WO2000026299A1 - Polyoxymethylene molding materials with improved thermostability, nucleation tendency and discoloration resistance - Google Patents

Polyoxymethylene molding materials with improved thermostability, nucleation tendency and discoloration resistance Download PDF

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WO2000026299A1
WO2000026299A1 PCT/EP1999/007955 EP9907955W WO0026299A1 WO 2000026299 A1 WO2000026299 A1 WO 2000026299A1 EP 9907955 W EP9907955 W EP 9907955W WO 0026299 A1 WO0026299 A1 WO 0026299A1
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PCT/EP1999/007955
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Dieter Ruchatz
Klaus Dorn
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Basf Aktiengesellschaft
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L59/02Polyacetals containing polyoxymethylene sequences only
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    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers

Definitions

  • the invention relates to nucleated polyoxymethylene molding compositions which can be reinforced or unreinforced, with improved discoloration stability, and moldings therefrom by using certain non-yellowing additives which have a nucleating and stabilizing effect in polyoxymethylene.
  • the invention relates to reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions
  • Polyoxymethylene (POM, polyacetal) is an excellent material from which a wide variety of everyday objects can be produced, particularly by injection molding.
  • the chemical resistance to many organic solvents and bases is particularly advantageous. Since the market launch of polyacetals, various attempts have been made to improve the properties of polyoxymethylene in a targeted manner, so that its technical application spectrum could be broadened further.
  • Polyoxymethylene homopolymers and / or copolymers are particularly suitable for the production of reinforced or unreinforced molding compositions.
  • the polyoxymethylene homo- and / or copolymers with conventional additives and at least mixed with an additive to improve the thermal stability and at least one additive for nucleation.
  • polyacetals polyoxymethylenes, POM
  • POM polyoxymethylenes
  • the degree of crystallization depends, among other things, on the comonomer content and is between 50 to 80% (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A21, 1992, VCH Publishers, Inc.). Even with a slight subcooling of a polyoxymethylene melt, rapid growth of spherulites is observed, which are usually larger than the light wavelength and give the material a high opacity.
  • numerous microscopic cracks and internal stresses arise inside and on the surface of the material. Through these cracks and internal stresses, the mechanical properties of moldings, eg. B. injection molded parts, adversely affected by polyoxymethylene. The flaws described are more pronounced the larger the individual spherulites are.
  • nucleating agents act as crystallization agents or crystallization accelerators and increase the number of spherulites while simultaneously reducing and standardizing the spherulite size.
  • the resulting spherulite structure of nucleated polyoxymethylenes is much finer and more uniform than that of non-nucleated polyoxymethylenes, which is reflected in significantly improved mechanical properties (H. Domininghaus: The plastics and their properties, 3rd edition, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988, 307 -336; H. Cherdron et al .: Makromol. Chem. Suppl. 1975, 1, 621-636). Spiked with nucleating agents
  • Polyoxymethylenes also solidify significantly faster and thus enable a shorter cycle time during injection molding.
  • nucleating agents reached. Inorganic and organic materials are proposed as nucleating agents for polyoxymethylenes. These include talc (DE 12 47 645), boron nitride (US 3 767 610), branched or cross-linked polyoxymethylene (DE 21 01 817), trioxane
  • Block copolymers (DE 21 42 091) or special melamine-formaldehyde polycondensates (DE 25 40 207).
  • the latter melamine-formaldehyde polycondensates have by far achieved the greatest commercial importance as nucleating agents in polyoxymethylene due to their excellent nucleating action and are therefore used to a large extent in commercial polyoxymethylenes.
  • the melamine-formaldehyde condensates mentioned also show a considerable improvement in the thermal stability of polyoxymethylene. This is another reason for the widespread use of these melamine-formaldehyde condensates as a nucleating and at the same time stabilizing additive in polyoxymethylenes.
  • the advantage of melamine-formaldehyde condensates over inorganic nucleating agents or branched or crosslinked polyoxymethylenes is therefore the combination of nucleating agent and heat stabilizer in a single substance.
  • Nucleating agents which combine nucleating and stabilizing properties also facilitate the preparation, handling and metering of the additive mixture which is to be added to the polyoxymethylene and is absolutely necessary for stabilization and nucleation and which comprises at least one antioxidant, one nucleating agent and a heat stabilizer; other additives, such as. B. pigments, lubricants, formaldehyde scavengers or light stabilizers can optionally be added to this mixture.
  • this basic stabilizing composition consisting of an antioxidant, a nucleating agent and a heat stabilizer, the lower the risk of partial or complete segregation of the individual components of this additive mixture during its production, conveyance and metering, as is typically the case with solid mixtures due to density differences , Differences in the grain size distribution and different bulk densities of the individual components contained therein occur.
  • the optimal concentration of the individual stabilizers and of the nucleating agent in polyoxymethylene originally intended in polyoxymethylene deviates more or less strongly from the actual concentration in polyoxymethylene with the result that the properties, in particular the stability and the mechanical properties, of the polyoxymethylene are adversely affected.
  • melamine-formaldehyde condensate already described contributes to reducing the number of individual components, since, as already mentioned, it simultaneously takes on the function of a heat stabilizer and nucleating agent.
  • melamine-formaldehyde condensates have the disadvantage of increasing the yellowing of polyoxymethylenes, especially after warm storage. For the vast majority of applications, however, polyoxymethylene that is as free of yellowing as possible is required.
  • Low-yellowing or even non-yellowing additives which, like the melamine-formaldehyde condensates, have a nucleating and, at the same time, a stabilizing effect on polyoxymethylenes, have not been proposed to date.
  • Low-yellowing or yellowing-free nucleating agents exist, but they have no thermostabilizing effect. If exclusively nucleating additives are used in polyoxymethylene, at least one further additive must therefore be added for heat stabilization, with the disadvantage that the above-mentioned segregation can occur during metering.
  • a copolymer is used as additive (iii) to simultaneously improve the tendency to nucleation and thermostability, which is obtained by polymerization in solution or substance of a mixture of
  • AI 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds
  • the reinforced or unreinforced molding composition based on polyoxymethylene according to the invention offers POM molding compositions known from the prior art, in particular compared to the compositions known from DE-PS 25 40 207, u. a. the advantage of causing significantly less yellowing in polyoxymethylenes.
  • Component (i) is an essential component of the molding composition according to the invention.
  • These are polyoxymethylene homopolymers and / or copolymers, in the context of the invention being understood here to mean both a homopolymer alone, several homopolymers in a mixture with one another, a copolymer alone, a plurality of copolymers in a mixture with one another and mixtures which are one or more homopolymers have together with one or more copolymers.
  • the polyoxymethylenes which form the main constituent (i) of the molding compositions according to the invention can be homopolymers of formaldehyde or trioxane or copolymers of trioxane. They can have a linear structure, but can also be branched or networked. They can be used individually or as a mixture.
  • Homopolymers of formaldehyde or trioxane are understood to mean those polymers whose semiacetal hydroxyl end groups are chemically stabilized against degradation, for example by esterification or etherification.
  • copolymers of trioxane Copolymers of trioxane and at least one compound copolymerizable with trioxane understood.
  • the homopolymers have i. d. R. thermally stable end groups such as ester or ether groups.
  • the copolymers of formaldehyde or trioxane advantageously have more than 50%, in particular more than 75%, of oxymethylene groups.
  • Copolymers which contain at least 0.1% by weight of groups of the copolymer which have at least two adjacent carbon atoms in the chain have proven particularly useful.
  • Polyoxymethylenes which contain 1 to 10% by weight of comonomers have acquired particular industrial importance.
  • polyoxymethylene copolymers are preferred as component (i) which, in addition to the repeating units -CH2O-, also up to 50, preferably 0.1 to 20 and in particular 0.3 to 10 mol% of repeating units
  • R ⁇ 'to R ⁇ ' independently of one another a hydrogen atom, a C ⁇ to C4 ⁇ alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 C atoms and R 5 'a -CH2-, -CH2O-, a C ⁇ bis C4 ⁇ alkyl or C ⁇ ⁇ to C4-haloalkyl-substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n has a value in the range from 0 to 3.
  • These groups can advantageously be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers.
  • Preferred cyclic ethers are those of the formula
  • R 'to R ⁇ ' and n have the meaning given above.
  • R is a hydrogen atom, an alkyl radical having 1 to 6, preferably 1, 2 or 3 carbon atoms, which can be substituted by 1, 2 or 3 halogen atoms, preferably chlorine atoms, an alkoxymethyl radical having 2 to 6, preferably 2, 3 or 4 carbon atoms, a phenyl radical or a phenoxymethyl radical, x is an integer from 1 to 3, where y is zero, y is an integer from 1 to 3, where x is zero and z is 2, and z is an integer from 3 to 6, preferably 3 or 4, where x is zero and y is 1.
  • Particularly suitable cyclic ethers are epoxides, e.g. As ethylene oxide, styrene oxide, propylene oxide or epichlorohydrin, and glycidyl ether of mono- or polyhydric alcohols or phenols.
  • cyclic acetals are cyclic formals of aliphatic or cycloaliphatic ⁇ , ⁇ -diols with 2 to 8, preferably 2, 3 or 4
  • Carbon atoms whose carbon chain can be interrupted by an oxygen atom at intervals of 2 carbon atoms e.g. B.:
  • Suitable linear polyacetals are both homopolymers or copolymers of the cyclic acetals defined above and linear condensates of aliphatic or cycloaliphatic ⁇ , ⁇ -diols with aliphatic aldehydes or thioaldehydes, preferably formaldehyde.
  • homopolymers of cyclic formals of aliphatic ⁇ , ⁇ -diols with 2 to 8, preferably 2, 3 or 4 carbon atoms are used, for.
  • B poly- (1,3-dioxolane), poly- (1,3-dioxane) and poly- (1,3-dioxepane).
  • the values for the viscosity number of the polyoxymethylenes used according to the invention should generally be at least 160 (ml / g).
  • the crystallite melting points of the polyoxymethylenes are in the range from 140 to 180.degree. C., preferably 150 to 170.degree. C., their densities are 1.38 to 1.45 gx ml ⁇ l, preferably 1.40 to 1.43 gx ml ⁇ l (measured according to DIN 53 479).
  • the polyoxymethylenes used have a number average
  • M n Molecular weight M n from 2,000 to 200,000, preferably from 10,000 to 100,000, and a volume flow index (melt volume rate, MVR) at 190 ° C and a contact force of 2.16 kg according to DIN ISO 1133 of 0.5 to 200 3/10 min cm, preferably from 1 to 70 cm 3/10 min.
  • the preferably binary or ternary trioxane copolymers used according to the invention are prepared in a known manner by polymerizing the monomers in the presence of cationically active catalysts at temperatures between 0 and 150 ° C, preferably between 70 and 140 ° C (cf. e.g. DE -AS 14 20 283).
  • catalysts used here are Lewis acids, such as boron trifluoride or antimony pentafluoride, and complex compounds of such Lewis acids, preferably etherates, for. B. boron trifluoride diethyl etherate or boron trifluoride di-tert. -butyl etherate used.
  • Protonic acids e.g. B. Perchloric acid, as well as salt-like compounds, e.g. B. triphenylmethylhexafluorophosphate or
  • the polymerization can be carried out continuously or batchwise in bulk, suspension or solution by the processes known for trioxane homo- and copolymerization.
  • the copolymers can be subjected to a thermal or hydrolytically controlled, partial degradation down to primary alcohol end groups (see, for example, DE-AS 14 45 273 and 14 45 294).
  • the homopolymers of formaldehyde or trioxane used according to the invention are also prepared in a known manner by catalytically polymerizing the monomer (cf., for example, DE-AS 10 37 705 and 11 37 215).
  • trioxane Polymers which are composed of trioxane and 1 to 10% by weight of ethylene oxide, 1,3-dioxolane or butanediol formal have become particularly important.
  • additional comonomers for trioxane compounds with several polymerizable groups in the molecule, for. B. alkyl glycidyl formal, polyglycol diglycidyl ether, alkanediol diglycidyl ether, e.g. B.
  • 1, 4-butanediol diglycidyl ether or bis (alkanetriol) - triformale can be used. But are also suitable, in particular for the production of terpolymers of trioxane, diformals, for. B. Diglycerol diformal.
  • Component (i) is present in the molding composition according to the invention in an amount of 40 to 99.99, advantageously 70 to 99.99 and in particular 95 to 99.9% by weight, based on the weight of component (i), (ii) and (iii).
  • the molding composition according to the invention particularly advantageously consists of components (i), (ii) and (iii).
  • component (ii) Another essential component of the reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding composition according to the invention is component (ii). This is an additive, but several additives can also be used at the same time.
  • one or more additives (ii) are used.
  • additives (ii) can come from a wide variety of compound classes and can produce a wide variety of technical effects. All additives which are usually intended for use in reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions are suitable as additives (ii).
  • suitable additives are costabilizers, reinforcing fillers such as inorganic fibers such.
  • Impact modifiers such as polyurethane rubbers or graft rubbers based on polymerized (meth) acrylic acid esters, polymerized (Meth) acrylonitrile and / or polymerized butadiene and polymers such as polyalkylene terephthalates.
  • Thermoplastic polyurethanes enjoy particular preference among the additives (ii).
  • Suitable TPUs can be produced, for example, by reacting
  • auxiliaries and / or additives are auxiliaries and / or additives.
  • Suitable organic diisocyanates are, for example, aliphatic, cycloaliphatic and preferably aromatic diisocyanates. Examples include: aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2, - and -2, 6-cyclohexane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures , 4,4'-, 2,4'- and
  • aromatic diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, mixtures of 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-, 2,4 '- and 2, 2'-diphenylmethane diisocyanate.
  • Polyetherols and polyesterols are preferably suitable as higher molecular weight polyhydroxyl compounds (b) with molecular weights of 500 to 8000.
  • hydroxyl-containing polymers for example polyacetals, such as polyoxymethylenes and, above all, water-insoluble formals, for example.
  • the polyhydroxyl compounds must be at least predominantly linear, i.e. H. be constructed difunctionally in the sense of the isocyanate reaction.
  • the polyhydroxyl compounds mentioned can be used as individual components or in the form of mixtures.
  • Suitable polyetherols can be prepared by reacting one or more alkylene oxides with 2 to 4 carbon atoms in the alkylene radical with a starter molecule which contains two active hydrogen atoms bonded.
  • alkylene oxides such as B. called: ethylene oxide, 1, 2-propylene oxide, 1,2- and 2,3-butylene oxide. Ethylene oxide and mixtures of propylene oxide-1, 2 and ethylene oxide are preferably used.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture.
  • starter molecules are: water, amino alcohols, such as N-alkyl diethanolamines, for example N-methyl-diethanolamine and diols, such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol and 1, 6-hexanediol. mixtures of starter molecules can also be used.
  • Suitable polyetherols are also the hydroxyl-containing polymerization products of tetrahydrofuran (polyoxytetramethylene glycols).
  • Polyetherols of propylene oxide-1, 2 and ethylene oxide are preferably used in which more than 50%, preferably 60 to 80% of the OH groups are primary hydroxyl groups and in which at least part of the ethylene oxide is arranged as a terminal block; z. B. in particular polyoxytetramethylene glycols.
  • Such polyetherols can be obtained by e.g. B. to the starter molecule first
  • the essentially linear polyetherols have molecular weights of 500 to 8000, preferably 600 to 6000 and in particular 800 to 3500. They can be used both individually and in the form of mixtures with one another.
  • Suitable polyesterols can be prepared, for example, from dicarboxylic acids having 2 to 30 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms and polyhydric alcohols.
  • suitable dicarboxylic acids are: aliphatic dicarboxylic acids, such as succinic acid, glutaric acid, Adipic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid.
  • the dicarboxylic acids can be used individually or as mixtures, e.g. B. in the form of a succinic, glutaric and adipic acid mixture. Mixtures of aromatic and aliphatic dicarboxylic acids can also be used.
  • dicarboxylic acid anhydrides or dicarboxylic acid chlorides examples include polyhydric alcohols with 2 to 10, preferably 2 to 6, carbon atoms, such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1, 6, hexanediol, 1, 10, 2, 2-decanediol Dimethylpropanediol-1, 3, propanediol-1, 3 and dipropylene glycol.
  • the polyhydric alcohols can be used alone or, if necessary, in mixtures with one another.
  • esters of carbonic acid with the diols mentioned in particular those with 4 to 6 carbon atoms, such as 1,4-butanediol and / or 1,6-hexanediol, condensation products of ⁇ -hydroxycaproic acid and preferably polymerization products of lactones, for example optionally substituted ⁇ -Caprolactones.
  • Dialkylene glycol polyadipates containing 2 to 6 are preferably used as polyesterols
  • Carbon atoms in the alkylene radical such as. B. ethanediol polyadipates, 1,4-butanediol polyadipates, ethanediol-butanediol-1,4-polyadipates, 1,6-hexanediol-neopentylglycol polyadipates, polycaprolactones and in particular 1,6-hexanediol-1,4-butanediol polyadipates .
  • the polyesterols have molecular weights from 500 to 6000, preferably from 800 to 3500.
  • Molecular weights of 60 to 400 come preferably aliphatic diols having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2, 4 or 6 carbon atoms, such as. B. ethanediol, hexanediol-1, 6, diethylene glycol, dipropylene glycol and in particular butanediol-1.
  • diesters of terephthalic acid with glycols having 2 to 4 carbon atoms such as. B. terephthalic acid bis-ethylene glycol or -butand ⁇ ol-1, 4, hydroxyalkylene ether of the hydrochmon, such as. B.
  • 1, 4-D ⁇ - (ß-hydroxyethyl) - hydroquinone, (cyclo) aliphatic diamines such as. B. 4, 4'-D ⁇ am ⁇ no-d ⁇ cyclohexylmethane, 3, 3'-D ⁇ methyl-4, 4'-diammodicyclohexylmethane, isophorone-diamm, ethylenediamine, 1,2- 1,3-propylene-d ⁇ amm, N-methyl-propylene -d ⁇ amm-1, 3, N, N'-dimethyl-ethylenediamine and aromatic diamines, such as. B.
  • the structural components (b) and (c) can be varied in relatively wide molar ratios. Molar ratios of
  • Chain extenders (c) from 1: 1 to 1:12, in particular from 1: 1.8 to 1: 6.4, the hardness and melting point of the TPU increasing with the content
  • the structural components (a), (b) and (c) are reacted in the presence of any catalysts (d), auxiliaries and / or additives (e) in amounts such that the Equivalence ratio of NCO groups of the diisocyanates (a) to the sum of the hydroxyl groups or hydroxyl and amino groups of components (b) and (c) 1: 0.85 to 1.20, preferably 1: 0.95 to 1: 1.05 and in particular 1: 0.98 to 1.02.
  • Accelerate reaction between the NCO groups of the diisocyanates (a) and the hydroxyl groups of the structural components (b) and (c) are the conventional tertiary amines known and known in the art, such as. B. triethylamine, dirnethylcyclohexylamine,
  • N-methylmorpholine N, N'-dimethylpiperazine, 2- (dimethylaminoethoxy) ethanol, diazabicyclo- (2, 2, 2) octane and similar and in particular organic metal compounds such as titanium acid esters,
  • Iron compounds such as B. iron (III) acetylacetonate, tin compounds, z. B. tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts of aliphatic carboxylic acids such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate or the like.
  • the catalysts are usually used in amounts of 0.001 to 0.1 part per 100 parts of polyhydroxyl compound (b).
  • auxiliary components and / or additives (e) can also be incorporated into the structural components (a) to (c).
  • Lubricants may be mentioned, for example
  • Inhibitors stabilizers against hydrolysis, light, heat or discoloration and plasticizers.
  • auxiliaries and additives can be found in the specialist literature, for example the monograph by JH Saunders and KC Frisch "High Polymers", Volume XVI, Polyurethane, Parts 1 and 2, Verlag Interscience Publishers 1962 and 1964 or DE-OS 29 01 774.
  • Preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are also elastomers which
  • Emulsion polymerization were prepared and z. B. are described in Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization". The emulsifiers and
  • Catalysts are known per se. In principle, homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used, so-called core-shell polymers.
  • the shell-like structure is determined by the order of addition of the individual monomers .; the morphology of the polymers is also affected by this order of addition.
  • acrylates B. n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and mixtures thereof.
  • monomers can with other monomers such as. B. styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate are copolymerized.
  • the soft or rubber phase (with a glass transition temperature below 0 ° C) of the elastomers can be the core, the outer shell or a middle shell (in the case of elastomers with more than two shells); in the case of multi-layer elastomers, several shells can also consist of a rubber phase.
  • one or more hard components are involved in the construction of the elastomer, these are generally made by polymerizing styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers. Besides that, here too lower proportions of other comonomers are used.
  • Groups are e.g. B. epoxy, amino or amide groups and functional groups by the use of monomers of the general formula
  • R 1 is hydrogen or a C 1 -C 4 alkyl group
  • R 2 is hydrogen, a Ci to Cg alkyl group or
  • Aryl group in particular phenyl R 3 " hydrogen, a Ci to C ⁇ 0 alkyl, a C 6 - to C ⁇ 2 -
  • Aryl group or -OR 4 " R 4" is a Ci- to C 8 -alkyl or C 6 - to -CC 2 aryl group, which can optionally be substituted with 0 or N-containing groups, X is a chemical bond, a Ci to C ⁇ 0 -alkylene or
  • Z is a C ⁇ ⁇ to C ⁇ 0 alkylene or C 6 - to C ⁇ 2 arylene group.
  • the graft monomers described in EP-A 208 187 are also suitable for introducing reactive groups on the surface.
  • Further examples include acrylamide, methacrylamide and substituted esters of acrylic acid or methacrylic acid such as (Nt-butylamino) ethyl methacrylate,
  • the particles of the rubber phase can also be crosslinked.
  • Monomers acting as crosslinking agents are, for example, buta-1, 3-diene, divinylbenzene, diallyl phthalate and dihydrodicyclopentadienyl acrylate and the compounds described in EP-A 50 265.
  • graft-linking monomers can also be used, i.e. H. Monomers with two or more polymerizable double bonds, which react at different rates during the polymerization. Those compounds are preferably used in which at least one reactive group polymerizes at approximately the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups) z. B. polymerized significantly slower (polymerize). The different polymerization rates result in a certain proportion of unsaturated double bonds in the rubber. If a further phase is subsequently grafted onto such a rubber, the double bonds present in the rubber react at least partially with the graft monomer to form chemical bonds, ie. H. the grafted phase is at least partially linked to the graft base via chemical bonds.
  • graft-crosslinking monomers examples include monomers containing allyl groups, in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallylitavonate or the corresponding Monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
  • graft-crosslinking monomers There are also a large number of other graft-crosslinking monomers; for further details, reference is made here, for example, to US Pat. No. 4,148,846.
  • the proportion of these crosslinking monomers is up to 5% by weight, preferably not more than 3% by weight, based on the elastomer or emulsion polymer.
  • graft copolymers with a core and at least one outer shell that have the following structure:
  • homogeneous ie. H. single-shell elastomers of buta-1, 3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or their copolymers are used. These products can also be prepared by using crosslinking monomers or monomers with reactive groups.
  • the elastomers described can also by other conventional methods, for. B. by suspension polymerization.
  • Preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are also the so-called ethylene-propylene (EPM) or ethylene-propylene-diene (EPDM) rubbers.
  • EPM ethylene-propylene
  • EPDM ethylene-propylene-diene
  • EPDM rubbers can have 1 to 20 double bonds / 100 carbon atoms.
  • diene monomers for EPDM rubbers are conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1,4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1,5 -diene, 2, 5-dimethylhexa-l, 5-diene and octa-1, -diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene,
  • Cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadiene and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene-2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyl-tricyclo (5.2. , 1.0.2.6) -3, 8-decadiene or mixtures thereof.
  • Hexa-1,5-diene-5-ethylidene-norbornene and dicyclopentadiene are preferred.
  • the diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8,% by weight, based on the total weight of the rubber.
  • the EPDM rubbers can also be grafted with other monomers, e.g. with glycidyl (meth) acrylates, (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylamides.
  • Further preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are suitable compounds, plasticizers, lubricants, antioxidants, adhesion promoters, light stabilizers and pigments for trapping formaldehyde (formaldehyde scavenger).
  • Lubricants and lubricants that can be added individually or as a mixture can belong to a wide variety of substance classes, such as. B. metal stearates (such as calcium stearate), waxes, fatty acid amides (such as stearic acid amide, bis-stearoyl-ethylenediamide), hydroxycarboxylic acid amides, fatty acids, fatty acid esters, montanic acid esters, paraffin waxes, synthetic paraffins, low molecular weight or oligomeric polyolefin waxes (such as. G.
  • metal stearates such as calcium stearate
  • waxes such as stearic acid amide, bis-stearoyl-ethylenediamide
  • hydroxycarboxylic acid amides such as fatty acids, fatty acid esters, montanic acid esters
  • paraffin waxes such as synthetic paraffins
  • low molecular weight or oligomeric polyolefin waxes such as. G.
  • Polyethylene waxes graft-modified polyolefin waxes, alcohols (such as palmityl alcohol, stearyl alcohol, tallow fatty alcohol), ketones (such as stearone), silicones (such as polydimethylsiloxane), silicone oils , Polysiloxanes, acrylic-modified polysiloxanes, Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyalkylene glycols, special fatty acid esters as described in DE 4117655.
  • alcohols such as palmityl alcohol, stearyl alcohol, tallow fatty alcohol
  • ketones such as stearone
  • silicones such as polydimethylsiloxane
  • silicone oils such as polydimethylsiloxane
  • Polysiloxanes acrylic-modified polysiloxanes
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • polyalkylene glycols special fatty acid esters as described in DE 4117655.
  • Esters of polyhydric alcohols such as, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, butanediol, glycerol, diglycerol, pentaerythritol, sorbitol
  • long-chain fatty acids for example stearic acid, behenic acid, palmitic acid, capric acid, lauric acid, linoleic acid, erucic acid
  • the hydroxyl groups of the alcohol component in the carboxylic acid ester can either be completely esterified or only partially esterified.
  • Glycerol esters based on saturated fatty acids in which not all hydroxyl groups are esterified are particularly preferred.
  • Light stabilizers based on benzotriazole derivatives (such as 2- (2 '-hydroxy-3', 5 '-di (1, 1-dimethylbenzyl) phenyl) benzotriazole), benzophenone derivatives (such as e.g. 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone or 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone), aromatic benzoate derivatives (such as, for example, p-octylphenyl salicylate), phenyltriazines,
  • Cyanocinnamic acid amides or cyanocinnamic acid esters (as described, for example, in WO 9713749), or sterically hindered amine compounds (HALS), for example derivatives of 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine (such as, for example, a dimethyl succinate polymer with 4-hydroxy-2, 2, 6, 6-tetramethyl 1-piperidineethanol).
  • HALS sterically hindered amine compounds
  • Benzotriazole derivatives which are commercially available under the name Tinuvin ® (registered trademark of Ciba-Geigy AG), have proven to be particularly suitable.
  • Tinuvin ® 234 is especially preferred: 2- (2 '-hydroxy-3', 5 '-di (1, 1- dimethylbenzyl) phenyl) benzotriazole.
  • Particularly suitable derivatives of 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, under the name Tinuvin ® or Chimasorb® ® (registered trademark of Ciba-Geigy AG) are commercially available are. Tinuvin are particularly preferred
  • Ciba-Geigy AG dimethyl succinate polymer with 4-hydroxy-2, 2,6, 6-tetramethyl-l-piperidineethanol, and Tinuvin ® 770 LD by Ciba-Geigy AG: bis (2, 2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl) sebazate.
  • Polyamides which can also be used as additives are known per se. Semicrystalline or amorphous resins such as z. B. in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, pp. 315 to 489, John Wiley & Sons, Inc. 1988 can be used, the melting point of the polyamide preferably below 225 ° C, preferably below 215 ° C.
  • Examples include polyhexamethylene azelaic acid amine, polyhexamethylene sebacic acid amide, polyhexamethylene dodecanedioic acid amide, poly-11-aminoundecanoic acid amide and bis (p-aminocyclohexyl) methane dodecanoic acid diamide or those obtained by ring opening of lactams, e.g. B. or polylaurine lactam products obtained.
  • polyamides based on terephthalic or isophthalic acid as the acid component and / or trimethylhexamethylene diamine or bis (p-aminocyclohexyl) propane as the diamine component and polyamide base resins which are obtained by copolymerization of two or several of the aforementioned polymers or their components have been prepared are suitable.
  • the preparation of these polyamides is also described in the aforementioned document.
  • the ratio of terminal amino groups to terminal acid groups can be controlled by varying the molar ratio of the starting compounds.
  • the proportion of the polyamide in the molding composition according to the invention is preferably 0.005 to 1.99% by weight, in particular 0.01 to 1.5% by weight.
  • Epichlorohydrin can in some cases improve the dispersibility of the polyamides used.
  • polycondensates are Phenoxy® (from Union Carbide Corporation) and Epikote® (from Shell).
  • the molecular weight of the polycondensates can vary within wide limits; in principle, the types available on the market are all suitable.
  • the inventive polyoxymethylene molding compositions can contain up to 2.0 as additives (ii) % By weight, preferably 0.005 to 0.5% by weight and in particular 0.01 to 0.3% by weight, based on the total weight of the molding compositions of one or more alkaline earth metal silicates and / or alkaline earth metal glycerophosphates.
  • Calcium and in particular magnesium have proven to be excellent as alkaline earth metals for the formation of the silicates and glycerophosphates.
  • Calcium glycerophosphate and preferably magnesium glycerophosphate and / or calcium silicate and preferably magnesium silicate are expediently used, alkaline earth silicates, in particular those which are preferred by the formula, being particularly preferred
  • Me an alkaline earth metal preferably calcium or especially magnesium
  • x is a number from 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and
  • n is a number equal to or greater than 0, preferably 0 to 8.
  • the compounds are advantageously used in finely ground form. Products with an average particle size of less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m, are particularly suitable.
  • Magnesium glycerophosphates These can be specified, for example, using the following key data:
  • Calcium or magnesium silicate content of CaO or MgO: 4 to 32% by weight, preferably 8 to 30% by weight and in particular 12 to 25% by weight, ratio of SiO 2 : CaO or SiO 2 : MgO (mol / mol): 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and in particular 1.5 to 4, bulk density: 10 to 80 g / 100 ml, preferably 10 to 40 g / 100 ml and average parameter: less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m and
  • Calcium or magnesium glycerophosphates CaO or MgO content: greater than 70% by weight, preferably greater than 80% by weight, residue on ignition: 45 to 65% by weight melting point: greater than 300 ° C. and average grain size: smaller than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m.
  • Ambosol ® a synthetic magnesium silicate from Societe Nobel, Bozel, Puteaux, has proven to be particularly suitable.
  • the molding compositions according to the invention can also contain amounts of a fibrous or particulate filler or mixtures thereof as an additive.
  • inorganic fibers such as potassium titanate whiskers, carbon and preferably glass fibers
  • the glass fibers e.g. B. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens and / or glass silk rovings or cut glass silk made of low-alkali E-glass with a diameter of 5 to 200 microns, preferably 8 to 50 microns
  • the fibrous fillers preferably after their incorporation have an average length of 0.05 to 1 mm, in particular 0.1 to 0.5 mm.
  • B. organic polymer fibers such.
  • Suitable additional fillers are, for example, wollastonite, calcium carbonate, glass balls, quartz powder, silicon and boron nitride or mixtures of these fillers.
  • Preferred combinations of fillers are: wollastonite with glass fibers, with mixing ratios of 5: 1 to 1: 5 being preferred.
  • Antioxidants that can be used individually or as mixtures can also be used.
  • Sterically hindered phenols for example, are suitable as antioxidants.
  • Suitable sterically hindered phenols are in principle all compounds with a phenolic structure which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
  • R 1 and R 2 are an alkyl group, a substituted alkyl group or a substituted triazole group, where the radicals R 1 and R 2 may be the same or different and R 3 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group.
  • Antioxidants of the type mentioned are described for example in DE-A 27 02 661 (US-A 4 360 617).
  • Another group of preferred sterically hindered phenols is derived from substituted benzene carboxylic acids, in particular from substituted benzene propionic acids.
  • Particularly preferred compounds from this class are compounds of the formula
  • R 4, R 5, R 7 and R 8 C ⁇ -C 8 independently of one another - represent alkyl groups which may in turn be substituted (at least one of which is a bulky group), and R 6 is a divalent aliphatic radical having 1 to 10 C Atoms means that the main chain can also have CO bonds.
  • Examples include sterically hindered phenols:
  • Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox® 259 from Ciba-Geigy), pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (Irganox® 1010 or Ciba-Geigy), diethylene glycol bis- [3- [3- (tert-butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] propionate], or triethylene glycol bis- [3- (3- (tert. butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] propionate] (Irganox® 245 from Ciba-Geigy), which is particularly suitable.
  • antioxidants with a lactone structure can also be used.
  • examples of this are the 3-arylbenzofuranones described in DE-PS-4432732 or the benzofuran-2-ones described in EP 644190.
  • Arylbenzofuranones such as. B. 3- (3, 4-Dimethylphenyl) -5, 7- di-tert. -butyl-3H-benzofuran-2-one.
  • the antioxidants which can be used individually or as mixtures, are usually in an amount of up to 2% by weight, preferably from 0.005 to 2% by weight, in particular 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the molding compounds included.
  • sterically hindered phenols with no more than one sterically hindered group ortho to the phenolic hydroxyl group have proven to be particularly advantageous; especially when assessing the color stability when stored in diffuse light over long periods of time.
  • additives can be present in a wide variety of amounts in the molding composition according to the invention, the amount of the particular additive (ii) used in each individual case depending on the particular useful technical effect that is to be achieved with it.
  • the additives (ii) are expediently used in the molding composition according to the invention in the customary amounts known from the prior art of up to 60% by weight, amounts of from 0.01 to 50% by weight, based on the weight of the components (i ), (ii) and (iii) are particularly advantageous.
  • the essential component for the invention of the reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions according to the invention is that as an additive for
  • Component (iii) is therefore an essential component.
  • the polymeric plastic material (iii) is in the molding composition according to the invention in an amount of 0.01 to
  • the molding composition according to the invention is characterized in a particularly preferred embodiment in that (iii) in an amount of 0.02 to 1 part, based on the sum (i) + (ii) calculated as 100 parts, is contained in the molding compound.
  • the molding composition according to the invention is particularly advantageous and is outstandingly suitable for the production of moldings and foils, is the range from 0.05 to 0.5 parts, again based on the sum (i) + (ii ), which is calculated as 100 parts, to be emphasized because such a proportion of polymeric plastic material (iii) results in an excellent application profile of the relevant molding composition according to the invention.
  • the amount of polymeric plastic material (iii) as a low-yellowing additive for nucleating and improving the thermostability of reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions with regard to the cost of materials on the one hand and the advantageous technical effect achieved on the other hand is excellently balanced and is therefore particularly preferred according to the invention.
  • the polyoxymethylene molding composition according to the invention can have the constituents (i), (ii) and (iii), which is intended to mean that other constituents not mentioned in the description may also be present in the polyoxymethylene molding composition.
  • the molding composition consists of the three components (i), (ii) and (iii) mentioned.
  • (iii) is a copolymer which can be obtained by polymerization in solution or polymerization in bulk (bulk polymerization).
  • Solution polymerization is understood to mean a polymerization process in which monomers in a solvent according to the methods known for solution polymerizations, such as. B. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, Verlag Chemie, vol. 19, p. 112, polymerized continuously or discontinuously. Under bulk polymerization is a
  • Polymerization process understood, in which monomers are polymerized without solvent, so that the polymerization reaction takes place in bulk or in bulk.
  • Component AI) can consist of one or more such compounds. Therefore, in a particular variant of the invention (iii) is a copolymer which can be obtained by solution polymerization or bulk polymerization of a mixture, in which
  • AI consists of 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds.
  • Component A2) which can also be used to obtain the polymer according to the invention (component (iii)), is one or more (meth) acrylates.
  • the term “(meth) acrylates” is understood in principle to mean esters of acrylic acid and also esters of methacrylic acid which have a polymerizable CC double bond in the molecule.
  • Component A2) can consist of one or more methacrylates. These can optionally have one or more acrylates.
  • R is a cyclic or linear or branched alkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched Hydroxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms means a linear or branched alkylene radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched epoxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched alkylene glycol alkyl ether radical having 2 to 100 carbon atoms or a linear or branched Alkylene glycol radical having 2 to 100 carbon atoms or a benzyl radical or a furfuryl or tetrahydrofurfuryl radical is, where AI) and A2) together can give 0.1-100 parts and the sum of the parts AI), A2) and B ) Results in 100.
  • R 1 is methyl, ethyl and / or propyl, butyl, pentyl and / or hexyl are particularly preferred in the context of the invention.
  • R 2 in the general formula II is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and / or hexyl are furthermore particularly expedient.
  • crosslinking agents or crosslinking monomers AI The person skilled in the art basically understands the compounds referred to as crosslinking agents or crosslinking monomers AI) to be all common compounds which can be used for crosslinking in the polymerization. In an incomplete list, this includes a. Methacrylic anhydride, allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate,
  • Trimethylolpropane triacrylate pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, polyethylene oxide dimethacrylate, divinylbenzene, 1, 5-hexadiene, 1, 4-0ctadylphenyl, 1, 7-0ctadylphenyl, dienylimate '-Methylene-to-
  • Dialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates are generally known to the person skilled in the art.
  • Dimethylaminoethyl methacrylate used.
  • the amount of component B) in the polymer (iii) is in the range from
  • Another component C) which can be used for the polymerization to produce the copolymers (111) according to the invention are 0 to 10 parts of molecular weight regulator based on 100 parts of AI) + A2) + B). Basically, this includes all compounds familiar to the person skilled in the art which can be used to regulate the molecular weight in solution polymerization. In an incomplete payment, this may include a. 4-methyl-2,4-diphenylpentene (1) (1,1 - (1,1-dimethyl-3-methylene-1,1-propenedyl) -bisbenzene, ⁇ -
  • Methylstyrene or aliphatic mercapto compounds, such as. B. ethyl mercaptoacetate, 2-ethylhexyl mercaptoacetate, methyl 3-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl mercaptopropionate, trimethylolpropane trimercaptoacetate, glycol dimercaptoacetate, pentaerythritol tetrakis mercaptoacetate, 1-propanotholol, n-propanodolol, n-propanetholol, 2-propanodolol, 2-propanodolol. -Dodecyl mercaptan.
  • n-dodecyl mercaptan is particularly preferred.
  • An advantage of using molecular weight regulators is the generation of stable ones
  • Another component which may be up to 5 parts based on 100 parts of AI) + A2) + B) in the mixture which is used to produce the copolymers of the invention (component (m)), and radical polymerization initiators.
  • the polymerization reaction can in principle be triggered in any manner familiar to the person skilled in the art (for example by radiation or the like), initiation with radical-forming polymerization initiators is preferred.
  • Azo initiators such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or 1, 1-azobiscyclohexane carbonitrile, including aliphatic peroxy compounds, such as. B. tert. -Amylperoxyneodecanoate, tert.
  • a molding composition is very particularly preferred which comprises a copolymer (iii) which can be obtained by bulk polymerization or solution polymerization
  • AI trimethylolpropane trimethacrylate, A2) methyl methacrylate,
  • AI pentaerythritol tetraacrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and
  • the invention also relates to a process for producing a shaped body or a film from a molding material
  • a molding compound which contains a reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compound according to the invention or which consists of such a molding compound.
  • Another aspect of the invention relates to the use of copolymers (iii), which by
  • AI 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds
  • A2) and B) must total 100 parts, for the simultaneous stabilization and nucleation of molding compositions which contain polyoxymethylene homo- and / or copolymers.
  • copolymers (iii) is preferred in an amount of 0.01 to 2 parts based on 100 parts of molding composition, the 100 parts being calculated without the copolymers used for nucleation and thermal stabilization.
  • the invention further relates to films, moldings and semi-finished products made from molding compositions according to the invention.
  • the polymeric materials (iii) to be used according to the invention are produced continuously or batchwise by the customary and known methods of free-radical-initiated bulk polymerization or solution polymerization.
  • the production of the molding composition according to the invention has no major particularities. Rather, it is obtained by the customary and known method of producing molding compositions.
  • components (i), (ii) and (iii) of the molding composition according to the invention can be prepared individually or in the form of one or more Mixtures are fed to a suitable mixing device and mixed there at temperatures of 0 to 260 ° C.
  • the molding composition according to the invention It is advantageous here to intensively mix components (i), (ii) and (iii) of the molding composition according to the invention at temperatures from 0 to 150 ° C., preferably from 0 to 50 ° C., the resulting pre-prepared mixture in an extruder , preferably a multi-shaft extruder, which may be equipped with a degassing device, and melt at temperatures of 150 to 260 ° C, preferably 200 to 250 ° C, degas the resulting melt and extrude and then discharge it from the extruder in question .
  • the molding composition according to the invention obtained in this way can be granulated after cooling.
  • the resulting granules can be stored temporarily or used directly for the production of films or moldings, the customary and known methods of blow molding and injection molding being suitable for the production of the films and moldings from the molding composition according to the invention.
  • the molding compositions according to the invention have, in addition to good mechanical properties, an improvement in the temperature resistance and a significantly lower tendency to discoloration.
  • the molding composition according to the invention is therefore extremely suitable for the production of films and moldings.
  • the moldings are advantageously used in the automotive, electrical appliance and electronics industries.
  • alkyl radicals denote linear or arbitrarily branched alkyl groups which each have the number of carbons indicated. It should be stated that the residues should also be disclosed, the size of which lies between the specifically stated carbon numbers. All conceivable constitutional isomers are among the to subscribe the specified scope. The same applies to an alkylene group.
  • AC 6 to C 12 aryl group denotes an aromatic radical having 6 to 12 carbon atoms. These are preferably the phenyl and naphthyl radical. The same applies to an arylene group.
  • Halogen in the context of the invention means fluorine, chlorine, bromine, iodine.
  • the glass mold is heated to the desired polymerization temperature by introducing the glass mold into heated water baths or heated ovens of suitable size with temperature control.
  • the type and concentration of the input materials can be found in the respective recipe.
  • the reaction mixture consists of: monomers, regulators, initiators and, if necessary, solvents.
  • Monomers, regulators and any solvents are placed in the polymerization vessel and dissolved with stirring at room temperature or elevated temperature.
  • the initiator is added and the solution is heated to 70 ° C. by means of a thermostat.
  • the temperatures of the heating jacket and, if applicable, of the reaction mixture are determined by means of a sensor and recorded on the temperature recorder.
  • the reactor contents are brought to room temperature and the copolymer obtained is separated off from any supernatant solvent.
  • MMA methyl methacrylate AIBN azobis (isobutyronitrile)
  • MAA methacrylamide n-DDM n-dodecyl mercaptan
  • BDMA butanediol dimethacrylate EtOH ethanol
  • EGDMA iProp isopropanol, ethylene glycol dimethacrylate
  • TMPTMA trimethylolpropane trimethacrylate
  • GV (N 2 2 h) The weight loss in% by weight of a sample of 1.2 g of granules after heating for two hours at 222 ° C. under a nitrogen atmosphere
  • GV (air 2 h) Weight loss in Ge .- a sample of 1.2 g of granules after heating for two hours at 222 ° C in air;
  • Isothermal crystallization time t 2 samples of 3.0 mg each are in an Al crucible with a perforated
  • CieLab values Colorimetric determination of the color distances L *, a * and b * (CieLab color coordinates) of the granules after extrusion at the time 2 hours after storage in a circulating air dryer at 140 ° C according to DIN 6174 (ASTM E 1347). In addition, some of the samples pretreated in this way are then stored at 140 ° C. for 100 h and the CieLab color coordinates are determined again.
  • Table 2 gives an overview of the molding compositions produced according to the invention and not according to the invention. The results of the above tests are summarized in Table 3. Table 2

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Abstract

The invention relates to polyoxymethylene molding materials which contain (i) at least one polyoxymethylene homo- and/or copolymer, (ii) at least one conventional adjuvant and (iii) at least one polymeric plastic material as additive which at the same time promotes nucleation and improves thermostability. Said molding materials are characterized in that (iii) is a copolymer which is obtained by polymerization in substance or in solution of a mixture of A1) 0.1-100 parts of one or more cross-linking agents with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds, A2) 0.1-99.9 parts of one or more acrylates and/or methacrylates, B) 0.1-99.9 parts of one or more acrylamides and/or methacrylamides and/or dialkylaminoalkylacrylates and/or dialkylaminoalkylmethacrylates, C) based on 100 parts A) + B) > 0.2 to 10 parts molecular weight controller and D) based on 100 parts A) + B) up to 5 parts radicalic polymerization initiators. The molding materials are further characterized in that (iii) is contained in the molding material in an amount of 0.01 to 2 parts based on the sum of (i) + (ii), whereby all amounts relate to parts by weight (wt/wt) and A1), A2) and B) together must give 100 parts. The use of cross-linked polymers in POM molding materials results in advantages with respect to the thermal stability, resistance to discoloration and at the same time to the nucleation tendency of POM molded materials.

Description

Polyoxymethylen-Formmassen mit verbesserter Polyoxymethylene molding compounds with improved
Thermostabili ät, Nukleierungstendenz undThermostability, tendency to nucleation and
VerfärbungsstabilitätDiscoloration stability
Die Erfindung betrifft nukleierte Polyoxymethylen- Formmassen, die verstärkt oder unverstärkt ausgerüstet sein können, mit verbesserter Verfärbungsstabilität, sowie Formkörper hieraus durch Verwendung bestimmter, vergilbungsfreier Additive, die gleichzeitig nukleierend und stabilisierend in Polyoxymethylen wirken.The invention relates to nucleated polyoxymethylene molding compositions which can be reinforced or unreinforced, with improved discoloration stability, and moldings therefrom by using certain non-yellowing additives which have a nucleating and stabilizing effect in polyoxymethylene.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf verstärkte oder unverstärkte Polyoxymethylen-Formmassen ausIn particular, the invention relates to reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions
(i) mindestens einem Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisat,(i) at least one polyoxymethylene homo- and / or copolymer,
(ii) mindestens einem üblichen Zusatzstoff und (iii) mindestens einem polymeren Kunststoffmaterial.(ii) at least one customary additive and (iii) at least one polymeric plastic material.
Polyoxymethylen (POM, Polyacetal) ist ein ausgezeichneter Werkstoff, aus dem sich insbesondere durch Spritzguß die unterschiedlichsten Gebrauchsgegenstände herstellen lassen. Von Vorteil ist dabei insbesondere die chemische Resistenz gegenüber vielen organischen Lösungsmitteln sowie Basen. Seit der Markteinführung der Polyacetale wurden vielfältig Versuche unternommen, die Eigenschaften von Polyoxymethylen gezielt zu verbessern, so daß sein technisches Anwendungsspektrum weiter verbreitert werden konnte.Polyoxymethylene (POM, polyacetal) is an excellent material from which a wide variety of everyday objects can be produced, particularly by injection molding. The chemical resistance to many organic solvents and bases is particularly advantageous. Since the market launch of polyacetals, various attempts have been made to improve the properties of polyoxymethylene in a targeted manner, so that its technical application spectrum could be broadened further.
Insbesondere eignen sich Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisate für die Herstellung von verstärkten oder unverstärkten Formmassen. Um deren Verarbeitbarkeit , mechanischen Eigenschaften und thermische Stabilität zu verbessern, werden die Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisate mit üblichen Additiven sowie mindestens einem Additiv zur Verbesserung der Thermostabilität und mindestens einem Additiv zur Nukleierung vermischt.Polyoxymethylene homopolymers and / or copolymers are particularly suitable for the production of reinforced or unreinforced molding compositions. In order to improve their processability, mechanical properties and thermal stability, the polyoxymethylene homo- and / or copolymers with conventional additives and at least mixed with an additive to improve the thermal stability and at least one additive for nucleation.
Es ist bekannt, daß Polyacetale (Polyoxymethylene, POM) als teilkristalline Werkstoffe eine stark ausgeprägte Neigung zur Kristallisation besitzen. Der Kristallisationsgrad hängt unter anderem vom Comonomergehalt ab und beträgt zwischen 50 bis 80 % (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A21, 1992, VCH Publishers, Inc.). Bereits bei geringer Unterkühlung einer Polyoxymethylen-Schmelze beobachtet man ein rasches Wachstum von Sphärolithen, die meist größer als die Lichtwellenlänge sind und dem Material eine starke Opazität verleihen. Außerdem entstehen als Folge des Kristallisationsprozesses im Innern und an der Oberfläche des Materials zahlreiche mikroskopisch kleine Risse und innere Spannungen. Durch diese Risse und inneren Spannungen werden die mechanischen Eigenschaften von Formkörpern, z. B. Spritzgußteilen, aus Polyoxymethylen nachteilig beeinflußt. Die beschriebenen Fehlstellen sind umso stärker ausgeprägt, je größer die einzelnen Sphärolithe sind.It is known that polyacetals (polyoxymethylenes, POM) as semi-crystalline materials have a pronounced tendency to crystallize. The degree of crystallization depends, among other things, on the comonomer content and is between 50 to 80% (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A21, 1992, VCH Publishers, Inc.). Even with a slight subcooling of a polyoxymethylene melt, rapid growth of spherulites is observed, which are usually larger than the light wavelength and give the material a high opacity. In addition, as a result of the crystallization process, numerous microscopic cracks and internal stresses arise inside and on the surface of the material. Through these cracks and internal stresses, the mechanical properties of moldings, eg. B. injection molded parts, adversely affected by polyoxymethylene. The flaws described are more pronounced the larger the individual spherulites are.
Die Größe und Anzahl der Sphärolithe in Polyoxymethylen und damit deren mechanischen Eigenschaften hängen entscheidend von der Art und Anzahl der Kristallisationskeime ab. Nukleierungsmittel wirken als Kristallisationsmittel oder Kristallisationsbeschleuniger und erhöhen die Anzahl der Sphärolithe bei gleichzeitiger Verringerung und Vereinheitlichung der Sphärolithgröße . Die resultierende Sphärolithstruktur nukleierter Polyoxymethylene ist wesentlich feiner und gleichmäßiger als die von nicht nukleierten Polyoxymethylenen, was sich in deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften widerspiegelt (H. Domininghaus : Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, 3. Aufl., VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988, 307-336; H. Cherdron et al.: Makromol. Chem. Suppl . 1975, 1, 621-636) . Mit Nukleierungsmitteln versetzteThe size and number of spherulites in polyoxymethylene and thus their mechanical properties depend crucially on the type and number of crystallization nuclei. Nucleating agents act as crystallization agents or crystallization accelerators and increase the number of spherulites while simultaneously reducing and standardizing the spherulite size. The resulting spherulite structure of nucleated polyoxymethylenes is much finer and more uniform than that of non-nucleated polyoxymethylenes, which is reflected in significantly improved mechanical properties (H. Domininghaus: The plastics and their properties, 3rd edition, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1988, 307 -336; H. Cherdron et al .: Makromol. Chem. Suppl. 1975, 1, 621-636). Spiked with nucleating agents
Polyoxymethylene erstarren zudem bedeutend schneller und ermöglichen somit eine kürzere Zykluszeit beim Spritzgießen. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Zykluszeit von Polyoxymethylenen ist es also erforderlich, die Sphärolithgröße zu verringern und zu vereinheitlichen. Dies wird durch den Einsatz vonPolyoxymethylenes also solidify significantly faster and thus enable a shorter cycle time during injection molding. To improve the mechanical properties and cycle time of polyoxymethylenes, it is necessary to reduce and standardize the spherulite size. This is achieved through the use of
Nukleierungsmitteln erreicht. Als Nukleierungsmittel für Polyoxymethylene werden anorganische und organische Materialen vorgeschlagen. Hierzu gehört Talkum (DE 12 47 645), Bornitrid (US 3 767 610), verzweigtes oder vernetztes Polyoxymethylen (DE 21 01 817), Trioxan-Nucleating agents reached. Inorganic and organic materials are proposed as nucleating agents for polyoxymethylenes. These include talc (DE 12 47 645), boron nitride (US 3 767 610), branched or cross-linked polyoxymethylene (DE 21 01 817), trioxane
Blockcopolymere (DE 21 42 091) oder spezielle Melamin- Formaldehyd-Polykondensate (DE 25 40 207).Block copolymers (DE 21 42 091) or special melamine-formaldehyde polycondensates (DE 25 40 207).
Von den zuvor aufgezählten Nukleierungsmitteln haben die zuletzt genannten Melamin-Formaldehyd-Polykondensate aufgrund ihrer hervorragenden nukleierenden Wirkung die mit Abstand größte kommerzielle Bedeutung als Nukleierungsmittel in Polyoxymethylen erlangt und werden daher in großem Umfang in kommerziellen Polyoxymethylenen eingesetzt. Gegenüber allen anderen bekannten Nukleierungsmitteln für Polyoxymethylen zeigen die erwähnten Melamin-Formaldehyd-Kondensate zudem eine beträchtliche Verbesserung der thermischen Stabilität von Polyoxymethylen. Dies ist ein weiterer Grund für die weite Verbreitung dieser Melamin-Formaldehyd-Kondensate als nukleierendes und gleichzeitig stabilisierendes Additiv in Polyoxymethylenen. Der Vorteil von Melamin-Formaldehyd- Kondensaten gegenüber anorganischen Nukleierungsmitteln oder verzweigten oder vernetzten Poyloxymethylenen besteht also in der Kombination aus Nukleierungsmittel und Wärmestabilisator in einer einzigen Substanz.Of the nucleating agents listed above, the latter melamine-formaldehyde polycondensates have by far achieved the greatest commercial importance as nucleating agents in polyoxymethylene due to their excellent nucleating action and are therefore used to a large extent in commercial polyoxymethylenes. Compared to all other known nucleating agents for polyoxymethylene, the melamine-formaldehyde condensates mentioned also show a considerable improvement in the thermal stability of polyoxymethylene. This is another reason for the widespread use of these melamine-formaldehyde condensates as a nucleating and at the same time stabilizing additive in polyoxymethylenes. The advantage of melamine-formaldehyde condensates over inorganic nucleating agents or branched or crosslinked polyoxymethylenes is therefore the combination of nucleating agent and heat stabilizer in a single substance.
Nukleierungsmittel, die nukleierende und stabilisierende Eigenschaften miteinander verbinden, erleichtern zudem die Herstellung, Handhabung und Dosierung des zum Polyoxymethylen hinzuzufügenden und zur Stabilisierung und Nukleierung zwingend notwendigen Additivgemisches, der mindestens aus einem Antioxidans, einem Nukleierungsmittel und einem Wärmestabilisator besteht; weitere Zusatzstoffe, wie z. B. Pigmente, Schmiermittel, Formaldehydfänger oder Lichtschutzmittel, können diesem Gemisch optional zugegeben werden. Je weniger Komponenten dieser Grundstabilisierungszusammensetzung, bestehend aus einem Antioxidans, einem Nukleierungsmittel und einem Wärmestabilisator, enthält, umso geringer ist die Gefahr einer partiellen oder vollständigen Entmischung der einzelnen Komponenten dieses Additivgemisches bei dessen Herstellung, Förderung und Dosierung, wie sie typischerweise bei Feststoffgemischen aufgrund von Dichteunterschieden, Unterschieden in der Korngrößenverteilung und unterschiedlichen Schüttdichten der einzelnen darin enthaltenen Komponenten auftreten. Kommt es bei der Dosierung des aus den oben beschriebenen Komponenten bestehenden Grundstabilisierungsgemisches zur Polyoxymethylenschmelze zu der beschriebenen Entmischung der Einzelkomponenten, so weicht die ursprünglich im Polyoxymethylen beabsichtigte, optimale Konzentration der einzelnen Stabilisatoren und des Nukleierungsmittels im Polyoxymethylen von der tatsächlichen Konzentration im Polyoxymethylen mehr oder weniger stark ab, mit der Folge, daß die Eigenschaften, insbesondere die Stabilität und die mechanischen Eigenschaften des Polyoxymethylens, nachteilig beeinflußt werden.Nucleating agents which combine nucleating and stabilizing properties also facilitate the preparation, handling and metering of the additive mixture which is to be added to the polyoxymethylene and is absolutely necessary for stabilization and nucleation and which comprises at least one antioxidant, one nucleating agent and a heat stabilizer; other additives, such as. B. pigments, lubricants, formaldehyde scavengers or light stabilizers can optionally be added to this mixture. The fewer components of this basic stabilizing composition, consisting of an antioxidant, a nucleating agent and a heat stabilizer, the lower the risk of partial or complete segregation of the individual components of this additive mixture during its production, conveyance and metering, as is typically the case with solid mixtures due to density differences , Differences in the grain size distribution and different bulk densities of the individual components contained therein occur. If the described separation of the individual components occurs when the basic stabilization mixture consisting of the components described above is added to the polyoxymethylene melt, the optimal concentration of the individual stabilizers and of the nucleating agent in polyoxymethylene originally intended in polyoxymethylene deviates more or less strongly from the actual concentration in polyoxymethylene with the result that the properties, in particular the stability and the mechanical properties, of the polyoxymethylene are adversely affected.
Wünschenswert ist es daher, die Zahl der Einzelkomponenten im Additivgemisch möglichst gering zu halten, um die Gefahr der Entmischung der Einzelkomponenten bei der Handhabung des Reaktionsgemisches zu minimieren und damit stets eine gleichbleibende und optimale Konzentration derIt is therefore desirable to keep the number of individual components in the additive mixture as low as possible in order to minimize the risk of segregation of the individual components when handling the reaction mixture and thus always to maintain a constant and optimal concentration of the
Stabilisatoren und Nukleierungsmittel im Polyoxymethylen zu erzielen. Das bereits oben beschriebene Melamin- Formaldehyd-Kondensat trägt zur Verringerung der Anzahl der Einzelkomponenten bei, da es, wie bereits gesagt, gleichzeitig die Funktion eines Wärmestabilisators und Nukleierungsmittels übernimmt. Melamin-Formaldehyd-Kondensate haben jedoch den Nachteil, die Vergilbung von Polyoxymethylenen zu verstarken, insbesondere nach Warmelagerung . Für die weitaus meisten Anwendungen wird jedoch ein möglichst vergilbungsfreies Polyoxymethylen gefordert. Vergilbungsarmere oder gar vergilbungsfreie Additive, die wie die Melamin-Formaldehyd- Kondensate nukleierend und gleichzeitig stabilisierend m Polyoxymethylenen wirken, wurden bislang jedoch nicht vorgeschlagen. Zwar existieren vergilbungsarme oder vergilbungsfreie Nukleierungsmittel, diese haben jedoch keine thermostabilisierende Wirkung. Bei Verwendung von ausschließlich nukleierenden Additiven in Polyoxymethylen muß daher mindestens ein weiteres Additiv zur Warmestabilisierung hinzugefugt werden, mit dem Nachteil, daß es bei der Dosierung zu der oben erwähnten Entmischung kommen kann.To achieve stabilizers and nucleating agents in polyoxymethylene. The melamine-formaldehyde condensate already described contributes to reducing the number of individual components, since, as already mentioned, it simultaneously takes on the function of a heat stabilizer and nucleating agent. However, melamine-formaldehyde condensates have the disadvantage of increasing the yellowing of polyoxymethylenes, especially after warm storage. For the vast majority of applications, however, polyoxymethylene that is as free of yellowing as possible is required. Low-yellowing or even non-yellowing additives which, like the melamine-formaldehyde condensates, have a nucleating and, at the same time, a stabilizing effect on polyoxymethylenes, have not been proposed to date. Low-yellowing or yellowing-free nucleating agents exist, but they have no thermostabilizing effect. If exclusively nucleating additives are used in polyoxymethylene, at least one further additive must therefore be added for heat stabilization, with the disadvantage that the above-mentioned segregation can occur during metering.
Angesichts des hierin angegebenen und dargelegten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der Erfindung, verstärkte oder unverstarkte Polyoxymethylen-Formmassen für die technische Produktion bereitzustellen, welche den bislang in der Praxis eingesetzten POM-Formmassen überlegen sind. Insbesondere sollen die neuen POM-Formmassen über eine geringere Verfarbungsneigung verfugen als bislang bekannte POM-Formmassen. Schließlich wird auch angestrebt, die Nukleierung und Warmestabilisierung mit einem einzigenIn view of the state of the art specified and set out herein, it was therefore an object of the invention to provide reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions for industrial production which are superior to the POM molding compositions used hitherto in practice. In particular, the new POM molding compositions should have a lower tendency to discolour than previously known POM molding compositions. Finally, it is also aimed at nucleation and heat stabilization with a single
Additiv zu erreichen, was zudem einfach und kostengünstig herstellbar sein soll.To achieve additive, which should also be easy and inexpensive to manufacture.
Gelost werden diese sowie weitere nicht naher dargelegte Aufgaben durch eine Polyoxymethylen-Formmasse der eingangs angegebenen Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der auf Anspruch 1 ruckbezogenen Unteranspruche . Im Hinblick auf die Verfahrensaspekte lost die in Anspruch 21 wiedergegebene technische Lehre die Probleme der Erfindung. Zweckmäßige Verwendungen werden in den Ansprüchen 22 und 23 unter Schutz gestellt. Ansprüche 24 und 25 sind auf Formkörper und Halbzeuge bzw. Folien, hergestellt aus den erfindungsgemäßen Formmassen, gerichtet .These and other tasks, which are not described in more detail, are solved by a polyoxymethylene molding compound of the type specified at the beginning with the features of the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements are the subject of the subordinate claims which are referred to claim 1. With regard to the method aspects, the technical teaching given in claim 21 solves the problems of the invention. Appropriate uses are protected in claims 22 and 23. Claims 24 and 25 are directed to moldings and semi-finished products or films produced from the molding compositions according to the invention.
Dadurch, daß in Polyoxymethylen-Formmassen aufweisendCharacterized in that in polyoxymethylene molding compositions
(i) mindestens ein Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisat und(i) at least one polyoxymethylene homo- and / or copolymer and
(ii) mindestens einen üblichen Zusatzstoff(ii) at least one common additive
als Additiv (iii) zur gleichzeitigen Verbesserung der Nukleierungstendenz und Thermostabilität ein Copolymerisat eingesetzt wird, welches durch Polymerisation in Lösung oder Substanz einer Mischung vona copolymer is used as additive (iii) to simultaneously improve the tendency to nucleation and thermostability, which is obtained by polymerization in solution or substance of a mixture of
AI) 0,1 - 100 Teilen eines oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen A2) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylate und/oder MethacrylateAI) 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds A2) 0-99.9 parts of one or more acrylates and / or methacrylates
B) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylamide und/oder Methacrylamide und/oder Dialkylaminoalkylacrylate und/oder DialkylaminoalkylmethacrylateB) 0 to 99.9 parts of one or more acrylamides and / or methacrylamides and / or dialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates
C) bezogen auf 100 Teile AI) + A2) + B) 0 bis 10 Teilen Molekulargewichtsregler undC) based on 100 parts of AI) + A2) + B) 0 to 10 parts of molecular weight regulator and
D) bezogen auf 100 Teile AI) + A2)+ B) bis zu 5 Teilen radikalische Polymerisationsinitiatoren, erhältlich ist,D) based on 100 parts of AI) + A2) + B) up to 5 parts of free-radical polymerization initiators is available,
und daßand that
(iii) in einer Menge von 0,01 bis 2 Teilen bezogen auf die Summe von (i) + (ii) in der Formmasse enthalten ist, wobei sich alle Mengen auf Gewichtsteile (wt/wt) beziehen und AI), A2 ) und B) zusammen 100 Teile ergeben müssen, gelingt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Probleme in nicht vorhersehbarer Weise. Insbesondere wurde völlig überraschend gefunden, daß die erfindungsgemäßen polymeren Additive (iii) neben einer wärmestabilisierenden Wirkung bei geringerer Verfärbungsneigung auch einen nukleierenden Effekt in Polyoxymethylenen zeigen.(iii) in an amount of 0.01 to 2 parts based on the sum of (i) + (ii) is contained in the molding composition, where all amounts relate to parts by weight (wt / wt) and AI), A2) and B) must total 100 parts, the problems on which the invention is based are solved in an unpredictable manner. In particular, it was found, quite surprisingly, that the polymeric additives (iii) according to the invention, in addition to a heat-stabilizing effect with less tendency to discolouration, also have a nucleating effect in polyoxymethylenes.
So bietet die erfindungsgemäße verstärkte oder unverstärkte Formmasse auf Basis von Polyoxymethylen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten POM-Formmassen, insbesondere gegenüber den aus den DE-PS 25 40 207 bekannten Massen, u. a. den Vorteil, eine deutlich geringere Vergilbung in Polyoxymethylenen hervorzurufen.Thus, the reinforced or unreinforced molding composition based on polyoxymethylene according to the invention offers POM molding compositions known from the prior art, in particular compared to the compositions known from DE-PS 25 40 207, u. a. the advantage of causing significantly less yellowing in polyoxymethylenes.
Die Komponente (i)Component (i)
Ein essentieller Bestandteil der erfindungsgemäßen Formmasse ist die Komponente (i) . Hierbei handelt es sich um Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisate, wobei im Rahmen der Erfindung hierunter sowohl ein Homopolymerisat allein, mehrere Homopolymerisate in Mischung miteinander, ein Copolymerisat allein, mehrere Copolymerisate in Mischung miteinander sowie Mischungen verstanden werden, die ein oder mehrere Homopolymerisate zusammen mit ein oder mehreren Copolymerisaten aufweisen.Component (i) is an essential component of the molding composition according to the invention. These are polyoxymethylene homopolymers and / or copolymers, in the context of the invention being understood here to mean both a homopolymer alone, several homopolymers in a mixture with one another, a copolymer alone, a plurality of copolymers in a mixture with one another and mixtures which are one or more homopolymers have together with one or more copolymers.
Die den Hauptbestandteil (i) der erfindungsgemäßen Formmassen bildenden Polyoxymethylene können Homopolymere des Formaldehyds oder des Trioxans sein oder Copolymere des Trioxans. Sie können eine lineare Struktur aufweisen, aber auch verzweigt oder vernetzt sein. Sie können einzeln oder als Gemisch eingesetzt werden.The polyoxymethylenes which form the main constituent (i) of the molding compositions according to the invention can be homopolymers of formaldehyde or trioxane or copolymers of trioxane. They can have a linear structure, but can also be branched or networked. They can be used individually or as a mixture.
Unter Homopolymeren des Formaldehyds oder des Trioxans werden dabei solche Polymere verstanden, deren halbacetalische Hydroxylendgruppen chemisch, beispielsweise durch Veresterung oder Veretherung, gegen Abbau stabilisiert sind. Unter Copolymeren des Trioxans werden Copolymere aus Trioxan und mindestens einer mit Trioxan copolymerisierbaren Verbindung verstanden.Homopolymers of formaldehyde or trioxane are understood to mean those polymers whose semiacetal hydroxyl end groups are chemically stabilized against degradation, for example by esterification or etherification. Among copolymers of trioxane Copolymers of trioxane and at least one compound copolymerizable with trioxane understood.
Die Homopolymerisate haben i. d. R. thermisch stabile Endgruppen wie Ester- oder Ethergruppen. Die Copolymerisate des Formaldehyds oder des Trioxans weisen vorteilhafterweise mehr als 50 %, insbesondere mehr als 75 %, Oxymethylengruppen auf. Besonders bewährt haben sich Copolymerisate, in welchen mindestens 0,1 Gew.-% Gruppen des Copolymeren enthalten sind, die mindestens zwei benachbarte Kohlenstoffatome in der Kette haben. Besondere technische Bedeutung haben Polyoxymethylene erlangt, die 1 bis 10 Gew.-% Comonomere enthalten.The homopolymers have i. d. R. thermally stable end groups such as ester or ether groups. The copolymers of formaldehyde or trioxane advantageously have more than 50%, in particular more than 75%, of oxymethylene groups. Copolymers which contain at least 0.1% by weight of groups of the copolymer which have at least two adjacent carbon atoms in the chain have proven particularly useful. Polyoxymethylenes which contain 1 to 10% by weight of comonomers have acquired particular industrial importance.
Im Rahmen der Erfindung werden Polyoxymethylencopolymere als Komponente (i) bevorzugt, die neben den wiederkehrenden Einheiten -CH2O- noch bis zu 50, vorzugsweise 0,1 bis 20 und insbesondere 0,3 bis 10 mol-% an wiederkehrenden EinheitenIn the context of the invention, polyoxymethylene copolymers are preferred as component (i) which, in addition to the repeating units -CH2O-, also up to 50, preferably 0.1 to 20 and in particular 0.3 to 10 mol% of repeating units
Figure imgf000010_0001
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aufweisen, wobei R^' bis R^' unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine C ~ bis C4~Alkylgruppe oder eine halogensubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und R5' eine -CH2-, -CH2O-, eine C ~ bis C4~Alkyl- oder Cχ~ bis C4-haloalkylsubstituierte Methylengruppe oder eine entsprechende Oxymethylengruppe darstellen und n einen Wert im Bereich von 0 bis 3 hat. Vorteilhafterweise können diese Gruppen durch Ringöffnung von cyclischen Ethern in die Copolymere eingeführt werden. Bevorzugte cyclische Ether sind solche der Formelhave, wherein R ^ 'to R ^' independently of one another a hydrogen atom, a C ~ to C4 ~ alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 C atoms and R 5 'a -CH2-, -CH2O-, a C ~ bis C4 ~ alkyl or Cχ ~ to C4-haloalkyl-substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n has a value in the range from 0 to 3. These groups can advantageously be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers. Preferred cyclic ethers are those of the formula
Figure imgf000010_0002
wobei R ' bis R^' und n die oben genannte Bedeutung haben.
Figure imgf000010_0002
where R 'to R ^' and n have the meaning given above.
Als Comonomere sind insbesondere Verbindungen der FormelCompounds of the formula in particular are suitable as comonomers
CH2-(CHR)X—[O—(CH2)z]y-O (I ' )CH 2 - (CHR) X - [O— (CH 2 ) z ] yO (I ')
geeignet, in der R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 6, vorzugsweise 1, 2 oder 3 Kohlenstoffatomen, der mit 1, 2 oder 3 Halogenatomen, vorzugsweise Chloratomen, substituiert sein kann, einen Alkoxymethylrest mit 2 bis 6, vorzugsweise 2, 3 oder 4 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest oder einen Phenoxymethylrest bedeutet, x eine ganze Zahl von 1 bis 3, wobei y gleich Null ist, y eine ganze Zahl von 1 bis 3, wobei x gleich Null und z gleich 2 ist, und z eine ganze Zahl von 3 bis 6, vorzugsweise 3 oder 4, darstellt, wobei x gleich Null und y gleich 1 ist.suitable in which R is a hydrogen atom, an alkyl radical having 1 to 6, preferably 1, 2 or 3 carbon atoms, which can be substituted by 1, 2 or 3 halogen atoms, preferably chlorine atoms, an alkoxymethyl radical having 2 to 6, preferably 2, 3 or 4 carbon atoms, a phenyl radical or a phenoxymethyl radical, x is an integer from 1 to 3, where y is zero, y is an integer from 1 to 3, where x is zero and z is 2, and z is an integer from 3 to 6, preferably 3 or 4, where x is zero and y is 1.
Als cyclische Ether eignen sich vor allem Epoxide, z. B. Ethylenoxid, Styroloxid, Propylenoxid oder Epichlorhydrin, sowie Glycidylether von ein- oder mehrwertigen Alkoholen oder Phenolen.Particularly suitable cyclic ethers are epoxides, e.g. As ethylene oxide, styrene oxide, propylene oxide or epichlorohydrin, and glycidyl ether of mono- or polyhydric alcohols or phenols.
Als cyclische Acetale eignen sich vor allem cyclische Formale von aliphatischen oder cycloaliphatischen α,ω-Diolen mit 2 bis 8, vorzugsweise 2, 3 oder 4Particularly suitable cyclic acetals are cyclic formals of aliphatic or cycloaliphatic α, ω-diols with 2 to 8, preferably 2, 3 or 4
Kohlenstoffatomen, deren Kohlenstoffkette in Abständen von 2 Kohlenstoffatomen durch ein Sauerstoffatom unterbrochen sein kann, z . B. :Carbon atoms whose carbon chain can be interrupted by an oxygen atom at intervals of 2 carbon atoms, e.g. B.:
Glykolformal (1, 3-Dioxolan) , Propandiolformal (1,3-Dioxan)Glycol formal (1,3-dioxolane), propanediol formal (1,3-dioxane)
Butandiolformal ( 1, 3-Dioxepan) undButanediol formal (1,3-dioxepane) and
Diglykolformal (1, 3, 6-Trioxocan) sowieDiglycol formal (1, 3, 6-trioxocane) as well
4-Chlormethyl-l, 3-dioxolan,4-chloromethyl-l, 3-dioxolane,
Hexandiolformal ( 1, 3-Dioxonan) und Butendiolformal (1, 3-Dioxacyclohepten-5) . Als lineare Polyacetale eignen sich sowohl Homo- oder Copolymere der vorstehend definierten cyclischen Acetale als auch lineare Kondensate aus aliphatischen oder cycloaliphatischen α,ω-Diolen mit aliphatischen Aldehyden oder Thioaldehyden, vorzugsweise Formaldehyd. Insbesondere werden Homopolymere cyclischer Formale von aliphatischen α,ω-Diolen mit 2 bis 8, vorzugsweise 2, 3 oder 4 Kohlenstoffatomen verwendet, z. B. Poly- (1, 3-dioxolan) , Poly- (1, 3-dioxan) und Poly- (1, 3-dioxepan) .Hexanediol formal (1,3-dioxonane) and butenediol formal (1,3-dioxacyclohepten-5). Suitable linear polyacetals are both homopolymers or copolymers of the cyclic acetals defined above and linear condensates of aliphatic or cycloaliphatic α, ω-diols with aliphatic aldehydes or thioaldehydes, preferably formaldehyde. In particular, homopolymers of cyclic formals of aliphatic α, ω-diols with 2 to 8, preferably 2, 3 or 4 carbon atoms are used, for. B. poly- (1,3-dioxolane), poly- (1,3-dioxane) and poly- (1,3-dioxepane).
Die Werte für die Viskositätszahl der erfindungsgemäß eingesetzten Polyoxymethylene (gemessen an einer Lösung des Polymeren in Hexafluorisopropanol, das mit methanolischer Natronlauge auf pH 8 bis 9 eingestellt ist, bei 25 °C in einer Konzentration von 0,3 g/100 ml) sollen im allgemeinen mindestens 160 (ml/g) betragen. Die Kristallitschmelzpunkte der Polyoxymethylene liegen im Bereich von 140 bis 180 °C, vorzugsweise 150 bis 170 °C, ihre Dichten betragen 1,38 bis 1,45 g x ml~l, vorzugsweise 1,40 bis 1,43 g x ml~l (gemessen nach DIN 53 479) . In der Regel haben die verwendeten Polyoxymethylene ein zahlenmittleresThe values for the viscosity number of the polyoxymethylenes used according to the invention (measured on a solution of the polymer in hexafluoroisopropanol, which is adjusted to pH 8 to 9 with methanolic sodium hydroxide solution, at 25 ° C. in a concentration of 0.3 g / 100 ml) should generally be at least 160 (ml / g). The crystallite melting points of the polyoxymethylenes are in the range from 140 to 180.degree. C., preferably 150 to 170.degree. C., their densities are 1.38 to 1.45 gx ml ~ l, preferably 1.40 to 1.43 gx ml ~ l (measured according to DIN 53 479). As a rule, the polyoxymethylenes used have a number average
Molekulargewicht Mn von 2 000 bis 200 000, vorzugsweise von 10 000 bis 100 000, und einen Volumen-Fließindex (melt volume rate, MVR) bei 190 °C und einer Auflagekraft von 2,16 kg nach DIN ISO 1133 von 0,5 bis 200 cm3/10 min, vorzugsweise von 1 bis 70 cm3/10 min.Molecular weight M n from 2,000 to 200,000, preferably from 10,000 to 100,000, and a volume flow index (melt volume rate, MVR) at 190 ° C and a contact force of 2.16 kg according to DIN ISO 1133 of 0.5 to 200 3/10 min cm, preferably from 1 to 70 cm 3/10 min.
Die erfindungsgemäß verwendeten, vorzugsweise binären oder ternären Trioxan-Copolymeren werden in bekannter Weise durch Polymerisieren der Monomeren in Gegenwart kationisch wirksamer Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 0 und 150 °C, vorzugsweise zwischen 70 und 140 °C, hergestellt (vgl. z. B. DE-AS 14 20 283) . Als Katalysatoren werden hierbei beispielsweise Lewissäuren, wie Bortrifluorid oder Antimonpentafluorid, und Komplexverbindungen von solchen Lewissäuren, vorzugsweise Etherate, z. B. Bortrifluorid- diethyletherat oder Bortrifluorid-di-tert . -butyletherat, verwendet. Ferner sind geeignet Protonensäuren, z. B. Perchlorsäure, sowie salzartige Verbindungen, z. B. Triphenylmethylhexafluorophosphat oderThe preferably binary or ternary trioxane copolymers used according to the invention are prepared in a known manner by polymerizing the monomers in the presence of cationically active catalysts at temperatures between 0 and 150 ° C, preferably between 70 and 140 ° C (cf. e.g. DE -AS 14 20 283). Examples of catalysts used here are Lewis acids, such as boron trifluoride or antimony pentafluoride, and complex compounds of such Lewis acids, preferably etherates, for. B. boron trifluoride diethyl etherate or boron trifluoride di-tert. -butyl etherate used. Protonic acids, e.g. B. Perchloric acid, as well as salt-like compounds, e.g. B. triphenylmethylhexafluorophosphate or
Triethyloxoniumtetrafluoroborat, Acetylperchlorat oder Ester der Perchlorsäure, z. B. Methoxymethylperchlorat oder tert . -Butylperchlorat . Zur Regelung des Molekulargewichts können alle Substanzen verwendet werden, von denen bekannt ist, daß sie bei der Polymerisation von Trioxan als Kettenüberträger wirken. Die Polymerisation kann nach den für die Trioxanhomo- und -copolymerisation bekannten Verfahren kontinuierlich oder diskontinuierlich in Masse, Suspension oder Lösung erfolgen. Zur Entfernung instabiler Anteile können die Copolymeren einem thermischen oder hydrolytischen kontrollierten, partiellen Abbau bis zu primären Alkoholendgruppen unterworfen werden (vgl. z. B. DE-AS 14 45 273 und 14 45 294).Triethyloxonium tetrafluoroborate, acetyl perchlorate or esters of perchloric acid, e.g. B. methoxymethyl perchlorate or tert. Butyl perchlorate. All substances which are known to act as chain transfer agents in the polymerization of trioxane can be used to regulate the molecular weight. The polymerization can be carried out continuously or batchwise in bulk, suspension or solution by the processes known for trioxane homo- and copolymerization. To remove unstable fractions, the copolymers can be subjected to a thermal or hydrolytically controlled, partial degradation down to primary alcohol end groups (see, for example, DE-AS 14 45 273 and 14 45 294).
Die erfindungsgemäß verwendeten Homopolymeren des Formaldehyds oder des Trioxans werden ebenfalls in bekannter Weise durch katalytisches Polymerisieren des Monomeren hergestellt (vgl. z. B. DE-AS 10 37 705 und 11 37 215) .The homopolymers of formaldehyde or trioxane used according to the invention are also prepared in a known manner by catalytically polymerizing the monomer (cf., for example, DE-AS 10 37 705 and 11 37 215).
Ganz besondere Bedeutung haben Polymerisate erlangt, welche aus Trioxan und 1 bis 10 Gew.-% Ethylenoxid, 1,3-Dioxolan oder Butandiolformal aufgebaut sind. Als zusätzliche Comonomere für Trioxan können bevorzugt noch Verbindungen mit mehreren polymerisierbaren Gruppen im Molekül, z. B. Alkylglycidylformale, Polyglykoldiglycidylether, Alkandioldiglycidylether, z. B.Polymers which are composed of trioxane and 1 to 10% by weight of ethylene oxide, 1,3-dioxolane or butanediol formal have become particularly important. As additional comonomers for trioxane, compounds with several polymerizable groups in the molecule, for. B. alkyl glycidyl formal, polyglycol diglycidyl ether, alkanediol diglycidyl ether, e.g. B.
1, 4-Butandioldiglycidylether oder Bis- (alkantriol) - triformale verwendet werden. Geeignet sind aber auch, insbesondere für die Herstellung von Terpolymeren des Trioxans, Diformale, z. B. Diglycerindiformal .1, 4-butanediol diglycidyl ether or bis (alkanetriol) - triformale can be used. But are also suitable, in particular for the production of terpolymers of trioxane, diformals, for. B. Diglycerol diformal.
Üblicherweise werden sie in einer Menge von 0,05 bisThey are usually used in an amount of 0.05 to
5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die5 wt .-%, preferably 0.1 to 2 wt .-%, based on the
Gesamtmonomermenge angewendet. In der erfindungsgemäßen Formmasse ist die Komponente (i) in einer Menge von 40 bis 99,99, vorteilhafterweise 70 bis 99,99 und insbesondere 95 bis 99,9 Gew.-%, enthalten, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (i), (ii) und (iii). Besonders vorteilhaft besteht die erfindungsgemäße Formmasse aus den Komponenten (i) , (ii) und (iii) .Total amount of monomer applied. Component (i) is present in the molding composition according to the invention in an amount of 40 to 99.99, advantageously 70 to 99.99 and in particular 95 to 99.9% by weight, based on the weight of component (i), (ii) and (iii). The molding composition according to the invention particularly advantageously consists of components (i), (ii) and (iii).
Die Komponente (ii)Component (ii)
Ein weiterer essentieller Bestandteil der erfindungsgemäßen verstärkten oder unverstärkten Polyoxymethylen-Formmasse ist die Komponente (ii). Hierbei handelt es sich um einen Zusatzstoff, es können aber auch mehrere Zusatzstoffe gleichzeitig eingesetzt werden.Another essential component of the reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding composition according to the invention is component (ii). This is an additive, but several additives can also be used at the same time.
Je nach dem, wie das vorteilhafte Eigenschaftsprofil der erfindungsgemäßen Formmasse weiter variiert werden soll, werden ein oder mehrere Zusatzstoffe (ii) verwendet.Depending on how the advantageous property profile of the molding composition according to the invention is to be varied further, one or more additives (ii) are used.
Die Zusatzstoffe (ii) können den unterschiedlichsten Verbindungsklassen entstammen und die unterschiedlichsten technischen Effekte bewirken. Als Zusatzstoffe (ii) kommen alle diejenigen Zusatzstoffe in Betracht, welche üblicherweise für die Verwendung in verstärkten oder unverstärkten Polyoxymethylen-Formmassen vorgesehen sind.The additives (ii) can come from a wide variety of compound classes and can produce a wide variety of technical effects. All additives which are usually intended for use in reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions are suitable as additives (ii).
Beispiele geeigneter Zusatzstoffe (ii) sind Costabilisatoren, verstärkend wirkende Füllstoffe wie anorganische Fasern wie z. B. Kohlefasern oder Glasfasern, organische Polymerfasern wie z. B. Aramidfasern (Nomex®, Kevlar®) oder Polyacrylnitrilfasern, Wollastonite sowie Kreide, Talkum, Ruß und Kaliumtitanate, Nukleierungsmittel, Antistatika, Licht- und Flammschutzmittel, Gleit- und Schmiermittel, Weichmacher, Antioxidantien, Pigmente, Farbstoffe, optische Aufheller, innere Trennmittel, Schlagzähmodifier wie Polyurethankautschuke oder Pfropfkautschuke auf der Basis von einpolymerisierten (Meth) Acrylsäureestern, einpolymerisiertem (Meth) Acrylnitril und/oder einpolymerisiertem Butadien sowie Polymere wie Polyalkylenterephthalate .Examples of suitable additives (ii) are costabilizers, reinforcing fillers such as inorganic fibers such. B. carbon fibers or glass fibers, organic polymer fibers such. B. aramid fibers (Nomex ® , Kevlar ® ) or polyacrylonitrile fibers, wollastonites and chalk, talc, carbon black and potassium titanates, nucleating agents, antistatic agents, light and flame retardants, lubricants and lubricants, plasticizers, antioxidants, pigments, dyes, optical brighteners, internal release agents , Impact modifiers such as polyurethane rubbers or graft rubbers based on polymerized (meth) acrylic acid esters, polymerized (Meth) acrylonitrile and / or polymerized butadiene and polymers such as polyalkylene terephthalates.
Besondere Bevorzugung unter den Zusatzstoffen (ii) genießen thermoplastische Polyurethane (TPU) .Thermoplastic polyurethanes (TPU) enjoy particular preference among the additives (ii).
Geeignete TPU 's können beispielsweise hergestellt werden durch Umsetzung vonSuitable TPUs can be produced, for example, by reacting
a) organischen, vorzugsweise aromatischen Diisocyanaten,a) organic, preferably aromatic diisocyanates,
b) Polyhydroxylverbindungen mit Molekulargewichten von 500 bis 8000 undb) polyhydroxyl compounds with molecular weights of 500 to 8000 and
c) Kettenverlängerungsmitteln mit Molekulargewichten von 60 bis 400 in Gegenwart von ggf.c) chain extenders with molecular weights of 60 to 400 in the presence of optionally
d) Katalysatoren,d) catalysts,
e) Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen.e) auxiliaries and / or additives.
Für die hierfür verwendbaren Ausgangsstoffe (a) bis (c) , Katalysatoren (d) , Hilfsmitteln und Zusatzstoffe (e) gilt folgendes :The following applies to the starting materials (a) to (c), catalysts (d), auxiliaries and additives (e) which can be used for this:
a) Als organische Diisocyanate (a) kommen beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und vorzugsweise aromatische Diisocyanate in Betracht. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: aliphatische Diisocyanate, wie Hexamethylen-diisocyanat , cycloaliphatische Diisocyanate, wie Isophoron-diisocyanat , 1, 4-Cyclohexan-diisocyanat, l-Methyl-2 , - und -2 , 6-cyclohexan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- unda) Suitable organic diisocyanates (a) are, for example, aliphatic, cycloaliphatic and preferably aromatic diisocyanates. Examples include: aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2, - and -2, 6-cyclohexane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures , 4,4'-, 2,4'- and
2, 2'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische und vorzugsweise aromatische Diisocyanate, wie 2, 4-Toluylen-diisocyanat , Gemische aus 2,4- und 2 , 6-Toluylen-diisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und 2, 2'-Diphenylmethan-diisocyanat . Gemische aus 2,4'- und 4, 4'-Diphenylmethan-diisocyanat , urethanmodifizierte flüssige 4,4'- und/oder 2, 4'-Diphenylmethan-diisocyanate, 4, 4'-Diisocyanato- diphenylethan- (1, 2) und 1, 5-Naphthylendiisocyanat . Vorzugsweise verwendet werden Hexamethylendiisocyanat , Isophoron-diisocyanat, 1, 5-Naphthylen-diisocyanat ,2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures and preferably aromatic diisocyanates, such as 2,4-tolylene diisocyanate, mixtures of 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-, 2,4 '- and 2, 2'-diphenylmethane diisocyanate. Mixtures of 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, urethane-modified liquid 4,4'- and / or 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, 4,4'-diisocyanatodiphenylethane (1,2) and 1,5-naphthylene diisocyanate. Hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate,
Diphenylmethan-diisocyanat-Isomerengemische mit einem , 4'Diphenylmethan-diisocyanatgehalt von größer als 96 Gew.-% und insbesondere 4, 4'-Diphenylmethan- diisocyanat .Diphenylmethane diisocyanate isomer mixtures with a, 4'-diphenylmethane diisocyanate content of greater than 96% by weight and in particular 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.
Als höhermolekulare Polyhydroxylverbindungen (b) mit Molekulargewichten von 500 bis 8000 eignen sich vorzugsweise Polyetherole und Polyesterole. In Betracht kommen jedoch auch hydroxylgruppenhaltige Polymere, beispielsweise Polyacetale, wie Polyoxymethylene und vor allem wasserunlösliche Formale, z. B.Polyetherols and polyesterols are preferably suitable as higher molecular weight polyhydroxyl compounds (b) with molecular weights of 500 to 8000. However, hydroxyl-containing polymers, for example polyacetals, such as polyoxymethylenes and, above all, water-insoluble formals, for example. B.
Polybutandiolformal und Polyhexandiolformal, und Polycarbonate, insbesondere solche aus Diphenylcarbonat und Hexandiol-1, 6, hergestellt durch Umesterung, mit den obengenannten Molekulargewichten. Die Polyhydroxylverbindungen müssen zumindest überwiegend linear, d. h. im Sinne der Isocyanatreaktion difunktionell aufgebaut sein. Die genannten Polyhydroxylverbindungen können als Einzelkomponenten oder in Form von Mischungen zur Anwendung kommen.Polybutanediol formal and polyhexanediol formal, and polycarbonates, especially those made from diphenyl carbonate and hexanediol-1, 6, produced by transesterification, with the above-mentioned molecular weights. The polyhydroxyl compounds must be at least predominantly linear, i.e. H. be constructed difunctionally in the sense of the isocyanate reaction. The polyhydroxyl compounds mentioned can be used as individual components or in the form of mixtures.
Geeignete Polyetherole können dadurch hergestellt werden, daß man ein oder mehrere Alkylenoxide mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest mit einem Startermolekül, das zwei aktive Wasserstoffatome gebunden enthält, umsetzt. Als Alkylenoxide seien z. B. genannt: Ethylenoxid, 1, 2-Propylenoxid, 1,2- und 2,3 Butylenoxid. Vorzugsweise Anwendung finden Ethylenoxid und Mischungen aus Propylenoxid-1, 2 und Ethylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischung verwendet werden. Als Startermolekül kommen beispielsweise in Betracht: Wasser, Aminoalkohole, wie N-Alkyl- diethanolamine, beispielsweise N-methyl-diethanolamin und Diole, wie Ethylenglykol, 1, 3-Propylenglykol, Butandiol-1, 4 und Hexandiol-1, 6. Ggf. können auch Mischungen von Startermolekülen eingesetzt werden. Geeignete Polyetherole sind ferner die hydroxylgruppenhaltigen Polymerisationsprodukte des Tetrahydrofurans (Polyoxytetramethylen-glykole) .Suitable polyetherols can be prepared by reacting one or more alkylene oxides with 2 to 4 carbon atoms in the alkylene radical with a starter molecule which contains two active hydrogen atoms bonded. As alkylene oxides such. B. called: ethylene oxide, 1, 2-propylene oxide, 1,2- and 2,3-butylene oxide. Ethylene oxide and mixtures of propylene oxide-1, 2 and ethylene oxide are preferably used. The alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture. Examples of suitable starter molecules are: water, amino alcohols, such as N-alkyl diethanolamines, for example N-methyl-diethanolamine and diols, such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol and 1, 6-hexanediol. mixtures of starter molecules can also be used. Suitable polyetherols are also the hydroxyl-containing polymerization products of tetrahydrofuran (polyoxytetramethylene glycols).
Vorzugsweise verwendet werden Polyetherole aus Propylenoxid-1, 2 und Ethylenoxid, in denen mehr als 50 %, vorzugsweise 60 bis 80 % der OH-Gruppen primäre Hydroxylgruppen sind und bei denen zumindest ein Teil des Ethylenoxids als endständiger Block angeordnet ist; z. B. insbesondere Polyoxytetramethylen-glykole.Polyetherols of propylene oxide-1, 2 and ethylene oxide are preferably used in which more than 50%, preferably 60 to 80% of the OH groups are primary hydroxyl groups and in which at least part of the ethylene oxide is arranged as a terminal block; z. B. in particular polyoxytetramethylene glycols.
Solche Polyetherole können erhalten werden, indem man z . B . an das Startermolekül zunächst dasSuch polyetherols can be obtained by e.g. B. to the starter molecule first
Propylenoxid-1, 2 und daran anschließend das Ethylenoxid polymerisiert oder zunächst das gesamte Propylenoxid-1, 2 im Gemisch mit einem Teil des Ethylenoxids copolymerisiert und den Rest des Ethylenoxids anschließend anpolymerisiert oder schrittweise zunächst einen Teil des Ethylenoxids, dann das gesamte Propylenoxid-1, 2 und dann den Rest des Ethylenoxids, an das Startermolekül anpolymerisiert.Polymerized propylene oxide-1, 2 and then the ethylene oxide or first copolymerized all of the propylene oxide-1, 2 in a mixture with part of the ethylene oxide and then polymerized the rest of the ethylene oxide or gradually a part of the ethylene oxide, then the entire propylene oxide-1, 2 and then the rest of the ethylene oxide, polymerized onto the starter molecule.
Die im wesentlichen linearen Polyetherole besitzen Molekulargewichte von 500 bis 8000, vorzugsweise 600 bis 6000 und insbesondere 800 bis 3500. Sie können sowohl einzeln als auch in Form von Mischungen untereinander zu Anwendung kommen.The essentially linear polyetherols have molecular weights of 500 to 8000, preferably 600 to 6000 and in particular 800 to 3500. They can be used both individually and in the form of mixtures with one another.
Geeignete Polyesterole können beispielsweise aus Dicarbonsäuren mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und mehrwertigen Alkoholen hergestellt werden. Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: aliphatische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure und Sebacinsäure und aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Dicarbonsäuren können einzeln oder als Gemische, z. B. in Form einer Bernstein-, Glutar- und Adipinsäuremischung verwendet werden. Desgleichen sind Mischungen aus aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren einsetzbar. Zur Herstellung der Polyesterole kann es ggf. vorteilhaft sein, anstelle der Dicarbonsäuren die entsprechenden Dicarbonsäurederivate, wie Dicarbonsäureester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest,Suitable polyesterols can be prepared, for example, from dicarboxylic acids having 2 to 30 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms and polyhydric alcohols. Examples of suitable dicarboxylic acids are: aliphatic dicarboxylic acids, such as succinic acid, glutaric acid, Adipic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. The dicarboxylic acids can be used individually or as mixtures, e.g. B. in the form of a succinic, glutaric and adipic acid mixture. Mixtures of aromatic and aliphatic dicarboxylic acids can also be used. To prepare the polyesterols, it may be advantageous to use the corresponding dicarboxylic acid derivatives, such as dicarboxylic acid esters with 1 to 4 carbon atoms in the alcohol radical, instead of the dicarboxylic acids,
Dicarbonsäureanhydride oder Dicarbonsäurechloride zu verwenden. Beispiele für mehrwertige Alkohole sind Glykole mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Butandiol-1, 4, Pentandiol-1, 5, Hexandiol-1, 6, Decandiol-1, 10, 2, 2-Dimethylpropandiol-l, 3, Propandiol-1, 3 und Dipropylenglykol . Je nach den gewünschten Eigenschaften können die mehrwertigen Alkohole allein oder ggf. in Mischungen untereinander verwendet werden.To use dicarboxylic acid anhydrides or dicarboxylic acid chlorides. Examples of polyhydric alcohols are glycols with 2 to 10, preferably 2 to 6, carbon atoms, such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1, 6, hexanediol, 1, 10, 2, 2-decanediol Dimethylpropanediol-1, 3, propanediol-1, 3 and dipropylene glycol. Depending on the desired properties, the polyhydric alcohols can be used alone or, if necessary, in mixtures with one another.
Geeignet sind ferner Ester der Kohlensäure mit den genannten Diolen, insbesondere solchen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Butandiol-1, 4 und/oder Hexandiol-1, 6, Kondensationsprodukte von ω-Hydroxycapronsäure und vorzugsweise Polymerisationsprodukte von Lactonen, beispielsweise ggf. substituierten ω-Caprolactonen.Also suitable are esters of carbonic acid with the diols mentioned, in particular those with 4 to 6 carbon atoms, such as 1,4-butanediol and / or 1,6-hexanediol, condensation products of ω-hydroxycaproic acid and preferably polymerization products of lactones, for example optionally substituted ω -Caprolactones.
Als Polyesterole vorzugsweise verwendet werden Dialkylenglykol-polyadipate mit 2 bis 6Dialkylene glycol polyadipates containing 2 to 6 are preferably used as polyesterols
Kohlenstoffatomen im Alkylenrest, wie z. B. Ethandiol- polyadipate, 1, 4-Butandiol-polyadipate, Ethandiol- butandiol-1, 4-polyadipate, 1, 6-Hexandiol- neopentylglykol-polyadipate, Polycaprolactone und insbesondere 1, 6-Hexandiol-l, 4-butandiol-polyadipate . Die Polyesterole besitzen Molekulargewichte von 500 bis 6000, vorzugsweise von 800 bis 3500.Carbon atoms in the alkylene radical, such as. B. ethanediol polyadipates, 1,4-butanediol polyadipates, ethanediol-butanediol-1,4-polyadipates, 1,6-hexanediol-neopentylglycol polyadipates, polycaprolactones and in particular 1,6-hexanediol-1,4-butanediol polyadipates . The polyesterols have molecular weights from 500 to 6000, preferably from 800 to 3500.
Als Kettenverlangerungsmittel (c) mitAs chain extender (c) with
Molekulargewichten von 60 bis 400, vorzugsweise 60 bis 300, kommen vorzugsweise aliphatische Diole mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2, 4 oder 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethandiol, Hexandιol-1, 6, Diethylenglykol, Dipropylenglykol und insbesondere Butandιol-1, in Betracht. Geeignet sind jedoch auch Diester der Terephthalsäure mit Glykolen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Terephthalsaure-bis- ethylenglykol oder -butandιol-1, 4 , Hydroxyalkylenether des Hydrochmons, wie z. B. 1, 4-Dι- (ß-hydroxyethyl) - hydrochinon, (cyclo) aliphatische Diamine, wie z. B. 4, 4'-Dιamιno-dιcyclohexylmethan, 3, 3'-Dιmethyl-4 , 4'- diammo-dicyclohexylmethan, Isophoron-diamm, Ethylendiamm, 1,2- 1, 3-Propylen-dιamm, N-Methyl- propylen-dιamm-1, 3, N, N'-Dimethyl-ethylendiamm und aromatische Diamine, wie z. B. 2,4- und 2, 6-Toluylen- diamm, 3, 5-Dιethyl-2, 4- und -2, 6-toluylen-dιamm und primäre ortho-di-, tri- und/oder tetraalkylsubstituierte 4, 4'-Dιamιno-dιphenylmethane .Molecular weights of 60 to 400, preferably 60 to 300, come preferably aliphatic diols having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2, 4 or 6 carbon atoms, such as. B. ethanediol, hexanediol-1, 6, diethylene glycol, dipropylene glycol and in particular butanediol-1. However, diesters of terephthalic acid with glycols having 2 to 4 carbon atoms, such as. B. terephthalic acid bis-ethylene glycol or -butandιol-1, 4, hydroxyalkylene ether of the hydrochmon, such as. B. 1, 4-Dι- (ß-hydroxyethyl) - hydroquinone, (cyclo) aliphatic diamines, such as. B. 4, 4'-Dιamιno-dιcyclohexylmethane, 3, 3'-Dιmethyl-4, 4'-diammodicyclohexylmethane, isophorone-diamm, ethylenediamine, 1,2- 1,3-propylene-dιamm, N-methyl-propylene -dιamm-1, 3, N, N'-dimethyl-ethylenediamine and aromatic diamines, such as. B. 2,4- and 2, 6-tolylene diamm, 3, 5-dimethyl-2, 4- and -2, 6-toluylene diamm and primary ortho-di-, tri- and / or tetraalkyl-substituted 4, 4th '-Dιamιno-dιphenylmethane.
Zur Einstellung von Harte und Schmelzpunkt der TPU können die Aufbaukomponenten (b) und (c) in relativ breiten molaren Verhaltnissen variiert werden. Bewahrt haben sich molare Verhaltnisse vonTo set the hardness and melting point of the TPU, the structural components (b) and (c) can be varied in relatively wide molar ratios. Molar ratios of
Polyhydroxylverbindungen (b) zuPolyhydroxyl compounds (b)
Kettenverlangerungsmitteln (c) von 1 : 1 bis 1 : 12, insbesondere von 1 : 1,8 bis 1 : 6,4, wobei die Harte und der Schmelzpunkt der TPU mit zunehmendem Gehalt anChain extenders (c) from 1: 1 to 1:12, in particular from 1: 1.8 to 1: 6.4, the hardness and melting point of the TPU increasing with the content
Diolen ansteigt.Diols increases.
Zur Herstellung der TPU werden die Aufbaukomponenten (a) , (b) und (c) m Gegenwart von ggf. Katalysatoren (d) , Hilfsmitteln und/oder Zusatzstoffen (e) in solchen Mengen zur Reaktion gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Diisocyanate (a) zur Summe der Hydroxylgruppen oder Hydroxyl- und Aminogruppen der Komponenten (b) und (c) 1 : 0,85 bis 1,20, vorzugsweise 1 : 0,95 bis 1 : 1,05 und insbesondere 1 : 0,98 bis 1,02 beträgt.To produce the TPU, the structural components (a), (b) and (c) are reacted in the presence of any catalysts (d), auxiliaries and / or additives (e) in amounts such that the Equivalence ratio of NCO groups of the diisocyanates (a) to the sum of the hydroxyl groups or hydroxyl and amino groups of components (b) and (c) 1: 0.85 to 1.20, preferably 1: 0.95 to 1: 1.05 and in particular 1: 0.98 to 1.02.
d) Geeignete Katalysatoren, welche insbesondere died) Suitable catalysts, which in particular the
Reaktion zwischen den NCO-Gruppen der Diisocyanate (a) und den Hydroxylgruppen der Aufbaukomponenten (b) und (c) beschleunigen, sind die nach dem Stand der Technik bekannten und üblichen tertiären Amine, wie z. B. Triethylamin, Dirnethylcyclohexylamin,Accelerate reaction between the NCO groups of the diisocyanates (a) and the hydroxyl groups of the structural components (b) and (c) are the conventional tertiary amines known and known in the art, such as. B. triethylamine, dirnethylcyclohexylamine,
N-Methylmorpholin, N, N'-Dimethylpiperazin, 2-(Dimethyl- aminoethoxy) -ethanol, Diazabicyclo- (2, 2 , 2) -octan und ähnliche sowie insbesondere organische Metallverbindungen wie Titansäureester,N-methylmorpholine, N, N'-dimethylpiperazine, 2- (dimethylaminoethoxy) ethanol, diazabicyclo- (2, 2, 2) octane and similar and in particular organic metal compounds such as titanium acid esters,
Eisenverbindungen wie z. B. Eisen- (III) -acetylacetonat, Zinnverbindungen, z. B. Zinndiacetat , Zinndioctoat , Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze aliphatischer Carbonsäuren wie Dibutylzinndiacetat , Dibutylzinndilaurat oder ähnliche. Die Katalysatoren werden üblicherweise in Mengen von 0,001 bis 0,1 Teilen pro 100 Teile Polyhydroxylverbindung (b) eingesetzt.Iron compounds such as B. iron (III) acetylacetonate, tin compounds, z. B. tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts of aliphatic carboxylic acids such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate or the like. The catalysts are usually used in amounts of 0.001 to 0.1 part per 100 parts of polyhydroxyl compound (b).
Neben Katalysatoren können den Aufbaukomponenten (a) bis (c) auch Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe (e) einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Gleitmittel,In addition to catalysts, auxiliary components and / or additives (e) can also be incorporated into the structural components (a) to (c). Lubricants may be mentioned, for example
Inhibitoren, Stabilisatoren gegen Hydrolyse, Licht, Hitze oder Verfärbung und Weichmacher.Inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat or discoloration and plasticizers.
Nähere Angaben über die obengenannten Hilfsmittel- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispielsweise der Monographie von J. H. Saunders und K. C. Frisch "High Polymers", Band XVI, Polyurethane, Teil 1 und 2, Verlag Interscience Publishers 1962 bzw. 1964 oder der DE-OS 29 01 774 zu entnehmen. Bevorzugte Komponenten (ii) in der erfindungsgemäßen Formmasse sind auch Elastomere, die durchFurther information on the above-mentioned auxiliaries and additives can be found in the specialist literature, for example the monograph by JH Saunders and KC Frisch "High Polymers", Volume XVI, Polyurethane, Parts 1 and 2, Verlag Interscience Publishers 1962 and 1964 or DE-OS 29 01 774. Preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are also elastomers which
Emulsionspolymerisation hergestellt wurden und z. B. bei Blackley in der Monographie „Emulsion Polymerization" beschrieben sind. Die verwendbaren Emulgatoren undEmulsion polymerization were prepared and z. B. are described in Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization". The emulsifiers and
Katalysatoren sind an sich bekannt. Grundsätzlich können homogen aufgebaute Elastomere oder aber solche mit einem Schalenaufbau eingestzt werden, sogenannte Kern-Schale- Polymere. Der schalenartige Aufbau wird durch die Zugabereihenfolge der einzelnen Monomere bestimmt.; auch die Morphologie der Polymerenwird von dieser Zugabenreihenfolge beeinflußt.Catalysts are known per se. In principle, homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used, so-called core-shell polymers. The shell-like structure is determined by the order of addition of the individual monomers .; the morphology of the polymers is also affected by this order of addition.
Nur stellvertretend seien hier als Monomere für die Herstellung des Kautschukteils der Elastomeren Acrylate wie z. B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, entsprechende Methacrylate, Butadien und Isopren sowie deren Mischungen genannt. Diese Monomere können mit weiteren Monomeren wie z. B. Styrol, Acrylnitril, Vinylethern und weiteren Acrylaten oder Methacrylaten wie Methylmethacrylat , Methylacrylat, Ethylacrylat und Propylacrylat copolymerisiert werden.Only representative here are monomers for the production of the rubber part of the elastomers, such as acrylates. B. n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and mixtures thereof. These monomers can with other monomers such as. B. styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate are copolymerized.
Die Weich- oder Kautschukphase (mit einer Glastemperatur von unter 0 °C) der Elastomeren kann den Kern, die äußere Hülle oder eine mittlere Schale (bei Elastomeren mit mehr als zweischaligem Aufbau) darstellen; bei mehrschaligen Elastomeren können auch mehrere Schalen aus einer Kautschukphase bestehen.The soft or rubber phase (with a glass transition temperature below 0 ° C) of the elastomers can be the core, the outer shell or a middle shell (in the case of elastomers with more than two shells); in the case of multi-layer elastomers, several shells can also consist of a rubber phase.
Sind neben der Kautschukphase noch eine oder mehrere Hartkomponenten (mit Glasübergangstemperaturen von mehr als 20 °C) am Aufbau des Elastomeren beteiligt, so werden diese im allgemeinen durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril, Methacrylanitril, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Acrylsäureestern und Methacrylasäureestern wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat als Hauptmonomeren hergestellt. Daneben können auch hier geringere Anteile an weiteren Comonomeren eingesetzt werden.If, in addition to the rubber phase, one or more hard components (with glass transition temperatures of more than 20 ° C) are involved in the construction of the elastomer, these are generally made by polymerizing styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers. Besides that, here too lower proportions of other comonomers are used.
In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Emulsionspolymerisate einzusetzen, die an der Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen. DerartigeIn some cases it has proven to be advantageous to use emulsion polymers which have reactive groups on the surface. such
Gruppen sind z. B. Epoxy-, Amino- oder Amidgruppen sowie funktioneile Gruppen, die durch Mitverwendung von Monomeren der allgemeinen FormelGroups are e.g. B. epoxy, amino or amide groups and functional groups by the use of monomers of the general formula
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eingeführt werden können, wobei die Substituenten folgende Bedeutung haben können:can be introduced, where the substituents can have the following meanings:
R1" Wasserstoff oder eine Ci- bis C4-AlkylgruppeR 1 "is hydrogen or a C 1 -C 4 alkyl group
R2" Wasserstoff, eine Ci- bis Cg-Alkylgruppe oder eineR 2 "is hydrogen, a Ci to Cg alkyl group or
Arylgruppe, insbesondere Phenyl R3" Wasserstoff, eine Ci- bis Cι0-Alkyl-, eine C6- bis Cι2-Aryl group, in particular phenyl R 3 " hydrogen, a Ci to Cι 0 alkyl, a C 6 - to Cι 2 -
Arylgruppe oder -OR4" R4" eine Ci- bis C8-Alkyl oder C6- bis Cι2-Arylgruppe, die gegebenenfalls mit 0- oder N-haltigen Gruppen substituierte sein können, X eine chemische Bindung, eine Ci- bis Cι0-Alkylen- oderAryl group or -OR 4 " R 4" is a Ci- to C 8 -alkyl or C 6 - to -CC 2 aryl group, which can optionally be substituted with 0 or N-containing groups, X is a chemical bond, a Ci to Cι 0 -alkylene or
C6- bis Cι2-Arylengruppe oderC 6 - to Cι 2 arylene group or
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Y O-Z- oder NH-Z undY O-Z or NH-Z and
Z eine Cι~ bis Cι0-Alkylen oder C6- bis Cχ2-Arylengruppe .Z is a Cι ~ to Cι 0 alkylene or C 6 - to Cχ 2 arylene group.
Auch die in der EP-A 208 187 beschriebenen Pfropfmonomeren sind zur Einführung reaktiver Gruppen an der Oberfläche geeignet . Als weitere Beispiele seien noch Acrylamid, Methacrylamid und substituierte Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure wie (N-t-Butylamino) ethylmethacrylat ,The graft monomers described in EP-A 208 187 are also suitable for introducing reactive groups on the surface. Further examples include acrylamide, methacrylamide and substituted esters of acrylic acid or methacrylic acid such as (Nt-butylamino) ethyl methacrylate,
(N, N-Dimethylamino) ethylacrylat, (N, N-Dimethylamino) methylmethacrylat und(N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, (N, N-dimethylamino) methyl methacrylate and
(N, N-Diethylamino) ethylacrylat genannt .(N, N-Diethylamino) called ethyl acrylate.
Weiterhin können die Teilchen der Kautschukphase auch vernetzt sein. Als Vernetzer wirkende Monomere sind beispielsweise Buta-1, 3-dien, Divinylbenzol, Diallylphtalat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat sowie die in der EP-A 50 265 beschriebenen Verbindungen.The particles of the rubber phase can also be crosslinked. Monomers acting as crosslinking agents are, for example, buta-1, 3-diene, divinylbenzene, diallyl phthalate and dihydrodicyclopentadienyl acrylate and the compounds described in EP-A 50 265.
Ferner können auch sogenannte pfropfvernetzende Monomere (engl.: graftlinking monomers) verwendet werden, d. h. Monomere mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen, die bei der Polymerisation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren. Vorzugsweise werden solche Verbindungen verwendet, in denen mindestens eine reaktive Grupp mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie die übrigen Monomeren polymerisiert , während die andere reaktive Gruppe (oder reaktive Gruppen) z. B. deutlich langsamer polymerisiert (polymerisieren) . Die unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeiten bringen einen bestimmten Anteil an ungesättigten Doppelbindungen im Kautschuk mit sich. Wird anschließend auf einen solchen Kautschuk eine weitere Phase aufgepfropft, so reagieren die im Kautschuk vorhandenen Doppelbindungen zumindest teilweise mit dem Pfropfmonomeren unter Ausbildung von chemischen Bindungen, d. h. die aufgepfropfte Phase ist zumindest teilweise über chemische Bindungen mit der Pfropfgrundlage verknüpft.Furthermore, so-called graft-linking monomers can also be used, i.e. H. Monomers with two or more polymerizable double bonds, which react at different rates during the polymerization. Those compounds are preferably used in which at least one reactive group polymerizes at approximately the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups) z. B. polymerized significantly slower (polymerize). The different polymerization rates result in a certain proportion of unsaturated double bonds in the rubber. If a further phase is subsequently grafted onto such a rubber, the double bonds present in the rubber react at least partially with the graft monomer to form chemical bonds, ie. H. the grafted phase is at least partially linked to the graft base via chemical bonds.
Beispiele für solche pfropfvernetzende Monomere sind Allylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere Allylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren wie Allylacrylat , Allylmethacrylat , Diallylmaleat , Diallylfumarat , Diallylitavonat oder die entsprechenden Monoallylverbindungen dieser Dicarbonsäuren. Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer pfropfvernetztenden Monomere; für nähere Einzelheiten sei hier beispielsweise auf die US-PS 4 148 846 verwiesen. Im allgemeinen beträgt der Anteil dieser vernetzenden Monomere bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das Elastomer bzw. Emulsionspolymerisat.Examples of such graft-crosslinking monomers are monomers containing allyl groups, in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallylitavonate or the corresponding Monoallyl compounds of these dicarboxylic acids. There are also a large number of other graft-crosslinking monomers; for further details, reference is made here, for example, to US Pat. No. 4,148,846. In general, the proportion of these crosslinking monomers is up to 5% by weight, preferably not more than 3% by weight, based on the elastomer or emulsion polymer.
Nachfolgend seien einige bevorzugte Emulsionspolymerisate aufgeführt. Zunächst sind hier Pfropfcopolymerisate mit einem Kern und mindestens einer äußeren Schale zu nennen, die folgenden Aufbau haben:Some preferred emulsion polymers are listed below. First of all, there are graft copolymers with a core and at least one outer shell that have the following structure:
Monomere für den Kern Monomere für die HülleMonomers for the core Monomers for the shell
Buta-1, 3-dien, Isopren, Styrol, Acrylnitril, n-Butylacrylat, Acrylate, Methacrylate, ggf. Ethylhexylacrylat oder deren mit reaktiven Gruppen wie Mischungen, ggf. zusammen mit hierin beschrieben vernetzenden MonomerenButa-1,3-diene, isoprene, styrene, acrylonitrile, n-butyl acrylate, acrylates, methacrylates, optionally ethylhexyl acrylate or those with reactive groups such as mixtures, optionally together with monomers crosslinking described herein
Anstelle von Pfropfpolymerisaten mit einem mehrschaligen Aufbau können auch homogene, d. h. einschalige Elastomere aus Buta-1, 3-dien, Isopren und n-Butylacrylat oder deren Copolymeren eingestzt werden. Auch diese Produkte können durch Mitverwendung von vernetzenden Monomeren oder Monomeren mit reaktiven Gruppen hergestellt werden. Die beschriebenen Elastomere können auch nach anderen üblichen Verfahren, z. B. durch Suspensionspolymerisation, hergestellt werden.Instead of graft polymers with a multi-layer structure, homogeneous, ie. H. single-shell elastomers of buta-1, 3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or their copolymers are used. These products can also be prepared by using crosslinking monomers or monomers with reactive groups. The elastomers described can also by other conventional methods, for. B. by suspension polymerization.
Bevorzugte Komponenten (ii) in der erfindungsgemäßen Formmasse sind auch die sog. Ethylen-Propylen (EPM) bzw. Ethylen-Propylen-Dien- (EPDM) -Kautschuke.Preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are also the so-called ethylene-propylene (EPM) or ethylene-propylene-diene (EPDM) rubbers.
EPM-Kautschuke haben im allgemeinen praktisch keineEPM rubbers generally have practically none
Doppelbindungen mehr, während EPDM-Kautschuke 1 bis 20 Doppelbindungen/ 100 C-Atome aufweisen können. Als Dien-Monomere für EPDM-Kautschuke seien beispielsweise konjugierte Diene wie Isopren und Butadien, nicht- konjugierte Diene mit 5 bis 25 C-Atomen wie Penta-1, 4-dien, Hexa-1, 4-dien, Hexa-1, 5-dien, 2, 5-Dimethylhexa-l, 5-dien und Octa-1, -dien, cyclische Diene wie Cyclopentadien,Double bonds more, while EPDM rubbers can have 1 to 20 double bonds / 100 carbon atoms. Examples of diene monomers for EPDM rubbers are conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1,4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1,5 -diene, 2, 5-dimethylhexa-l, 5-diene and octa-1, -diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene,
Cyclohexadiene, Cyclooctadiene und Dicyclopentadien sowie Alkenylnorbornene wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Butyliden- 2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-Isopropenyl-5- norbornen und Tricyclodiene wie 3-Methyl- tricyclo (5.2.,1.0.2.6) -3, 8-decadien oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden Hexa-1, 5-dien-5-Ethyliden- norbornen und Dicyclo-pentadien. Der Diengehalt der EPDM- Kautschuke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kautschuks.Cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadiene and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene-2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyl-tricyclo (5.2. , 1.0.2.6) -3, 8-decadiene or mixtures thereof. Hexa-1,5-diene-5-ethylidene-norbornene and dicyclopentadiene are preferred. The diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8,% by weight, based on the total weight of the rubber.
Die EPDM-Kautschuke können auch mit weiteren Monomeren gepfropft sein, z.B. mit Glycidyl (meth) acrylaten, (Meth) acrylsäureestern und (Meth) acrylamiden.The EPDM rubbers can also be grafted with other monomers, e.g. with glycidyl (meth) acrylates, (meth) acrylic acid esters and (meth) acrylamides.
Weiterhin bevorzugte Komponenten (ii) in der erfindungsgemäßen Formmasse sind zum Abfangen von Formaldehyd (Formaldehyd-Scavenger) geeignete Verbindungen, Weichmacher, Schmiermittel, Antioxidantien, Haftvermittler, Lichtstabilisatoren und Pigmente.Further preferred components (ii) in the molding composition according to the invention are suitable compounds, plasticizers, lubricants, antioxidants, adhesion promoters, light stabilizers and pigments for trapping formaldehyde (formaldehyde scavenger).
Gleit- und Schmiermittel, die einzeln oder als Gemisch zugesetzt werden können, können den unterschiedlichsten Substanzklassen angehören, wie z. B. Metallstearate (wie z. B. Calciumstearat) , Wachse, Fettsäureamide (wie z. B. Stearinsäureamid, Bis-stearoyl-ethylendiamid) , Hydroxycarbonsäureamide, Fettsäuren, Fettsäureester, Montansäureester, Paraffinwachse, Syntheseparaffine, niedermolekulare oder oligomere Polyolefinwachse (wie z. B. Polyethylen-Wachse) , durch Pfropfung polar modifizierte Polyolefin-Wachse, Alkohole (wie z. B. Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Taigfettalkohol), Ketone (wie z. B. Stearon) , Silikone (wie z. B. Polydimethylsiloxan) , Silikonöle, Polysiloxane, acrylmodifizierte Polysiloxane, Polytetrafluorethylen (PTFE) , Polyalkylenglykole, spezielle Fettsäureester, wie sie in DE 4117655 beschrieben sind.Lubricants and lubricants that can be added individually or as a mixture can belong to a wide variety of substance classes, such as. B. metal stearates (such as calcium stearate), waxes, fatty acid amides (such as stearic acid amide, bis-stearoyl-ethylenediamide), hydroxycarboxylic acid amides, fatty acids, fatty acid esters, montanic acid esters, paraffin waxes, synthetic paraffins, low molecular weight or oligomeric polyolefin waxes (such as. G. Polyethylene waxes), graft-modified polyolefin waxes, alcohols (such as palmityl alcohol, stearyl alcohol, tallow fatty alcohol), ketones (such as stearone), silicones (such as polydimethylsiloxane), silicone oils , Polysiloxanes, acrylic-modified polysiloxanes, Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyalkylene glycols, special fatty acid esters as described in DE 4117655.
Besonders bevorzugt sind Ester von mehrwertigen Alkoholen (wie z. B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Butandiol, Glycerin, Diglycerin, Pentaerythrit , Sorbit) mit langkettigen Fettsäuren (z. B. Stearinsäure, Behensäure, Palmitinsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Linolsäure, Erucasäure) , die einzeln oder als Gemisch eingesetzt werden können. Die Hydroxylgruppen der Alkoholkomponente im Carbonsäureester können entweder vollständig verestert sein oder nur teilweise verestert sein. Besonders bevorzugt sind Glycerinester auf Basis gesättigter Fettsäuren, bei denen nicht alle Hydroxylgruppen verestert sind.Esters of polyhydric alcohols (such as, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, butanediol, glycerol, diglycerol, pentaerythritol, sorbitol) with long-chain fatty acids (for example stearic acid, behenic acid, palmitic acid, capric acid, lauric acid, linoleic acid, erucic acid) are particularly preferred, that can be used individually or as a mixture. The hydroxyl groups of the alcohol component in the carboxylic acid ester can either be completely esterified or only partially esterified. Glycerol esters based on saturated fatty acids in which not all hydroxyl groups are esterified are particularly preferred.
Weitere Angaben über die oben genannten Gleit- und Schmiermittel werden in Ullmanns Enzyklopädie derFurther information on the above-mentioned lubricants and lubricants can be found in Ullmann's encyclopedia
Technischen Chemie, Band 15, Verlag Chemie, 4. Auflage (1978) 268-270, Additives for Plastics Handbook, J. Murphy, Elsevier Advanced Technology (1996) 239-255 oder Polymere Werkstoffe, Band 2, H. Batzer, Thieme-Verlag (1984) 328-337 genannt.Technical Chemistry, Volume 15, Verlag Chemie, 4th edition (1978) 268-270, Additives for Plastics Handbook, J. Murphy, Elsevier Advanced Technology (1996) 239-255 or Polymeric Materials, Volume 2, H. Batzer, Thieme- Verlag (1984) 328-337.
Als Lichtstabilisatoren können im Prinzip alle dem Fachmann für diesen Zweck in Frage kommenden Substanzen dienen. Sie können einzeln oder als Gemisch eingesetzt werden. Als besonders vorteilhaft haben sich Lichtschutzmittel auf Basis von Benzotriazolderivaten (wie z. B. 2- (2' -Hydroxy- 3' , 5' -di (1, 1-Dimethylbenzyl) phenyl) -benzotriazol) , Benzophenonderivaten (wie z. B. 2-Hydroxy-4- methoxybenzophenon oder 2, 2 ' -Dihydroxy-4 , 4' - dimethoxybenzophenon) , aromatischen Benzoatderivaten (wie z. B. p-Octylphenylsalicylat) , Phenyltriazinen,In principle, all substances which the person skilled in the art can consider for this purpose can serve as light stabilizers. They can be used individually or as a mixture. Light stabilizers based on benzotriazole derivatives (such as 2- (2 '-hydroxy-3', 5 '-di (1, 1-dimethylbenzyl) phenyl) benzotriazole), benzophenone derivatives (such as e.g. 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone or 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone), aromatic benzoate derivatives (such as, for example, p-octylphenyl salicylate), phenyltriazines,
Cyanozimtsäureamiden oder Cyanozimtsäureestern (wie z. B. in WO 9713749 beschrieben) , oder sterisch gehinderten Aminverbindungen (HALS) , beispielsweise Derivate des 2, 2, 6, 6-Tetramethylpiperidins (wie z. B. einem Dimethylsuccinatpolymer mit 4-Hydroxy-2 , 2 , 6, 6-Tetramethyl- 1-piperidinethanol) , erwiesen. Als besonders geeignet haben sich Benzotriazolderivate herausgestellt, die unter der Bezeichnung Tinuvin® (eingetragenes Warenzeichen der Firma Ciba-Geigy AG) im Handel erhältlich sind. Besonders bevorzugt ist Tinuvin® 234: 2- (2' -Hydroxy-3' , 5' -di (1, 1- Dimethylbenzyl) phenyl) -benzotriazol. Besonders geeignet sind auch Derivate des 2, 2, 6, 6-Tetramethylpiperidins, die unter der Bezeichnung Tinuvin® oder Chimasorb® (eingetragene Warenzeichen der Firma Ciba-Geigy AG) im Handel erhältlich sind. Besonders bevorzugt sind TinuvinCyanocinnamic acid amides or cyanocinnamic acid esters (as described, for example, in WO 9713749), or sterically hindered amine compounds (HALS), for example derivatives of 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine (such as, for example, a dimethyl succinate polymer with 4-hydroxy-2, 2, 6, 6-tetramethyl 1-piperidineethanol). Benzotriazole derivatives, which are commercially available under the name Tinuvin ® (registered trademark of Ciba-Geigy AG), have proven to be particularly suitable. Tinuvin ® 234 is especially preferred: 2- (2 '-hydroxy-3', 5 '-di (1, 1- dimethylbenzyl) phenyl) benzotriazole. Particularly suitable derivatives of 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine, under the name Tinuvin ® or Chimasorb® ® (registered trademark of Ciba-Geigy AG) are commercially available are. Tinuvin are particularly preferred
622 LD der Firma Ciba-Geigy AG: Dimethylsuccinatpolymer mit 4-Hydroxy-2, 2,6, 6-Tetramethyl-l-piperidinethanol und Tinuvin® 770 LD der Firma Ciba-Geigy AG: Bis (2, 2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl) sebazat .622 LD from Ciba-Geigy AG: dimethyl succinate polymer with 4-hydroxy-2, 2,6, 6-tetramethyl-l-piperidineethanol, and Tinuvin ® 770 LD by Ciba-Geigy AG: bis (2, 2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl) sebazate.
Nähere Angaben über geeignetet Lichtstabilisatoren finden sich in der Monographie von J. F. Rabek, Photostabilization of Polymers; Principles and Applications, Elsevier Applied Science, NY, 1990.More details on suitable light stabilizers can be found in the monograph by J. F. Rabek, Photostabilization of Polymers; Principles and Applications, Elsevier Applied Science, NY, 1990.
Auch als Zusatzstoffe verwendbare Polyamide sind an sich bekannt. Halbkristalline oder amorphe Harze, wie sie z. B. in der Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, S. 315 bis 489, John Wiley & Sons, Inc. 1988 beschrieben werden, können eingesetzt werden, wobei der Schmelzpunkt des Polyamids vorzugsweise unter 225 °C, vorzugsweise unter 215 °C liegt.Polyamides which can also be used as additives are known per se. Semicrystalline or amorphous resins such as z. B. in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, pp. 315 to 489, John Wiley & Sons, Inc. 1988 can be used, the melting point of the polyamide preferably below 225 ° C, preferably below 215 ° C.
Beispiele hierfür sind Polyhexamethylenazelainsäureamin, Polyhexamethylensebacinsäureamid, Polyhexamethylendodekandisäureamid, Poly-11- aminoundekansäureamid und Bis- (p-aminocyclohexyl) -methan- dodekansäurediamid oder die durch Ringöffnung von Lactamen, z. B. oder Polylaurinlactam erhaltenen Produkte. Auch Polyamide auf der Basis von Terephthal- oder Isophthalsäure als Säurekomponente und/oder Trimethylhexamethylendiamin oder Bis- (p-aminocyclohexyl) -propan als Diaminkomponente sowie Polyamidgrundharze, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Polymeren oder deren Komponenten hergestellt worden sind, sind geeignet.Examples include polyhexamethylene azelaic acid amine, polyhexamethylene sebacic acid amide, polyhexamethylene dodecanedioic acid amide, poly-11-aminoundecanoic acid amide and bis (p-aminocyclohexyl) methane dodecanoic acid diamide or those obtained by ring opening of lactams, e.g. B. or polylaurine lactam products obtained. Also polyamides based on terephthalic or isophthalic acid as the acid component and / or trimethylhexamethylene diamine or bis (p-aminocyclohexyl) propane as the diamine component and polyamide base resins which are obtained by copolymerization of two or several of the aforementioned polymers or their components have been prepared are suitable.
Als besonders geeignete Polyamide seien Mischpolyamide auf der Grundlage von Caprolactam, Hexamethylendiamin, p, p'-Diamino-dicyclohexylmethan und Adipinsäure genannt. Ein Beispiel hierfür ist das unter der Bezeichnung Ultramid® 1 C von der BASF Aktiengesellschaft vertriebene Produkt .Mixed polyamides based on caprolactam, hexamethylenediamine, p, p'-diamino-dicyclohexylmethane and adipic acid may be mentioned as particularly suitable polyamides. An example of this is the product sold by BASF Aktiengesellschaft under the name Ultramid® 1 C.
Weitere geeignete Polyamide werden von der Firma Du Pont unter der Bezeichnung Elvamide® vertrieben.Other suitable polyamides are marketed by Du Pont under the name Elvamide®.
Die Herstellung dieser Polyamide wird ebenfalls in der vorgenannten Schrift beschrieben. Das Verhältnis von endständigen Aminogruppen zu endständigen Säuregruppen kann durch Variation des Molverhältnisses der Ausgangsverbindungen gesteuert werden.The preparation of these polyamides is also described in the aforementioned document. The ratio of terminal amino groups to terminal acid groups can be controlled by varying the molar ratio of the starting compounds.
Der Anteil des Polyamids in der erfindungsgemäßen Formmasse beträgt vorzugsweise 0,005 bis 1,99 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1,5 Gew.-%.The proportion of the polyamide in the molding composition according to the invention is preferably 0.005 to 1.99% by weight, in particular 0.01 to 1.5% by weight.
Durch die Mitverwendung eines Polykondensationsprodukts aus 2, 2-Di- (4-hydroxyphenyl) propan (Bisphenol A) undBy using a polycondensation product of 2,2-di- (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and
Epichlorhydrin kann in manchen Fällen die Dispergierbarkeit der verwendeten Polyamide verbessert werden.Epichlorohydrin can in some cases improve the dispersibility of the polyamides used.
Derartige Kondensationsprodukte aus Epichlorhydrin und Bisphenol A sind kommerziell erhältlich. Verfahren zu deren Herstellung sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.Such condensation products of epichlorohydrin and bisphenol A are commercially available. Methods for their preparation are also known to the person skilled in the art.
Handelsbezeichnungen der Polykondensate sind Phenoxy® (der Union Carbide Corporation) bzw. Epikote® (Firma Shell) . Das Molekulargewicht der Polykondensate kann in weiten Grenzen variieren; prinzipiell sind die im Handel erhältlichen Typen sämtlich geeignet.Trade names of the polycondensates are Phenoxy® (from Union Carbide Corporation) and Epikote® (from Shell). The molecular weight of the polycondensates can vary within wide limits; in principle, the types available on the market are all suitable.
Als Zuschlagsstoffe (ii) können können die erfindungsgemäßen Polyoxymethylen-Formmassen bis zu 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gew.-% und insbesondere 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen eines oder mehrerer Erdalkalisilikate und/oder Erdalkaliglycerophosphate enthalten. Als Erdalkalimetalle zur Bildung der Silikate und Glycerophosphate haben sich vorzugsweise Calcium und insbesondere Magnesium vorzüglich bewährt. Anwendung finden zweckmäßigerweise Calciumglycerophosphat und vorzugsweise Magnesiumglycerophosphat und/oder Calciumsilikat und vorzugsweise Magnesiumsilikat, wobei als Erdalkalisilikate, insbesondere solche bevorzugt sind, die durch die FormelThe inventive polyoxymethylene molding compositions can contain up to 2.0 as additives (ii) % By weight, preferably 0.005 to 0.5% by weight and in particular 0.01 to 0.3% by weight, based on the total weight of the molding compositions of one or more alkaline earth metal silicates and / or alkaline earth metal glycerophosphates. Calcium and in particular magnesium have proven to be excellent as alkaline earth metals for the formation of the silicates and glycerophosphates. Calcium glycerophosphate and preferably magnesium glycerophosphate and / or calcium silicate and preferably magnesium silicate are expediently used, alkaline earth silicates, in particular those which are preferred by the formula, being particularly preferred
MeO • x Siθ2 • n H2OMeO • x SiO2 • n H2O
beschrieben werden, in der bedeutenare described in the mean
Me ein Erdalkalimetall, vorzugsweise Calcium oder insbesondere Magnesium,Me an alkaline earth metal, preferably calcium or especially magnesium,
x eine Zahl von 1,4 bis 10, vorzugsweise 1,4 bis 6 undx is a number from 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and
n eine Zahl gleich oder größer als 0, vorzugsweise 0 bis 8.n is a number equal to or greater than 0, preferably 0 to 8.
Die Verbindungen werden vorteilhafterweise in feingemahlener Form eingesetzt. Produkte mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von kleiner als 100 μm, vorzugsweise von kleiner als 50 μm sind besonders gut geeignet .The compounds are advantageously used in finely ground form. Products with an average particle size of less than 100 μm, preferably less than 50 μm, are particularly suitable.
Vorzugsweise Anwendung finden Calcium- und Magnesiumsilikate und/oder Calcium- undCalcium and magnesium silicates and / or calcium and
Magnesiumglycerophosphate . Diese können beispielsweise durch die folgenden Kenndaten näher spezifiziert werden:Magnesium glycerophosphates. These can be specified, for example, using the following key data:
Calcium- bzw.- Magnesiumsilikat: Gehalt an CaO bzw. MgO: 4 bis 32 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 30 Gew.-% und insbesondere 12 bis 25 Gew.-%, Verhältnis Si02 : CaO bzw. Si02 : MgO (mol/mol) : 1,4 bis 10, vorzugsweise 1,4 bis 6 und insbesondere 1,5 bis 4, Schüttgewicht: 10 bis 80 g/100 ml, vorzugsweise 10 bis 40 g/100 ml und durchschnittliche Kenngröße: kleiner als 100 μm, vorzugsweise kleiner als 50 μm undCalcium or magnesium silicate: content of CaO or MgO: 4 to 32% by weight, preferably 8 to 30% by weight and in particular 12 to 25% by weight, ratio of SiO 2 : CaO or SiO 2 : MgO (mol / mol): 1.4 to 10, preferably 1.4 to 6 and in particular 1.5 to 4, bulk density: 10 to 80 g / 100 ml, preferably 10 to 40 g / 100 ml and average parameter: less than 100 μm, preferably less than 50 μm and
Calcium- bzw. Magnesiumglycerophosphate: Gehalt an CaO bzw. MgO: größer als 70 Gew.-%, vorzugsweise größer als 80 Gew.-% Glührückstand: 45 bis 65 Gew.-% Schmelzpunkt: größer als 300°C und durchschnittliche Korngröße: kleiner als 100 μm, vorzugsweise kleiner als 50 μm.Calcium or magnesium glycerophosphates: CaO or MgO content: greater than 70% by weight, preferably greater than 80% by weight, residue on ignition: 45 to 65% by weight melting point: greater than 300 ° C. and average grain size: smaller than 100 μm, preferably less than 50 μm.
Als besonders geeignet hat sich Ambosol® , ein synthetisches Magnesiumsilikat der Firma Societe Nobel, Bozel, Puteaux, erwiesen.Ambosol ® , a synthetic magnesium silicate from Societe Nobel, Bozel, Puteaux, has proven to be particularly suitable.
Als Zuschlagstoff können die erfindungsgemäßen Formmassen auch Mengen eines faser- oder teilchenförmigen Füllstoffs oder deren Mischungen enthalten.The molding compositions according to the invention can also contain amounts of a fibrous or particulate filler or mixtures thereof as an additive.
Als verstärkend wirkende Füllstoffe seien beispielsweise anorganische Fasern wie Kaliumtitanat-Whisker, Kohlenstoff- und vorzugsweise Glasfasern genannt, wobei die Glasfasern z. B. in Form von Glasgeweben, -matten, -Vliesen und/oder Glasseidenrovings oder geschnittener Glasseide aus alkaliarmem E-Glas mit einem Durchmesser von 5 bis 200 μm, vorzugsweise 8 bis 50 μm eingesetzt werden können, wobei die faserförmigen Füllstoffe nach ihrer Einarbeitung vorzugsweise eine mittlere Länge von 0,05 bis 1 mm, insbesondere 0,1 bis 0,5 mm aufweisen.As reinforcing fillers, for example, inorganic fibers such as potassium titanate whiskers, carbon and preferably glass fibers may be mentioned, the glass fibers e.g. B. in the form of glass fabrics, mats, nonwovens and / or glass silk rovings or cut glass silk made of low-alkali E-glass with a diameter of 5 to 200 microns, preferably 8 to 50 microns can be used, the fibrous fillers preferably after their incorporation have an average length of 0.05 to 1 mm, in particular 0.1 to 0.5 mm.
Andere geeignete verstärkend wirkende Füllstoffe sind z. B. organische Polymerfasern wie z. B. Aramidfasern (Nomex®, Kevlar®) oder Polyacrylnitrilfasern.Other suitable reinforcing fillers are e.g. B. organic polymer fibers such. B. aramid fibers (Nomex ® , Kevlar ® ) or polyacrylonitrile fibers.
Andere geeignete zusätzliche Füllstoffe sind beispielsweise Wollastonit, Calciumcarbonat , Glaskugeln, Quarzmehl, Silicium- und Bornitrid oder Mischungen dieser Füllstoffe. Bevorzugte Kombinationen von Füllstoffen sind: Wollastonit mit Glasfasern, wobei Mischungsverhältnisse von 5 : 1 bis 1 : 5 bevorzugt sind.Other suitable additional fillers are, for example, wollastonite, calcium carbonate, glass balls, quartz powder, silicon and boron nitride or mixtures of these fillers. Preferred combinations of fillers are: wollastonite with glass fibers, with mixing ratios of 5: 1 to 1: 5 being preferred.
Auch Antioxidantien, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, können eingesetzt werden. Als Antioxidantien sind beispielsweise sterisch gehinderte Phenole geeignet. Als sterisch gehinderte Phenole eignen sich prinzipiell alle Verbindungen mit phenolischer Struktur, die am phenolischen Ring mindestens eine sterisch anspruchsvolle Gruppe aufweisen.Antioxidants that can be used individually or as mixtures can also be used. Sterically hindered phenols, for example, are suitable as antioxidants. Suitable sterically hindered phenols are in principle all compounds with a phenolic structure which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
Vorzugsweise kommen z.B. Verbindungen der FormelPreferably, e.g. Compounds of the formula
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in Betracht, in der bedeuten:in which mean:
R1 und R2 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe oder eine substituierte Triazolgruppe, wobei die Reste R1 und R2 gleich oder verschieden sein können und R3 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Alkoxigruppe oder eine substituierte Aminogruppe.R 1 and R 2 are an alkyl group, a substituted alkyl group or a substituted triazole group, where the radicals R 1 and R 2 may be the same or different and R 3 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group.
Antioxidantien der genannten Art werden beispielsweise in der DE-A 27 02 661 (US-A 4 360 617) beschrieben.Antioxidants of the type mentioned are described for example in DE-A 27 02 661 (US-A 4 360 617).
Eine weitere Gruppe bevorzugter sterisch gehinderter Phenole leiten sich von substituierten Benzolcarbonsäuren ab, insbesondere von substituierten Benzolpropionsäuren.Another group of preferred sterically hindered phenols is derived from substituted benzene carboxylic acids, in particular from substituted benzene propionic acids.
Besonders bevorzugte Verbindungen aus dieser Klasse sind Verbindungen der Formel
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Particularly preferred compounds from this class are compounds of the formula
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wobei R4, R5, R7 und R8 unabhängig voneinander Cι-C8- Alkylgruppen darstellen, die ihrerseits substituiert sein können (mindestens eine davon ist eine sterisch anspruchsvolle Gruppe) und R6 einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen bedeutet, der in der Hauptkette auch C-O-Bindungen aufweisen kann.wherein R 4, R 5, R 7 and R 8 Cι-C 8 independently of one another - represent alkyl groups which may in turn be substituted (at least one of which is a bulky group), and R 6 is a divalent aliphatic radical having 1 to 10 C Atoms means that the main chain can also have CO bonds.
Beispielhaft genannt seien insgesamt als sterisch gehinderte Phenole:Examples include sterically hindered phenols:
2,2' -Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol) , 1,6- Hexandiol-bis [3- (3, 5-di-tert . -butyl-4-hydroxyphenyl) - propionat] , Pentaerythrit-tetrakis- [3- (3, 5-di-tert. -butyl- 4-hydroxyphenyl) -propionat] , Distearyl-3, 5-di-tert . -butyl- 4-hydroxybenzylphosphonat, 2, 6, 7-Trioxa-l-phosphabicyclo- [2.2.2]oct-4-yl-methyl-3, 5-di-tert. -butyl-4- hydroxyhydrocinnamat , 3, 5-Di-tert . -butyl-4-hydroxyphenyl- 3, 5-distearyl-thiotriazylamin, 2- (2' -Hydroxy-3' -hydroxy- 3' , 5' -di-tert . -butylphenyl) -5-chlorbenzotriazol, 2, 6-Di- tert . -butyl-4-hydroxymethylphenol, 1,3, 5-Trimethyl-2, , 6- tris- (3, 5-di-tert . -butyl-4-hydroxybenzyl) -benzol, 4,4'- Methylen-bis- (2, 6-di-tert . -butylphenol) , 3, 5-Di-tert . - butyl-4-hydroxybenzyl-dimethylamin, N, N' -Hexamethylen-bis- 3, 5-di-tert . -butyl-4-hydroxyhydrocinnamid (Irganox 1098 der Firma Ciba-Geigy), 3- (3-tert . -Butyl-4-hydroxy-5-methyl- phenyl) -N- ( 6- (3- (3-tert . -butyl-4-hydroxy-5-methyl-phenyl) - propionylamino) -hexyl) -propionamid und N, N' -Bis (3- (3, 5-di- tert . -butyl-4-hydroxyphenyl) -propionyl) -hydrazin (Irganox MD 1024 der Firma Ciba-Geigy) . Als besonders wirksam erwiesen haben sich und daher vorzugsweise verwendet werden 2, 2'-Methylen-bis- (4-methyl- 6-tert . -butyl-phenyl) , 1, 6-Hexandiol-bis- [3, 5-di-tert. - butyl-4-hydroxyphenyl) propionat (Irganox® 259 der Firma Ciba-Geigy), Pentaerythrit-tetrakis- [3- (3, 5-di-tert . -butyl- 4-hydroxyphenyl) -propionat] (Irganox® 1010 der Firma Ciba- Geigy) , Diethylenglykol-bis- [3- [3- (tert . -butyl) -4-hydroxy- 5-methylphenyl] -propionat] , oder Triethylenglykol-bis- [3- (3- (tert . -butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] -propionat] (Irganox® 245 der Firma Ciba-Geigy), das besonders gut geeignet ist.2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate ], Pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], distearyl-3,5-di-tert. -butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, 2, 6, 7-trioxa-l-phosphabicyclo- [2.2.2] oct-4-yl-methyl-3, 5-di-tert. -butyl-4-hydroxyhydrocinnamate, 3, 5-di-tert. -butyl-4-hydroxyphenyl- 3, 5-distearyl-thiotriazylamine, 2- (2 '-hydroxy-3' -hydroxy-3 ', 5' -di-tert.-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2, 6- Diet. -butyl-4-hydroxymethylphenol, 1,3, 5-trimethyl-2,, 6-tris (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 4,4'-methylene-bis- (2, 6-di-tert-butylphenol), 3, 5-di-tert. - Butyl-4-hydroxybenzyl-dimethylamine, N, N '-hexamethylene-bis- 3, 5-di-tert. -butyl-4-hydroxyhydrocinnamide (Irganox 1098 from Ciba-Geigy), 3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methyl-phenyl) -N- (6- (3- (3-tert. -butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionylamino) hexyl) propionamide and N, N 'bis (3- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl) -hydrazine (Irganox MD 1024 from Ciba-Geigy). Have proven to be particularly effective and are therefore preferably used 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butyl-phenyl), 1,6-hexanediol-bis- [3,5-di- tert. - Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox® 259 from Ciba-Geigy), pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (Irganox® 1010 or Ciba-Geigy), diethylene glycol bis- [3- [3- (tert-butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] propionate], or triethylene glycol bis- [3- (3- (tert. butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] propionate] (Irganox® 245 from Ciba-Geigy), which is particularly suitable.
Neben sterisch gehinderten Phenolen können auch Antioxidantien mit Lactonstruktur verwendet werden. Beispiele hierfür sind die in DE-PS-4432732 beschriebenen 3-Arylbenzofuranone oder die in EP 644190 beschriebenen Benzofuran-2-one . Besonders vorteilhaft ist eine Kombination aus den oben beschriebenen sterisch gehinderten Phenolen, wie z. B. Triethylenglykol-bis- [3- (3- (tert . - butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] -propionat ] (Irganox® 245 der Firma Ciba-Geigy) und einem oder mehreren 3-In addition to sterically hindered phenols, antioxidants with a lactone structure can also be used. Examples of this are the 3-arylbenzofuranones described in DE-PS-4432732 or the benzofuran-2-ones described in EP 644190. A combination of the sterically hindered phenols described above, such as. B. triethylene glycol bis- [3- (3- (tert-butyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl] propionate] (Irganox® 245 from Ciba-Geigy) and one or more 3-
Arylbenzofuranonen, wie z. B. 3- (3, 4-Dimethylphenyl) -5, 7- di-tert . -butyl-3H-benzofuran-2-on.Arylbenzofuranones, such as. B. 3- (3, 4-Dimethylphenyl) -5, 7- di-tert. -butyl-3H-benzofuran-2-one.
Die Antioxidantien, die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, sind üblicherweise in einer Menge bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise von 0,005 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen enthalten.The antioxidants, which can be used individually or as mixtures, are usually in an amount of up to 2% by weight, preferably from 0.005 to 2% by weight, in particular 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the molding compounds included.
In manchen Fällen haben sich sterisch gehinderte Phenole mit nicht mehr als einer sterisch gehinderten Gruppe in ortho-Stellung zur phenolischen Hydroxygruppe als besonders vorteilhaft erwiesen; insbesondere bei der Beurteilung der Farbstabilität bei Lagerung in diffusem Licht über längere Zeiträume . Diese Zusatzstoffe können in der erfindungsgemäßen Formmasse in den unterschiedlichsten Mengen vorhanden sein, wobei sich im Einzelfall die betreffende Menge des jeweils verwendeten Zusatzstoffs (ii) danach richtet, welchen speziellen nützlichen technischen Effekt man hiermit erzielen will. Zweckmäßigerweise werden die Zusatzstoffe (ii) in der erfindungsgemäßen Formmasse in den vom Stand der Technik her bekannten üblichen Mengen bis 60 Gew.-% verwendet, wobei Mengen von 0,01 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (i), (ii) und (iii), besonders vorteilhaft sind.In some cases, sterically hindered phenols with no more than one sterically hindered group ortho to the phenolic hydroxyl group have proven to be particularly advantageous; especially when assessing the color stability when stored in diffuse light over long periods of time. These additives can be present in a wide variety of amounts in the molding composition according to the invention, the amount of the particular additive (ii) used in each individual case depending on the particular useful technical effect that is to be achieved with it. The additives (ii) are expediently used in the molding composition according to the invention in the customary amounts known from the prior art of up to 60% by weight, amounts of from 0.01 to 50% by weight, based on the weight of the components (i ), (ii) and (iii) are particularly advantageous.
Die Komponente (iii)Component (iii)
Der für die Erfindung wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen verstärkten oder unverstärkten Polyoxymethylen-Formmassen ist das als Additiv zurThe essential component for the invention of the reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions according to the invention is that as an additive for
Nukleierung und zur Verbesserung der Thermostabilität eingesetzte polymere Kunststoffmaterial (iii) . Die Komponente (iii) ist daher eine essentielle Komponente.Nucleation and polymeric plastic material used to improve the thermal stability (iii). Component (iii) is therefore an essential component.
Das polymere Kunststoffmaterial (iii) liegt in der erfindungsgemäßen Formmasse in einer Menge von 0,01 bisThe polymeric plastic material (iii) is in the molding composition according to the invention in an amount of 0.01 to
2 Teilen bezogen auf 100 Teile von (i) + (ii) vor. Hierbei empfiehlt es sich im allgemeinen nicht, den Anteil des polymeren Materials (iii) in der erfindungsgemäßen Formmasse über 2 Teile, bezogen auf 100 Teile (i) + (ii) , hinaus zu erhöhen, weil die Vorteile, die hierdurch noch erzielt werden können, den höheren Verbrauch an polymerem Material (iii) nicht mehr rechtfertigen. Außerdem kann es unter gewissen Umständen zu einer Entmischung des polymeren Materials (iii) und der erfindungsgemäßen Formmasse kommen. Dagegen soll die Menge des polymeren Materials (iii) in der erfindungsgemäßen Formmasse 0,01 Teile nicht unterschreiten, weil ansonsten die durch das polymere Material (iii) hervorgerufenen vorteilhaften technischen Effekte nicht immer den Ansprüchen der Praxis in vollem Umfang gerecht werden können. Demgemäß handelt es sich bei dem Bereich von 0,01 bis 2 Teilen um ein Optimum, innerhalb dessen der Anteil des polymeren Materials (iii) an der erfindungsgemäßen Formmasse variiert und den jeweils verwendeten sonstigen wesentlichen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Formmasse angepaßt werden kann. Innerhalb dieses bevorzugten Bereiches ist ein engeres Fenster besonders zweckmäßig, so daß sich die erfindungsgemäße Formmasse in besonders bevorzugter Ausführungsform dadurch kennzeichnet, daß (iii) in einer Menge von 0,02 bis 1 Teil, bezogen auf die Summe (i) + (ii) gerechnet als 100 Teile, in der Formmasse enthalten ist. Innerhalb dieses besonders zweckmäßigen Bereiches, innerhalb dem die erfindungsgemäße Formmasse besonders vorteilhaft ist und sich hervorragend für die Herstellung von Formkörpern und Folien eignet, ist der Bereich von 0,05 bis 0,5 Teilen, wiederum bezogen auf die Summe (i) + (ii) , die als 100 Teile gerechnet ist, hervorzuheben, weil aus einem solchen Anteil an polymerem Kunststoffmaterial (iii) ein exzellentes anwendungstechnisches Eigenschaftsprofil der betreffenden erfindungsgemäßen Formmasse resultiert. Dies bedeutet, daß die Menge an polymerem Kunststoffmaterial (iii) als vergilbungsarmes Additiv zur Nukleierung und Verbesserung der Thermostabilität von verstärkten oder unverstärkten Polyoxymethylen-Formmassen hinsichtlich des Materialaufwandes einerseits und des hiermit erzielten vorteilhaften technischen Effektes andererseits hervorragend ausgewogen und daher erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt ist.2 parts based on 100 parts of (i) + (ii). It is generally not advisable to increase the proportion of the polymeric material (iii) in the molding composition according to the invention by more than 2 parts, based on 100 parts (i) + (ii), because the advantages which can still be achieved thereby , no longer justify the higher consumption of polymeric material (iii). In addition, the polymeric material (iii) and the molding composition according to the invention may separate under certain circumstances. In contrast, the amount of polymeric material (iii) in the molding composition according to the invention should not be less than 0.01 part, because otherwise the advantageous technical effects caused by the polymeric material (iii) cannot always fully meet the requirements of practice. Accordingly, it is the range from 0.01 to 2 parts around an optimum, within which the proportion of the polymeric material (iii) in the molding composition according to the invention varies and can be adapted to the other essential constituents of the molding composition according to the invention used in each case. Within this preferred range, a narrower window is particularly useful, so that the molding composition according to the invention is characterized in a particularly preferred embodiment in that (iii) in an amount of 0.02 to 1 part, based on the sum (i) + (ii) calculated as 100 parts, is contained in the molding compound. Within this particularly expedient range, within which the molding composition according to the invention is particularly advantageous and is outstandingly suitable for the production of moldings and foils, is the range from 0.05 to 0.5 parts, again based on the sum (i) + (ii ), which is calculated as 100 parts, to be emphasized because such a proportion of polymeric plastic material (iii) results in an excellent application profile of the relevant molding composition according to the invention. This means that the amount of polymeric plastic material (iii) as a low-yellowing additive for nucleating and improving the thermostability of reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compositions with regard to the cost of materials on the one hand and the advantageous technical effect achieved on the other hand is excellently balanced and is therefore particularly preferred according to the invention.
Grundsätzlich kann die Polyoxymethylen-Formmasse gemäß der Erfindung die Bestandteile (i) , (ii) und (iii) aufweisen, was dafür stehen soll, daß noch weitere nicht in der Beschreibung genannte Bestandteile in der Polyoxymethylen- Formmasse enthalten sein können. In besonders bevorzugter Ausführungsform jedoch besteht die Formmasse aus den drei genannten Komponenten (i), (ii) und (iii). Wie bereits ausgeführt, ist (iii) ein Copolymerisat, welches durch Polymerisation in Lösung oder Polymerisation in Substanz (Massepolymerisation) erhältlich ist. Unter Lösungspolymerisation wird ein Polymerisationsverfahren verstanden, bei dem Monomere in einem Lösungsmittel nach den für Lösungspolymerisationen bekannten Verfahren, wie z. B. in Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Verlag Chemie, Bd. 19, S. 112 beschrieben, kontinuierlich oder diskontinuierlich polymerisiert werden. Unter Substanzpolymerisation wird einIn principle, the polyoxymethylene molding composition according to the invention can have the constituents (i), (ii) and (iii), which is intended to mean that other constituents not mentioned in the description may also be present in the polyoxymethylene molding composition. In a particularly preferred embodiment, however, the molding composition consists of the three components (i), (ii) and (iii) mentioned. As already stated, (iii) is a copolymer which can be obtained by polymerization in solution or polymerization in bulk (bulk polymerization). Solution polymerization is understood to mean a polymerization process in which monomers in a solvent according to the methods known for solution polymerizations, such as. B. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 4th edition, Verlag Chemie, vol. 19, p. 112, polymerized continuously or discontinuously. Under bulk polymerization is a
Polymerisationsverfahren verstanden, bei dem Monomere ohne Lösungsmittel polymerisiert werden, so daß die Polymerisationsreaktion in Masse oder in Substanz vonstatten geht.Polymerization process understood, in which monomers are polymerized without solvent, so that the polymerization reaction takes place in bulk or in bulk.
Die Komponenten AI) und A2) des Polymerisats (iii)The components AI) and A2) of the polymer (iii)
Bei der Komponente AI) handelt es sich um Verbindungen, welche mindestens zwei polymerisierbare C=C-Doppelbindungen im Molekül besitzen. Die Komponente AI) kann aus einer oder mehrerer solcher Verbindungen bestehen. Daher ist in einer besonderen Variante der Erfindung (iii) ein Copolymerisat, das durch Lösungspolymerisation oder Substanzpolymerisation einer Mischung erhältlich ist, worinComponent AI) is a compound which has at least two polymerizable C =C double bonds in the molecule. Component AI) can consist of one or more such compounds. Therefore, in a particular variant of the invention (iii) is a copolymer which can be obtained by solution polymerization or bulk polymerization of a mixture, in which
AI) aus 0,1-100 Teilen ein oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff- Doppelbindungen besteht.AI) consists of 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds.
Bei der Komponente A2 ) , welche ebenfalls zum Erhalt des Polymerisats gemäß der Erfindung (Komponente (iii)) eingesetzt werden kann, handelt es sich um ein oder mehrere (Meth) acrylate. Unter dem Begriff " (Meth) acrylate" werden grundsätzlich Ester der Acrylsäure als auch Ester der Methacrylsäure verstanden, welche über eine polymerisierbare C-C-Doppelbindung im Molekül verfügen. Die Komponente A2) kann aus einem oder mehreren Methacrylaten bestehen. Diese können fakultativ ein oder mehrere Acrylate aufweisen.Component A2), which can also be used to obtain the polymer according to the invention (component (iii)), is one or more (meth) acrylates. The term “(meth) acrylates” is understood in principle to mean esters of acrylic acid and also esters of methacrylic acid which have a polymerizable CC double bond in the molecule. Component A2) can consist of one or more methacrylates. These can optionally have one or more acrylates.
Daher ist in einer besonderen Variante der Erfindung (iii) ein Copolymerisat, das durch Lösungspolymerisation oder Substanzpolymerisation einer Mischung erhältlich ist, worinTherefore, in a particular variant of the invention (iii) is a copolymer which can be obtained by solution polymerization or bulk polymerization of a mixture, in which
A2 ) 0 - 99,9 Teilen ein oder mehrerer Methacrylate der allgemeinen Formel IA2) 0-99.9 parts of one or more methacrylates of the general formula I
/CH3 CH2=C (J)' COOR1 worin R einen linearen, cyclischen oder verzweigten / CH 3 CH 2 = C (J) 'COOR 1 where R is a linear, cyclic or branched
Alkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Hydroxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 30Is an alkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched hydroxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched alkylene radical having 1 to 30
Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Epoxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykolalkylether-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykol-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen Alkoxyrest bedeutet oder einen Benzylrest bedeutet oder einen Furfuryl- oder Tetrahydrofurfurylrest bedeutet, und/oderIs carbon atoms or is a linear or branched epoxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched alkylene glycol alkyl ether radical having 2 to 100 carbon atoms or is a linear or branched alkylene glycol radical having 2 to 100 carbon atoms or is an alkoxy radical or is a benzyl radical or a furfuryl or tetrahydrofurfuryl radical, and / or
0 - 99,9 Teilen ein oder mehrerer Acrylate der allgemeinen Formel II0 - 99.9 parts of one or more acrylates of the general formula II
CH2=CH (II), COOR2 worin R einen cyclischen oder linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Hydroxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Epoxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykolalkylether-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykol-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen Benzylrest bedeutet oder einen Furfuryl- oder Tetrahydrofurfurylrest bedeutet, ist, wobei AI) und A2) zusammen 0,1 - 100 Teile ergeben können und die Summe der Teile AI), A2) und B) 100 ergibt.CH 2 = CH (II), COOR 2 wherein R is a cyclic or linear or branched alkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched Hydroxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms means a linear or branched alkylene radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched epoxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or a linear or branched alkylene glycol alkyl ether radical having 2 to 100 carbon atoms or a linear or branched Alkylene glycol radical having 2 to 100 carbon atoms or a benzyl radical or a furfuryl or tetrahydrofurfuryl radical is, where AI) and A2) together can give 0.1-100 parts and the sum of the parts AI), A2) and B ) Results in 100.
Unter den Verbindungen der Formel I sind insbesondere solche im Rahmen der Erfindung bevorzugt, in denen R1 Methyl, Ethyl und/oder Propyl, Butyl, Pentyl und/oder Hexyl ist. Des weiteren besonders zweckmäßig sind Mischungen von Verbindungen, in denen in der allgemeinen Formel II R2 Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und/oder Hexyl ist.Among the compounds of the formula I, those in which R 1 is methyl, ethyl and / or propyl, butyl, pentyl and / or hexyl are particularly preferred in the context of the invention. Mixtures of compounds in which R 2 in the general formula II is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and / or hexyl are furthermore particularly expedient.
Unter den als Vernetzer bzw. vernetzenden Monomeren AI) bezeichneten Verbindungen versteht der Fachmann dem Grunde nach alle geläufigen Verbindungen, die zur Vernetzung in der Polymerisation einsetzbar sind. In einer nicht vollständigen Aufzählung gehören hierzu u. a. Methacrylsäureanhydrid, Allylmethacrylat , Ethylenglykoldimethacrylat, Ethylenglykoldiacrylat , Diethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat , Triethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldiacrylat , Tetraethylenglykoldimethacrylat,The person skilled in the art basically understands the compounds referred to as crosslinking agents or crosslinking monomers AI) to be all common compounds which can be used for crosslinking in the polymerization. In an incomplete list, this includes a. Methacrylic anhydride, allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate,
Polyethylenglykoldimethacrylat, 1, 3-Butandioldimethacrylat , 1, 4-Butandioldimethacrylat, 1, 3-Butandioldiacrylat , 1,4- Butandioldiacrylat , 1, 6-Hexandioldimethacrylat , Hexandioldiacrylat, Glycerin-1, 3-dimethacrylat , Neopentylglykoldimethacrylat , Neopentylglykoldiacrylat , Neopentylglykol-ethoxylat-diacrylat , Neopentylglykol- ethoxylat-dimethacrylat, Diurethandimethacrylat , Trimethylolpropantrimethacrylat,Polyethylene glycol dimethacrylate, 1, 3-butanediol dimethacrylate, 1, 4-butanediol dimethacrylate, 1, 3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1, 6-hexanediol dimethacrylate, hexanediol diacrylate, glycerol-1, 3-dimethacrylate, neopyl acrylate, neopentyl acrylate, neopentyl acrylate, neopentyl acrylate, neopent Neopentyl glycol ethoxylate diacrylate, neopentyl glycol ethoxylate dimethacrylate, diurethane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate,
Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat , Dipentaerythrithexaacrylat Dipentaerythritpentaacrylat , Polyethylenoxiddimethacrylat, Divinylbenzol, 1, 5-Hexadien, 1, 7-0ctadien, 1, 4-Butylendimethacrylat , 1,4- Butandioldiacrylat , Bisphenol-A-dimethacrylat , Polybutandioldimethacrylat, N, N' -Methylen-bis-Trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, polyethylene oxide dimethacrylate, divinylbenzene, 1, 5-hexadiene, 1, 4-0ctadylphenyl, 1, 7-0ctadylphenyl, dienylimate '-Methylene-to-
(acrylsäureamid) , N, N' -Methylen-bis- (methacrylsäureamid) , Ethylenglykoldivinylether, Triethylenglykoldivinylether, Tetraethylenglykoldivinylether, Butandioldivinylether, Hexandioldivinylether, Polyethylenoxiddivinylether oder Trimethylolpropantrivinylether .(acrylic acid amide), N, N '-methylene-bis- (methacrylic acid amide), ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, polyethylene oxide divinyl ether or trimethylol propane trivinyl ether.
Die Komponente B) des Polymerisats (iii)Component B) of the polymer (iii)
Die im Rahmen der Erfindung als Bestandteil B) einzusetzenden (Meth) acrylamide und/oderThe (meth) acrylamides and / or to be used as component B) in the context of the invention
Dialkylaminoalkylacrylate und/oder Dialkylaminoalkylmethacrylate sind dem Fachmann allgemein geläufig. In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Formmasse wird als Komponente B)Dialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates are generally known to the person skilled in the art. In a preferred embodiment of the molding composition according to the invention, component B)
Acrylamid und/oder Methacrylamid und/oderAcrylamide and / or methacrylamide and / or
Dimethylaminoethylmethacrylat eingesetzt. Die Menge an Komponente B) im Polymerisat (iii) liegt im Bereich vonDimethylaminoethyl methacrylate used. The amount of component B) in the polymer (iii) is in the range from
0 - 99,9 Teilen, wobei AI), A2) und B) zusammen 100 Teile ergeben. 0 - 99.9 parts, where AI), A2) and B) together give 100 parts.
Die Komponente C) des Polymerisats (m)Component C) of the polymer (m)
Ein weiterer für die Polymerisation zur Erzeugung der erfmdungsgemaßen Copolymerisate (111) verwendbarer Bestandteil C) sind 0 bis 10 Teile Molekulargewichtsregler bezogen auf 100 Teile AI) + A2) + B) . Hierzu gehören dem Grunde nach alle dem Fachmann geläufigen Verbindungen, die zur Regelung des Molekulargewichts in Losungspolymerisation einsetzbar sind. In einer nicht vollständigen Aufzahlung gehören hierzu u. a. 4-Methyl-2, 4-dιphenylpenten (1) (1,1 - ( 1, l-dιmethyl-3-methlen-l, 1-propendιyl) -bisbenzol, α-Another component C) which can be used for the polymerization to produce the copolymers (111) according to the invention are 0 to 10 parts of molecular weight regulator based on 100 parts of AI) + A2) + B). Basically, this includes all compounds familiar to the person skilled in the art which can be used to regulate the molecular weight in solution polymerization. In an incomplete payment, this may include a. 4-methyl-2,4-diphenylpentene (1) (1,1 - (1,1-dimethyl-3-methylene-1,1-propenedyl) -bisbenzene, α-
Methylstyrol) , bzw. aliphatische Mercaptoverbmdungen, wie z. B. Ethylmercaptoacetat , 2-Ethylhexylmercaptoacetat , Methyl-3-mercaptopropιonat, 2-Ethylhexylmercaptopropιonat, Trimethylolpropantrimercaptoacetat, Glycoldimercaptoacetat , Pentaerythritol-tetrakis-mercaptoacetat , 1-Propanthιol, 2-Propanthιol, n-Dodecylmercaptan (1-Dodecanthιol) , tert . -Dodecylmercaptan .Methylstyrene), or aliphatic mercapto compounds, such as. B. ethyl mercaptoacetate, 2-ethylhexyl mercaptoacetate, methyl 3-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl mercaptopropionate, trimethylolpropane trimercaptoacetate, glycol dimercaptoacetate, pentaerythritol tetrakis mercaptoacetate, 1-propanotholol, n-propanodolol, n-propanetholol, 2-propanodolol, 2-propanodolol. -Dodecyl mercaptan.
Von den vorgenannten Verbindungen ist n-Dodecylmercaptan besonders bevorzugt. Ein Vorteil bei Verwendung von Molekulargewichtsreglern ist die Erzeugung von stabilenOf the aforementioned compounds, n-dodecyl mercaptan is particularly preferred. An advantage of using molecular weight regulators is the generation of stable ones
Endgruppen im Copolymerisat, die die thermische Stabilität des Copolymeπsats (m) gegenüber ungeregelten deutlich erhohen.End groups in the copolymer, which significantly increase the thermal stability of the copolymeπsats (m) compared to unregulated.
Die Komponente D) des Polymerisats (m)Component D) of the polymer (m)
Eine weitere Komponente, die bis zu 5 Teilen bezogen auf 100 Teile AI) +A2 ) + B) in der Mischung vorhanden sein kann, welche zur Erzeugung der Copolymerisate der Erfindung (Komponente (m) ) eingesetzt wird, s nd radikalische Polymerisationsinitiatoren. Obwohl die Polymerisationsreaktion grundsätzlich auf jede dem Fachmann geläufige Weise (beispielsweise durch Strahlung o. a.) ausgelost werden kann, ist eine Initiierung mit radikalbildenden Polymerisationsinitiatoren bevorzugt. Zu einsetzbaren Verbindungen gehören neben den klassischen Azoinitiatoren, wie Azobisisobutyronitril (AIBN) oder 1, 1-Azobiscyclohexancarbonitril, u. a. aliphatische Peroxyverbindungen, wie z. B. tert . -Amylperoxyneodecanoat , tert . -Amylperoxypivalat , tert . -Butylperoxyneodecanoat , tert . -Butylperoxypivalat , tert . -Amylperoxy-2-ethylhexanoat , tert . -Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert . -Amylperoxy-3, 5,5,- trimethylhexanoat , Ethyl-3, 3-di- ( tert . -amylperoxy) - butyrate, tert . -Butylperbenzoat , tert . -Butylhydroperoxid, Decanoylperoxid, Lauroylperoxid, Benzoylperoxid und beliebige Mischungen der genannten Verbindungen. Von den vorgenannten Verbindungen sind Lauroylperoxid, Azobisisobutyronitril, tert . -Amylperoxyneodecanoat und tert . -Butylperoxypivalat besonders bevorzugt. Azobisisobutyronitril und Lauroylperoxid sind ganz besonders bevorzugt.Another component, which may be up to 5 parts based on 100 parts of AI) + A2) + B) in the mixture which is used to produce the copolymers of the invention (component (m)), and radical polymerization initiators. Although the polymerization reaction can in principle be triggered in any manner familiar to the person skilled in the art (for example by radiation or the like), initiation with radical-forming polymerization initiators is preferred. In addition to the classic connections that can be used Azo initiators such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or 1, 1-azobiscyclohexane carbonitrile, including aliphatic peroxy compounds, such as. B. tert. -Amylperoxyneodecanoate, tert. -Amylperoxypivalat, tert. Butyl peroxyneodecanoate, tert. -Butyl peroxypivalate, tert. -Amylperoxy-2-ethylhexanoate, tert. -Butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert. -Amylperoxy-3, 5.5, - trimethylhexanoate, ethyl-3, 3-di- (tert.amylperoxy) - butyrate, tert. Butyl perbenzoate, tert. -Butyl hydroperoxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide and any mixtures of the compounds mentioned. Of the aforementioned compounds, lauroyl peroxide, azobisisobutyronitrile, tert. -Amylperoxyneodecanoate and tert. -Butylperoxypivalat particularly preferred. Azobisisobutyronitrile and lauroyl peroxide are particularly preferred.
Bezüglich der Erfindung ist eine Formmasse ganz besonders bevorzugt, welche ein Copolymerisat (iii) , welches durch Substanzpolymerisation oder Lösungspolymerisation erhältlich ist, ausWith regard to the invention, a molding composition is very particularly preferred which comprises a copolymer (iii) which can be obtained by bulk polymerization or solution polymerization
30 - 90 Teilen AI) ,30 - 90 parts AI),
0 - 60 Teilen A2) ,0 - 60 parts A2),
10 - 50 Teilen B) ,10 - 50 parts B),
0,5 - 5 Teilen C) und0.5 - 5 parts C) and
0,1 - 2 Teilen D) ,0.1 - 2 parts D),
enthält, wobei AI) + A2) + B) 100 Teile (wt/wt) ergeben müssen.contains, where AI) + A2) + B) must give 100 parts (wt / wt).
Weiterhin äußerst bevorzugt sind Formmassen, bei denen AI) Trimethylolpropantriacrylat, A2 ) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) oderMolding compositions in which Al) trimethylolpropane triacrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile) or are also extremely preferred
AI) Trimethylolpropantrimethacrylat , A2) Methylmethacrylat,AI) trimethylolpropane trimethacrylate, A2) methyl methacrylate,
B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan undB) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and
D) Azobis (isobutyronitril) oderD) Azobis (isobutyronitrile) or
AI) Pentaerythrittetraacrylat , A2) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan undAI) pentaerythritol tetraacrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and
D) Azobis (isobutyronitril) oder AI) Dipentaerythritpenta-/ hexa-acrylat , A2 ) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid,D) azobis (isobutyronitrile) or Al) dipentaerythritol penta- / hexa-acrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide,
C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
Die Anteile der Komponente (iii) in einer Menge vonThe proportions of component (iii) in an amount of
0,02 - 1 Teil, vorzugsweise 0,05 - 0,5 Teilen, bezogen auf die Summe (i) + (ii) gerechnet als 100 Teile in der Formmasse sind ebenfalls äußerst bevorzugt.0.02-1 part, preferably 0.05-0.5 part, based on the sum (i) + (ii), calculated as 100 parts in the molding composition, are also extremely preferred.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers oder einer Folie aus einer Formmasse durchThe invention also relates to a process for producing a shaped body or a film from a molding material
(1) Aufschmelzen und Vermischen der Bestandteile der Formmasse auf einem Extruder bei 150 bis 260 °C(1) Melting and mixing the constituents of the molding composition in an extruder at 150 to 260 ° C
undand
(2) formgebende Verarbeitung der hierdurch resultierenden Formmasse zu dem betreffenden Formkörper oder der betreffenden Folie,(2) shaping processing of the resulting molding compound to give the molding or film in question,
wobei eine Formmasse verwendet wird, welche eine erfindungsgemäße verstärkte oder unverstärkte Polyoxymethylen-Formmasse enthält oder welche aus einer solchen Formmasse besteht.wherein a molding compound is used which contains a reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding compound according to the invention or which consists of such a molding compound.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung von Copolymerisaten (iii) , welche durchAnother aspect of the invention relates to the use of copolymers (iii), which by
Substanzpolymerisation oder Lösungspolymerisation einer Mischung vonBulk or solution polymerization of a mixture of
AI) 0,1 - 100 Teilen eines oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-DoppelbindungenAI) 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds
A2 ) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylate und/oder Methacrylate B) 0 - 99, 9 Teilen eines oder mehrerer Acrylamide und/oder Methacrylamide und/oder Dialkylaminoalkylacrylate und/oder DialkylaminoalkylmethacrylateA2) 0 - 99.9 parts of one or more acrylates and / or methacrylates B) 0-99.9 parts of one or more acrylamides and / or methacrylamides and / or dialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates
C) bezogen auf 100 Teile A) + B) > 0,2 bis 10 Teilen Molekulargewichtsregler undC) based on 100 parts of A) + B)> 0.2 to 10 parts of molecular weight regulator and
D) bezogen auf 100 Teile A) + B) bis zu 5 Teilen radikalische Polymerisationsinitiatoren,D) based on 100 parts of A) + B) up to 5 parts of free-radical polymerization initiators,
erhältlich ist,is available
wobei sich alle Mengen auf Gewichtsteile (wt/wt) beziehen und AI), A2) und B) zusammen 100 Teile ergeben müssen, zur gleichzeitigen Stabilisierung und Nukleierung von Formmassen, welche Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisate enthalten.where all amounts relate to parts by weight (wt / wt) and AI), A2) and B) must total 100 parts, for the simultaneous stabilization and nucleation of molding compositions which contain polyoxymethylene homo- and / or copolymers.
Bevorzugt ist die Verwendung von Copolymerisaten (iii) in einer Menge von 0,01 bis 2 Teilen bezogen auf 100 Teile Formmasse, wobei die 100 Teile ohne die zur Nukleierung und thermischen Stabilisierung dienenden Copolymerisate gerechnet sind.The use of copolymers (iii) is preferred in an amount of 0.01 to 2 parts based on 100 parts of molding composition, the 100 parts being calculated without the copolymers used for nucleation and thermal stabilization.
Die Erfindung betrifft weiterhin Folien, Formkörper und Halbzeuge aus erfindungsgemäßen Formmassen.The invention further relates to films, moldings and semi-finished products made from molding compositions according to the invention.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden polymeren Materialien (iii) werden nach den üblichen und bekannten Methoden der radikalisch initiierten Substanzpolymerisation oder Lösungspolymerisation kontinuierlich oder diskontinuierlich hergestellt .The polymeric materials (iii) to be used according to the invention are produced continuously or batchwise by the customary and known methods of free-radical-initiated bulk polymerization or solution polymerization.
Methodisch weist die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmasse keine größeren Besonderheiten auf. Vielmehr wird sie nach der üblichen und bekannten Methode der Herstellung von Formmassen erhalten. Hierzu können die Komponenten (i), (ii) und (iii) der erfindungsgemäßen Formmasse einzeln oder in Form von einer oder von mehreren vorgefertigten Mischungen einer geeigneten Mischvorrichtung zugeführt und dort bei Temperaturen von 0 bis 260 °C gemischt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, die Komponenten (i) , (ii) und (iii) der erfindungsgemäßen Formmasse bei Temperaturen von 0 bis 150 °C, vorzugsweise von 0 bis 50 °C, intensiv zu vermischen, die hierbei resultierende vorgefertigte Mischung in einen Extruder, vorzugsweise einen Mehrfach- Wellenextruder, welcher ggf. mit einer Entgasungsvorrichtung ausgestattet ist, einzubringen und bei Temperaturen von 150 bis 260 °C, vorzugsweise 200 bis 250 °C aufzuschmelzen, die resultierende Schmelze zu entgasen und zu extrudieren und hiernach aus dem betreffenden Extruder auszutragen. Die in dieser Weise erhaltene erfindungsgemäße Formmasse kann nach dem Abkühlen granuliert werden. Die resultierenden Granulate können zwischengelagert oder direkt zur Herstellung von Folien oder Formkörpern verwendet werden, wobei für die Herstellung der Folien und Formkörper aus der erfindungsgemäßen Formmasse die üblichen und bekannten Methoden des Blasformens und des Spritzgießens in Betracht kommen .In terms of method, the production of the molding composition according to the invention has no major particularities. Rather, it is obtained by the customary and known method of producing molding compositions. For this purpose, components (i), (ii) and (iii) of the molding composition according to the invention can be prepared individually or in the form of one or more Mixtures are fed to a suitable mixing device and mixed there at temperatures of 0 to 260 ° C. It is advantageous here to intensively mix components (i), (ii) and (iii) of the molding composition according to the invention at temperatures from 0 to 150 ° C., preferably from 0 to 50 ° C., the resulting pre-prepared mixture in an extruder , preferably a multi-shaft extruder, which may be equipped with a degassing device, and melt at temperatures of 150 to 260 ° C, preferably 200 to 250 ° C, degas the resulting melt and extrude and then discharge it from the extruder in question . The molding composition according to the invention obtained in this way can be granulated after cooling. The resulting granules can be stored temporarily or used directly for the production of films or moldings, the customary and known methods of blow molding and injection molding being suitable for the production of the films and moldings from the molding composition according to the invention.
Wie die Beispiele veranschaulichen, weisen die erfindungsgemäßen Formmassen im Vergleich zu bekannten Formmassen neben guten mechanischen Eigenschaften eine Verbesserung der Temperaturbeständigkeit und eine deutlich geringere Verfärbungstendenz auf. Die erfindungsgemäße Formmasse eignet sich daher hervorragend für die Herstellung von Folien und Formkörpern. Die Formkörper finden mit Vorteil Verwendung in der Fahrzeug-, Elektrogeräte- und Elektronikindustrie.As the examples illustrate, compared to known molding compositions, the molding compositions according to the invention have, in addition to good mechanical properties, an improvement in the temperature resistance and a significantly lower tendency to discoloration. The molding composition according to the invention is therefore extremely suitable for the production of films and moldings. The moldings are advantageously used in the automotive, electrical appliance and electronics industries.
Alkylreste bezeichnen im Rahmen der Erfindung linear oder beliebig verzweigte Alkylgruppen, welche die jeweils angegebene Anzahl an Kohlenstoffen besitzen. Es sei angegeben, daß auch die Reste offenbart sein sollen, deren Größe zwischen den konkret angegebenen Kohlenstoffzahlen liegt. Alle denkbaren Konstitutionsisomeren sind unter den angegebenen Umfang zu subsummieren. Entsprechendes gilt für eine Alkylengruppe .In the context of the invention, alkyl radicals denote linear or arbitrarily branched alkyl groups which each have the number of carbons indicated. It should be stated that the residues should also be disclosed, the size of which lies between the specifically stated carbon numbers. All conceivable constitutional isomers are among the to subscribe the specified scope. The same applies to an alkylene group.
Eine C6- bis C12-Arylgruppe bezeichnet einen aromatischen Rest mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise sind dies der Phenyl- und Naphthylrest. Entsprechendes gilt für eine Arylengruppe .AC 6 to C 12 aryl group denotes an aromatic radical having 6 to 12 carbon atoms. These are preferably the phenyl and naphthyl radical. The same applies to an arylene group.
Unter Halogen wird im Rahmen der Erfindung Fluor, Chlor, Brom, Iod verstanden.Halogen in the context of the invention means fluorine, chlorine, bromine, iodine.
BeispieleExamples
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden gezeigt, es ist jedoch selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.Examples of the present invention are shown below, but it is a matter of course that the present invention is not limited thereto.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung des Gegenstandes der Erfindung.The following examples serve to illustrate the subject matter of the invention.
1. Zunächst wird die allgemeine Durchführung einer1. First, the general implementation of a
Lösungspolymerisation und Substanzpolymerisation zur Herstellung von erfindungsgemäß verwendbaren Copolymeren beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, daß die Durchführung der Lösungspolymerisation und Substanzpolymerisation nicht auf die unter 1.1 bis 1.3 beschriebenen Verfahrensschritte und Apparaturen beschränkt ist. Der Begriff "Copolymere" umfaßt für die gesamte Beschreibung ein Polymer, welches wenigstens 2 voneinander verschiedene Monomere aufweist, insbesondere also auch Terpolymere usw. Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beispiele erforderlichen Angaben über Rezeptur, Verfahrensparameter und Spezifikationen sind den Tabellen im Anschluß zu entnehmen. 1.1 ApparaturSolution polymerization and bulk polymerization for the preparation of copolymers which can be used according to the invention are described, it being understood that the implementation of the solution polymerization and bulk polymerization is not restricted to the process steps and apparatuses described under 1.1 to 1.3. For the entire description, the term “copolymers” encompasses a polymer which has at least 2 different monomers, in particular also terpolymers, etc. The details of the formulation, process parameters and specifications required for the preparation of the examples according to the invention can be found in the tables below. 1.1 equipment
a) 500 mL HWS-Doppelmantelgefäß mit Ankerrührer, Pt- 100-Temperaturmessung, Rückflußkühler und Thermostata) 500 mL HWS double jacket vessel with anchor stirrer, Pt 100 temperature measurement, reflux condenser and thermostat
oderor
b) Form bestehend aus 2 Glasplatten, zwischen die zur Abdichtung ein Kunststoffkeder eingelegt wird, wobei der Abstand der Glasplatten über den Keder- Durchmesser gesteuert wird und der Keder drei Seiten der Form umfasst und die vierte Seite offen bleibt oder nach der Befüllung mit Keder verschlossen wird. Um eine Haftung des Polymeren am Glas bzw. am Keder zu vermeiden, werden die Glasplatten mit einer Trennfolie (z.B. "Hostaphan RV 36/Fa. Putz) belegt. Die Form wird an dreib) Mold consisting of 2 glass plates, between which a plastic piping is inserted for sealing, the distance between the glass plates being controlled by the piping diameter and the piping comprising three sides of the mold and the fourth side remaining open or closed after filling with piping becomes. To prevent the polymer from sticking to the glass or the piping, the glass plates are covered with a release film (e.g. "Hostaphan RV 36 / Putz). The shape is applied to three
Seiten durch spezielle Klammern fixiert. Das Aufheizen der Glasform auf die gewünschte Polymerisationstemperatur erfolgt durch Einbringen der Glasform in beheizte Wasserbäder oder beheizte Öfen geeigneter Größe mit Temperaturregelung.Pages fixed with special brackets. The glass mold is heated to the desired polymerization temperature by introducing the glass mold into heated water baths or heated ovens of suitable size with temperature control.
1.2 Ansatz1.2 Approach
Art und Konzentration der Einsatzstoffe sind der jeweiligen Rezeptur zu entnehmen.The type and concentration of the input materials can be found in the respective recipe.
Das Reaktionsgemisch setzt sich zusammen aus: Monomeren, Reglern, Initiatoren und ggf. Lösungsmitteln.The reaction mixture consists of: monomers, regulators, initiators and, if necessary, solvents.
1.3 Durchführung1.3 Implementation
Die Durchführung der Polymerisation gliedert sich in die 4 allgemeinen Schritte A bis D, deren Abarbeitung in Abhängigkeit von den Vorgaben in der jeweiligen Rezeptur variieren kann. S chritt A :The polymerization is divided into 4 general steps A to D, the processing of which can vary depending on the specifications in the respective recipe. Step A:
Monomere, Regler und ggf. Losungsmittel werden im Polymeπsationsgefaß vorgelegt und unter Ruhren bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur aufgelost.Monomers, regulators and any solvents are placed in the polymerization vessel and dissolved with stirring at room temperature or elevated temperature.
Schritt B:Step B:
Der Initiator wird hinzugefugt und die Losung mittels Thermostat auf 70 °C aufgeheizt. Die Temperaturen des Heizmantels und gegebenenfalls des Reaktionsgemisches werden mittels Meßfühler ermittelt und auf dem Temperaturschreiber erfaßt.The initiator is added and the solution is heated to 70 ° C. by means of a thermostat. The temperatures of the heating jacket and, if applicable, of the reaction mixture are determined by means of a sensor and recorded on the temperature recorder.
Schritt C:Step C:
Nach Beendigung der Polymerisation wird der Reaktoπnhalt auf Raumtemperatur gebracht und das erhaltene Copolymer ggf. von überstehendem Losungsmittel abgetrennt.After the end of the polymerization, the reactor contents are brought to room temperature and the copolymer obtained is separated off from any supernatant solvent.
Schritt D:Step D:
Trocknung des Polymerblocks oder der viskosen Polymerlosung oder des ausgefallenen Polymerblocks und Zerkleinerung des polymeren Materials (m) in einer geeigneten Retsch Schlag-Kreuzmuhle SK 1 (6 mm Siebplatte) und danach in einer Retsch Ultra- Zentrifugalmuhle ZM 1 durch ein 0,25 mm Sieb (mit flussigem Stickstoff gekühlt) . Einige Proben wurden zusätzlich auf einer Prallmuhle mit Stiftscheibenemsatzen (Fa. Bauermeister) gemahlen und und fraktioniert ausgesiebt.Drying the polymer block or the viscous polymer solution or the failed polymer block and crushing the polymer material (m) in a suitable Retsch impact cross mill SK 1 (6 mm sieve plate) and then in a Retsch Ultra centrifugal mill ZM 1 through a 0.25 mm sieve (cooled with liquid nitrogen). Some samples were additionally ground on an impact mill with pin disc inserts (from Bauermeister) and screened and fractionated.
1.4 Analytik1.4 Analytics
Von einigen Polymeren wurde dieFor some polymers, the
Glasubergangstemperatur mittels Differenzieller Scann g Kalorimetne (DSC) bestimmt. Wesentliche Daten und Ergebnisse für Copolymerisate (iii) sind in Tabelle 1 angegeben. Glass transition temperature determined by means of differential scanning g calorimetne (DSC). Essential data and results for copolymers (iii) are given in Table 1.
Tabelle 1Table 1
Die stoffliche Zusammensetzung der erfindungsgemäß verwendeten Thermostabilisatoren (iii!The material composition of the thermal stabilizers used according to the invention (iii!
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Erläuterungen :Explanations :
MMA = Methylmethacrylat AIBN Azobis (isobutyronitril)MMA = methyl methacrylate AIBN azobis (isobutyronitrile)
MAA = Methacrylamid n-DDM n-DodecylmercaptanMAA = methacrylamide n-DDM n-dodecyl mercaptan
BDMA = Butandioldimthacrylat EtOH EthanolBDMA = butanediol dimethacrylate EtOH ethanol
EGDMA = Ethylenglykoldimethacrylat iProp IsopropanolEGDMA = iProp isopropanol, ethylene glycol dimethacrylate
TMPTMA = Trimethylolpropantrimethacrylat TMPTMA = trimethylolpropane trimethacrylate
3. Herstellung und Eigenschaften erfindungsgemäßer (Beispiele Nr. 1 bis Nr. 30) und nicht erfindungsgemäßer (Vergleichsversuche VI bis V3) Formmassen:3. Production and Properties of Molding Compounds According to the Invention (Examples Nos. 1 to 30) and Not According to the Invention (Comparative Experiments VI to V3):
3.1 Allgemeine Versuchsvorschrift:3.1 General test instructions:
Bei den Beispielen Nr. 1 bis Nr. 30 und den Vergleichsversuchen VI bis V3 wurde jeweils ein thermisch nicht abgebautes Polyoxymethylen- Copolymerisat H20-00 bzw. N20-00 (MVR = 1,8 bis 4,0 cm3/10 Minuten; ermittelt nach DIN ISO 1133 bei 190 °C und einer Auflagekraft von 2,16 Kg), welches aus einer Mischung aus 97,3 Gew.-% Trioxan und 2,7 Gew.-% Butandiolformal hergestellt worden war und welches noch ungefähr 5 Gew.-% nicht umgesetztes Trioxan und ungefähr 3 Gew.-% thermisch instabiles Formaldehydaddukt enthielt, mit unterschiedlichen Mengen an Zusatzstoffen (B) und Additiven (C) zur thermischen Stabilisierung in einem Trockenmischer bei einer Temperatur von 23 °C gemischt. Die resultierenden vorgefertigten Mischungen wurden bei einer Temperatur von 23 °C in einen Doppelschneckenextruder mit Entgasungsvorrichtung (Typ ZSK 28 der Firma Werner und Pfleiderer, Stuttgart) eingebracht, bei 180 bis 230 °C homogenisiert und entgast, wonach das homogenisierte Gemisch durch eine Düse als Strang ausgepreßt und granuliert wurde... In the examples No. 1 to No. 30 and the comparative experiments VI to V3 each case, a thermally undegraded polyoxymethylene copolymer H20-00 or N20-00 (MVR = 1.8 to 4.0 cm 3/10 minutes; determined according to DIN ISO 1133 at 190 ° C and a contact force of 2.16 kg), which had been produced from a mixture of 97.3 wt .-% trioxane and 2.7 wt .-% butanediol formal and which was still about 5 wt. -% unreacted trioxane and about 3 wt .-% thermally unstable formaldehyde adduct, mixed with different amounts of additives (B) and additives (C) for thermal stabilization in a dry mixer at a temperature of 23 ° C. The resulting prefabricated mixtures were introduced at a temperature of 23 ° C in a twin-screw extruder with a degassing device (type ZSK 28 from Werner and Pfleiderer, Stuttgart), homogenized at 180 to 230 ° C and degassed, after which the homogenized mixture through a nozzle as a strand was pressed out and granulated.
3.2 Zur Prüfung der Thermostabilität, der3.2 To test the thermal stability, the
Erstarrungsgeschwindigkeit und Verfärbungsneigung der Polyoxymethylenproben wurden bestimmt:The rate of solidification and tendency to discolouration of the polyoxymethylene samples were determined:
GV(N2 2 h) : Der Gewichtsverlust in Gew.-% einer Probe aus 1,2 g Granulat nach zweistündigem Erhitzen auf 222°C unter Stickstoffatmoshäre; GV(Luft 2 h) : Gewichtsverlust in Ge .- einer Probe aus 1,2 g Granulat nach zweistündigem Erhitzen auf 222°C unter Luft;GV (N 2 2 h): The weight loss in% by weight of a sample of 1.2 g of granules after heating for two hours at 222 ° C. under a nitrogen atmosphere; GV (air 2 h): Weight loss in Ge .- a sample of 1.2 g of granules after heating for two hours at 222 ° C in air;
Isotherme Kristalisationszeit t2: Proben von je 3,0 mg werden in einem AI-Tiegel mit durchlöchertemIsothermal crystallization time t 2 : samples of 3.0 mg each are in an Al crucible with a perforated
Deckel eingewogen und mit einer Heizrate von 40 K/min im Differential Scanning Calorimeter (Typ Mettler DSC 820) auf 190 °C aufgeheizt, 5 min auf dieser Temperatur gehalten und dann mit einer Kühlrate von 30 K/min auf 149 °C abgekühlt und dann auf dieser Temperatur gehalten. Nun wird die Zeit bis zum Erreichen des Maximums der freigewordenen Kristallisationswärme, gerechnet vom Zeitpunkt des Erreichens von 149 °C, gestoppt. Diese isotherme Kristallisationszeit ist die Zeit in s vom Erreichen der Kristallisationstemperatur (149 °C) bis zum Maximum des exothermen Kristallisationspeaks (= vollständige Kristallisation) .Weighed the lid and heated it to 190 ° C at a heating rate of 40 K / min in a differential scanning calorimeter (type Mettler DSC 820), held it at this temperature for 5 min and then cooled it to 149 ° C at a cooling rate of 30 K / min and then kept at this temperature. Now the time until the maximum of the heat of crystallization released is reached, calculated from the point in time at which 149 ° C. is reached. This isothermal crystallization time is the time in s from reaching the crystallization temperature (149 ° C) to the maximum of the exothermic crystallization peak (= complete crystallization).
CieLab-Werte: Farbmetrische Bestimmung der Farbabstände L*, a* und b* (CieLab-Farbkordinaten) des Granulates nach der Extrusion zum Zeitpunkt 2 Stunden nach Lagerung in einem Umlufttrockenschrank bei 140°C gemäß DIN 6174 (ASTM E 1347). Zusätzlich werden einige der so vorbehandelten Proben anschließend 100 h bei 140 °C gelagert und erneut die CieLab-Farbkordinaten bestimmt.CieLab values: Colorimetric determination of the color distances L *, a * and b * (CieLab color coordinates) of the granules after extrusion at the time 2 hours after storage in a circulating air dryer at 140 ° C according to DIN 6174 (ASTM E 1347). In addition, some of the samples pretreated in this way are then stored at 140 ° C. for 100 h and the CieLab color coordinates are determined again.
Die Tabelle 2 gibt einen Überblick über die hergestellten nicht erfindungsgemäßen und erfindungsgemäßen Formmassen. Die Ergebnisse der vorstehend genannten Tests werden in der Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 2Table 2 gives an overview of the molding compositions produced according to the invention and not according to the invention. The results of the above tests are summarized in Table 3. Table 2
Die stoffliche Zusammensetzung der nicht erfindungsgemäßen (Vergleichsbeispiele VI bis V3] und der erfindungsgemäßen (Beispiel Nr. 1 bis Nr. 30) Formmassen.The material composition of the molding compositions not according to the invention (Comparative Examples VI to V3) and of the molding compositions according to the invention (Example No. 1 to No. 30).
cncn
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Tabelle 2 fortgesetztTable 2 continued
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rr
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Tabelle 2 fortgesetztTable 2 continued
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Tabelle 2 fortgesetztTable 2 continued
n ^n ^
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Tabelle 3Table 3
Thermische Stabilität, isotherme Kristallisationszeit, Schmelzeviskosität sowie CieLab- Farbkoordinaten der nicht erfindungsgemäßen (Vergleichsbeispiele VI bis V3) und der erfindungsgemäßen (Beispiele Nr. 1 bis Nr. 30) Formmassen.Thermal stability, isothermal crystallization time, melt viscosity and CieLab color coordinates of the molding compositions not according to the invention (comparative examples VI to V3) and the molding compositions according to the invention (examples No. 1 to No. 30).
cc
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Tabelle 3 fortgesetztTable 3 continued
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Tabelle 3 fortgesetztTable 3 continued
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Tabelle 3 fortgesetztTable 3 continued
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c oc o
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Claims

Patentansprücheclaims
1. Polyoxymethylen-Formmasse aufweisend1. Having polyoxymethylene molding composition
(i) mindestens ein Polyoxymethylen-Homo- und/oder Copolymerisat ,(i) at least one polyoxymethylene homo- and / or copolymer,
(ii) mindestens einen üblichen Zusatzstoff und(ii) at least one common additive and
(iii) mindestens ein polymeres Kunststoffmaterial als(iii) at least one polymeric plastic material as
Additiv, das gleichzeitig zur Nukleierung und zur Verbesserung der Thermostabilität dient,Additive, which also serves to nucleate and improve thermal stability,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Komponente (iii) durch Polymerisation in Lösung oder Substanz aus einer Mischung voncomponent (iii) by polymerization in solution or substance from a mixture of
AI) 0,1 - 100 Teilen eines oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen A2) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylate und/oder MethacrylateAI) 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds A2) 0-99.9 parts of one or more acrylates and / or methacrylates
B) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylamide und/oder Methacrylamide und/oder Dialkylaminoalkylacrylate und/oder DialkylaminoalkylmethacrylateB) 0 to 99.9 parts of one or more acrylamides and / or methacrylamides and / or dialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates
C) bezogen auf 100 Teile AI) + A2) + B) 0 bis 10 Teilen Molekulargewichtsregler undC) based on 100 parts of AI) + A2) + B) 0 to 10 parts of molecular weight regulator and
D) bezogen auf 100 Teile AI) + A2)+ B) bis zu 5 Teilen radikalisehe Polymerisationsinitiatoren, erhältlich ist, und daßD) based on 100 parts of AI) + A2) + B) up to 5 parts of radical polymerization initiators is available, and that
(iii) in einer Menge von 0,01 bis 2 Teilen bezogen auf die Summe von (i) + (ii)(iii) in an amount of 0.01 to 2 parts based on the sum of (i) + (ii)
in der Formmasse enthalten ist, wobei sich alle Mengen auf Gewichtsteile (wt/wt) beziehen und AI) , A2) und B) zusammen 100 Teile ergeben müssen.is contained in the molding compound, all amounts being in parts by weight (wt / wt) relate and AI), A2) and B) must total 100 parts.
2. Formasse bestehend aus (i), (ii) und (iii).2. Molding compound consisting of (i), (ii) and (iii).
3. Formmasse nach Anspruch 1 und/oder 2,3. Molding composition according to claim 1 and / or 2,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
(iii) ein Copolymerisat ist, daß durch(iii) is a copolymer that by
Lösungspolymerisation oder Substanzpolymerisation einer Mischung erhältlich ist, worinSolution polymerization or bulk polymerization of a mixture is obtainable, wherein
AI) aus 0,1 - 100 Teilen ein oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen besteht,AI) consists of 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon-carbon double bonds,
A2) aus 0 - 99,9 Teilen ein oder mehrerer Methacrylate der allgemeinen Formel IA2) from 0 to 99.9 parts of one or more methacrylates of the general formula I
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worin R1 einen cyclischen oder linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 30wherein R 1 is a cyclic or linear or branched alkyl radical having 1 to 30
Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Hydroxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Epoxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykolalkylether-Rest mit 2 bisIs carbon atoms or is a linear or branched hydroxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched alkylene radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched epoxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched alkylene glycol alkyl ether radical having 2 to
100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykol-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen Benzylrest bedeutet oder einen Furfuryl- oder Tetrahydrofurfurylrest bedeutet,100 carbon atoms or represents a linear or branched alkylene glycol radical having 2 to 100 carbon atoms or a benzyl radical means or represents a furfuryl or tetrahydrofurfuryl radical,
und/oderand or
aus 0 - 99,9 Teilen ein oder mehrerer Acrylate der allgemeinen Formel IIfrom 0 - 99.9 parts of one or more acrylates of the general formula II
CH2=CH (II), COOR2 CH 2 = CH (II), COOR 2
worin R2 einen cyclischen oder linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 30wherein R 2 is a cyclic or linear or branched alkyl radical having 1 to 30
Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Hydroxyalkylrest mit 1 bis 30Is carbon atoms or a linear or branched hydroxyalkyl radical having 1 to 30
Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Epoxyalkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykolalkylether-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen linearen oder verzweigten Alkylenglykol-Rest mit 2 bis 100 Kohlenstoffatomen bedeutet oder einen Benzylrest bedeutet oder einen Furfuryl- oderIs carbon atoms or is a linear or branched alkylene radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched epoxyalkyl radical having 1 to 30 carbon atoms or is a linear or branched alkylene glycol alkyl ether radical having 2 to 100 carbon atoms or is a linear or branched alkylene glycol radical having 2 is up to 100 carbon atoms or is a benzyl radical or is a furfuryl or
Tetrahydrofurfurylrest bedeutet,Tetrahydrofurfuryl radical means
besteht,consists,
wobei AI) und A2) zusammen 1 - 100 Teile ergeben können und die Summe der Teile AI), A2) und B) 100 ergibt.where AI) and A2) together can give 1 - 100 parts and the sum of parts AI), A2) and B) gives 100.
Formmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daßMolding composition according to claim 3, characterized in that
R1 Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und/oder Hexyl ist . R 1 is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and / or hexyl.
5. Formmasse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß5. Molding composition according to claim 3 or 4, characterized in that
R2 Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und/oder Hexyl ist .R 2 is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and / or hexyl.
6. Formmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß6. Molding composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that
AI) Ethylenglykoldimethacrylat, Ethylenglykoldiacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat , Triethylenglykoldiacrylat , Tetraethylenglykoldimethacrylat , Polyethylenglykoldimethacrylat , 1, 3- Butandioldimethacrylat , 1, 4-Butandioldimethacrylat , 1, 3-Butandioldiacrylat, 1, 4-Butandioldiacrylat , 1,6- Hexandioldimethacrylat , Hexandioldiacrylat , Glycerin- 1, 3-dimethacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Neopentylglykoldiacrylat , Neopentylglykol-ethoxylat- diacrylat, Neopentylglykol-ethoxylat-dimethacrylat, Diurethandimethacrylat ,AI) ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1, 3- butanediol dimethacrylate, 1, 4-butanediol dimethacrylate, 1, 3-butanediol diacrylate, 1, 4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, hexanediol diacrylate, Glycerol-1,3-dimethacrylate, neopentylglycol dimethacrylate, neopentylglycol diacrylate, neopentylglycol ethoxylate diacrylate, neopentylglycol ethoxylate dimethacrylate, diurethane dimethacrylate,
Trimethylolpropantrimethacrylat ,Trimethylolpropane trimethacrylate,
Trimethylolpropantriacrylat , Pentaerythrittriacrylat , Pentaerythrittetraacrylat , Pentaerythrittrimethacrylat , Dipentaerythrithexaacrylat Dipentaerythritpentaacrylat, Polyethylenoxiddimethacrylat, Divinylbenzol, 1,5-Trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate dipentaerythritol pentaacrylate, polyethylene oxide dimethacrylate, divinylbenzene, 1,5-
Hexadien, 1, 7-Octadien, 1, 4-Butylendimethacrylat, 1,4- Butandioldiacrylat , Bisphenol-A-dimethacrylat , Polybutandioldimethacrylat, N,N' -Methylen-bis- (acrylsäureamid) , N,N' -Methylen-bis- (methacrylsäureamid) , Ethylenglykoldivinylether, Triethylenglykoldivinylether,Hexadiene, 1, 7-octadiene, 1, 4-butylene dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, bisphenol-A-dimethacrylate, polybutanediol dimethacrylate, N, N '-methylene-bis- (acrylic acid amide), N, N' -methylene-bis- (methacrylic acid amide), ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether,
Tetraethylenglykoldivinylether, Butandioldivinylether, Hexandioldivinylether, Polyethylenoxiddivinylether und/oder Trimethylolpropantrivinylether ist. Tetraethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, polyethylene oxide divinyl ether and / or trimethylolpropane trivinyl ether.
7. Formmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß AI) Butandioldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat,7. Molding composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that AI) butanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate,
Trimethylolpropantriacrylat , Pentaerythrittriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Pentaerythrittrimethacrylat , Dipentaerythrithexaacrylat Dipentaerythritpentaacrylat und/oder Trimethylolpropantrivinylether ist.Trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and / or trimethylolpropane trivinyl ether.
8. Formmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß8. Molding composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that
B) Acrylamid und/oder Methylacrylamid und/oder Dimethylaminomethylmethacrylat ist .B) is acrylamide and / or methyl acrylamide and / or dimethylaminomethyl methacrylate.
9. Formmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß9. Molding composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that
C) n-Dodecylmercaptan ist.C) is n-dodecyl mercaptan.
10. Formmasse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß10. Molding composition according to one or more of the preceding claims, characterized in that
D) Laurylperoxid und/oder Azobis (isobutyronitril) und/oder tert . -Amylperoxyneodecanoat und/oder tert.- Butylperoxypivalat ist.D) Lauryl peroxide and / or azobis (isobutyronitrile) and / or tert. Amyl peroxy neodecanoate and / or tert-butyl peroxypivalate.
11. Formmasse nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß (iii) ein Copolymerisat ist, welches durch Substanzpolymerisation oder Lösungspolymerisation erhältlich ist von11. Molding composition according to one or more of claims 3-10, characterized in that (iii) is a copolymer which is obtainable by bulk polymerization or solution polymerization from
30 - 90 Teilen AI) , 0 - 60 Teilen A2 ) , 5 - 50 Teilen B) , 0,5 - 5 Teilen C) und 0,1 - 2 Teilen D) ,30 - 90 parts AI), 0 - 60 parts A2), 5 - 50 parts B), 0.5 - 5 parts C) and 0.1 - 2 parts D),
wobei AI) + A2 ) + B) 100 Teile (wt/wt) ergeben müssen.where AI) + A2) + B) must give 100 parts (wt / wt).
12. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß12. Molding composition according to claim 11, characterized in that
AI) Trimethylolpropantriacrylat, A2 ) Methylmethacrylat,AI) trimethylolpropane triacrylate, A2) methyl methacrylate,
B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
13. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß AI ) Trimethylolpropantrimethacrylat , A2) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid,13. Molding composition according to claim 11, characterized in that AI) trimethylolpropane trimethacrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide,
C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
14. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß14. Molding composition according to claim 11, characterized in that
AI) Pentaerythrittetraacrylat , A2) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.AI) pentaerythritol tetraacrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
15. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß AI) Dipentaerythritpenta-/hexa-acrylat , A2) Methylmethacrylat, B) Methacrylamid, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist .15. Molding composition according to claim 11, characterized in that AI) dipentaerythritol penta- / hexa-acrylate, A2) methyl methacrylate, B) methacrylamide, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
16. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß16. Molding composition according to claim 11, characterized in that
AI) Trimethylolpropantriacrylat, A2 ) Methylmethacrylat, B) Dimethylammoethylmethacrylat , C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist. AI) trimethylolpropane triacrylate, A2) methyl methacrylate, B) dimethylammoethyl methacrylate, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
17. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß AI) Trimethylolpropantrimethacrylat, A2) Methylmethacrylat, B) Dimethylaminoethylmethacrylat, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.17. Molding composition according to claim 11, characterized in that AI) trimethylolpropane trimethacrylate, A2) methyl methacrylate, B) dimethylaminoethyl methacrylate, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
18. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß18. Molding composition according to claim 11, characterized in that
AI) Pentaerythrittetraacrylat, A2 ) Methylmethacrylat, B) Dimethylaminoethylmethacrylat, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.AI) pentaerythritol tetraacrylate, A2) methyl methacrylate, B) dimethylaminoethyl methacrylate, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
19. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß AI) Dipentaerythritpenta-/hexa-acrylat , A2) Methylmethacrylat,19. Molding composition according to claim 11, characterized in that AI) dipentaerythritol penta- / hexa-acrylate, A2) methyl methacrylate,
B) Dimethylaminoethylmethacrylat, C) n-Dodecylmercaptan und D) Azobis (isobutyronitril) ist.B) dimethylaminoethyl methacrylate, C) n-dodecyl mercaptan and D) azobis (isobutyronitrile).
20. Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß (iü) in einer Menge von 0,02 - 1 Teil, vorzugsweise 0,05 - 0,5 Teilen, bezogen auf die Summe (i) + (ii) gerechnet als 100 Teile in der Formmasse enthalten ist.20. Molding composition according to one of the preceding claims, characterized in that (iü) in an amount of 0.02-1 part, preferably 0.05-0.5 part, based on the sum (i) + (ii) calculated as 100 parts are contained in the molding compound.
21. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers oder einer Folie aus einer Formmasse durch21. Process for the production of a shaped body or a film from a molding material
(1) Aufschmelzen und Vermischen der Bestandteile der Formmasse auf einem Extruder bei 150 bis 260 °C(1) Melting and mixing the constituents of the molding composition in an extruder at 150 to 260 ° C
undand
(2) formgebende Verarbeitung der hierdurch resultierenden Formmasse zu dem betreffenden Formkörper oder der betreffenden Folie, dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei eine Formmasse verwendet, welche eine verstärkte oder unverstärkte Polyoxymethylen-Formmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 enthält oder welche aus einer solchen Formmasse besteht.(2) shaping processing of the resulting molding compound to give the molding or film in question, characterized in that a molding composition is used which contains a reinforced or unreinforced polyoxymethylene molding composition according to one of Claims 1 to 20 or which consists of such a molding composition.
22. Verwendung von Copolymerisaten, welche durch Substanzpolymerisation oder Lösungspolymerisation einer Mischung von22. Use of copolymers which by bulk polymerization or solution polymerization of a mixture of
AI) 0,1 - 100 Teilen eines oder mehrerer Vernetzer mit mindestens zwei polymerisierbaren Kohlenstoff-AI) 0.1-100 parts of one or more crosslinkers with at least two polymerizable carbon
Kohlenstoff-DoppelbindungenCarbon double bonds
A2 ) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylate und/oder MethacrylateA2) 0 - 99.9 parts of one or more acrylates and / or methacrylates
B) 0 - 99,9 Teilen eines oder mehrerer Acrylamide und/oder Methacrylamide und/oderB) 0 - 99.9 parts of one or more acrylamides and / or methacrylamides and / or
Dialkylaminoalkylacrylate und/oder DialkylaminoalkylmethacrylateDialkylaminoalkyl acrylates and / or dialkylaminoalkyl methacrylates
C) bezogen auf 100 Teile A) + B) > 0,2 bis 10 Teilen Molekulargewichtsregler undC) based on 100 parts of A) + B)> 0.2 to 10 parts of molecular weight regulator and
D) bezogen auf 100 Teile Ä) + B) bis zu 5 Teilen radikalische Polymerisationsinitiatoren,D) based on 100 parts of Ä) + B) up to 5 parts of free-radical polymerization initiators,
erhältlich ist,is available
wobei sich alle Mengen auf Gewichtsteile (wt/wt) beziehen und AI), A2 ) und B) zusammen 100 Teile ergeben müssen, zur gleichzeitigen Stabilisierung undwhere all amounts relate to parts by weight (wt / wt) and AI), A2) and B) together have to give 100 parts, for simultaneous stabilization and
Nukleierung von Formmassen, welche Polyoxymethylen- Homo- und/oder Copolymerisate enthalten.Nucleation of molding compositions which contain polyoxymethylene homopolymers and / or copolymers.
23. Verwendung nach Anspruch 22 von Copolymerisaten in einer Menge von 0,01 bis 2 Teilen bezogen auf 100 Teile Formmasse, wobei die 100 Teile ohne die zur Nukleierung und thermischen Stabilisierung dienenden Copolymerisate gerechnet sind.23. Use according to claim 22 of copolymers in an amount of 0.01 to 2 parts based on 100 parts of molding material, the 100 parts without the for nucleation and thermal stabilizing copolymers are expected.
24. Formkörper und Halbzeug aus Formmasse gemäß den Ansprüchen 1 bis 20.24. Shaped body and semi-finished product made of molding composition according to claims 1 to 20.
25. Folie aus Formmasse gemäß den Ansprüchen 1 bis 20. 25. Film made of molding composition according to claims 1 to 20.
PCT/EP1999/007955 1998-10-30 1999-10-20 Polyoxymethylene molding materials with improved thermostability, nucleation tendency and discoloration resistance WO2000026299A1 (en)

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