere von Cie-Fettsäuren, d.h. Fettsäuredimere mit 36 C-Atomen. Diese sind beispielsweise erhältlich durch Dimerisierung von Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure sowie Mischungen daraus. Im Anschluss am die Dimerisierung erfolgt gegebenenfalls eine Hydrierung und anschließend eine Aminierung. Aminated dimer fatty acids (also known as aminated dimerized fatty acids or dimer acids) are mixtures that are produced by the oligomerization of unsaturated fatty acids. Unsaturated C12 to C22 fatty acids can be used as starting materials. Depending on the number and position of the double bonds of the C12 to C22 fatty acids used to produce the dimer fatty acids, the amine groups of the dimer fatty acids are linked to one another by hydrocarbon radicals which predominantly have 24 to 44 carbon atoms. These hydrocarbon radicals can be unbranched or branched and can have double bonds, C6-cycloaliphatic hydrocarbon radicals or O6-aromatic hydrocarbon radicals; the cycloaliphatic radicals and / or the aromatic radicals can also be present in condensed form. The radicals which connect the amine groups of the dimer fatty acids preferably have no aromatic hydrocarbon radicals, very particularly preferably no unsaturated bonds. Dimers of Cie fatty acids, i.e. fatty acid dimers with 36 carbon atoms, are particularly preferred. These can be obtained, for example, by dimerizing oleic acid, linoleic acid and linolenic acid and mixtures thereof. Following the dimerization, a hydrogenation and then an amination may take place.
In einer besonderen Ausführungsform ist die gesättigte, alicyclische Verbindung In a particular embodiment, the saturated, alicyclic compound is
In einer besonderen Ausführungsform ist die gesättigte, alicyclische Verbindung Eine spezielle Ausführungsform sind Polymere, die wenigstens eine aminierte Dimerfettsäure eingebaut enthalten. Eine noch speziellere Ausführungsform sind Polymere, die die Verbindung eingebaut enthalten. In a particular embodiment, the saturated, alicyclic compound is A special embodiment are polymers which contain at least one aminated dimer fatty acid incorporated. An even more specific embodiment are polymers that make up the compound built-in included.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens ein Vernetzer eine Mischung, enthaltend ein Oligomer-/Polymer, das wenigstens eine Amidgruppe aufweist, und eine gesättigte, alicyclische Verbindung, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweist. In a further preferred embodiment, the at least one crosslinker is a mixture containing an oligomer / polymer which has at least one amide group and a saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer eine Mischung, enthaltend ein Oligo-/Polymer, das wenigstens eine Amidgruppe aufweist, und Oligo-/Polymer, das wenigstens eine gesättigte, alicyclische Verbindung, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweist, einpolymerisiert enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer eine Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formeln (I), (II) und (III) wobei R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff,In a further preferred embodiment, the at least one crosslinker is a mixture containing an oligo / polymer which has at least one amide group and an oligo / polymer which contains in copolymerized form at least one saturated, alicyclic compound which has at least two primary amine groups. In a further preferred embodiment, the at least one crosslinker is a diamine compound selected from compounds of the formulas (I), (II) and (III) where R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen,
Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, Halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the Aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6- Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6- Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Rc ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl. Beispiele für Ci-C4-Alkylgruppen sind insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 2-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl. R c is selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl. Examples of Ci-C4-alkyl groups are, in particular, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, 2-butyl, sec-butyl and tert-butyl.
Beispiele für Ci-C6-Alkylgruppen sind insbesondere die zuvor genannten C1 -C4- Alkylgruppen sowie n-Pentyl, und n-Hexyl. Examples of Ci-C6-alkyl groups are in particular the aforementioned C1-C4-alkyl groups as well as n-pentyl and n-hexyl.
Ci-C4-Haloalkyl steht vorzugsweise für eine der zuvor genannten C1-C4- Alkylgruppen, die vorzugsweise 1 , 2, 3, 4 oder 5, vorzugsweise 1 , 2 oder 3 Halogensubstituenten aufweist. Dazu zählt z.B. Trifluormethyl. Ci-C4-haloalkyl preferably represents one of the aforementioned C1-C4-alkyl groups, which preferably has 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 halogen substituents. This includes, for example, trifluoromethyl.
Halogen steht für Fluor, Chlor, Brom und lod, bevorzugt für Fluor, Chlor und Brom. Halogen represents fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably fluorine, chlorine and bromine.
Unsubstituiertes C6-Ci4-Aryl steht vorzugsweise für Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl, Naphthacenyl und insbesondere für Phenyl oder Naphthyl. Substituiertes C6-Ci4-Aryl weist vorzugsweise 1 , 2, 3, 4 oder mehr als 4 Reste auf, vorugsweise ausgewählt unter Halogen, Nitro, Cyano, Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl. Beispiele für mit Ci-C4-Alkyl substituiertes C6-Ci4-Aryl sind Tolyl, Xylyl, Mesityl. Ci-C6-Alkylen steht vorzugsweise für -CH2-, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2- oder -C(CH3)2-. Unsubstituted C6-Ci4-aryl is preferably phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, naphthacenyl and in particular phenyl or naphthyl. Substituted C6-Ci4-aryl preferably has 1, 2, 3, 4 or more than 4 radicals, preferably selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl. Examples of C6-Ci4-aryl substituted with Ci-C4-alkyl are tolyl, xylyl, mesityl. Ci-C6-alkylene is preferably -CH2-, -CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2- or -C (CH 3 ) 2 -.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer eine Verbindung der Formel (I) oder (II), wobei In a preferred embodiment, the at least one crosslinker is a compound of the formula (I) or (II), where
R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10 und R11 für Wasserstoff stehen, R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 represent hydrogen,
R1 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert ist und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 1 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, Alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and wherein the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R9 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6- Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 9 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, Alkenyl group and alkynyl group unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
X ist ausgewählt unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, X is selected from a bond, oxygen, sulfur, carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6- Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, und R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl, and
Rc ist ausgewählt unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer eine Verbindung der Formel (l.a) oder (II. a) R1, R4, R9 und R12 und X die folgenden Bedeutungen haben In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Vernetzer ausgewählt unter Verbindungen der Formeln (III. a) und (III. b): R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl. In a particularly preferred embodiment, the at least one crosslinker is a compound of the formula (Ia) or (II. A) R 1 , R 4 , R 9 and R 12 and X have the following meanings In a further preferred embodiment, the crosslinker is selected from compounds of the formulas (III.a) and (III.b):
(lll.a) (IN. b) (lll.a) (IN. b)
In einer speziellen Ausführung ist der Vernetzer ausgewählt unter Verbindungen (III. a1) und (III. b1): In a special embodiment, the crosslinker is selected from compounds (III.a1) and (III.b1):
(lll.al) (III. b1) (lll.al) (III. b1)
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Vernetzer ein Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind. In a further preferred embodiment, the at least one crosslinker is a di (aminophenyl) compound in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical.
Als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzte Di(aminophenyl)- Verbindungen weisen zwei miteinander verbundene Aminophenyl-Ringe auf. Die Verbindungen sind daher primäre Diamine. Dabei weist jeder Phenylring in einer Ausführungsform der Erfindung nur eine einzige Aminogruppe auf. Ebenfalls denkbar ist jedoch, dass die Phenylringe unabhängig voneinander zwei oder drei Aminogruppen aufweisen. Die Verbindungen sind niedermolekular und keine Polymere. Die Phenylringe können neben den Aminogruppen weitere Substituenten aufweisen, wie Alkyl- oderDi (aminophenyl) compounds used as crosslinkers (or as a source of diamine) have two aminophenyl rings connected to one another. The compounds are therefore primary diamines. In one embodiment of the invention, each phenyl ring has only a single amino group. However, it is also conceivable that the phenyl rings independently of one another have two or three amino groups. The compounds are low molecular weight and not polymers. In addition to the amino groups, the phenyl rings can have further substituents, such as alkyl or
Halogengruppen. Die beiden Aminophenylringe sind über eine aliphatische Gruppe miteinander verbunden. Aliphatische Gruppen bestehen nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff und sind nicht aromatisch. Die als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzten Di(aminophenyl)-Verbindungen weisen, abgesehen von den beiden Phenylringen, bevorzugt keine weiteren Doppel oder Dreifachbindungen auf. Die aliphatische Gruppe weist einen carbocyclischen Rest auf. Carbocyclische Reste sind Kohlenwasserstoffringe, die dabei beispielsweise 4 bis 7 Kohlenstoffatome aufweisen können, bevorzugt 5 oder 6 Kohlenstoffatome. Der carbocyclische Rest kann dabei Doppelbindungen der Phenylringe umfassen. Bevorzugt weist die carbocyclische Gruppe nur einen einzigen aliphatischen Kohlenwasserstoffring auf. Bevorzugt weist die aliphatische Gruppe insgesamt 5 bis 15 Kohlenstoffatome auf, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatome. Wegen der aliphatischen Gruppe zwischen den carboyclischen Resten sind die beiden Phenylringe nicht konjugiert. Halogen groups. The two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group. Aliphatic groups consist only of carbon and hydrogen and are not aromatic. The di (aminophenyl) compounds used as crosslinkers (or as a source of diamine) have apart from the two phenyl rings, preferably no further double or triple bonds. The aliphatic group has a carbocyclic radical. Carbocyclic radicals are hydrocarbon rings which, for example, can have 4 to 7 carbon atoms, preferably 5 or 6 carbon atoms. The carbocyclic radical can comprise double bonds of the phenyl rings. The carbocyclic group preferably has only a single aliphatic hydrocarbon ring. The aliphatic group preferably has a total of 5 to 15 carbon atoms, in particular 6 to 8 carbon atoms. Because of the aliphatic group between the carboyclic radicals, the two phenyl rings are not conjugated.
Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, dass PK, das mit solchen Di(aminophenyl)-Verbindungen vernetzt wird, besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Insbesondere weist das vernetzte PK eine verbesserte thermische Stabilität und erhöhte mechanische Stabilität auf. According to the invention, it has surprisingly been found that PK which is crosslinked with such di (aminophenyl) compounds has particularly advantageous properties. In particular, the crosslinked PC has improved thermal stability and increased mechanical stability.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzte Di(aminophenyl)-Verbindung eine anellierte Verbindung, bei der nur einer der beiden Phenylringe mit dem carbocyclischen Rest anelliert ist. Anellierung (Kondensation) bezeichnet die Anfügung eines weiteren Ringes an einen Ring eines cyclischen Moleküls. Die zwei anellierten Ringe teilen sich zwei Kohlenstoffatome und damit eine C-C-Doppelbindung des Phenylrings. Die Verwendung solcher anellierter Vernetzer hat den Vorteil, dass eine besonders starre und regelmäßige Verbindung zwischen den PK- Ketten ausgebildet werden kann, wodurch eine besonders hohe Temperaturstabilität und Steifigkeit der Produkte erreicht werden kann. In a preferred embodiment, the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) is a fused compound in which only one of the two phenyl rings is fused to the carbocyclic radical. Anellation (condensation) refers to the addition of another ring to a ring of a cyclic molecule. The two fused rings share two carbon atoms and thus a C-C double bond of the phenyl ring. The use of such fused crosslinkers has the advantage that a particularly rigid and regular connection can be formed between the PK chains, as a result of which particularly high temperature stability and rigidity of the products can be achieved.
Die Aminogruppen der als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzten Di(aminophenyl)-Verbindung können grundsätzlich an beliebigen Positionen der Phenylgruppe vorhanden sein, also in ortho-, meta- oder para- Position in Bezug auf die aliphatische Verbindung der beiden Phenylringe. In der Ausführungsform, dass jede Phenylgruppe nur eine einzige Aminogruppe aufweist ist es bevorzugt, dass die beiden Aminogruppen möglichst weit voneinander beabstandet sind. Dies kann erreicht werden, wenn die beiden Aminogruppen an der para- Position in Bezug auf die aliphatische Verbindung und/oder an die 4- und 4'-Position der Phenylringe angehängt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher die Diaminodiphenylverbindung eine 4,4'-Diaminodiphenylverbindung. Allgemein kann der Vorteil von möglichst weit voneinander beabstandeten Aminogruppen darin liegen, dass die Ausbildung unerwünschter intramolekularer Reaktionen, bei denen ein Vernetzer zwei Bindungen mit derselben PK-Polymerkette eingeht, verringert wird. Solche intramolekularen Reaktionen mit dem Vernetzer können die kristalline Struktur des PK stören, ohne vernetzungswirksam zu sein, und dadurch die Stabilität des Produkts reduzieren. The amino groups of the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) can in principle be at any positions in the Phenyl group be present, so in ortho-, meta- or para-position with respect to the aliphatic connection of the two phenyl rings. In the embodiment that each phenyl group has only a single amino group, it is preferred that the two amino groups are as far apart from one another as possible. This can be achieved if the two amino groups are attached to the para position with respect to the aliphatic compound and / or to the 4- and 4'-positions of the phenyl rings. Thus, in a preferred embodiment, the Diaminodiphenylverbindung is a 4,4 '-Diaminodiphenylverbindung. In general, the advantage of amino groups that are as far apart as possible from one another can be that the formation of undesired intramolecular reactions in which a crosslinker forms two bonds with the same PK polymer chain is reduced. Such intramolecular reactions with the crosslinker can disrupt the crystalline structure of the PK without being effective for crosslinking and thereby reduce the stability of the product.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzte Di(aminophenyl)-Verbindung eine asymmetrische Verbindung. In a preferred embodiment of the invention, the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) is an asymmetric compound.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die als Vernetzer (bzw. als Diaminquelle) eingesetzte Di(aminophenyl)-Verbindung eine Verbindung der allgemeinen Formel (IV) wobei R19 und R20 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere mit 1 bis 4 C- Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen, F und CI, und wobei Z die aliphatische Gruppe ist, die einen carbocyclischen Rest aufweist. Dabei kann jeder Phenylring einen, zwei oder drei Reste R19 oder R20 aufweisen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind. Bevorzugt weist ein Phenylring nur einen Rest R19 und/oder R20 auf. Besonders bevorzugt sind die Reste R19 und R20 jeweils H. Vernetzer ohne zusätzliche Reste R19 und R20 sind relativ gut verfügbar und können zu höherstabilen, vernetzten PK verarbeitet werden. In a preferred embodiment of the invention, the di (aminophenyl) compound used as a crosslinker (or as a source of diamine) is a compound of the general formula (IV) in which R 19 and R 20 are independently selected from H, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms, F and CI, and where Z is the aliphatic group containing a carbocyclic radical. Each phenyl ring can have one, two or three radicals R 19 or R 20 , which are selected independently of one another. A phenyl ring preferably has only one radical R 19 and / or R 20 . The radicals R 19 and R 20 are each particularly preferably H. Crosslinkers without additional radicals R 19 and R 20 are relatively readily available and can be processed into more stable, crosslinked PC.
Der Rest Z kann mit jedem Phenylrest über zwei oder über eine Bindung verbunden sein. Bevorzugt ist der Rest Z mit einem Phenylrest über zwei Bindungen und mit dem zweiten Phenylrest über eine Bindung verbunden.The radical Z can be linked to each phenyl radical via two or one bond. The radical Z is preferably connected to a phenyl radical via two bonds and to the second phenyl radical via one bond.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Vernetzer eine Verbindung der allgemeinen Formel (IV.a) wobei In a further preferred embodiment of the invention, the crosslinker is a compound of the general formula (IV.a) in which
X in Abhängigkeit von der Anzahl der Bindungen des mit R19 substituierten Phenylrings an die Gruppe Z für 3 oder 4 steht, y in Abhängigkeit von der Anzahl der Bindungen des mit R20 substituierten Phenylrings an die Gruppe Z für 3 oder 4 steht, die Reste R19 in jedem Falle unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem oder Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, unsubstituiertem oder substituiertem oder Aryl mit 5 bis 14 C-Atomen, F und CI, die Reste R20 in jedem Falle unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem oder Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, unsubstituiertem oder substituiertem oder Aryl mit 5 bis 14 C-Atomen, F und CI, X is 3 or 4 depending on the number of bonds of the phenyl ring substituted with R 19 to the group Z, y is 3 or 4 depending on the number of bonds of the phenyl ring substituted with R 20 to the group Z, the radicals R 19 are in each case independently selected from hydrogen, unsubstituted or substituted or alkyl with 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted or aryl with 5 to 14 carbon atoms, F and CI, the radicals R 20 are in each case independently selected from hydrogen, unsubstituted or substituted or alkyl with 1 to 20 carbon atoms, unsubstituted or substituted or aryl with 5 to 14 carbon atoms, F and CI,
Z eine aliphatische Gruppe ist, die einen carbocyclischen Rest aufweist, wobei Z mit jedem der beiden Phenylringe über eine oder über zwei Bindungen verbunden ist. Z is an aliphatic group which has a carbocyclic radical, where Z is linked to each of the two phenyl rings via one or via two bonds.
Bevorzugt ist Z an den mit R19 substituierten Phenylring über zwei Bindungen gebunden. In den Verbindungen (IV.a) steht x dann für 3. Bevorzugt ist Z an den mit R20 substituierten Phenylring über eine Bindungen gebunden. In den Verbindungen (IV.a) steht y dann für 4. Speziell steht x für 3 und y steht für 4. Insbesondere bildet Z mit den beiden Phenylringen ein Indangerüst, an das ein Phenylring gebunden ist. Z is preferably bonded to the phenyl ring substituted by R 19 via two bonds. In the compounds (IV.a), x then stands for 3. Z is preferably bonded to the phenyl ring substituted by R 20 via a bond. In the compounds (IV.a) y then stands for 4. Specifically, x stands for 3 and y stands for 4. In particular, Z and the two phenyl rings form an indane structure to which a phenyl ring is bonded.
In den Verbindungen der Formeln (IV) und (IV.a) umfasst Alkyl mit 1 bis 20 C- Atomen vorzugsweise die zuvor angegebene Definition für Ci-C6-Alkyl und zusätzlich n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n- Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl, n-Flexadecyl, n-Fleptadecyl, n- Octadecyl, n-Nonadecyl, Arachinyl und deren Konstitutionsisomere. Besonders bevorzugt ist Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl. In the compounds of the formulas (IV) and (IV.a), alkyl with 1 to 20 carbon atoms preferably includes the definition given above for Ci-C6-alkyl and additionally n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n- Nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-flexadecyl, n-fleptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, arachinyl and their constitutional isomers. Alkyl having 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, is particularly preferred.
Substituiertes Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen weist wenigstens 1 (z.B. 1 , 2, 3, 4 oder mehr als 4) Substituenten auf, vorzugsweise ausgewählt unter Flalogen, Nitro, Cyano und Ci-C4-Alkoxy. Substituiertes Alkyl steht speziell für C1-C4- Haloalkyl, das vorzugsweise 1 , 2, 3, 4 oder 5, vorzugsweise 1 , 2 oder 3 Halogensubstituenten aufweist. Dazu zählt z.B. Trifluormethyl. Substituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms has at least 1 (for example 1, 2, 3, 4 or more than 4) substituents, preferably selected from flalogen, nitro, cyano and Ci-C4-alkoxy. Substituted alkyl stands specifically for C1-C4- Haloalkyl, which preferably has 1, 2, 3, 4 or 5, preferably 1, 2 or 3 halogen substituents. These include, for example, trifluoromethyl.
In den Verbindungen der Formeln (IV) und (IV.a) steht unsubstituiertes Aryl mit 5 bis 14 C-Atomen vorzugsweise für Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl und Phenanthrenyl, insbesondere für Phenyl oder Naphthyl. Unsubstituiertes Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen steht insbesondere für Phenyl oder Naphthyl. Substituiertes Aryl mit 5 bis 14 C-Atomen bzw. substituiertes Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen weist vorzugsweise 1 , 2, 3, 4 oder mehr als 4 Reste auf, vorugsweise ausgewählt unter Halogen, Nitro, Cyano, Ci-C4-Alkyl und C1 -C4- Haloalkyl. Beispiele für substituiertes Aryl mit 5 bis 14 C-Atomen bzw. substituiertes Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen sind Tolyl, Xylyl, Mesityl. In the compounds of the formulas (IV) and (IV.a), unsubstituted aryl having 5 to 14 carbon atoms preferably represents phenyl, naphthyl, anthracenyl and phenanthrenyl, in particular phenyl or naphthyl. Unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms stands in particular for phenyl or naphthyl. Substituted aryl with 5 to 14 carbon atoms or substituted aryl with 5 to 12 carbon atoms preferably has 1, 2, 3, 4 or more than 4 radicals, preferably selected from halogen, nitro, cyano, Ci-C4-alkyl and C1 -C4 haloalkyl. Examples of substituted aryl with 5 to 14 carbon atoms or substituted aryl with 5 to 12 carbon atoms are tolyl, xylyl, mesityl.
In den Verbindungen der Formel (IV.a) sind die Reste R19 vorzugsweise ausgewählt unter Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, F und CI. Besonders bevorzugt sind die Reste R19 ausgewählt unter Wasserstoff und unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen. In the compounds of the formula (IV.a), the radicals R 19 are preferably selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms, F and Cl. The radicals R 19 are particularly preferably selected from hydrogen and unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
In den Verbindungen der Formel (IV.a) sind die Reste R20 vorzugsweise ausgewählt unter Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, F und CI. Besonders bevorzugt sind die Reste R20 ausgewählt unter Wasserstoff und unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen. In the compounds of the formula (IV.a), the radicals R 20 are preferably selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms, F and Cl. The radicals R 20 are particularly preferably selected from hydrogen and unsubstituted alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
Bevorzugt weist jeder Phenylring keinen, einen oder zwei Reste R19 oder R20 auf, die von Wasserstoff verschieden sind. In einer speziellen Ausführungsform stehen die Reste R19 und R20 alle für Wasserstoff. Verbindungen der Fomel (IV.a), in denen die Reste R19 und R20 alle für Wasserstoff stehen, sind relativ gut verfügbar und können zu höher stabilen, vernetzten PK verarbeitet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vernetzer eine Verbindung der allgemeinen Formel (V) wobei R19 und R20 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen, F und CI, und wobei R21 ein carbocyclischer Rest ist, der 2 bis 3 C-Ringatome aufweist, und der mit mindestens einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiert sein kann. Besonders bevorzugt sind die Reste R19 und R20 jeweils H. Der carbocyclische Rest R21 ist also ein Pentyl- oder Flexylrest. Solche Vernetzer haben den Vorteil, dass eine besonders gute Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK erhalten werden kann. Each phenyl ring preferably has no, one or two radicals R 19 or R 20 which are different from hydrogen. In a special embodiment, the radicals R 19 and R 20 all represent hydrogen. Compounds of formula (IV.a) in which the radicals R 19 and R 20 all represent hydrogen are relatively readily available and can be processed into more stable, crosslinked PC. In a preferred embodiment, the crosslinker is a compound of the general formula (V) where R 19 and R 20 are independently selected from H, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms , F and CI, and where R 21 is a carbocyclic radical which has 2 to 3 carbon ring atoms and which can be substituted by at least one alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl. The radicals R 19 and R 20 are particularly preferably each H. The carbocyclic radical R 21 is therefore a pentyl or flexyl radical. Such crosslinkers have the advantage that a particularly good combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC can be obtained.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Vernetzer eine Verbindung der allgemeinen Formel (V.a): wobei R21 ausgewählt ist, wie oben angegeben. Solche Vernetzer haben den Vorteil, dass eine besonders gute Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK erhalten werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vernetzer die Formel (V.a1 ) auf: Die Verbindung führte bei den durchgeführten Versuchen zu einer besonders vorteilhaften Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK. Die chemische Bezeichnung ist 1-(4-Aminophenyl)-1 ,3,3- trimethyl-indan-5-amin (CAS Nr. 54628-89-6). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Vernetzer die Formel (V.b1 ) auf: Die Verbindung führt bei den durchgeführten Versuchen ebenfalls zu einer besonders vorteilhaften Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK. Die chemische Bezeichnung ist 1- (4-Aminophenyl)-1 ,3,3-trimethyl-indan-6-amin. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Vernetzer ein Gemisch aus Verbindungen der Formel (V.a1) und (V.b1) auf. Dieser Vernetzer führt bei den durchgeführten Versuchen ebenfalls zu einer besonders vorteilhaften Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK. In a preferred embodiment, the crosslinker is a compound of the general formula (Va): where R 21 is selected as indicated above. Such crosslinkers have the advantage that a particularly good combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC can be obtained. In a preferred embodiment, the crosslinker has the formula (V.a1): In the tests carried out, the connection led to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC. The chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-5-amine (CAS No. 54628-89-6). In a further preferred embodiment, the crosslinker has the formula (V.b1): In the tests carried out, the connection also leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC. The chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-6-amine. In a further preferred embodiment, the crosslinker has a mixture of compounds of the formulas (V.a1) and (V.b1). In the tests carried out, this crosslinker likewise leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Vernetzer die Formel (VII) auf: In a further preferred embodiment, the crosslinker has the formula (VII):
Dieser Vernetzer führt bei den durchgeführten Versuchen ebenfalls zu einer besonders vorteilhaften Kombination von Temperaturstabilität und mechanischer Stabilität der vernetzten PK. Die chemische Bezeichnung ist 1- (4-Aminophenyl)-1 ,3,3-trimethyl-indan-amin (CAS Nr. 68170-20-7). Flier kann die Amino-Gruppe am aromatischen Ring des Indans an allen Positionen Vorkommen. Ebenfalls umfasst sind Gemische von 1-(4-Aminophenyl)-1,3,3- trimethyl-indan-aminen, in denen die Amino-Gruppe am aromatischen Ring des Indans an verschiedenen Positionen sitzt. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, einen einzigen konkreten Vernetzer einzusetzen, um möglichst gleichförmige Materialeigenschaften zu erhalten. Es ist jedoch auch möglich, Gemische von zwei oder mehr Vernetzern einzusetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft eine Vernetzungsreaktion, bei der die Polymerketten der Polyketone kovalent und intramolekular miteinander verbunden werden. In the tests carried out, this crosslinker likewise leads to a particularly advantageous combination of temperature stability and mechanical stability of the crosslinked PC. The chemical name is 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-amine (CAS No. 68170-20-7). The amino group on the aromatic ring of the indane can also occur in all positions. Also included are mixtures of 1- (4-aminophenyl) -1,3,3-trimethyl-indan-amines in which the amino group on the aromatic ring of the indane is in different positions. It is preferred according to the invention to use a single specific crosslinker in order to obtain material properties that are as uniform as possible. However, it is also possible to use mixtures of two or more crosslinkers. The method according to the invention relates to a crosslinking reaction in which the polymer chains of the polyketones are covalently and intramolecularly linked to one another.
Schritt i) Step i)
In Schritt (i) wird eine Mischung bereitgestellt, die das Polyketon und den Vernetzer enthält. Die in Schritt (i) bereitgestellte Mischung kann durch übliche Compoundierungsverfahren hergestellt werden. In Schritt i) wird bevorzugt das wenigstens eine Polyketon, der wenigstens eine Vernetzer, gegebenenfalls ein Füll- und Verstärkungsstoff und gegebenenfalls ein weiteres davon verschiedenes Additiv einem Schmelzmischen oder Trockenmischen (Compoundieren) unterzogen. In step (i) a mixture is provided which contains the polyketone and the crosslinker. The mixture provided in step (i) can be produced by customary compounding processes. In step i), the at least one polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is preferably melt-blended or dry-blended (compounded).
Beim Mischen in der Schmelze bzw. Schmelzmischen werden die Polymere über ihre Schmelztemperatur hinaus erhitzt und durch Walzen, Kneten oder Extrudieren intensiv vermischt. Dabei wird die Temperatur in Schritt (i) bevorzugt so eingestellt, dass die Mischung gut verarbeitbar ist und eine zur Compoundierung geeignete Viskosität aufweist. Außerdem wird die Temperatur in Schritt (i) bevorzugt so eingestellt, dass noch keine wesentliche Reaktion zwischen dem Polyketon und dem Vernetzer stattfindet. Außerdem sollte die Verweilzeit bei Temperaturen, bei denen bereits eine Reaktion zwischen dem PK und dem Vernetzer stattfinden, möglichst kurzgehalten wird. Im Gegensatz zu PAEK, bei dem die Reaktivität der reagierenden Carbonylgruppen durch mesomere Effekte der benachbarten Phenylen-Gruppen herabgesetzt wird, beginnt die aminische Vernetzung von PK mit dem erfindungsgemäß beschriebenen Vernetzer vorzugsweise bereits in der Schmelze. Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, dass wie bei den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren bereits eine kovalente Anbindung der Vernetzer an das PK über aminische Bindungen erfolgt. Dies ist vorteilhaft, weil erfindungsgemäß ein solcher zusätzlicher Reaktionsschritt entfallen kann, der genau kontrolliert werden müsste, um eine unerwünschte Weiterreaktion der Intermediate und eine daraus resultierende verfrühte Vernetzung zu verhindern. When mixing in the melt or melt mixing, the polymers are heated above their melting temperature and intensively mixed by rolling, kneading or extrusion. The temperature in step (i) is preferably set so that the mixture is easy to process and has a viscosity suitable for compounding. In addition, the temperature in step (i) is preferably set so that no significant reaction takes place between the polyketone and the crosslinker. In addition, the residence time at temperatures at which a reaction between the PC and the crosslinker already takes place should be kept as short as possible. In contrast to PAEK, in which the reactivity of the reacting carbonyl groups is reduced by mesomeric effects of the neighboring phenylene groups, the amine crosslinking of PK with the crosslinker described according to the invention preferably begins in the melt. According to the invention, it is not necessary, as in the case of the processes described in the prior art, for the crosslinkers to be covalently attached to the PC via aminic bonds. This is beneficial because According to the invention, such an additional reaction step can be dispensed with, which would have to be precisely controlled in order to prevent an undesired further reaction of the intermediates and a premature crosslinking resulting therefrom.
In einer Ausführungsform wird in Schritt i) das wenigstens eine Polyketon, der wenigstens einen Vernetzer, gegebenenfalls ein Füll- und Verstärkungsstoff und gegebenenfalls ein weiteres davon verschiedenes Additiv in einen Extruder eingespeist, unter Plastifizierung vermischt und gegebenenfalls granuliert. In one embodiment, in step i) the at least one polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further additive different therefrom is fed into an extruder, mixed with plasticization and optionally granulated.
Die Temperatur in Schritt i) beim Schmelzmischen liegt bevorzugt im Bereich von 220 bis 260 °C. The temperature in step i) during melt mixing is preferably in the range from 220 to 260 ° C.
In einerweiteren Ausführungsform wird in Schritt i) bevorzugt das wenigstens eine Polyketon, der wenigstens eine Vernetzer, gegebenenfalls ein Füll- und Verstärkungsstoff und gegebenenfalls ein weiteres davon verschiedenes Additiv einem Trockenmischen unterzogen. Die genannten Komponenten können mit jeder bekannten Trockenmischtechnik gemischt werden. Es wird eine Trockenmischung (dry blend) aus Polyketon, des wenigstens einen Vernetzers, gegebenenfalls des Füll- und Verstärkungsstoffs und gegebenenfalls eines weiteren davon verschiedenen Additivs erhalten. In a further embodiment, in step i) the at least one polyketone, the at least one crosslinking agent, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is preferably subjected to dry mixing. The components mentioned can be mixed using any known dry mixing technique. A dry blend of polyketone, the at least one crosslinker, optionally the filler and reinforcing material and optionally a further additive different therefrom is obtained.
Die Temperatur in Schritt i) beim Trockenmischen liegt unterhalb des Erweichungsbereichs von PK, bevorzugt im Bereich von 0 °C bis 100 °C. The temperature in step i) during dry mixing is below the softening range of PK, preferably in the range from 0.degree. C. to 100.degree.
Bei dem Fierstellen der Mischung erfolgt eine intensive Durchmischung durch geeignete Mittel, wie Rühr- oder Kneteinrichtungen, um eine gleichmäßige Verteilung des Vernetzers in dem Polymer zu erreichen. Dies ist von hoher Bedeutung, um gleichförmige Materialeigenschaften hinsichtlich der Stabilität zu erhalten. Bevorzugt wird die vernetzbare Mischung nach dem Fierstellen ohne weitere Zwischenschritte, welche die Zusammensetzung verändern, in Schritt (ii) weiterverarbeitet. When the mixture is frozen, thorough mixing takes place by suitable means, such as stirring or kneading devices, in order to achieve a uniform distribution of the crosslinking agent in the polymer. This is of great importance in order to obtain uniform material properties with regard to stability. The crosslinkable mixture is preferred after the freezing point without further intermediate steps which change the composition are processed further in step (ii).
Beim Mischen (Compoundieren) kann ein Zwischenprodukt erhalten werden, beispielsweise ein Granulat. Diese Zwischenprodukte sind bei Temperaturen im Bereich von weniger als 80°C, vorzugsweise von weniger als 50°C, speziell bei Umgebungstemperatur und darunter über längere Zeit stabil und können z.B. zwischengelagert und/oder an einen anderen Ort transportiert und weiterverarbeitet werden. When mixing (compounding) an intermediate product can be obtained, for example a granulate. These intermediate products are stable for a long time at temperatures in the range of less than 80 ° C, preferably less than 50 ° C, especially at ambient temperature and below, and can, for example, be temporarily stored and / or transported to another location and processed further.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Mischung kein Lösungsmittel. Speziell wird der Mischung kein externes Lösungsmittel zugesetzt. Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, dass Mischungen des PK und des Vernetzers ohne Verwendung eines Lösungsmittels verarbeitet werden können, wobei eine innige Durchmischung stattfindet. In a particularly preferred embodiment of the invention, the mixture does not contain any solvent. In particular, no external solvent is added to the mixture. According to the invention, it was surprisingly found that mixtures of the PC and the crosslinker can be processed without the use of a solvent, with thorough mixing taking place.
Bevorzugt wird die Mischung auf eine Temperatur erwärmt, bei der sie in flüssiger bzw. fließfähiger (plastifizierter) Form vorliegt. Um eine homogene Mischung zu erhalten, ist es dabei bevorzugt, Temperatur und Verweilzeit so zu wählen, dass dabei keine signifikante Vernetzung erfolgt. The mixture is preferably heated to a temperature at which it is in liquid or flowable (plasticized) form. In order to obtain a homogeneous mixture, it is preferred to choose the temperature and residence time so that there is no significant crosslinking.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung einer Mischung in Schritt i) der Vernetzer kontinuierlich zu dem PK gegeben. Dabei können die Komponenten in flüssiger oder in fester Form vorliegen. Auf diese Weise kann eine besonders gleichförmige Mischung erhalten werden. Die Zugabe des Vernetzers erfolgt dabei bevorzugt unter innigem Durchmischen, beispielsweise unter Rühren, Kneten, Walzen und/oder Extrudieren. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Vernetzer in Form eines Konzentrates zugeführt.In a preferred embodiment, to produce a mixture in step i), the crosslinker is added continuously to the PC. The components can be in liquid or solid form. In this way a particularly uniform mixture can be obtained. The crosslinking agent is preferably added with thorough mixing, for example with stirring, kneading, rolling and / or extrusion. In a preferred embodiment, the crosslinker is supplied in the form of a concentrate.
Dies hat den Vorteil, dass der Vernetzer bessert dosiert werden kann, wodurch die Gleichförmigkeit der Mischung verbessert werden kann. Insgesamt kann bei kontinuierlicher Zugabe des Vernetzers eine besonders homogene Mischung erhalten werden, so dass eine besonders regelmäßige Vernetzung erreicht wird. Dadurch kann vermieden werden, dass Bereiche verschiedener Vernetzungsgrade entstehen, die zu Inhomogenitäten und möglicherweise Beschädigungen des Produktes bei thermischer oder mechanischer Belastung führen können. Auf diese Weise können besonders gute Eigenschaften hinsichtlich der Temperaturstabilität und mechanischen Stabilität erreicht werden. This has the advantage that the crosslinker can be better dosed, whereby the uniformity of the mixture can be improved. Overall, with continuous addition of the crosslinker, a particularly homogeneous mixture can be obtained, so that particularly regular crosslinking is achieved. This can prevent areas of different degrees of crosslinking from arising, which can lead to inhomogeneities and possible damage to the product in the event of thermal or mechanical stress. In this way, particularly good properties with regard to temperature stability and mechanical stability can be achieved.
Schritt (ii) Step (ii)
In Schritt (ii) wird aus der Mischung ein Formkörper hergestellt. Der Schritt (ii) des Herstellens des Formkörpers umfasst dabei sämtliche Maßnahmen, durch welche die Mischung in eine dreidimensionale Form gebracht wird, die im ausgehärteten, vernetzten Zustand beibehalten wird. Vorzugsweise erfolgt das Herstellen des Formkörpers mittels Formgebungsverfahren, wie sie für Thermoplaste üblich sind. Dabei ist es bevorzugt, dass die Herstellung des Formkörpers vor dem Vernetzen und/oder während des Vernetzens erfolgt. Dabei ist es in der Regel unkritisch, wenn die in Schritt ii) eingesetzte Mischung bereits geringe Anteile an vernetzten Produkten enthält. Besonders bevorzugt erfolgt die Formgebung vor Schritt (iii), weil die Mischung vor dem Vernetzen in vorteilhafter Weise thermoplastisch verarbeitbar und formbar ist, insbesondere durch Heißpressen, Extrudieren, Spritzgießen und/oder 3D-Druck. In step (ii) a molding is produced from the mixture. Step (ii) of producing the shaped body comprises all measures by which the mixture is brought into a three-dimensional shape that is retained in the cured, crosslinked state. The molding is preferably produced by means of molding processes such as are customary for thermoplastics. It is preferred here for the molding to be produced before the crosslinking and / or during the crosslinking. It is generally not critical if the mixture used in step ii) already contains small proportions of crosslinked products. It is particularly preferable for the shaping to take place before step (iii) because the mixture can advantageously be thermoplastically processed and shaped before crosslinking, in particular by hot pressing, extrusion, injection molding and / or 3D printing.
Wenn in Schritt i) das Mischen der Komponenten durch Trockenmischen erfolgt, wird in Schritt ii) die Trockemischung aufgeschmolzen und wie oben beschrieben einem Formgegebungsschritt unterzogen. If the components are mixed by dry mixing in step i), the dry mixture is melted in step ii) and subjected to a shaping step as described above.
In einer Ausführungsform laufen die Schritt i) und ii) separat nacheinander ab. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung des Formkörpers in Schritt (ii) durch thermoplastisches Umformen. Dies bedeutet, dass die Mischung in nicht und/oder zumindest nicht signifikant vernetztem Zustand aus der Schmelze geformt werden kann, da andernfalls das thermoplastische Verarbeiten nicht mehr möglich wäre. Wenn zu viele Vernetzungsstellen vorhanden sind, ist das PK-Zwischenprodukt nicht mehr fließfähig und nicht mehr ohne weiteres thermoplastisch formbar. Die Mischung sollte vor der Formgebung nur über einen kurzen Zeitraum den hohen Verarbeitungstemperaturen ausgesetzt werden. Daher wird das thermoplastische Verarbeiten bevorzugt so durchgeführt, dass die Verweilzeit der Mischung in der Vorrichtung möglichst gering ist. Dabei ist es bevorzugt, dass das Verarbeiten so durchgeführt wird, dass der wesentliche Teil der Vernetzungsreaktion, und dabei beispielsweise mehr als 80%, mehr als 90% oder mehr als 95% der Vernetzungen erst nach der Formgebung, d.h. in Schritt (iii) erfolgt. In one embodiment, steps i) and ii) take place separately in succession. In a preferred embodiment, the molding is produced in step (ii) by thermoplastic reshaping. This means that the mixture can be formed from the melt in a non-crosslinked and / or at least not significantly crosslinked state, since otherwise thermoplastic processing would no longer be possible. If there are too many crosslinking points, the PK intermediate product is no longer flowable and can no longer be readily thermoplastically formed. Before shaping, the mixture should only be exposed to the high processing temperatures for a short period of time. The thermoplastic processing is therefore preferably carried out in such a way that the dwell time of the mixture in the device is as short as possible. It is preferred that the processing is carried out in such a way that the essential part of the crosslinking reaction, and for example more than 80%, more than 90% or more than 95% of the crosslinks, only takes place after the shaping, ie in step (iii) .
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mischung in Schritt (ii) durch Extrudieren, Heißpressen, Spritzgießen und/ oder 3D-Druck verarbeitet und dabei umgeformt. Diese Verfahren eignen sich in besonderem Maße zur einfachen und effizienten Verarbeitung von thermoplastischen Polymerzusammensetzungen. "Umformen" heißt, dass eine zuerst verliehene Form später noch einmal geändet wird. Typische Umformverfahren sind Biegen, Prägen, Streck- und Tiefziehen, etc. In a preferred embodiment, the mixture is processed in step (ii) by extrusion, hot pressing, injection molding and / or 3D printing and is shaped in the process. These methods are particularly suitable for the simple and efficient processing of thermoplastic polymer compositions. "Reshaping" means that a shape that was first given is changed again later. Typical forming processes are bending, embossing, stretching and deep drawing, etc.
Das Extrudieren kann dabei nach bekannten Verfahren erfolgen. Beim Extrudieren (Extrusion) werden feste bis dickflüssige härtbare Massen unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung (auch als Düse, Matrize oder Mundstück bezeichnet) herausgepresst. Dabei entstehen Körper mit dem Querschnitt der Öffnung, Extrudat genannt, in theoretisch beliebiger Länge. Bevorzugt erfolgt das Extrudieren bei einer Temperatur von mindestens 220°C, bevorzugt zwischen 220°C und 265°C, und insbesondere zwischen 230°C und 250°C. The extrusion can be carried out by known methods. During extrusion, solid to viscous hardenable materials are continuously pressed out of a shaping opening (also known as a nozzle, die or mouthpiece) under pressure. This creates bodies with the cross-section of the opening, called extrudate, in theoretically any length. The extrusion is preferably carried out at a temperature of at least 220 ° C, preferably between 220 ° C and 265 ° C, and in particular between 230 ° C and 250 ° C.
Das Heißpressen ist ein Verfahren, bei dem die Formmasse in die zuvor aufgeheizte Kavität eingebracht wird. Anschließend wird die Kavität unter Einsatz eines Druckkolbens geschlossen. Durch den Druck erlangt die Formmasse die vom Werkzeug vorgegebene Form. Bevorzugt erfolgt das Heißpressen bei einer Temperatur von mindestens 220°C, bevorzugt zwischen 220°C und 265°C, und insbesondere zwischen 230°C und 250°C. Hot pressing is a process in which the molding compound is introduced into the previously heated cavity. The cavity is then closed using a pressure piston. The pressure gives the molding compound the shape given by the tool. The hot pressing is preferably carried out at a temperature of at least 220.degree. C., preferably between 220.degree. C. and 265.degree. C., and in particular between 230.degree. C. and 250.degree.
Das Spritzgießen (oft auch als Spritzguss oder Spritzgussverfahren bezeichnet) ist ein Formgebungsverfahren, das in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt wird. Dabei wird der Kunststoff mit einer Spritzgießmaschine plastifiziert und unter Druck in eine Form, das Spritzgießwerkzeug, eingespritzt. Im Werkzeug geht der Werkstoff durch Abkühlung wieder in den festen Zustand über und wird nach dem Öffnen des Werkzeuges als Formkörper entnommen. Der Hohlraum (Kavität) des Werkzeuges bestimmt dabei die Form und die Oberflächenstruktur des Produktes. Injection molding (often also referred to as injection molding or injection molding process) is a molding process that is used in plastics processing. The plastic is plasticized with an injection molding machine and injected into a mold, the injection molding tool, under pressure. In the tool, the material returns to its solid state when it cools down and is removed as a molded body after the tool is opened. The cavity of the tool determines the shape and surface structure of the product.
Im 3D-Druck kann beispielsweise die als Schmelzschichtung (im englischen: Fused Deposition Modeling, FDM) bekannte Methode zur Formgebung der erfindungsgemäßen Formmassen genutzt werden. FDM basiert grundsätzlich auf den drei Elementen Druckbett (hierauf wird das gewünschte Objekt gedruckt), Filamentspule (liefert das Druckmaterial) und Druckkopf (auch Extruder genannt). Das Filament bestehend aus der thermoplastischen Formmasse wird während des Verfahrens abgerollt, dem Extruder zugeführt, dort aufgeschmolzen und Schicht für Schicht auf der Druckplatte abgelegt. In 3D printing, for example, the method known as fused deposition modeling (FDM) can be used to shape the molding compositions according to the invention. FDM is basically based on the three elements print bed (the desired object is printed on this), filament spool (supplies the print material) and print head (also called extruder). The filament consisting of the thermoplastic molding compound is unrolled during the process, fed to the extruder, melted there and deposited layer by layer on the printing plate.
Besonders bevorzugt erfolgt die Verarbeitung durch Extrudieren und anschließendes Spritzgießen. Die Mischung aus dem PK und dem Vernetzer wird bei diesen Verfahren geschmolzen, falls sie noch nicht in flüssiger Form vorliegt. Die Mischung wird in Schritt (ii) vorzugsweise in einen Extruder, eine Spritzgussmaschine oder eine Heißpresse eingeführt, bei hohen Temperaturen, beispielsweise im Bereich von 220°C bis 250°C, geschmolzen, und in eine gewünschte Form gebracht. Processing is particularly preferably carried out by extrusion and subsequent injection molding. The mixture of the PK and the crosslinker is melted in these processes if it is not already in liquid form. In step (ii), the mixture is preferably introduced into an extruder, an injection molding machine or a hot press, melted at high temperatures, for example in the range from 220 ° C. to 250 ° C., and brought into a desired shape.
Schritt (iii) Step (iii)
Schritt (iii) umfasst das thermische Behandeln des Formkörpers bei einer Temperatur, bei der PK vernetzt wird, wodurch der vernetzte Formkörper erhalten wird. Flierdurch kann das PK intermolekular mit dem Vernetzer vernetzt werden. Das Polyamid wird hydrolysiert und in Diaminkomponenten aufgespalten. Bei der Vernetzung erfolgt die Ausbildung von zwei Iminbindungen zwischen zwei Ketogruppen der PK-Ketten und den zwei Aminogruppen des freigesetzten Diamins des Vernetzers. Die entstehende Brücke in Form eines Imins wird auch als Schiff'sche Base bezeichnet, da der Iminstickstoff kein Wasserstoffatom trägt, sondern mit einem organischen Molekül verbunden ist. Die Vernetzung erfolgt dabei möglichst vollständig, so dass möglichst alle Aminogruppen des eingesetzten Vernetzers mit den Carbonylgruppen des PK reagieren. Vorteilhaft an einer vollständigen Vernetzung ist eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit und eine erhöhte Steifigkeit (Modul). Nichtsdestotrotz soll auch eine lediglich teilweise Vernetzung von dem Begriff „vernetzt“ umfasst sein. Eine lediglich teilweise Vernetzung kann dann vorliegen, wenn nicht ausreichend viel Vernetzer für eine vollständige Einbindung aller PK-Ketten in das Netzwerk eingesetzt wurde. In diesem Fall besitzt das Material in der Regel eine höhere Bruchdehnung, als der vollständig vernetzte Werkstoff. Die Iminbindungen verleihen dem Formkörper eine hohe Stabilität. Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Formkörper ein Formkörper auf Basis von PK. Dabei bedeutet "auf Basis von PK", dass das PK die wesentliche strukturgebende Polymerkomponente des Formkörpers ist. In einer Ausführungsform ist bevorzugt, dass das PK die einzige Polymerkomponente des Formkörpers ist. Step (iii) comprises the thermal treatment of the shaped body at a temperature at which PK is crosslinked, as a result of which the crosslinked shaped body is obtained. As a result, the PK can be crosslinked intermolecularly with the crosslinker. The polyamide is hydrolyzed and split into diamine components. During crosslinking, two imine bonds are formed between two keto groups of the PK chains and the two amino groups of the diamine released from the crosslinker. The resulting bridge in the form of an imine is also known as Schiff's base, since the imine nitrogen does not carry a hydrogen atom, but is linked to an organic molecule. The crosslinking takes place as completely as possible, so that as far as possible all amino groups of the crosslinker used react with the carbonyl groups of the PC. The advantages of complete crosslinking are increased heat resistance and increased rigidity (module). Nonetheless, only partial networking is also intended to be encompassed by the term “networked”. An only partial crosslinking can exist if not enough crosslinkers have been used for a complete integration of all PK chains in the network. In this case, the material usually has a higher elongation at break than the fully crosslinked material. The imine bonds give the shaped body a high degree of stability. According to the invention, the shaped body is preferably a shaped body based on PK. "Based on PK" means that the PK is the essential structure-giving polymer component of the Molded body is. In one embodiment it is preferred that the PC is the only polymer component of the molded body.
Die Temperatur bei Schritt (iii) kann relativ hoch eingestellt werden, da die erfindungsgemäß einsetzbaren Vernetzer relativ hohe Schmelz- und Siedepunkte aufweisen. Dies ist vorteilhaft, weil solche Vernetzungsreaktionen im Allgemeinen bei hoher Temperatur begünstigt sind. Vorzugsweise liegt die Temperatur jedoch unterhalb des Schmelzbereiches von PK und unterhalb des Erweichungspunktes des noch nicht vollständig vernetzten Formkörpers. The temperature in step (iii) can be set relatively high, since the crosslinkers which can be used according to the invention have relatively high melting and boiling points. This is advantageous because such crosslinking reactions are generally favored at high temperature. However, the temperature is preferably below the melting range of PK and below the softening point of the not yet fully crosslinked shaped body.
Überraschenderweise zeigte sich, dass im erfindungsgemäßen System die Vernetzungsreaktionen bereits unterhalb des Schmelzbereichs des Polymers und des Formkörpers stattfinden. Dies war unerwartet, da im Allgemeinen angenommen wird, dass Vernetzungsreaktionen bevorzugt bei Temperaturen oberhalb des Schmelzbereichs des Polymers und des Formkörpers stattfinden. Surprisingly, it was found that in the system according to the invention the crosslinking reactions take place even below the melting range of the polymer and the molding. This was unexpected, since it is generally assumed that crosslinking reactions preferably take place at temperatures above the melting range of the polymer and of the molding.
Im Stand der Technik wird ferner angenommen, dass solche Vernetzungsreaktionen relativ zügig innerhalb von Minuten oder wenigen Stunden erfolgen. Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass das vernetzte PK besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweisen kann, wenn die Erwärmung des Formkörpers im Schritt (iii) abhängig von der Vernetzungstemperatur vorzugsweise über einen Zeitraum von mindestens 1 Stunde, beispielsweise von 1 Stunde bis zu 2 Tagen durchgeführt wird. Es wurde gefunden, dass die thermische Stabilität, der Elastizitätsmodul und die Zugfestigkeit durch eine solche thermische Behandlung wesentlich erhöht werden können. In the prior art it is also assumed that such crosslinking reactions take place relatively quickly within minutes or a few hours. According to the invention it has been found that the crosslinked PC can have particularly advantageous properties if the heating of the molding in step (iii), depending on the crosslinking temperature, is preferably carried out over a period of at least 1 hour, for example from 1 hour to 2 days. It has been found that the thermal stability, the modulus of elasticity and the tensile strength can be significantly increased by such a thermal treatment.
Insbesondere wurde gefunden, dass durch die thermische Behandlung die Steifigkeit der Proben bei erhöhten Temperaturen verbessert werden kann. Dabei wurde beobachtet, dass eine thermische Behandlung für eine bestimmte Dauer die Steifigkeit deutlich verbessern kann, wobei anschließend eine Sättigung eintreten kann, so dass die Steifigkeit bei weiterer thermischer Nachbehandlung nicht oder nur unwesentlich verbessert wird. Jedoch zeigt sich bei weiterer thermischer Nachbehandlung in der Regel eine Verbesserung der Wärmeformbeständigkeit. Es wurde gefunden, dass die Wärmeformbeständigkeit auch bei längerer thermischer Nachbehandlung ansteigen kann. In particular, it was found that the thermal treatment can improve the rigidity of the samples at elevated temperatures. It was observed that a thermal treatment for a certain duration can significantly improve the rigidity, with a subsequent Saturation can occur, so that the rigidity is not or only insignificantly improved with further thermal aftertreatment. However, further thermal aftertreatment generally shows an improvement in the heat resistance. It has been found that the heat resistance can increase even with prolonged thermal aftertreatment.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der in Schritt (ii) erhaltene Formkörper einer thermische Behandlung über einen kürzeren Zeitraum unterzogen. Die thermische Behandlung des Formkörpers im Schritt (iii) erfolgt vorzugsweise von höchstens 6 Stunden, beispielsweise von 5 Minuten bis 6 Stunden, noch bevorzugter von 0,5 Minuten bis 5 Stunden und insbesondere von 1 Stunde bis 4 Stunden. Flieran ist vorteilhaft, dass parallel ablaufende Selbstvernetzungsreaktionen des aliphatischen Polyketons vermindert werden können. In a preferred embodiment, the shaped body obtained in step (ii) is subjected to a thermal treatment over a shorter period of time. The thermal treatment of the shaped body in step (iii) is preferably carried out for a maximum of 6 hours, for example from 5 minutes to 6 hours, more preferably from 0.5 minutes to 5 hours and in particular from 1 hour to 4 hours. Flieran is advantageous that parallel self-crosslinking reactions of the aliphatic polyketone can be reduced.
Alternativ kann es aber auch zweckmäßig sein, die thermische Behandlung des Formkörpers im Schritt (iii) über einen längeren Zeit, vorzugsweise von mindestens 6 h, insbesondere für mehr als 2 Tage einer thermischen Behandlung zu unterziehen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die thermische Behandlung über einen Zeitraum von 2 bis 10, insbesondere für 2 bis 6 Tage durchgeführt. Bevorzugt erfolgt die thermische Behandlung unter Ausschluss von Sauerstoff. Alternatively, however, it can also be expedient to subject the thermal treatment of the shaped body in step (iii) to a thermal treatment over a relatively long time, preferably of at least 6 hours, in particular for more than 2 days. In a further embodiment of the invention, the thermal treatment is carried out over a period of 2 to 10, in particular for 2 to 6 days. The thermal treatment is preferably carried out with the exclusion of oxygen.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die thermische Behandlung in Schritt (iii) bei einer Temperatur von mindestens 160°C, bevorzugt mindestens 180°C. Bevorzugt ist die Temperatur in Schritt (iii) zwischen 160°C und 240°C, besonders bevorzugt zwischen 190°C und 230°C und insbesondere zwischen 190°C und 210°C. Bei solchen Temperaturen kann eine effiziente dreidimensionale Vernetzung hinreichend schnell ablaufen, ohne dass die thermoplastisch hergestellten Artikel beeinträchtigt werden, beispielsweise durch unerwünschte Deformation der Formkörper. In a preferred embodiment, the thermal treatment in step (iii) takes place at a temperature of at least 160.degree. C., preferably at least 180.degree. The temperature in step (iii) is preferably between 160.degree. C. and 240.degree. C., particularly preferably between 190.degree. C. and 230.degree. C. and in particular between 190.degree. C. and 210.degree. At such temperatures, efficient three-dimensional crosslinking can take place sufficiently quickly without the thermoplastically produced articles are adversely affected, for example by undesired deformation of the molded body.
Die Formkörper werden nach der Vernetzung abgekühlt und können ihrer Verwendung zugeführt oder weiterverarbeitet werden. The moldings are cooled after crosslinking and can be used or further processed.
Wie oben beschrieben kann sowohl die Mischung in Schritt (i) als auch der Formkörper Füll- und Verstärkungsstoffe und/oder gegebenenfalls ein davon verschiedenes Additive enthalten. Das vernetzte PK bildet dabei eine Matrix, in der gegebenenfalls vorhandenen Füll- und Verstärkungsstoffe und/oder Additive gleichmäßig verteilt sind. As described above, both the mixture in step (i) and the shaped body can contain fillers and reinforcing materials and / or optionally a different additive. The cross-linked PC forms a matrix in which any fillers and reinforcing materials and / or additives that may be present are evenly distributed.
Geignete Füll- und Verstärkungsstoff sind ausgewählt unter Glasfasern z.B. in Form von Glasgeweben, -matten, -Vliesen, Glasseidenrovings oder geschnittener Glasseide, Wollastonit, Calciumcarbonat, Glaskugeln, Quarzmehl, Si- und Bornitrid, amorphe Kieselsäure, Asbest, Magnesiumcarbonat, Calciumsilicat, Calciummetasilicat, Kaolin, Glimmer, Feldspat, Talkum und Mischungen davon. Suitable fillers and reinforcing materials are selected from glass fibers, e.g. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens, glass silk rovings or cut glass silk, wollastonite, calcium carbonate, glass balls, quartz powder, silicon and boron nitride, amorphous silica, asbestos, magnesium carbonate, calcium silicate, calcium metasilicate, Kaolin, mica, feldspar, talc and mixtures thereof.
Geignete Additive sind ausgewählt unter Antioxidantien, UV- und Wärmestabilisatoren, Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel, wie Farbstoffe und Pigmente, Keimbildungsmittel, Weichmacher und Mischungen. Suitable additives are selected from antioxidants, UV and heat stabilizers, lubricants and mold release agents, colorants, such as dyes and pigments, nucleating agents, plasticizers and mixtures.
Beispielsweise können die Füll- und Verstärkungsstoffe in einer Menge von bis zu 80 Gew.-%, beispielsweise von 0,1 Gew.-% bis 80 Gew.-%, speziell von 1 Gew.-% bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Fierstellung des Formkörpers eingesetzten Komponenten, eingesetzt werden. For example, the fillers and reinforcing materials can be obtained in an amount of up to 80% by weight, for example from 0.1% by weight to 80% by weight, especially from 1% by weight to 60% by weight based on the total weight of the components used to position the molding.
Beispielsweise können die Additive in einer Menge von jeweils bis zu 20 Gew.- %, beispielsweise von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, spezieller von 0,1 Gew.-% bis 18 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Formkörpers eingesetzten Komponenten, eingesetzt werden. For example, the additives can each be used in an amount of up to 20% by weight, for example from 0.1% by weight to 20% by weight, more particularly 0.1% by weight up to 18% by weight, based in each case on the total weight of the components used to produce the molding, can be used.
Der Formkörper ist insbesondere durch die erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich, die im Rahmen dieser Erfindung beschrieben werden. Der Form körper weist bevorzugt die vorteilhaften Eigenschaften auf, die im Rahmen dieser Erfindung für die vernetzten PK beschrieben werden. Der Begriff Formkörper bezeichnet im Rahmen dieser Erfindung Produkte aus vernetztem PK, die eine definierte dreidimensionale Form aufweisen. Dabei ist es nicht erforderlich, dass der Formkörper ein definierter Gegenstand ist, sondern er kann beispielsweise auch eine Beschichtung sein. Der Formkörper kann aus dem vernetzten PK bestehen oder dieses enthalten, beispielsweise als Verbundmaterial oder Laminat. The shaped body can in particular be obtained by the processes according to the invention which are described in the context of this invention. The molded body preferably has the advantageous properties that are described in the context of this invention for the crosslinked PC. In the context of this invention, the term molded body refers to products made from crosslinked PC which have a defined three-dimensional shape. It is not necessary here for the shaped body to be a defined object, but rather it can also be a coating, for example. The molded body can consist of the crosslinked PC or contain it, for example as a composite material or laminate.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Formkörper nachgetempert. In einer ersten Variante wird der wird der erfindungsgemäße Formkörper über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 6 Stunden nachgetempert.In a preferred embodiment, the shaped body according to the invention is post-tempered. In a first variant, the shaped body according to the invention is post-tempered for a period of 5 minutes to 6 hours.
In einer zweiten Variante wird der erfindungsgemäße Formkörper über einen Zeitraum von mehr als 6 Stunden bis zu mehreren Tagen nachgetempert. In a second variant, the shaped body according to the invention is post-tempered over a period of more than 6 hours up to several days.
Durch die verschiedenen Varianten können jeweils andere vorteilhafte Eigenschaften erzielt werden. Different advantageous properties can be achieved in each case through the different variants.
Bevorzugt wird der Formkörper über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 6 Stunden nachgetempert und weist gegenüber Formkörpern aus unvernetztem PK vorteilhafte, verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen, die durch erhöhten Zugmodul, eine erhöhte Streckspannung und eine erhöhte Streckdehnung charakterisiert sind. Bevorzugt weist der erfindungsgemäße über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 6 Stunden nachgetemperte Formkörper einen Zugmodul von mindestens 1800 MPa, insbesondere von mindestens 1900 MPa, und besonders bevorzugt von mindestens 2000 MPa auf. Bevorzugt weist der erfindungsgemäße über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 6 Stunden nachgetemperte Formkörper eine Streckfestigkeit von mindestens 65 MPa, insbesondere von mindestens 68 MPa, und besonders bevorzugt von mindestens 70 MPa auf. Bevorzugt weist der erfindungsgemäße über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 6 Stunden nachgetemperte Formkörper eine verbesserte Streckdehnung von mindestens 20 %, und besonders bevorzugt von mindestens 23 %. The shaped body is preferably post-tempered for a period of 5 minutes to 6 hours and, compared to shaped bodies made of uncrosslinked PC, has advantageous, improved mechanical properties which are characterized by increased tensile modulus, increased yield stress and increased elongation. The shaped body according to the invention, post-tempered over a period of 5 minutes to 6 hours, preferably has a tensile modulus of at least 1800 MPa, in particular of at least 1900 MPa, and particularly preferably of at least 2000 MPa. Preferred the molding according to the invention, post-tempered over a period of 5 minutes to 6 hours, has a yield strength of at least 65 MPa, in particular of at least 68 MPa, and particularly preferably of at least 70 MPa. The molding according to the invention which has been post-baked over a period of 5 minutes to 6 hours preferably has an improved elongation of at least 20%, and particularly preferably of at least 23%.
Bevorzugt wird der Formkörper über einen Zeitraum von mehr als 6 Stunden bis mehreren Tagen nachgetempert und zeigt gegenüber Formkörpern aus unvernetztem PK vorteilhafte, erhöhte Steifigkeiten, die durch einen hohen Zugmodul und eine erhöhte Zugfestigkeit gekennzeichnet sind. Bei zu starker Vernetzung reduziert sich die Streckdehnung jedoch signifikant. Bevorzugt weist der über einen Zeitraum von mehr als 6 Stunden bis mehreren Tagen nachgetemperte Formkörper einen Zugmodul von mindestens 2000 MPa, insbesondere von mindestens 2250 MPa und besonders bevorzugt von mindestens 2500 MPa auf. Insbesondere ist der Zugmodul zwischen 2000 MPa und 3000 MPa oder zwischen 2250 MPa und 3000 MPa. Der Zugmodul von unvernetztem PK liegt hingegen zwischen 1400 und 1800 MPa. Der Zugmodul wird nach DIN EN IS0527-2 bestimmt. The shaped body is preferably post-tempered for a period of more than 6 hours to several days and, compared with shaped bodies made of uncrosslinked PC, exhibits advantageous, increased stiffness, which is characterized by a high tensile modulus and increased tensile strength. However, if the crosslinking is too strong, the elongation is significantly reduced. The shaped body post-tempered over a period of more than 6 hours to several days preferably has a tensile modulus of at least 2000 MPa, in particular of at least 2250 MPa and particularly preferably of at least 2500 MPa. In particular, the tensile modulus is between 2000 MPa and 3000 MPa or between 2250 MPa and 3000 MPa. The tensile modulus of uncrosslinked PK, on the other hand, is between 1400 and 1800 MPa. The tensile modulus is determined according to DIN EN IS0527-2.
Es kann erwünscht sein, das PK in dem Formkörper nicht vollständig zu vernetzen, da die Bruchdehnung des Materials mit zunehmender Vernetzung abnehmen kann. Der Vernetzungsgrad wird daher bevorzugt im Hinblick auf die gewünschte Anwendung eingestellt, beispielsweise über den Anteil des Vernetzers und die Art und Dauer der thermischen Behandlung. It may be desirable not to completely crosslink the PC in the shaped body, since the elongation at break of the material can decrease with increasing crosslinking. The degree of crosslinking is therefore preferably set with a view to the desired application, for example via the proportion of crosslinker and the type and duration of the thermal treatment.
Dabei wird der Vernetzungsgrad bevorzugt nicht direkt gemessen, sondern es wird durch geeignete Prüfmethoden, wie beispielsweise einer Flochtemperatur- Zugprüfung bestimmt, ob der Formkörper die gewünschten Eigenschaften aufweist. Bei sehr hohen Temperaturen, bietet sich die Bestimmung des dynamischen Moduls an. The degree of crosslinking is preferably not measured directly, but rather it is determined by suitable test methods, such as, for example, a flea temperature tensile test, whether the shaped body has the desired properties having. At very high temperatures, it is advisable to determine the dynamic modulus.
Die Formkörper sind insbesondere in technischen Gebieten verwendbar, in denen eine hohe mechanische Stabilität, und dabei insbesondere eine hohe Steifigkeit, erforderlich sind. Sie sind insbesondere für Anwendungen in den Bereichen Automobil, Schiffahrt, Luft- und Raumfahrt, Schienenfahrzeuge, Öl- und Gasindustrie, Lebensmittel-und Verpackungsinsustrie und Medizintechnik und insbesondere als Dichtungsartikel bevorzugt Dicht- und O-Ringe, Buchsen, Folien, Pulver, Beschichtungen, Fasern, Lager, Back-up-Ringe, Ventile, Anlaufscheiben, Kupplungselemente, Schnapphaken, Rohre oder Leitungen, Kabel, Umhüllungen und Ummantelungen, Gehäuse oder als Bestandteil davon geeignet. Sie sind insbesondere für Verwendungen geeignet, bei denen eine hohe Chemikalienbeständigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb erforderlich sind. Dies betrifft insbesondere Anwendungen in der Öl- und Gasförderung, der Luft- und Raumfahrttechnik und der chemischen Industrie, und dabei der Herstellung sicherheitsrelevanter Teile, und den Bereich Energiegewinnung und die Automobilindustrie. Ebenfalls denkbare Anwendungen sind Konnektoren und Isolatoren im Elektronikbereich, da die Vernetzung zu einem guten Isolationsvermögen führt. The shaped bodies can be used in particular in technical fields in which high mechanical stability, and in particular high rigidity, are required. They are particularly suitable for applications in the automotive, shipping, aerospace, rail vehicles, oil and gas industry, food and packaging industry and medical technology and, in particular, as sealing items, preferably sealing and O-rings, bushings, foils, powders, coatings, Fibers, bearings, back-up rings, valves, thrust washers, coupling elements, snap hooks, pipes or lines, cables, casings and sheaths, housings or as a component thereof. They are particularly suitable for uses where high chemical resistance and resistance to abrasion are required. This applies in particular to applications in oil and gas production, aerospace technology and the chemical industry, including the manufacture of safety-relevant parts, and the field of energy generation and the automotive industry. Likewise conceivable applications are connectors and insulators in the electronics sector, since the networking leads to good insulation properties.
Die erfindungsgemäßen Verfahren, Formkörper und Dichtungsartikel lösen die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. Sie weisen eine gegenüber dem unvernetzten PK verbesserte Temperaturbeständigkeit und höhere mechanische Stabilität in Verbindung mit einer guten Verarbeitbarkeit auf. Insbesondere weisen die Formkörper eine hohe Steifigkeit insbesondere oberhalb der Glasübergangstemperatur auf. Die hohe Steifigkeit geht mit einem reduzierten Kriechverhalten bei hohen Temperaturen einher. Die verbesserte Temperaturbeständigkeit zeigt sich sowohl bei der Maximaltemperatur als auch der Dauergebrauchstemperatur. Die Produkte zeigen dabei eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit und eine reduzierte Brennbarkeit, da das Material wegen der Vernetzung nicht schmilzt und kein brennendes Material abtropft. The methods, moldings and sealing articles according to the invention achieve the object on which the invention is based. Compared to the non-crosslinked PC, they have an improved temperature resistance and higher mechanical stability combined with good processability. In particular, the shaped bodies have high rigidity, in particular above the glass transition temperature. The high rigidity goes hand in hand with reduced creep behavior at high temperatures. The improved temperature resistance is evident both at the maximum temperature and at the long-term use temperature. The products show a very good rating Chemical resistance and reduced flammability, as the material does not melt due to the crosslinking and no burning material drips off.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Formkörper auf einfache und effiziente Weise durch thermoplastische Formgebungsverfahren hergestellt werden. So kann beispielsweise die Fierstellung durch einfaches Extrudieren erfolgen. Die Verfahren sind zudem umweltschonend und ohne Gefährdung der Anwender durchführbar, da die eingesetzten Vernetzer relativ hohe Siedepunkte aufweisen und wenig flüchtig sind. In addition, the moldings according to the invention can be produced in a simple and efficient manner by thermoplastic molding processes. For example, the Fierstellung can be done by simply extruding. The processes are also environmentally friendly and can be carried out without endangering the user, since the crosslinkers used have relatively high boiling points and are not very volatile.
Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele erläutert werden, ohne jedoch auf die speziell beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu sein. The invention is to be explained with the aid of the following examples, without, however, being restricted to the specifically described embodiments.
BEISPIELE EXAMPLES
Kurzbeschreibung der Figuren: Brief description of the figures:
Figur 1 zeigt die Ergebnisse der Theologischen Untersuchungen an zwei erfindungsgemäßen Formkörpern (PK mit 1,00 % DAPI, thermisch für 1 h nachbehandelt, beschrieben in Ausführungsbeispiel 2 (dunkelgraue Kurven) und PK mit 1,00 % DAPI, thermisch für 2 h nachbehandelt, beschrieben in Ausführungsbeispiel 3 (hellgraue Kurven) im Vergleich zum Standard Basismaterial (PK ohne thermische Behandlung (schwarze Kurven)). Das Speichermodul G‘ (Symbol: Quadrat) sowie das Verlustmodul G“ (Symbol: Dreieck) sind auf der Y-Achse dargestellt. Die Messzeit ist auf der X-Achse dargestellt. Figure 1 shows the results of the theological investigations on two moldings according to the invention (PK with 1.00% DAPI, thermally aftertreated for 1 h, described in embodiment 2 (dark gray curves) and PK with 1.00% DAPI, thermally aftertreated for 2 h, described in embodiment 3 (light gray curves) compared to the standard base material (PK without thermal treatment (black curves)). The storage module G '(symbol: square) and the loss module G “(symbol: triangle) are shown on the Y-axis The measuring time is shown on the X-axis.
Figur 2 zeigt die Entwicklung des komplexen dynamischen Moduls mit steigender Temperatur eines erfindungsgemäßen Formkörpers (PK mit 1 ,00 % DAPI, thermisch behandelt, Messpunkt durch Sternchen angezeigt) im Vergleich zum Standard Basismaterial (PK ohne thermische Behandlung, Messpunkte durch Quadrate angezeigt). FIG. 2 shows the development of the complex dynamic module with increasing temperature of a molding according to the invention (PK with 1.00% DAPI, thermally treated, measuring point indicated by asterisks) in Comparison to the standard base material (PC without thermal treatment, measuring points indicated by squares).
In Bezug auf die beschriebenen Normen gelten, sofern nicht anders angegeben, die zum Anmeldungstag gültigen Fassungen. With regard to the standards described, the versions valid on the day of registration apply, unless otherwise stated.
Abkürzungen: Abbreviations:
DAPI: 1-(4-Aminophenyl)-1 ,3,3-trimethyl-indan-6-amin und Isomeren davon PK: aliphatisches Polyetherketon (MVR: 60 cm3/10 min (@240 °C/2,16 kg), Smp: 220 °C) DAPI: 1- (4-aminophenyl) -1, 3,3-trimethyl-indan-6-amine, and isomers thereof PK: aliphatic polyether ketone (MVR: 60 cm 3/10 min (@ 240 ° C / 2.16 kg) , M.p .: 220 ° C)
Ausführungsbeispiel 1 Embodiment 1
Das DAPI-Isomerengemisch mit der CAS-Nummer 68170-20-7 (Vernetzer mit der Formel VII) wird mittels Zweischneckencompounder in ein kommerzielles PK mit einem Schmelzpunkt von etwa 220 °C und einem MVR von 60 cm3/10 min (bei 240 °C und 2,16 kg Gewichtsbeladung) eingemischt und der Strang zu einem Granulat gehäckselt. The DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 (crosslinking agent having the formula VII) by means of twin-screw compounder in a commercial PK with a melting point of about 220 ° C and an MVR of 60 cm 3/10 min (at 240 ° C and 2.16 kg weight load) are mixed in and the strand is chopped into granules.
Das Granulat wird im Spritzguss zu Probekörpern verarbeitet und anschließend ebenfalls einer thermischen Nachbehandlung über den Zeitraum von 1 Stunde in einem Vakuumofen unterzogen. The granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 1 hour in a vacuum oven.
Nach Abschluss der thermischen Nachbehandlung wurde eine Zugprüfung gemäß ISO 527-2 durchgeführt und die Werte mit unvernetztem PK- Basismaterial verglichen (Tabelle 1). Tabelle 1: After completion of the thermal aftertreatment, a tensile test according to ISO 527-2 was carried out and the values compared with uncrosslinked PK base material (Table 1). Table 1:
Durch die chemische Nachvernetzung hat sich der Zug-E-Modul des PK gegenüber dem unvernetzten Basismaterial um ca. 13% erhöht. Weiterhin sind die Streckspannung um ca. 11% und die Streckdehnung um ca. 24% gegenüber dem unvernetzten Basismaterial erhöht. Due to the chemical post-crosslinking, the tensile modulus of elasticity of the PK has increased by approx. 13% compared to the non-crosslinked base material. Furthermore, the yield stress is increased by approx. 11% and the elongation by approx. 24% compared to the uncrosslinked base material.
Ausführungsbeispiel 2 Das DAPI-Isomerengemisch mit der CAS-Nummer 68170-20-7 (Vernetzer mit der Formel VII) wird mittels Zweischneckencompounder in ein kommerzielles PK mit einem Schmelzpunkt von etwa 220 °C und einem MVR von 60 cm3/10 min (bei 240 °C und 2,16 kg Gewichtsbeladung) eingemischt und der Strang zu einem Granulat gehäckselt. Embodiment 2 The DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 (crosslinker of formula VII) is carried out at using twin screw compounder in a commercial PK with a melting point of about 220 ° C and an MVR of 60 cm 3/10 min ( 240 ° C and 2.16 kg weight load) mixed in and the strand chopped into granules.
Das Granulat wird im Spritzguss zu Probekörpern verarbeitet und anschließend ebenfalls einer thermischen Nachbehandlung über den Zeitraum von 2 Stunden in einem Vakuumofen unterzogen. Nach Abschluss der thermischen Nachbehandlung wurde eine Zugprüfung gemäß ISO 527-2 durchgeführt und die Werte mit unvernetztem PK- Basismaterial verglichen (Tabelle 2). Tabelle 2: The granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 2 hours in a vacuum oven. After completion of the thermal aftertreatment, a tensile test according to ISO 527-2 was carried out and the values compared with uncrosslinked PK base material (Table 2). Table 2:
Durch die chemische Nachvernetzung hat sich der Zug-E-Modul des PK gegenüber dem unvernetzten Basismaterial um ca. 14% erhöht. Weiterhin sind die Streckspannung um ca. 13% und die Streckdehnung um 31% gegenüber dem unvernetzten Basismaterial erhöht. Due to the chemical post-crosslinking, the tensile modulus of elasticity of the PK has increased by approx. 14% compared to the non-crosslinked base material. Furthermore, the yield stress is increased by approx. 13% and the elongation by 31% compared to the uncrosslinked base material.
Zusätzlich zu den Zugversuchen wurden rheologische Untersuchungen auf einem Anton Paar-Rheometer Typ MCR-302 durchgeführt, die die chemische Nachvernetzung des aliphatischen Polyketons mit dem Vernetzer DAPI zeigen. Es wurden zwei erfindungsgemäße Formkörper (PK mit 1,00 % DAPI, thermisch für 1 h nachbehandelt, beschrieben in Ausführungsbeispiel 2 und PK mit 1,00 % DAPI, thermisch für 2 h nachbehandelt, beschrieben in Ausführungsbeispiel 3) im Vergleich zum Standard Basismaterial (PK ohne thermische Behandlung) untersucht. Die Prüfbedingungen sind in Tabelle 3 aufgelistet. In addition to the tensile tests, rheological tests were carried out on an Anton Paar rheometer type MCR-302, which show the chemical postcrosslinking of the aliphatic polyketone with the crosslinker DAPI. Two moldings according to the invention (PK with 1.00% DAPI, thermally aftertreated for 1 h, described in embodiment 2 and PK with 1.00% DAPI, thermally aftertreated for 2 h, described in embodiment 3) in comparison to the standard base material ( PK without thermal treatment). The test conditions are listed in Table 3.
Tabelle 3: Table 3:
Ausführungsbeispiel 4 Embodiment 4
Das DAPI-Isomerengemisch mit der CAS-Nummer 68170-20-7 (Vernetzer mit der Formel VII) wird mittels Zweischneckencompounder in ein kommerzielles PK mit einem Schmelzpunkt von etwa 220 °C und einem MVR von 60 cm3/10 min (bei 240 °C und 2,16 kg Gewichtsbeladung) eingemischt und der Strang zu einem Granulat gehäckselt. The DAPI-isomer mixture having the CAS Number 68170-20-7 (crosslinking agent having the formula VII) by means of twin-screw compounder in a commercial PK with a melting point of about 220 ° C and an MVR of 60 cm 3/10 min (at 240 ° C and 2.16 kg weight load) are mixed in and the strand is chopped into granules.
Das Granulat wird im Spritzguss zu Probekörpern verarbeitet und anschließend ebenfalls einer thermischen Nachbehandlung über den Zeitraum von 6 Tagen in einem Heizofen unter Schutzgasatmosphäre unterzogen. The granulate is processed into test specimens by injection molding and then also subjected to a thermal aftertreatment over a period of 6 days in a heating furnace under a protective gas atmosphere.
Nach Abschluss der thermischen Nachbehandlung wurde eine Zugprüfung gemäß ISO 527-2 durchgeführt und die Werte mit unvernetztem PK- Basismaterial verglichen (Tabelle 4). Tabelle 4: After completion of the thermal aftertreatment, a tensile test according to ISO 527-2 was carried out and the values compared with uncrosslinked PK base material (Table 4). Table 4:
Durch die Nachvernetzung hat sich der Zug-E-Modul des PK gegenüber dem unvernetzten Basismaterial mehr als verdoppelt. Das vernetzte Material zeigt kein duktiles Verhalten mehr und die maximale Festigkeit liegt ungefähr 10 MPa höher als beim unvernetzten Material. Durch die Vernetzungsstellen wird die Elastizität des Materials stark eingeschränkt, wodurch der Bruchdehnung auf 2,5 % reduziert wird. As a result of the post-crosslinking, the tensile modulus of elasticity of the PK has more than doubled compared to the non-crosslinked base material. The crosslinked material no longer shows ductile behavior and the maximum strength is approximately 10 MPa higher than that of the uncrosslinked material. The The elasticity of the material is severely restricted, as a result of which the elongation at break is reduced to 2.5%.
Während das unvernetzte PK-Basismaterial bei etwa 220 °C schmilzt, wird für das nachvernetzte Material kein Schmelzen mehr beobachtet. While the uncrosslinked PK base material melts at around 220 ° C., no more melting is observed for the postcrosslinked material.
Das unvernetzte Basismaterial und das nachvernetzte PK wurden mittels DMA im T-Sweep geprüft, wobei das in Figur 2 dargestellte Ergebnis erhalten wurde. Die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) ist eine thermische Methode, um physikalische Eigenschaften von Kunststoffen zu bestimmen. Der Temperaturgradient (Temperatursweep) zeigt die Entwicklung des dynamischen Moduls und damit ebenfalls der Steifigkeit über den gemessenen Temperaturbereich an. The uncrosslinked base material and the postcrosslinked PC were tested by means of DMA in a T-sweep, the result shown in FIG. 2 being obtained. Dynamic mechanical analysis (DMA) is a thermal method to determine the physical properties of plastics. The temperature gradient (temperature sweep) shows the development of the dynamic module and thus also the rigidity over the measured temperature range.
Die Temperaturgradienten wurden mit Probekörperstreifen (Breite ca. 4 mm, Dicke ca. 3 mm, Länge ca. 45 mm) bei folgenden Bedingungen gemessen: Heizrate 2 K/Min, Kontaktkraft 0,5 N, Frequenz 1,0 Hz, Mitteldehnung 0,5%, Dehnungsampl. +/- 0,1%. Die Ergebnisse sind in der Figur 2 grafisch dargestellt. The temperature gradients were measured with test specimen strips (width approx. 4 mm, thickness approx. 3 mm, length approx. 45 mm) under the following conditions: heating rate 2 K / min, contact force 0.5 N, frequency 1.0 Hz, mean elongation 0, 5%, elongation ampl. +/- 0.1%. The results are shown graphically in FIG.
Figur 2 zeigt die Entwicklung des komplexen dynamischen Moduls mit steigender Temperatur des erfindungsgemäßen Formkörpers (PK mit 1 ,0 % DAPI, thermisch behandelt, Messpunkte durch Sternchen dargestellt) im Vergleich zum Standard Basismaterial PK (PK ohne thermische Behandlung, Messpunkte durch Quadrate dargestellt). FIG. 2 shows the development of the complex dynamic module with increasing temperature of the molding according to the invention (PK with 1.0% DAPI, thermally treated, measuring points represented by asterisks) compared to the standard base material PK (PK without thermal treatment, measuring points represented by squares).
Die Ergebnisse zeigen, dass das erfindungsgemäß vernetzte PK vorteilhafte thermische Eigenschaften aufweist. Das Material zeigt, wie bereits durch die Zugprüfung gemäß ISO 527-2 bewiesen, ein erhöhtes Modul (vgl. Tabelle 4) und eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit. Während das starke Absinken des Moduls beim unvernetzten PK ab ca. 210 °C durch ein Aufschmelzen des Materials hervorgerufen wird, erfolgt der Modulverlust beim vernetzten Material nicht durch ein Schmelzen, sondern durch die Ausbildung von Rissen im Material. The results show that the PC crosslinked according to the invention has advantageous thermal properties. As already proven by the tensile test according to ISO 527-2, the material shows an increased modulus (see Table 4) and increased heat resistance. While the sharp drop in the If the module is caused by a melting of the material in the uncrosslinked PK from approx. 210 ° C, the loss of module in the crosslinked material is not caused by melting, but by the formation of cracks in the material.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Formkörper, umfassend eine Matrix aus der Vernetzung eines aliphatischen Polyketons mit wenigstens einer Diaminquelle als Vernetzer unter Ausbildung von Imingruppen, wobei die Diaminquelle ausgewählt ist unter 1. Shaped body comprising a matrix from the crosslinking of an aliphatic polyketone with at least one diamine source as a crosslinker with the formation of imine groups, the diamine source being selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formel (I), (II) und (III), wobei Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III), in which
R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Flalogen, Nitro, Cyano, Flydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently of one another are selected from hydrogen, flalogen, nitro, cyano, flydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4- Aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or with R a substituted and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, C-i- Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci- C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel,X is selected from a bond, oxygen, sulfur,
Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, Carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene,
Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6-Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
Rc ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Oligo-/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppen aufweisen, gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, und Oligo/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Oligo- / polymers that have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, and oligo / polymers which contain these incorporated and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
2. Formkörper nach Anspruch 1, der wenigstens einen Füll- und Verstärkungsstoff und/oder ein davon verschiedenes Additiv umfasst.2. Shaped body according to claim 1, which comprises at least one filler and reinforcing material and / or an additive different therefrom.
3. Verfahren zur Fierstellung eines Formkörpers, umfassend die Schritte i) Bereitstellen einer Mischung, enthaltend wenigstens ein aliphatisches Polyketon und wenigstens einen Vernetzer, ii) Fierstellen eines Formkörpers aus der in Schritt i) erhaltenen Mischung, und iii) Thermisches Behandeln des Formkörpers bei einer Temperatur, bei der das aliphatische Polyketon vernetzt wird, und wobei der Vernetzer ausgewählt ist unter3. A method for making a molding, comprising the steps of i) providing a mixture containing at least one aliphatic polyketone and at least one crosslinker, ii) making a molding from the mixture obtained in step i), and iii) thermal treatment of the molding in a Temperature at which the aliphatic polyketone is crosslinked, and where the crosslinker is selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei der die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind, Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter der Formel (I), (II) und (III) Diamine compounds selected from the formula (I), (II) and (III)
(I) (II) wobei (I) (II) in which
R1 bis R18 die Bedeutung haben, wie in Anspruch 1 definiert, Oligo-/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppe aufweisen, - gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäreR 1 to R 18 have the meaning as defined in claim 1, oligo- / polymers which have at least two amide groups, - saturated, alicyclic compounds which have at least two primary
Amingruppen aufweisen, Oligo-/Polymere, die diese eingebaut enthalten, und Have amine groups, oligo- / polymers that contain these incorporated, and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Vernetzer eine Di(aminophenyl)verbindung ist, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind und wobei einer der beiden Phenylringe mit dem carbocyclischen Rest anelliert ist. 4. The method according to claim 3, wherein the crosslinker is a di (aminophenyl) compound in which the two aminophenyl rings are connected to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical and wherein one of the two phenyl rings is fused to the carbocyclic radical.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Vernetzer eine 4,4'-Diaminodiphenylverbindung ist und/oder eine asymmetrische5. The method according to claim 3 or 4, wherein the crosslinker is and a 4,4 '-Diaminodiphenylverbindung / or an asymmetrical
Verbindung ist. Connection is.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Vernetzer eine Verbindung der allgemeinen Formel (IV) ist: , wobei 6. The method according to any one of claims 3 to 5, wherein the crosslinker is a compound of the general formula (IV): , in which
R19 und R20 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen, F und CI, und wobei Z die aliphatische Gruppe ist, die einen carbocyclischen Rest aufweist. R 19 and R 20 are independently selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms, F and CI, and where Z is the aliphatic group containing a carbocyclic radical.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Vernetzer eine Verbindung der allgemeinen Formel (V) ist: 7. The method according to any one of claims 3 to 6, wherein the crosslinker is a compound of the general formula (V):
R19 und R20 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiertem oder unsubstituiertem Aryl mit 5 bis 12 C-Atomen, F und CI, und wobei R21 ein carbocyclischer Rest ist, der 2 bis 3 C-Ringatome aufweist, und der mit mindestens einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methyl oder Ethyl, substituiert sein kann. R 19 and R 20 are independently selected from H, substituted or unsubstituted alkyl with 1 to 20 carbon atoms, in particular with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl, substituted or unsubstituted aryl with 5 to 12 carbon atoms, F and CI, and where R 21 is a carbocyclic radical which has 2 to 3 carbon ring atoms and which can be substituted by at least one alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl or ethyl.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Vernetzer die Verbindung der Formel (V.a1) ist: 9. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Vernetzer ein Oligo/-Polymer ist, das wenigstens zwei Amidgruppen aufweist, wobei das Oligo/-Polymer Monomere in einpolymerisierter Form enthält, die ausgewählt sind unter A) jeweils unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren und Derivaten von unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren, B) unsubstituierten oder substituierten aromatischen8. The method according to any one of claims 3 to 7, wherein the crosslinking agent is the compound of the formula (V.a1): 9. The method according to claim 3, wherein the crosslinker is an oligo / polymer which has at least two amide groups, the oligo / polymer containing monomers in polymerized form which are selected from A) in each case unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids and derivatives of unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids, B) unsubstituted or substituted aromatic
Diaminen, C) aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, D) aliphatischen oder cycloaliphatischen Diaminen, E) Monocarbonsäuren, F) Monoaminen, G) mindestens dreiwertigen Aminen, Fl) Lactamen, I) w - Aminosäuren, und K) von A) bis I) verschiedenen, damit cokondensierbaren Verbindungen, und Mischungen davon. Diamines, C) aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids, D) aliphatic or cycloaliphatic diamines, E) monocarboxylic acids, F) monoamines, G) at least trivalent amines, Fl) lactams, I) w - amino acids, and K) different from A) to I) , thus cocondensable compounds, and mixtures thereof.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 9, wobei der Vernetzer ein Oligo-/Polymer ist, das wenigstens zwei Amidgruppen aufweist, wobei das Oligo-/Polymer polyamidbildende Monomere in einpolymerisierter Form enthält, die ausgewählt sind unter unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren und Derivaten von unsubstituierten oder substituierten aromatischen Dicarbonsäuren und aliphatischen oder cycloaliphatischen Diaminen. 10. The method according to any one of claims 3 or 9, wherein the crosslinker is an oligo- / polymer which has at least two amide groups, the oligo- / polymer containing polyamide-forming monomers in polymerized form, which are selected from unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids and Derivatives of unsubstituted or substituted aromatic dicarboxylic acids and aliphatic or cycloaliphatic diamines.
11. Verfahren nach Anspruch 10 wobei die aromatischen Dicarbonsäuren ausgewählt sind unter unsubstituierter oder substituierter Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäuren oder Diphenyldicarbonsäuren und den Derivaten und Mischungen der zuvor genannten aromatischen Dicarbonsäuren. 11. The method according to claim 10 wherein the aromatic dicarboxylic acids are selected from unsubstituted or substituted phthalic acid, Terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acids or diphenyldicarboxylic acids and the derivatives and mixtures of the aforementioned aromatic dicarboxylic acids.
12. Verfahren nach Anspuch 10 oder 11 , wobei die aliphatischen oder cycloaliphatischen Diamine ausgewählt sind unter Ethylendiamin, Propylendiamin, Tetramethylendiamin, Heptamethylendiamin, Hexamethylendiamin, Pentamethylendiamin, Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, 2-Methyl-1 ,8-octamethylendiamin, Decamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 2- Methylpentamethylendiamin, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4- Trimethylhexamethylendiamin, 5-Methylnonamethylendiamin, 2,4- Dimethyloctamethylendiamin, 5-Methylnonandiamin, Bis(4- aminocyclohexyl)-methan, 2,2-Bis(4-aminocyclohexyl)-propan, 1 ,3-Bis- (aminomethyl)-cyclohexan und 1 ,4-Bisaminomethylcyclohexan, 5-Amino- 2,2,4-trimethyl-1 -cyclopentanmethylamin, 5-Amino-1 ,3,3- trimethylcyclohexanmethylamin (Isophorondiamin), 3,3'-Dimethyl-4,4'- Diaminodicyclohexylmethan, [3-(Aminomethyl)-2-bicyclo[2.2.1]heptanyl]- methanamin, aminierten Dimerfettsäuren und Mischungen davon. 12. The method according to claim 10 or 11, wherein the aliphatic or cycloaliphatic diamines are selected from ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, heptamethylenediamine, hexamethylenediamine, pentamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 2-methyl-1, 8-octamethylenediamine, decodamethylenediamine, undecamethylenediamine 2-methylpentamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 2,4-dimethyloctamethylenediamine, 5-methylnonanediamine, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4 -aminocyclohexyl) propane, 1,3-bis (aminomethyl) -cyclohexane and 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 5-amino-2,2,4-trimethyl-1-cyclopentanemethylamine, 5-amino-1, 3,3- trimethylcyclohexanemethylamine (isophoronediamine), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, [3- (aminomethyl) -2-bicyclo [2.2.1] heptanyl] methanamine, aminated dimer fatty acids, and mixtures thereof.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 9 bis 12, wobei der Vernetzer ausgewählt ist unter Oligo-/Polymeren wie in den Ansprüchen 1 , 3 und 9 bis 12 definiert, deren Copolymeren und Gemische davon, wobei der Vernetzer einen Schmelzbereich von 200 °C bis 250 °C, vorzugsweise einen Schmelzbereich von 220 °C bis 240 °C, insbesondereeinen Schmelzbereich von 220 °C bis 230 °C, aufweist. 13. The method according to any one of claims 3 and 9 to 12, wherein the crosslinker is selected from oligomers / polymers as defined in claims 1, 3 and 9 to 12, their copolymers and mixtures thereof, wherein the crosslinker has a melting range of 200 ° C to 250 ° C, preferably a melting range of 220 ° C to 240 ° C, especially a melting range of 220 ° C to 230 ° C.
14. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Vernetzer eine gesättigte, alicyclische Verbindung ist, die wenigstens zwei primäre Aminogruppen aufweist, ausgewählt unter aminisierten Dimerfettsäuren, Polymeren, die aminierte Dimerfettsäuren einpolymerisiert enthalten und Mischungen davon, insbesondere die Verbindung oder Oligo-/Polymeren, die diese Verbindung einpolymerisiert enthalten. 14. The method according to claim 3, wherein the crosslinker is a saturated, alicyclic compound which has at least two primary amino groups selected from aminized dimer fatty acids, polymers containing aminated dimer fatty acids in copolymerized form and mixtures thereof, in particular the compound or oligo- / polymers which contain this compound in copolymerized form.
15. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Vernetzer wenigstens eine15. The method according to claim 3, wherein the crosslinker is at least one
Verbindung der Formel (I) oder (II) ist, wobei R2, R3, R5, R6, R7, R8, R10 und R11 für Wasserstoff stehen und R1, R4, R9, R12 und X die Bedeutung wie in Anspruch 1 definiert haben. Compound of formula (I) or (II), where R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are hydrogen and R 1 , R 4 , R 9 , R 12 and X have the meaning as defined in claim 1.
16. Verfahren gemäß der Ansprüche 3 oder 15, wobei Vernetzer wenigstens eine Verbindung der Formel (l.a) oder (II. a) ist wobei 16. The method according to claims 3 or 15, wherein the crosslinking agent is at least one compound of the formula (Ia) or (II. A) in which
R1, R4, R9 und R12 diefolgenden Bedeutungen haben Tert-Butyl Tert-Butyl R 1 , R 4 , R 9 and R 12 have the following meanings Tert-butyl tert-butyl
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 16, wobei in Schritt i) das wenigstens eine aliphatische Polyketon, der wenigstens eine Vernetzer, gegebenenfalls ein Füll- und Verstärkungsstoff und gegebenenfalls ein weiteres davon verschiedenes Additiv einem Schmelzmischen oder Trockenmischen unterzogen wird. 17. The method according to any one of claims 3 to 16, wherein in step i) the at least one aliphatic polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is subjected to melt mixing or dry mixing.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 17, wobei in Schritt i) das wenigstens eine aliphatische Polyketon, der wenigstens einen Vernetzer, gegebenenfalls einen Füll- und Verstärkungsstoff und gegebenenfalls ein weiteres davon verschiedenes Additiv in einen Extruder eingespeist, unter Plastifizierung vermischt und gegebenenfalls granuliert wird. 18. The method according to any one of claims 3 to 17, wherein in step i) the at least one aliphatic polyketone, the at least one crosslinker, optionally a filler and reinforcing material and optionally a further different additive is fed into an extruder, mixed with plasticization and optionally is granulated.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 18, wobei das aliphatische Polyketon bei 240°C eine Schmelzviskosität im Bereich von 2 cm3/10 min bis 200 cm3/10 min aufweist, gemessen nach DIN ISO 1130. 19. A method according to any one of claims 3 to 18, wherein the aliphatic polyketone at 240 ° C has a melt viscosity in the range of 2 cm 3/10 min to 200 cm 3/10 min, measured according to DIN ISO 1130th
20. Verfahren nach einem Ansprüche 3 bis 19, wobei die Mischung kein zugesetztes Lösungsmittel enthält. 20. The method according to any one of claims 3 to 19, wherein the mixture contains no added solvent.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 20, wobei die Temperatur in Schritt ii) mindestens 220°C beträgt. 21. The method according to any one of claims 3 to 20, wherein the temperature in step ii) is at least 220 ° C.
22. Verfahren nach einem Ansprüche 3 bis 21 , wobei die Mischung in Schritt ii) durch Extrudieren, Heißpressen, Spritzgießen und/oder 3D-Druck verarbeitet wird. 22. The method according to any one of claims 3 to 21, wherein the mixture is processed in step ii) by extrusion, hot pressing, injection molding and / or 3D printing.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 22, wobei der in Schritt ii) erhaltene Formkörper in Schritt iii) für 5 Minuten bis 6 Stunden einer thermischen Behandlung unterzogen wird. 23. The method according to any one of claims 3 to 22, wherein the molded body obtained in step ii) is subjected to a thermal treatment in step iii) for 5 minutes to 6 hours.
24. Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei die thermische Behandlung in Schritt iii) bei einer Temperatur von mindestens 160°C erfolgt. 24. The method according to claim 23, wherein the thermal treatment in step iii) takes place at a temperature of at least 160 ° C.
25. Formkörper, erhältlich nach einem Verfahren wie in den Ansprüche 3 bis 24 definert. 25. Shaped bodies obtainable by a process as defined in claims 3 to 24.
26. Polymermischung, enthaltend wenigstens ein Polyketon (PK) und wenigstens einen Vernetzer, ausgewählt unter 26. Polymer mixture containing at least one polyketone (PK) and at least one crosslinker selected from
Di(aminophenyl)verbindungen, bei denen die beiden Aminophenylringe über eine aliphatische Gruppe, die einen carbocyclischen Rest aufweist, miteinander verbunden sind,Di (aminophenyl) compounds in which the two aminophenyl rings are linked to one another via an aliphatic group which has a carbocyclic radical,
Diaminverbindungen, ausgewählt unter Verbindungen der Formel (I), (II) und (III), Diamine compounds selected from compounds of the formula (I), (II) and (III),
(I) (II) wobei (I) (II) in which
R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unter Wasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe,R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, Ci-Cö-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4- Aryl, where the alkyl group,
Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, Alkenyl group and alkynyl group unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
R5, R6, R7 R8, R9, R10, R11 und R12 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy,R 5 , R 6 , R 7, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy,
Amino, Ci-Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, R13, R14, R15 R16, R17 und R18 unabhängig voneineinder ausgewählt sind unterWasserstoff, Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Amino, C1- Cö-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C6-Ci4-Aryl, wobei die Alkylgruppe, Alkenylgruppe und Alkinylgruppe unsubstituiert oder mit Ra substituiert und wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rb substituiert ist, Amino, Ci-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl, C6-Ci4-aryl, the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group being unsubstituted or substituted by R a and the aryl group being unsubstituted or substituted by R b , R 13 , R 14 , R 15, R 16 , R 17 and R 18 are independently selected from hydrogen, halogen, nitro, cyano, hydroxy, amino, C1-C6-alkyl, C2-C6-alkenyl, C2-C6-alkynyl , C6-Ci4-aryl, where the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are unsubstituted or substituted by R a and where the aryl group is unsubstituted or substituted by R b,
X ausgewählt ist unter einer Bindung, Sauerstoff, Schwefel,X is selected from a bond, oxygen, sulfur,
Carbonyl, Sulfonyl, Sulfoxid, Ci-C6-Alkylen, C2-C6-Alkenylen und Phenylen, Ra ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Hydroxy, Carboxyl, Amino, C6-Ci2-Aryl, wobei die Arylgruppe unsubstituiert oder mit Rc substituiert ist, Carbonyl, sulfonyl, sulfoxide, Ci-C6-alkylene, C2-C6-alkenylene and phenylene, R a is selected from halogen, nitro, cyano, hydroxy, carboxyl, amino, C6-Ci2-aryl, the aryl group being unsubstituted or substituted by R c,
Rb ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano, Amino, Ci-C4-Alkyl und Ci-C4-Haloalkyl, R b is selected from halogen, nitro, cyano, amino, Ci-C4-alkyl and Ci-C4-haloalkyl,
Rc ausgewählt ist unter Halogen, Nitro, Cyano Ci-C4-Alkyl und C1-C4- Haloalkyl, R c is selected from halogen, nitro, cyano Ci-C4-alkyl and C1-C4-haloalkyl,
Oligo-/Polymeren, die wenigstens zwei Amidgruppen aufweisen, gesättigte, alicyclische Verbindungen, die wenigstens zwei primäre Amingruppen aufweisen, und Oligo-/Polymere, die diese eingebaut enthalten und Oligo- / polymers which have at least two amide groups, saturated, alicyclic compounds which have at least two primary amine groups, and oligo- / polymers which contain these incorporated and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
27. Verwendung eines Formkörpers, wie in den Ansprüchen 1 , 2, und 25 definiert oder erhältlich durch ein Verfahren, wie in den Ansprüchen 3 bis 24 en definiert in den Bereichen Automobil, Schiffahrt, Luft- und Raumfahrt, Schienenfahrzeuge, Öl- und Gasindustrie, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie und Medizintechnik. 27. Use of a molded body as defined in claims 1, 2 and 25 or obtainable by a process as defined in claims 3 to 24 in the fields of automobiles, shipping, aerospace, rail vehicles, and the oil and gas industry , Food and packaging industry and medical technology.
28. Dichtungsartikel, Anlaufscheiben, Back-up-Ringe, Ventile, Konnektoren, Isolatoren, Schnapphaken, Lager, Buchsen, Folien, Pulver, Beschichtungen, Fasern, Dicht- und O-Ringe, Rohre und Leitungen,28. Sealing articles, thrust washers, back-up rings, valves, connectors, insulators, snap hooks, bearings, bushings, foils, powders, coatings, fibers, sealing rings and O-rings, pipes and cables,
Kabel, Umhüllungen und Ummantelungen, Gehäuse einer elektrischen oder chemischen Anwendung, bestehend aus oder enthaltend einen Formkörper gemäß Anspruch 1 , 2 oder 25. Cable, sheaths and sheaths, housings for an electrical or chemical application, consisting of or containing a molded body according to claim 1, 2 or 25.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211157A1 (en) 2021-10-04 2023-04-06 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg implant system
WO2024015947A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Avient Corporation Dynamically vulcanized compositions comprising aliphatic polyketone, functionalized rubber, and low-odor crosslinking compound
WO2024015945A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Avient Corporation Dynamically vulcanized compositions comprising aliphatic polyketone, functionalized rubber, and low-odor crosslinking compound
US20240059867A1 (en) 2022-08-12 2024-02-22 Carl Freudenberg Kg Flame-retardant molded articles for electrical devices
EP4321569A1 (en) 2022-08-12 2024-02-14 Carl Freudenberg KG Flame-retardant crosslinked aliphatic polyketones
WO2024076464A1 (en) * 2022-10-03 2024-04-11 Jabil Inc. Additive manufactured article comprising a grafted aliphatic polyketone, filament and powder

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59168057A (en) * 1983-03-07 1984-09-21 イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− Curable polymer composition
ES2085860T3 (en) * 1988-11-10 1996-06-16 Shell Int Research THERMOSTABLE RESINS.
US5405700A (en) * 1993-12-13 1995-04-11 Shell Oil Company Epoxy-polyketone polymer composite system
JPH11181080A (en) * 1997-12-25 1999-07-06 Kawasaki Steel Corp Production of aliphatic polyketone resin with little gas generation
JP2000290365A (en) * 1999-04-02 2000-10-17 Mitsui Chemicals Inc Polyketone and its production
US6887408B2 (en) 2003-05-05 2005-05-03 Porogen Llc Porous poly(aryl ether ketone) membranes, processes for their preparation and use thereof
US8436106B2 (en) * 2008-07-24 2013-05-07 Schlumberger Technology Corporation Crosslinkers and materials produced using them
CA2745221C (en) * 2008-10-31 2018-02-06 Polymics, Ltd High temperature melt processable semi-crystalline poly (aryl ether ketone) containing a (4-hydroxyphenyl) phthalazin-1(2h)-one comonomer unit
US9470058B2 (en) * 2009-12-10 2016-10-18 Schlumberger Technology Corporation Ultra high temperature packer by high-temperature elastomeric polymers
EP2848652A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-18 Rhodia Operations Polyamide based composition containing polyketone and rubber
GB201409126D0 (en) 2014-05-22 2014-07-09 Ketonex Ltd Process
ES2676498T3 (en) * 2015-11-13 2018-07-20 Ems-Patent Ag Flame retardant aliphatic polyketonic materials, molding bodies derived from them as well as procedures for their production
CN106633786B (en) * 2016-11-08 2018-12-14 威海联桥新材料科技股份有限公司 Polyketone/poly- hexamethylene terephthalamide alloy material and preparation method thereof
DE102018119446A1 (en) 2018-08-09 2020-02-13 Carl Freudenberg Kg Crosslinking of polyaryl ether ketones
KR20210091693A (en) 2018-09-11 2021-07-22 그린, 트위드 테크놀로지스, 인코포레이티드 Crosslinkable Aromatic Polymer Compositions for Use in Additive Manufacturing Processes, and Methods of Forming Same

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