Polymerblends aus funktionalisierten Kohlenmonoxidcopolymeren und Polyamiden
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Polymerblends, enthaltend
A) 1-99 Gew. -% an funktionalisiertem Kohlenmonoxidcopolymer,
B) 1-99 Gew. -% an Polyamid,
C) 0-98 Gew.-% an nichtfunktionalisiertem Kohlenmonoxidcopolymer,
D) 0-40 Gew.-% eines Kautschuks,
E) 0-60 Gew. -% an Füll- oder Verstärkungsstoffen und
F) 0-20 Gew. -% an weiteren Zusatzstoffen.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der genannten Polymerblends sowie deren Verwendung für die Herstellung von Fasern, Folien und Formkörpern. Außerdem betrifft die Erfindung Fasern, Folien und Formkörper aus den erfindungsgemäßen Polymerblends als wesentliche Komponente.
Kohlenmonoxidcopolymere, insbesondere solche mit streng alternierender Abfolge von Polymerbausteinen, die auf die Monomereinhei- ten Kohlenmonoxid und α-Olefin zurückgehen, zeichnen sich durch hohe Schmelzpunkte, gute Chemikalienbeständigkeit und vorteilhafte mechanische Eigenschaften aus und sind demgemäß als technische Kunststoffe für vielfältige Anwendungen von Interesse. Formmassen aus Kohlenmonoxidcopolymeren weisen allerdings Schwächen hinsichtlich häufig geforderter Materialeigenschaften wie Stei- figkeit und Festigkeit auf. Zur Optimierung der Materialeigenschaften von Polymerformmassen versucht man deshalb, Mischungen aus unterschiedlichen Polymeren herzustellen, die sich in ihrem Eigenschaftsprofil ergänzen. Nicht selten gehen aber bei der Ver- mengung von Polymeren deren charakteristische Eigenschaften teilweise oder vollständig verloren oder die Herstellung der Polymer - mischungen scheitert bereits an der Unverträglichkeit der Poly- merkomponenten. Beispielsweise hat es nicht an Versuchen gefehlt, geeignete Blends aus Kohlenmonoxidcopolymeren und Polyamiden zu erhalten.
Gemäß GB-A 2 291 062 bewirkt ein Zusatz an Kohlenmonoxidcopolymeren im Bereich von 15 bis 20 Gew. -% zu Polyamid 6 eine Verbesserung der Zähigkeit bei Raumtemperatur (bestimmt nach Izod) . Allerdings sind gleichzeitig Einbußen bei der Steifigkeit, der 5 Reißdehnung und insbesondere der Streckspannung in Kauf zu nehmen. Des weiteren werden Polyamide wie Nylon 6,6 oder Nylon 4,6 wegen mangelnder Eignung ausdrücklich von der Offenbarung ausgeschlossen.
10 Der Patentschrift US 5,043,389 sind Mischungen aus linearen, alternierenden Kohlenmonoxidcopolymeren und kristallinen oder semi - kristallinen Polyamiden zu entnehmen, die sich durch gute Zähigkeit und Festigkeit auszeichnen. Die gewünschten Resultate werden aber nur bei geringen Zusätzen an Polyamid im Bereich von 1 bis
15 20 Gew. -% zur Matrix an Kohlenmonoxidcopolymer erzielt, wenn gleichzeitig ein Copolymer aus Methacrylsäure und α-Olefinen zugegen ist. Allerdings sind selbst unter den genannten Bedingungen die Komponenten Polyamid und Kohlenmonoxidcopolymer nicht wirklich miteinander mischbar, sondern anstelle eines homogenen
20 Blends liegen diskrete Polyamidpartikel in der Polymatrix vor. Aufgrund von Verarbeitungsproblemen sind Mischungen mit Polyamidanteilen größer 30 Gew. -% nicht mehr zugänglich.
Wie in der US 5,043,389 wird auch in der Patentschrift
25 US 5,175,210 festgestellt, daß bei der Herstellung von Mischungen enthaltend Polyamide und Kohlenmonoxidcopolymere abgestimmte Verfahrensbedingungen zu beachten sind, um akzeptable Blends zu erhalten, die weiterverarbeitbar sind, ohne daß dabei z.B. Delami- nierung auftritt. In den Polymermischungen nach US 5,175,210 bil-
30 det das Kohlenmonoxidcopolymer das Matrixmaterial, das neben dem Polyamid stets auch als weitere Mindermengenkomponente ein partiell hydriertes Blockcopolymer aus beispielsweise Polystyrol- und Polybutadienblöcken, das mit Maleinsäureeinheiten gepfropft ist, aufweist.
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Gemäß EP-A 0 457 374 läßt sich schlagzähmodifiziertes Polyamid in eine Kohlenmonoxidcopolymermatrix einarbeiten, wobei jedoch eine Mischung mit einer sehr komplexen Morphologie erhalten wird, welche über mindestens sechs unterschiedliche Phasen verfügt. Zur 0 Zähmodifizierung des Polyamids werden ein Pfropfkautschuk sowie ein mit Carbonsäureeinheiten funktionalisiertes Copolymer aus Ethen und Alkylacrylaten, des weiteren gegebenenfalls ein Terpo- lymer aus Styrol-, Acrylnitril und Maleinsäureanhydrideinheiten eingesetzt. Die erhaltenen Polymermischungen zeichnen sich durch 5 gute Steifigkeitswerte und eine geringe Kerbempfindlichkeit aus.
Durch Beimengung von Polyamiden zu Kohlenmonoxidcopolymeren wird gemäß EP-A 0 339 745 versucht, deren Zähigkeit und Dehnbarkeit zu verbessern. Allerdings war es nicht möglich, akzeptable Werte mit Polyamidanteilen größer 20 Gew. -% herbeizuführen.
Es wäre wünschenswert, auf Mischungen aus Polyamiden und Kohlenmonoxidcopolymeren zurückgreifen zu können, in denen die vorteilhaften Eigenschaften beider Einzelkomponenten uneingeschränkt zur Geltung kommen und die nicht die genannten Nachteile aufweisen.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Mischungen aus Polyamiden und Kohlenmonoxidcopolymeren zur Verfügung zu stellen, die sich über einen sehr weiten Mischungsbereich durch sehr gute Schlagzähigkeits- und Reißdehnungswerte auszeich- nen, ohne Einbußen bei der Steifigkeit hinnehmen zu müssen.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Polymerblends gefunden. Des weiteren wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Blends sowie deren Verwendung für die Herstellung von Fasern, Folien und Formkörpern gefunden. Außerdem wurden Fasern, Folien und Formkörper enthaltend die vorhergehend genannten Polymerblends als wesentlichen Bestandteil gefunden.
Bevorzugte Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Polymerblends sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Als Komponente A) enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen 1 bis 99, bevorzugt 1 bis 30 und insbesondere 2 bis 20 Gew.-% eines funktionalisierten Kohlenmonoxidcopolymeren. Unter funktional! - sierte Kohlenmonoxidcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung fallen beispielsweise Copolymere aus Kohlenmonoxid und mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, deren Polymerkette kovalent mit einer oder mehreren organischen Resten, die mindestens eine funktionelle Gruppe aufweisen, verknüpft ist. Be- sonders geeignet sind z.B. funktionalisierte Kohlenmonoxidcopolymere, die durch Umsetzung von Kohlenmonoxidcopolymeren mit organischen Verbindungen, die über eine C-C-Doppel- oder Dreifachbindung oder ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom und darüber hinaus über mindestens eine funktionelle Gruppe verfügen, in der Kohlenmonoxidcopolymerschmelze erhalten werden. Bevorzugt werden C-C-Doppel- oder Dreifachbindungen enthaltende organische Verbindungen eingesetzt.
Als zu funktionalisierende Kohlenmonoxidcopolymere sind sowohl statistische Copolymere, wie in der Patentschrift US 2,495,286 beschrieben, als auch insbesondere lineare, alternierende Copolymere geeignet. Besonders geeignet sind lineare, alternierende
Kohlenmonoxidcopolymere mit einem thermoplastischen Eigenschafts- profil. Diese Kohlenmonoxidcopolymere verfügen im allgemeinen über ein Molekulargewicht Mw größer 30 000, bevorzugt größer 50 000 und besonders bevorzugt größer 80 000 g/mol.
Bevorzugt wird auf lineare, alternierende Kohlenmonoxidcopolymere zurückgegriffen, die auf Kohlenmonoxid und olefinisch ungesättigte aliphatische oder vinylaromatische Verbindungen mit 2 bis 18 (für aromatische Verbindungen 8 bis 18) , vorzugsweise 2 bis 12 (für aromatische Verbindungen 8 bis 12) und insbesondere 2 bis 8 (bei aromatischen Verbindungen 8) Kohlenstoffatomen zurückgehen. Der Schmelzpunkt dieser Substanzklasse liegt üblicherweise im Bereich von 100 bis 260°C, bevorzugt von 180 bis 240°C, die Glasübergangstemperatur Tg im Bereich von -60 bis 80, bevorzugt von -20 bis 40°C.
Als Olefine für die Herstellung binärer linearer, alternierender Kohlenmonoxidcopolymere werden bevorzugt C - bis Cιo-Alk-1-ene wie Ethen, Propen, But-l-en, Pent-1-en, Hex-l-en, Norbornen, Vinyl - norbornen, Hept-1-en, Oct-l-en oder Styrol, besonders bevorzugt Ethen oder Propen und insbesondere Ethen eingesetzt. Für die Herstellung ternärer oder höherer Kohlenmonoxidcopolymere kann auf beliebige Mischungen der vorgenannten olefinischen Monomere zurückgegriffen werden, wobei Ethen als Hauptcomonomerkomponente bevorzugt ist. Geeignet als Terpolymere sind beispielsweise Koh- lenmonoxid/Ethen/Propen- oder Kohlenmonoxid/Ethen/But-l-en-Copolymere mit einem Ethenanteil von 60 bis 99,9, bevorzugt 70 bis 99 und besonders bevorzugt von 80 bis 98 mol-%, bezogen auf die olefinischen Komponenten im Kohlenmonoxidcopolymer. Selbstverständ- lieh kann z.B. auch auf ternäre Copolymere aus Kohlenmonoxid, Propen und Oct-l-en oder aus Kohlenmonoxid, But-l-en und Styrol zurückgegriffen werden.
Die linearen, alternierenden Kohlenmonoxidcopolymere werden über- gangsmetallkatalysiert aus Kohlenmonoxid und den genannten Olefi - nen erhalten. Es kann dabei auf in der DE-A 19 610 385 und in der deutschen Patentanmeldung Az . 19 649 072 beschriebene Verfahren zurückgegriffen werden. Diese Herstellungsverfahren werden hiermit ausdrücklich in die vorliegende Offenbarung mit aufgenommen. Weitere Verfahren zur Herstellung von linearen, alternierenden Kohlenmonoxidcopolymeren, wie in der EP-A 0 485 035 oder EP-A 0 702 045 offenbart, können natürlich ebenfalls eingesetzt werden.
Für die Herstellung von Kohlenmonoxidcopolymeren, enthaltend vinylaromatische Monomereinheiten, werden im allgemeinen Übergangs - metallkomplexe mit Stickstoffliganden wie 2, 2' -Bipyridine oder
Bisoxazoline, oder mit Phosphino (dihydrooxazol) liganden verwendet. Derartige Herstellungsverfahren finden sich bei Sperle et al., Helv. Chim. Act., 1996, 79, S. 1387, bei Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc, 1994, 116, S. 3641 sowie in der EP-A 0 345 847 beschrieben.
Die übergangsmetallkatalysierte Herstellung der Kohlenmonoxidcopolymeren erfolgt geeigneterweise in Gegenwart definierter Palladium (II) -Komplexe, welche mit mindestens einem bidentaten Ligan- densystem, das als koordinierende Atome Phosphor oder Stickstoff enthält, chelatisiert sind und welche als Gegenionen über nicht - oder schlecht -koordinierende Anionen verfügen.
Als definierte Übergangsmetallkomplexe, d.h. als Metallkomplexe, die vor der Zugabe zum Polymerisationsgemisch separat hergestellt werden und in aufgereinigter Form vorliegen, sind insbesondere geeignet [1, 3 -Bis (diphenyl)phosphinopropan] palladium (II) acetat , [1,3-Bis(di- (2 -methoxyphenyl) )phosphinopropan] palladium (II) acetat, [Bis (diphenylphosphinomethyl) phenylamin] palladium (II) acetat und [Bis (diphenylphosphinomethyl) -2, 4-difluorphenylamin] palla- dium(II) acetat.
Die Kohlenmonoxidcopolymerisation erfolgt im allgemeinen bei Drücken im Bereich von 20 bis 200, bevorzugt von 50 bis 150 bar und bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 150, bevorzugt von 20 bis 120°C. Die Copolymerisation kann in Suspension, Lösung oder auch in der Gasphase durchgeführt werden. Kohlenmonoxidterpoly- mere lassen sich besonders vorteilhaft in einem niedermolekularen Lösungsmittel, z.B. Methanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dichlorme- than oder in einer beliebigen Mischung der genannten
Verbindungen, in Gegenwart von Broensted- Säuren mit pKa-Werten kleiner 6, z.B. para-Toluolsulfonsäure oder Trifluoressigsäure, herstellen.
Unter Kohlenmonoxidcopolymeren, die bei der Herstellung funktio- nalisierter Kohlenmonoxidcopolymere A) zum Einsatz kommen, sind auch solche Copolymerisate zu verstehen, die durch Zugabe eines oder mehrerer Stabilisatoren gegen thermisch-, oxidativ- oder lichtinduzierte Abbau- oder Vernetzungsreaktionen geschützt sind.
Als Antioxidantien sind z.B. mit sterisch anspruchsvollen Alkyl- gruppen substituierte Phenole wie 2, 6 -Di - tert-butyl-4-methylphe- nol, 2-tert-Butyl-4-methylphenol, 2, 6-Di - tert-butyl-4 -isobutyl- phenol oder 2 , 6 -Di-nonyl-4-methylphenol oder deren Mischungen geeignet. Des weiteren kommen Hydrochinon und alkylierte Hydro- chinone, z.B. 2, 6-Di - tert-butyl-4-methoxyphenol, Ascorbinsäure oder Tocopherol in Betracht. Ebenfalls können als geeignete Anti-
oxidantien die Ester oder Amide von ß- (3 , 5 -Di- tert-butyl -4 -hydro- xyphenyl) -propionsäure, ß- (3 , 5 -Dicyclohexyl-4 -hydroxyphenyl) -pro- pionsäure, 3 , 5 -Di- tert-butyl-4 -hydroxyphenylessigsäure oder ß- (5- tert -Butyl -4 -hydroxy-3 -methylphenyl) -propionsäure mit zum Beispiel Methanol, Ethanol, Octadecanol, Ethylenglykol oder
1, 9-Nonandiol bzw. Hexamethylendiamin oder Trimethylendiamin eingesetzt werden. Exemplarisch seien (Octadecyl-3- (3 , 5 -di- tert-butyl-4 -hydroxyphenyl) propionat (Irganox® 1076, Ciba Spezialitätenchemie) und Pentaerithrityl- tetrakis- (3- (3 , 5-di- tert-butyl -4 -hy- droxyphenyl) propionat) (Irganox® 1010, Ciba Spezialitätenchemie) genannt. Außerdem sind auch mit sterisch anspruchsvollen vicina- len 2,6- bzw. 2 , 5-Alkylgruppen substituierte Piperidin- bzw. Pyr- rolidinderivate wie N,N-Bis- (2, 2, 6, 6- tetramethyl-piperi - din-4 -yl) -hexamethylendiamin, Bis- (2,2,6,6) - tetramethylpiperi- din-4-yl) -sebacat, N-N-Bis- (2,2,6,6- tetramethyl-piperidin- 4 -on oder N,N-Bis-2, 2, 6, 6- tetramethylpiperidin-4 -ol geeignet.
Weiterhin geeignet sind chelatisierend wirkende Metalldesaktiv - toren. Neben organischen Verbindungen mit einer 1, 3-Diketonein- heit wie Stearoylbenzoylmethan oder Dibenzoylmethan und
Verbindungen des Hydrazins, z.B. N-Salicylal-N' -salicyloylhydra- zin, N,N' -Bis (salicyloyl) -hydrazin oder insbesondere N,N'- Bis- (3 - (3 , 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl) -hydrazin, sind dieses u.a. Hydrazidverbindungen wie Isophthalsäuredihydra- zid, Sebacinsäure-bis-phenylhydrazid, N, N' -Diacetyl-adipinsäure- dihydrazid, N,N' -Bis-salicyloyl-oxalsäure-dihydrazid und N,N' - Bis - salicycloyl - thiopropionsäure-dihydrazid, sowie Bisphosphan- , Hydrazon- und Bishydrazonderivate. Des weiteren kommen als Stabilisatorverbindungen Carbonsäureamide wie Oxalsäureamide, beispielsweise 4 , 4' -Di-octyloxy-oxanilid, 2 , 2 ' -Diethoxy-oxanilid, 2,2' -Di-octyloxy-5, 5' -di- tert-butyl-oxanilid, 2,2' -Di-dodecy- loxy-5, 5 ' -di -tert-butyl-oxanilid, 2-Ethoxy-2 ' -ethyl-oxanilid, N,N' -Bis (3 -dimethylaminopropyl) -oxalamid, 2-Ethoxy-5 -tert-butyl -2 ' -ethyloxanilid und dessen Gemisch mit 2-Ethoxy-2 -ethyl- 5, 4 -di -tert-butyl-oxanilid, Gemische von o- und p-Methoxy- sowie von o- und p-Ethoxy-di-substituierten Oxaniliden sowie N,N'-Di- phenyloxalsäurediamid oder Triazolderivate wie 3 -Salicyloyl - amino- 1, 2, 4 - triazol in Frage. Unter den genannten Metalldesakti- vatoren sind die Hydrazin-, Oxalsäurediamid- und 1, 3-Diketonderi - vate bevorzugt. Besonders geeignet sind N,N' -Bis- (3 - (3, 5-di-tert- buty1-4-hydroxyphenyl) propionyl) -hydrazin und 2, 2' -Oxalyldiami - dodi- (ethyl-3- (3 , 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionat . Die vorgenannten Verbindungen können auch in Form beliebiger Mischungen eingesetzt werden. Die Herstellung der genannten Me- talldesaktivatoren ist dem Fachmann im allgemeinen bekannt und stellt in den meisten Fällen Lehrbuchwissen dar. Darüber hinaus können diese Verbindungen kommerziell erworben werden. Zum Bei-
spiel sind N,N' -Bis- (3- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) - propionyl) -hydrazin und 2, 2 ' -Oxalyldiamidodi- (ethyl-3- (3 , 5-di- tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionat unter den Namen Irganox® 1024 MD (Ciba Spezialitätenchemie) bzw. Naugard® XL-1 (üniroyal) erhältlich.
Als UV-Absorber oder Lichtschutzmittel kann auf 2 -Hydroxybenzo- phenone, wie 2 -Hydroxy- -methoxybenzophenon, 2 - (2' -Hydroxyphe- nyDbenzotriazole, wie 2- (2' -Hydroxy-5' -methylphenyl) -benzotria- zol, oder sterisch gehinderte Amine, wie 4 -Morpholino-2, 6-di- chlor-l, 3, 5- triazin, zurückgegriffen werden. Außerdem sind 2- (2' -Hydroxyphenyl) -1,3, 5- triazine als Lichtschutzmittel geeignet.
Des weiteren können zur Stabilisierung gegen Abbau- und Vernetzungsreaktionen auch Lactonverbindungen vom Typ der Benzofu- ran-2-one, z.B. solche gemäß den nachfolgenden Formeln I bis III eingesetzt werden:
CH3 CH3
(I) (II)
(III)
Bevorzugt werden Benzofuran-2-one in Form einer Mischung der Verbindungen I und II als Stabilisatorzusatz verwendet. Grundsätzlich sind als Lactonverbindungen solche geeignet, die unter die Formel IV fallen
in der die Substituenten die folgende Bedeutung haben:
R1 unsubstituiertes oder mit Cι~ bis Cι0-Alkyl, insbesondere CT.- bis C6 -Alkyl, Cι~ bis Cirj-Alkoxy, ins¬ besondere Ci- bis C6-Alkoxy, C6- bis Cι -Aryl, mit funk- tionellen Gruppen auf der Basis der Elemente der Grup- pen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems der Elemente substituiertes C6- bis Cχ -Aryl, Hydroxy, Halogen, Amino, Cι~ bis Cχo-Alkylamino, insbesondere Ci- bis C -Alkylamino, Phenylamino oder Di- (Cι~ bis Cιo~ alkyl) amino, insbesondere Di-(Cι- bis C -alkyl) amino, substituiertes Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl,
5,6,7,8-Tetrahydro-2-naphthyl, 5,6,7, 8 -Tetra - hydro-1 -naphthyl, Thienyl, Benzo [b] thienyl, Naphthol [2,3 -b] thienyl , Thianthrenyl , Dibenzofuryl , Chromenyl, Xanthenyl, Phenoxathiinyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl,
Pyridazinyl, Indolizinyl, Isoindolyl, Indolyl, Indazolyl, Purinyl, Chinolizinyl, Isochinolyl, Chino- lyl, Phthalazinyl, Naphthyridinyl, Chinoxalinyl , China - zolinyl, Cinnolinyl, Pteridinyl, Carbozolyl, ß-Carboli- nyl, Phenanthridinyl, Acridinyl, Perimidinyl, Phenan- throlinyl, Phenazinyl, Isothiazolyl, Phenothiazinyl, Isoxazolyl, Furazanyl, Bisphenyl, Terphenyl, Fluorenyl oder Phenoxazinyl darstellt,
R2 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, Chlor, Hydroxy,
Cι-C 5-Alkyl, C7-C9-Phenylalkyl, unsubstituiertes oder durch Ci-Cio -Alkyl, insbesondere C]_- bis C -Alkyl substituiertes Phenyl, unsubstituiertes oder durch Ci'Cirj- Alkyl, insbesondere Ci- bis C -Alkyl, substituiertes C5-C6-Cycloalkyl, Cι-Cι8-Alkoxy, Cι-Cι8-Alkylthio,
Cι-C -Alkylamino, Di- (Cχ-C4- alkyl) amino, Ci - C 5 -Alkanoyloxy, Ci - C25 -Alkanoylamino ,
C3-C 5-Alkenoyloxy, durch Sauerstoff, Schwefel oder >N-R" (R" = Ci- bis C6-Alkyl oder C6- bis Cι0-Aryl) unterbrochenes C3-C25-Alkanoyloxy, C6-C9-Cycloalkyl- carbonyloxy, Benzoyloxy oder durch Cι-Cι -Alkyl substi- tuiertes Benzoyloxy darstellen, oder ferner die Reste
R2 und R3 oder die Reste R3 und R4 und R5 zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen Benzolring bilden, R4 zusätzlich (CH )q'-COR' oder -(CH2)qOH darstellt, wobei q' für 0, 1 oder 2 steht, R' für OH, OM, mit M = Alkali- oder Erdalkalimetall,
Cι-Cχ8-Alkoxy oder N(R1) steht und q für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
R6 Wasserstoff oder unsubstituiertes oder mit funktionel- len Gruppen auf Basis der Elemente der Gruppen IVA, VA,
VIA oder VIIA des Periodensystems der Elemente substituiertes Ci- bis Cio-Alkyl, C3- bis Cirj-Cycloalkyl, C6- bis Cι4-Aryl.
Bevorzugt sind Verbindungen (IV) , in denen der Rest R1 Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl, oder ein- oder mehrfach mit C_.- bis C6-Alkylgruppen substituiertes Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl darstellt. Besonders bevorzugt als Rest R1 ist in ortho- und meta- oder in meta- und para-Stellung mit Methyl, Ethyl, i- Propyl oder tert-Butyl, vorzugsweise Methyl, substituiertes
Phenyl. In bevorzugten Verbindungen (IV) bedeuten darüber hinaus die Reste R2 und R4 i-Propyl, tert-Butyl oder Cyclohexyl, insbesondere tert-Butyl, und die Reste R3, R5 und R6 Wasserstoff oder Methyl, insbesondere Wasserstoff. Bevorzugt ist ebenfalls 3- [4- (2 -Acetoxyethoxy) phenyl] -5, 7-di- tert-butyl-benzofuran-2 -on. Es können auch beliebige Mischungen aus den beschriebenen Lacton- verbindungen eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Mischungen aus Verbindungen der Formel (IV), in denen R1 3,4-Di- methylphenyl, R2 und R4 tert-Butyl und R3, R5, R6 Wasserstoff be- deuten, und Verbindungen der Formel (IV), in denen R1 2,3-Di-me- thylphenyl, R2 und R4 tert-Butyl und R3, R5, R6 Wasserstoff bedeuten.
Verbindungen vom Typ der Benzofuran-2-one, wie vorgehend be- schrieben, sind dem Fachmann bekannt und können beispielsweise nach den Vorschriften gemäß US 4,325,863, US 5,175,312, US 5,488,117 oder US 5,516,920 erhalten werden. Eine Isomerenmischung aus 3 - (2, 3-Di-methyl-phenyl) - und 3 - (3, 4 -di-methyl-phenyl) -5, 7 -di- tert-butyl-benzofuran-2-on ((II) bzw. (I)) ist z.B. unter der Bezeichnung HP 136 (Ciba Spezialitätenchemie) im Handel zu erwerben.
Des weiteren können zur Stabilisierung, insbesondere zur Schmelzestabilisierung der Kohlenmonoxidcopolymere, auch anorganische Verbindungen wie Phosphate, Carbonate oder Sulfate von insbesondere Alkali- oder Erdalkalimetallen, vorzugsweise Erdalkalimetal - len zugegeben werden. Besonders geeignet unter den anorganischen Zusatzstoffen sind Erdalkaliphosphate und -hydroxyphosphate. Bevorzugt werden Calciumphosphat (Ca3(P04)2) und natürliches oder synthetisches Hydroxyapatit (Caio (P04) 6 (OH) ) eingesetzt. Besonders bevorzugt ist Calciumphosphat.
Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen der genannten Stabilisatorverbindungen zum Einsatz kommen.
Bevorzugt gibt man Calciumphosphat in Kombination mit phenoli- sehen Antioxidantien wie Irganox® 1076 oder Irganox® 1010 (beides Produkte der Ciba Spezialitätenchemie) oder mit Benzofuran-2-onen zum Kohlenmonoxidcopolymer. Besonders bevorzugt sind Stabilisa - torsysteme auf der Basis von Calciumphosphat, Benzofuran-2 -onen und Metalldesaktivatoren, z.B. N,N' -Bis- (3 - (3, 5 -di- tert-bu- tyl- 4 -hydroxyphenyl) propionyl) -hydrazin, oder auf der Basis von Calciumphosphat, Metalldesaktivator und phenolischem Antioxidans.
Die genannten Stabilisatorverbindungen werden geeigneterweise vor dem Aufschmelzen des Kohlenmonoxidcopolymeren mit diesem ver- mengt.
Im allgemeinen haben sich Gesamtstabilisatormengen im Bereich von 0,0005 bis 10,0, bevorzugt von 0,0005 bis 5,0 und besonders bevorzugt von 0,001 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Menge an Kohlenmonoxidcopolymer, als ausreichend erwiesen. Die Einzelstabilisatorkomponenten liegen in den Kohlenmonoxidcopolymeren im allgemeinen in Mengen von 0,0001 bis 2,0 Gew.-% vor.
Zur Funktionalisierung der linearen, alternierenden Kohlenmon- oxidcopolymere werden im allgemeinen organische Verbindungen eingesetzt, die über eine C-C-Doppel- oder Dreifachbindung oder ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom und darüber hinaus über mindestens eine funktionelle Gruppe, bevorzugt über eine reaktive funktionelle Gruppe verfügen. Die Doppel- oder Dreifach- bindung kann sich in endständiger Position von linearen oder verzweigten aliphatischen oder substituierten aromatischen organischen Verbindungen befinden. Des weiteren sind auch organische Verbindungen mit interner Doppel- oder Dreifachbindung geeignet. Die funktionalisierten Kohlenmonoxidcopolymere A) werden bevor - zugt durch Umsetzung von Kohlenmonoxidcopolymeren in der Kohlenmonoxidcopolymerschmelze mit den genannten organischen Verbindungen, die bevorzugt über reaktive funktionelle Gruppen wie die
Carbonyl-, Carbonsäure-, Carboxylat-, Carbonsäureanhydrid-, Car- bonsäureamid- , Carbonsäureimid- , Carbonsäureester-, Amino-, Hy- droxyl-, Epoxi - , Oxazolin- , Urethan-, Harnstoff-, Lactam- oder Halogenbenzylgruppe verfügen, erhalten.
Typische geeignete, mit reaktiven Gruppen versehene ungesättigte organische Verbindungen sind beispielsweise Maleinsäure, Methyl - maleinsäure, Itaconsäure, Tetrahydrophthalsäure, deren Anhydride und Imide, Vinyloxazolin, Isopropenyloxazolin, Fumarsäure, die Mono- und Diester dieser Säuren, z.B. von Cι-Cι8-Alkanolen, die Mono- oder Diamide dieser Säuren wie N-Phenylmaleinimid oder Ma- leinsäurehydrazid sowie Acrylsäure, Methacrylsäure, Glyci- dyl (meth) acrylat, Ci- bis Cι8- (Meth) acrylate wie Methyl (meth) acry- lat, n-Butyl (meth) acrylat oder Stearyl (meth) acrylat, des weiteren endständige C6- bis C rj-Alk- 1-ine mit reaktiven Gruppen wie Hydro - xyl, Carbonsäure, Oxazolin oder Epoxy, also zum Beispiel Oct-7-in-ol oder Dodec- 11- in- 1 -carbonsäure.
Bevorzugt werden (Meth) acrylsäure, Glycidyl (meth) acrylat, insbe- sondere Glycidylacrylat, α, ß-ungesättigte Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydride sowie Mono- oder Diester der nachstehenden allgemeinen Struktur V und VI verwendet:
wobei
R7, R8, R9 und R10 unabhängig voneinander Wasserstoff sowie Ci-Ciβ -Alkyl -Gruppen wie Methyl, Ethyl, Propyl , Butyl, Pentyl oder Octyl in linearer oder verzweigtkettiger Form oder C6- bis
Cι4-Aryl wie Phenyl oder Naphthyl, gegebenenfalls auch mit Alkyl - oder Arylresten substituiert, sein können.
Besonders geeignet sind Acrylsäure, Maleinsäureanhydrid, Glyci- dylacrylat, Fumarsäure und Itaconsäure sowie beliebige Mischungen dieser Verbindungen.
Die Umsetzung von Kohlenmonoxidcopolymeren und organischen Verbindungen, die über eine C-C-Doppel- oder Dreifachbindung oder ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom und über mindestens eine funktionelle Gruppe verfügen, in der Schmelze zur Kom- ponente A) kann auch in Gegenwart eines gängigen Radikalstarters vorgenommen werden. In Abhängigkeit vom Kohlenmonoxidcopolymer werden die Umsetzungen in der Regel bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 290°C durchgeführt.
Die Reaktionsteilnehmer können in der Schmelze in einem kontinuierlich oder absatzweise arbeitenden Mischaggregat, z.B. einem Ein- oder Zweiwellenextruder, zur Reaktion gebracht werden.
Bevorzugt sind funktionalisierte Kohlenmonoxidcopolymere A) , die durch Umsetzung von 60 bis 99,99, bevorzugt 70 bis 99,9 und besonders bevorzugt von 80 bis 99,5 Gew. -% des unmodifizierten, gegebenenfalls stabilisierten Kohlenmonoxidcopolymeren mit 0,01 bis 40, bevorzugt 0,1 bis 30 und besonders bevorzugt von 0,5 bis 20 Gew.-% an genannter reaktiver organischer Verbindung erhalten werden.
Als Radikalstarter können die in der Fachliteratur beschriebenen Verbindungen Verwendung finden (z.B. J.K. Kochi, "Free Radicals", J. Wiley, New York, 1973) .
Als besonders günstige Radikalstarter seien genannt:
Di- (2,4 -dichlorbenzoyDperoxid, tert . -Butylperoxid,
Di - (3, 5, 5, 5- trimethylhexanoDperoxid, Dilauroylperoxid, Dideca- noylperoxid, Dipropionylperoxid, Dibenzoylperoxid, tert. -Butylpe - roxy-2 -ethylhexoat , tert. -Butylperoxydiethylacetat, tert . -Butyl- peroxyisobutyrat, 1, 1 -Di -tert. -butylperoxy-3 ,3,5 - trimethylcyclo- hexan, tert . -Butylperoxyisopropylcarbonat, tert . -Butylper- oxy-3, 3, 5- trimethylhexoat, tert. -Butylperacetat, tert. -Butylper- benzoat, 4, 4-Di- tert. -butylperoxyvaleriansäure-butylester,
2, 2 -Di -tert. -butylperoxybutan, Dicumylperoxid, tert. -Butylcumyl- peroxid, 1, 3 -Di (ter . -butylperoxyisopropyDbenzol und Di - tert. - butylperoxid.
Genannt seien ebenfalls organische Hydroperoxide wie Di-isopro- pylbenzolmonohydroperoxid, Cumolhydroperoxid, tert . -Butylhydro- peroxid, p-Menthylhydroperoxid und Pinanhydroperoxid, organische Diazoverbindungen wie Azoisobutyronitril oder 2, 2 ' -Azobis [N- (iso- propyl) -2-methylpropionamid] sowie hochverzweigte Alkane. Bei- spiele für die letzteren sind 2, 3-Dimethyl -2 , 3 -diphenylbutan, 3, 4-Dimethyl-3, 4 -diphenylhexan und 2, 2 , 3 , 3 -Tetraphenylbutan; sie
eignen sich wegen ihrer Zerfallseigenschaften besonders für die Modifizierung in der Schmelze.
Der Anteil an Radikalstarter liegt in der Regel im Bereich von 0,1 bis 4, bevorzugt unterhalb von 2,0 Gew. -%, bezogen auf die Menge an eingesetztem Kohlenmonoxidcopolymer und reaktiver Verbindung .
Der Anteil an kovalent nach dem beschriebenen Verfahren an das lineare, alternierende Kohlenmonoxidcopolymer angeknüpften Resten, enthaltend eine funktionelle Gruppe, kann durch bekannte Methoden der organischen Analytik wie Titration, IR-, UV-, NMR- und Elektronenspektroskopie bestimmt werden. Dieser Anteil liegt üblicherweise im Bereich von 0,01 bis 20, bevorzugt von 0,01 bis 10 und insbesondere von 0,05 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente A) .
Die Reaktionskomponenten Kohlenmonoxidcopolymer, gegebenenfalls stabilisiert, reaktive organische Verbindung sowie gegebenenfalls Radikalstarter können bereits vor Überführung in die Schmelze miteinander vermengt werden. Ebenso ist es möglich, die reaktive Verbindung sowie gegebenenfalls den Radikalstarter zum aufgeschmolzenen Kohlenmonoxidcopolymer zu geben, wobei die Reihenfolge der Zugabe der genannten Komponenten im allgemeinen nicht entscheidend ist.
Als Reaktionszeiten für die Funktionalisierung reichen üblicherweise 0,1 bis 180 min. Im allgemeinen läßt sich aber bereits mit Reaktionszeiten von 0,1 bis 60 min eine ausreichende Funktionali - sierung erzielen.
Zum Aufschmelzen des unfunktionalisierten linearen, alternierenden Kohlenmonoxidcopolymeren können alle zur Aufbereitung von Polymerschmelzen geeigneten Aggregate verwendet werden. Vorzugs - weise wird das Kohlenmonoxidcopolymer in einem Kneter oder einem Extruder aufgeschmolzen.
Wird das beschriebene Verfahren in einem Extruder durchgeführt, kann das funktionalisierte Kohlenmonoxidcopolymer unmittelbar in Form eines Granulats erhalten werden, das im allgemeinen nur noch einem Trocknungsschritt zu unterziehen ist. Weitere Aufarbei- tungs- oder Aufreinigungsschritte sind üblicherweise nicht erforderlich.
Als Komponente B) enthalten die erfindungsgemäßen Polymerblends 1 bis 99, bevorzugt 8 bis 94 und insbesondere 20 bis 85 Gew. -% an Polyamiden.
Die Polyamide der erfindungsgemäßen Formmassen weisen im allgemeinen eine Viskositätszahl von 90 bis 500, vorzugsweise 110 bis 350 und insbesondere 110 bis 240 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 gew. -%- igen Lösung in 96 gew.-%-iger Schwefelsäure bei 25°C gemäß ISO 307.
Geeignete Polyamide können als halbkristalline oder amorphe Harze mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert) von mindestens 5.000, wie z.B. in den amerikanischen Patentschriften 2 071 250, 2 071 251, 2 130 523, 2 130 948, 2 241 322, 2 312 966, 2 512 606 und 3 393 210 beschrieben, vorliegen.
Beispiele hierfür sind Polyamide, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten, wie Polycaprolactam, Polycapryllactam und Polylaurinlactam sowie Polyamide, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden.
Polyamide B) können z.B. durch Kondensation äquimolarer Mengen einer gesättigten oder einer aromatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen mit einem gesättigten oder aromatischen Dia- min, welches bis 16 Kohlenstoffatome aufweist, oder durch Kondensation von ω-Aminocarbonsäuren bzw. Polyaddition von entsprechenden Lactamen hergestellt werden.
Besonders geeignet unter den Polyamiden sind aliphatische (Co)po- lyamide.
Als Dicarbonsäuren von aliphatischen Polyamiden sind insbesondere Alkandicarbonsäuren mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen geeignet. Hier seien nur Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecandisäure als in Frage kommende Säuren genannt .
Als Diamine von aliphatischen Polyamiden eignen sich bevorzugt Alkandiamine mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffato- men, z.B. 1, 4 -Butandiamin, 1 , 5-Pentandiamin oder Piperazin, sowie als cyclische Diamine beispielsweise Di- (4-aminocyclohexyl) -me- than oder 2 , 2-Di- (4-aminocyclohexyl) -propan.
Als polyamidbildende Monomere für alihatische Polyamide kommen selbstverständlich auch Aminocarbonsäuren bzw. die entsprechenden
Lactame mit z.B. 7 bis 13 Kohlenstoffatomen in Betracht. Geeig-
nete Monomere dieses Typs sind beispielsweise Caprolactam, Ca- pryllactam, Önathlactam, ω-Aminoundecansäure oder Laurinlactam.
Beispiele für bevorzugte aliphatische Polyamide sind Polyhexame- thylenadipinsäureamid (Nylon 66) , Polyhexamethylenazelainsäure- amid (Nylon 69), Polyhexamethylensebacinsäureamid (Nylon 610), Polyhexamethylendodecandisäureamid (Nylon 612), die durch Ringöffnung von Lactamen erhaltenen Polyamide wie Polycaprolac- tam, Polylaurinsäurelactam ferner Poly-11-aminoundecansäure und ein Polyamid aus Di (p-aminocyclohexyl) -methan und Dodecandisäure sowie Copolyamide 6/66, insbesondere mit einem Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam-Einheiten.
Außerdem seien auch noch Polyamide erwähnt, die z.B. durch Kondensation von 1, 4-Diaminobutan mit Adipinsäure unter erhöhter Temperatur erhältlich sind (Polyamid-4, 6) . Herstellungsverfahren für Polyamide dieser Struktur sind z.B. in den EP-A 38 094, EP-A 38 582 und EP-A 39 524 beschrieben.
Weiterhin sind Polyamide, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer Polyamide geeignet, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.
Daneben ist es auch möglich, teilaromatische Polyamide zu verwenden. Diese können durch Copolykondensation von z.B. Adipinsäure, Isophthalsäure und/oder Terephthalsäure mit Hexamethylendiamin oder von Caprolactam, Terephthalsäure und Hexamethylendiamin hergestellt werden. Derartige teilaromatische Copolyamide enthalten bevorzugt als Komponente bi) 20 bis 90 Gew. -% Einheiten, die sich von Terephthalsäure und Hexamethylendiamin ableiten. Ein geringer Anteil der Terephthalsäure, vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew. -% der gesamten eingesetzten aromatischen Dicarbonsäuren, können durch Isophthalsäure oder andere aromatische Dicarbonsäuren, vor- zugsweise solche, in denen die Carboxylgruppen in para- Stellung stehen, ersetzt werden.
Neben den Einheiten, die sich von Terephthalsäure und Hexamethylendiamin ableiten, enthalten die teilaromatischen Copolyamide Einheiten, die sich von ε-Caprolactam ableiten (b2) und/oder Einheiten, die sich von Adipinsäure und Hexamethylendiamin (b3) ableiten.
Der Anteil an Einheiten die sich von ε-Caprolactam ableiten, be- trägt üblicherweise 10 bis 80 Gew. -%, vorzugsweise 20 bis 50
Gew. -%, insbesondere 25 bis 40 Gew.-%, während der Anteil an Einheiten die sich von Adipinsäure und Hexamethylendiamin ableiten,
bis zu 70 Gew. -%, vorzugsweise 30 bis 60 Gew. -% und insbesondere 35 bis 55 Gew. -% beträgt. Die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten bi bis b3 ergibt zusammen stets 100.
5 Die Copolyamide können auch sowohl Einheiten von ε-Caprolactam als auch Einheiten von Adipinsäure und Hexamethylendiamin enthalten; in diesem Fall ist darauf zu achten, daß der Anteil an Einheiten, die frei von aromatischen Gruppen sind, mindestens 10 Gew.-% beträgt, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%. Das Verhältnis der Ein- 10 heiten, die sich von ε-Caprolactam und von Adipinsäure und Hexamethylendiamin ableiten, unterliegt dabei keiner besonderen Beschränkung .
In einer weiteren Ausführungsform setzt sich die Komponente B) zu 15 40 bis 100, vorzugsweise 50 bis 100 und insbesondere 70 bis
100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente B) , aus einem teilaromatischen teilkristallinen thermoplastischen Polyamid zusammen, das aufgebaut ist aus
20 b'i) 30 bis 44, vorzugsweise 32 bis 40 und insbesondere 32 bis 38 mol-% Einheiten, welche sich von Terephthalsäure ableiten,
b'2) 6 bis 20, vorzugsweise 10 bis 18 und insbesondere 12 bis 25 18 mol-% Einheiten, welche sich von Isophthalsäure ableiten,
b'3) 43 bis 49,5, vorzugsweise 46 bis 48,5 und insbesondere 46,3 bis 48,2 mol-% Einheiten, welche sich von Hexamethylendiamin ableiten, 30 b'4) 0,5 bis 7, vorzugsweise 1,5 bis 4 und insbesondere 1,8 bis
3,7 mol-% Einheiten, welche sich von aliphatischen cyclischen Diaminen mit 6 bis 30, vorzugsweise 13 bis 29 und insbesondere 13 bis 17 C-Atomen ableiten, 35 wobei die Molprozente der Komponenten b'χ) bis b'4) zusammen 100 % ergeben.
Die Diamineinheiten b' ) und b'4) werden vorzugsweise äquimolar 0 mit den Dicarbonsäureeinheiten b'χ) und b' ) umgesetzt.
5
Geeignete Monomere b'4) sind vorzugsweise cyclische Diamine der Formel (VII)
in der
R11 Wasserstoff oder eine Cι-C4-Alkylgruppe,
R12 eine Cι-C4 -Alkylgruppe oder Wasserstoff und
R13 eine Cχ-C4 -Alkylgruppe oder Wasserstoff bedeutet.
Bevorzugte Diamine b'4) sind Bis (4 -aminocyclohexyl) - methan, Bis (4 -amino- 3 -methylcyclohexyl) methan, Bis (4 -aminocyclohexyl) -2,2-propan und Bis (4 -amino-3 -methylcyclohexyl) -2,2-propan.
Als weitere Monomere b'4) seien 1,3- und 1 , 4 -Cyclohexandiamin und Isophorondiamin genannt.
Neben den vorstehend beschriebenen Einheiten b'χ) bis b'4) können die teilaromatischen Copolyamide B) bis zu 4, vorzugsweise bis zu 3,5 Gew. -%, bezogen auf B) , an weiteren polyamidbildenden Mono- meren b'5) enthalten, wie sie von anderen Polyamiden bekannt sind.
Aromatische Dicarbonsäuren b'5) weisen 8 bis 16 Kohlenstoffatome auf. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise substituierte Terephthal- und Isophthalsäuren wie 3-t-Butyl- isophthalsäure, mehrkernige Dicarbonsäuren, z. B. 4,4'- und 3 , 3' -Diphenyldicarbonsäure, 4,4'- und 3 , 3 ' -Diphenylmethan- dicarbonsäure, 4,4'- und 3, 3' -Diphenylsulfondicarbonsäure, 1,4-oder 2 , 6-Naphtalindicarbonsäure und Phenoxyterephthalsäure.
Weitere polyamidbildende Monomere b'5) können sich von Dicarbonsäuren mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen und aliphatischen Diaminen mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen sowie von Aminocarbonsäuren bzw. entsprechenden Lactamen mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen ableiten. Als geeignete Monomere dieser Typen seien hier nur Suberinsäure, Azelainsäure oder Sebacinsäure als Vertreter der aliphatischen Dicarbonsäuren, 1, 4-Butandiamin, 1, 5-Pentandiamin oder Piperazin, als Vertreter der Diamine und Caprolactam, Capryllactam, Önathlactam, ω-Aminoundecansäure und Laurinlactam als Vertreter von Lactamen bzw. Aminocarbonsäuren genannt.
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Teilaromatische Copolyamide mit Triamingehalten kleiner als 0,5, vorzugsweise kleiner als 0,3 Gew.-% sind bevorzugt.
Copolyamide mit niedrigem Triamingehalt weisen bei gleicher Lösungsviskosität niedrigere Schmelzviskositäten im Vergleich zu Produkten gleicher Zusammensetzung auf, die einen höheren Triamingehalt aufweisen. Dies verbessert sowohl die Verarbeit- barkeit als auch die Produkteigenschaften erheblich.
Die Schmelzpunkte der teilaromatischen Copolyamide liegen im Bereich von 270°C bis 340°C, bevorzugt von 280 bis 330°C, wobei dieser Schmelzpunkt mit einer hohen Glasübergangstemperatur von in der Regel mehr als 120°C, insbesondere mehr als 130°C (im trockenen Zustand) verbunden ist.
Teilaromatische Copolyamide zeichnen sich im allgemeinen durch Kristallinitätsgrade > 30 %, bevorzugt > 35 %, und insbesondere > 40 % aus.
Der Kristallinitätsgrad ist ein Maß für den Anteil an kristallinen Fragmenten im Copolyamid und wird durch Röntgenbeugung oder indirekt durch Messung von ΔHkriSt. bestimmt.
Selbstverständlich können auch Mischungen unterschiedlicher tei- laromatischer Copolyamide sowie Mischungen aus aliphatischen und teilaromatischen (Co)polyamiden eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis jeweils beliebig ist.
Geeignete Verfahren zur Herstellung der Polyamide B) sind dem Fachmann bekannt.
Als bevorzugte Herstellweise sei der Batch-Prozeß (diskontinuierliche Herstellweise) genannt. Dabei wird die wäßrige Monomeren- lösung innerhalb 0,5 bis 3 h in einem Autoklaven auf Temperaturen von 280 - 340°C erhitzt, wobei ein Druck von 10 - 50, insbesondere 15 - 40 bar erreicht wird, der durch Entspannen von überschüssigem Wasserdampf möglichst konstant bis zu 2 h gehalten wird. Anschließend entspannt man den Autoklaven bei konstanter Temperatur innerhalb eines Zeitraumes von 0,5 - 2 h, bis man einen Enddruck von 1 bis 5 bar erreicht hat. Anschließend wird die Polymer - schmelze ausgetragen, abgekühlt und granuliert.
Ein weiteres Verfahren erfolgt in Anlehnung an die in den EP- A 129195 und 129 196 beschriebenen Verfahren. Danach wird z.B. für die Herstellung teilaromatischer Cpolyamide eine wäßrige Lösung der Monomeren b'χ) bis b'4) sowie gegebenenfalls b'5) mit einem Monomerengehalt von 30 bis 70, vorzugsweise 40 bis 65 Gew. -%
unter erhöhtem Druck (1 bis 10 bar) und unter gleichzeitiger Verdampfung von Wasser und Bildung eines Präpolymeren innerhalb von weniger als 60 s auf eine Temperatur von 280 bis 330°C erhitzt, anschließend werden Präpolymere und Dampf kontinuierlich ge- 5 trennt, der Dampf rektifiziert und die mitgeführten Diamine zurückgeleitet. Schließlich wird das Präpolymer in eine Polykon- densationszone geleitet und unter einem Überdruck von 1 bis 10 bar und einer Temperatur von 280 bis 330°C bei einer Verweil - zeit von 5 - 30 min. polykondensiert. Es versteht sich von 10 selbst, daß die Temperatur im Reaktor über dem bei dem jeweiligen Wasserdampf -Druck erforderlichen Schmelzpunkt des entstehenden Präpolymeren liegt.
Durch diese kurzen Verweilzeiten wird, die Bildung von Triaminen 15 weitgehend verhindert.
Das auf die genannte Weise erhaltene Polyamid-Präpolymere, das in der Regel eine Viskositätszahl von 40 bis 70 ml/g, bevorzugt vor. 40 bis 60 ml/g, gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in 20 96 %iger Schwefelsäure bei 25°C, aufweist, wird kontinuierlich aus der Kondensationszone entnommen.
Es ist vorteilhaft, das Polyamid-Präpolymere schmelzflüssig durch eine Austragszone unter gleichzeitiger Entfernung des in der 25 Schmelze enthaltenen Restwassers auszutragen. Geeignete Austrags- zonen sind beispielsweise Entgasungsextruder. Die vom Wasser befreite Schmelze kann dann in Stränge gegossen und granuliert werden.
30 In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, die Komponenten A) und gegebenenfalls C) , D) , E) und/oder F) schon in den Entgasungsextruder zum Präpolymeren der Komponente B) zu geben, wobei in diesem Fall der Entgasungsextruder üblicherweise mit geeigneten Mischelementen, wie Knetblöcken, ausgestattet ist. An-
35 schließend kann ebenfalls als Strang extrudiert, gekühlt und granuliert werden.
Dieses Granulat wird in fester Phase unter Inertgas kontinuierlich oder diskontinuierlich bei einer Temperatur unterhalb des
40 Schmelzpunktes, z.B. von 170 bis 240°C, bis zur gewünschten Viskosität kondensiert. Für die diskontinuierliche Festphasenkondensation können z.B. Taumeltrockner, für die kontinuierliche Fest- phasenkondensation mit heißem Inertgas durchströmte Temperrohre verwendet werden. Bevorzugt wird die kontinuierliche Festphasen-
45 kondensation, wobei als Inertgas Stickstoff oder insbesondere
überhitzter Wasserdampf, vorteilhaft der am Kopf der Kolonne anfallende Wasserdampf, verwendet wird.
Die Viskositätszahl, gemessen an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in 96 %iger Schwefelsäure bei 25°C, liegt nach der Nachkondensation in fester Phase oder den anderen vorstehend genannten Herstell - verfahren im allgemeinen im Bereich von 90 bis 500 ml/g, vorzugsweise von 110 bis 240 ml/g.
Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Polymerblends 0 bis 98, vorzugsweise 5 bis 91 und insbesondere 5 bis 70 Gew. -% an nichtfunktionalisiertem Kohlenmonoxidcopolymer enthalten. Nicht - funktionalisierte Kohlenmonoxidcopolymere C) im Sinne der vorliegenden Erfindung entsprechen vorzugsweise den Kohlenmonoxidcopo- lymeren, die auch bei Herstellung der Komponente A) zum Einsatz kommen. Hinsichtlich Herstellung und Aufbau dieser Kohlenmonoxidcopolymere kann demgemäß auf die Ausführungen über die zu funk- tionalisierenden, gegebenenfalls stabilisierten Kohlenmonoxidcopolymeren unter Komponente A) zurückgegriffen werden.
Bevorzugt kommen als Komponente C) lineare, alternierende Kohlenmonoxidcopolymere mit thermoplastischem Eigenschaftsprofil, welche vorzugsweise über Molekulargewichte größer 30 000, bevorzugt größer 50 000 und insbesondere größer 80 000 g/mol verfügen, zum Einsatz. Insbesondere kommen Copolymere aus Kohlenmonoxid und mindestens einem C - bis Cχo-Alk-1-en wie Ethen, Propen, But-l-en, Pent-1-en, Hex-l-en, Hept-1-en oder Oct-l-en oder Styrol in Frage. Unter diesen sind binäre und ternäre Copolymere bevorzugt. Geeignet als binäre Copolymere sind Kohlenmonoxid/Ethen- und -/Propen-Copolymere, wobei erstere bevorzugt sind. Besonders geeignet als Terpolymere sind beispielsweise Kohlenmonoxid/Ethen/ Propen- oder Kohlenmonoxid/Ethen/But-1 -en-Terpolymere, vorzugsweise mit einem Ethenanteil von 60 bis 99,9, besonders bevorzugt 70 bis 99 und insbesondere von 80 bis 98 mol-%, bezogen auf die olefinischen Komponenten im Kohlenmonoxidcopolymer. Es können z.B. auch ternäre Copolymere aus Kohlenmonoxid, Propen und Oct-l-en oder aus Kohlenmonoxid, But-l-en und Styrol eingesetzt werden .
Die Kohlenmonoxidcopolymere nach Komponente C) können in gleicher Weise wie die zu funktionalisierenden bzw. wie die funktionali- sierten Kohlenmonoxidcopolymere gemäß Komponente A) mit Stabilisatoren wie Antioxidantien, Metalldesaktivatoren, UV-Absorber, Benzofuran-2 -onen oder anorganischen Verbindungen, z.B. Phos- phaten, Carbonaten oder Sulfaten, oder deren Mischungen stabilisiert werden. Dabei können allgemeine und bevorzugte Stabilisatoren oder Stabilisatormischungen bzw. -mengen wie unter Kompo-
nente A) beschrieben in entsprechender Weise bei den Kohlenmonoxidcopolymeren der Komponente C) zur Anwendung kommen.
Des weiteren können die erfindungsgemäßen Polymerblends als Kom- ponente D) von 0 bis 40, bevorzugt von 0 bis 30 und besonders bevorzugt von 2 bis 25 Gew. -% mindestens eines schlagzähmodifizie- renden Kautschuks aufweisen. Es können übliche Schlagzähmodifier verwendet werden, die für Polyamide und/oder Kohlenmonoxidcopolymere geeignet sind.
Kautschuke, die die Zähigkeit von Polyamiden erhöhen, weisen i.a. zwei wesentliche Merkmale auf: sie erhalten einen elastomeren Anteil, der eine Glastemperatur von weniger als -10°C, vorzugsweise von weniger als -30°C aufweist und sie enthalten mindestens eine funktionelle Gruppe, die mit dem Polyamid reagieren kann. Geeignete funktionelle Gruppen sind beispielsweise die Carbonsäure-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid- , Car- bonsäureimid- , Amino-, Hydroxyl-, Epoxid-, Urethan- und Oxazolin- gruppe .
Als Kautschuke, die die Zähigkeit von Polyamiden erhöhen, seien z.B. die folgenden genannt:
Eine Art bevorzugter Elastomere sind EP- (Ethylen-Propylen) bzw. EPDM- (Ethylen-Propylen-Dien) Kautschuke.
EP-Kautschuke haben im allgemeinen praktisch keine Doppelbindungen mehr im Polymergerüst, 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, He- xa-l,5-dien, 2, 5-Dimethylhexa-l, 5-dien und Octa-1, 4-dien, cycli- sehe Diene wie Cyclopentadien, Cyclohexadiene, Cyelooctadiene und Dicyclopentadien sowie Alkenylnorbornene wie 5-Ethyliden-2-nor- bornen, 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-Iso- propenyl-5-norbornen und Tricyclodiene wie 3-Methyl-tri- cyclo (5.2.1.0.2.6) -3 , 8-decadien oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden Hexa-1, 5-dien, 5-Ethylidennorbornen und Dicyclopentadien. Der Diengehalt der EPDM-Kautschuke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kautschuks.
Außerdem sind Polyolefincopolymere geeignet, welche durch Polymerisation in Gegenwart eines Metallocenkatalysators erhältlich sind. Bevorzugt sind Polyethylenocten- und Polyethylenbutencopo-
lymerisate mit einem Anteil bis zu 50 Gew. -%, vorzugsweise bis zu 45 Gew. -% von Octen und/oder Buten.
EP- bzw. EPDM-Kautschuke sowie die mittels Metallocenkatalyse er- haltlichen Polyolefincopolymere können vorzugsweise auch mit den o.g. funktioneilen Gruppen gepfropft sein.
Geeignete Pfropfreagentien sind beispielsweise Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure oder deren Deri- vate, beispielsweise Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat. Diese Monomeren können in der Schmelze oder in Lösung, gegebenenfalls in Gegenwart eines Radikalstarters wie Cumolhydroperoxid auf das Polymere aufgepfropft werden.
Weiterhin seien Copolymere von α-Olefinen genannt. Bei den α-Olefinen handelt es sich üblicherweise um Monomere mit 2 bis 8 C- Atomen, vorzugsweise Ethylen und Propylen. Als Comonomere haben sich Alkylacrylate oder Alkylmethacrylate, die sich von Alkoholer. mit 1 bis 8 C-Atomen, vorzugsweise von Ethanol, Butanol oder Ethylhexanol, ableiten, als geeignet erwiesen. Reaktive Comonomere wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Glycidyl (meth) acrylat und weiterhin Vinylester, insbesondere Vinylacetat sowie Mischungen verschiedener Comonomere können ebenfalls eingesetzt werden. Als geeignet haben sich Copo- lymere des Ethylens mit Ethyl- oder Butylaerylat und Acrylsäure und/oder Maleinsäureanhydrid erwiesen.
Besonders geeignete funktionalisierte Kautschuke können aus den folgenden Komponenten aufgebaut sein:
di) 40 bis 99 Gew.-% mindestens eines α-Olefins mit 2 bis 8 C-Atomen;
d2) 0 bis 50 Gew.-% eines Diens;
d3) 0 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 40 Gew. -% eines Cι-Cχ2-Alky- lesters der Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Mischungen derartiger Ester;
d4) 0 bis 40 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten C -C2o-Mono- oder Dicarbonsäure oder eines funktioneilen Derivates einer solchen Säure;
ds) 1 bis 60 Gew.-% eines Epoxygruppen enthaltenden Monomeren; und
d6) 0 bis 5 Gew.-% sonstiger radikalisch polymerisierbarer Mono- merer
oder alternativ aus:
40 bis 99 Gew. -% an Komponente di) , 0 bis 50 Gew. -% an Komponente d ) ,
0 bis 45 Gew. -%, bevorzugt 1 bis 40 Gew. -% an Komponente d3) ,
1 bis 40 Gew. -% an Komponente d ) , 0 bis 60 Gew.-% d5) und
0 bis 5 Gew.-% an Komponente d6) , wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten di) bis d6) stets 100 ergibt.
Als Beispiele für geeignete α-Olefine di) können Ethylen, Propy- len, 1-Butylen, 1-Pentylen, 1-Hexylen, 1-Heptylen, 1-Octylen, 2-Methylpropylen, 3-Methyl-l-butylen und 3-Ethyl-l-butylen genannt werden, wobei Ethylen und Propylen bevorzugt sind.
Als geeignete Dien-Monomere d ) seien beispielsweise konjugierte Diene mit 4 bis 8 C-Atomen, 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, 4-dien, cyclische Diene, wie Cyclopentadien, Cyclohexa- diene, Cyelooctadiene und Dieyelopentadien, sowie Alkenylnorbor- nene, wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-Isopropenyl-5-norbornen und Tricyclo- diene, wie 3-Methyltricyclo- (5.2.1.0.2.6) -3, 8-decadien, oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden Hexa-1, 5-dien, 5-Ethyli- den-norbornen und Dieyelopentadien. Der Diengehalt beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 2 bis 20 und besonders bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Olefin- polymerisats.
Beispiele für geeignete Ester d3) sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-Butyl, i-Butyl- und 2-Ethylhexyl-, Octyl- und Decylacrylate bzw. die entsprechenden Ester der Methacrylsäure. Von diesen werden Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-Butyl- und 2-Ethylhexylacrylat bzw. -methacrylat besonders bevorzugt.
Anstelle der Ester d3) oder zusätzlich zu diesen können in den Olefinpolymerisaten auch säurefunktionelle und/oder latent säure- funktionelle Monomere ethylenisch ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren d4) enthalten sein.
Als Beispiele für Monomere d ) seien Acrylsäure, Methacrylsäure, tertiäre Alkylester dieser Säuren, insbesondere t-Butylacrylat und Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure und Fumarsäure, oder Derivate dieser Säuren sowie deren Monoester genannt.
Als latent Säurefunktionelle Monomere sollen solche Verbindungen verstanden werden, die unter den Polymerisationsbedingungen bzw. bei der Einarbeitung der Olefinpolymerisate in die Formmassen freie Säuregruppen bilden. Als Beispiele hierfür seien Anhydride von Dicarbonsäuren mit 2 bis 20 C-Atomen, insbesondere Maleinsäureanhydrid und tertiäre Cι~Cι -Alkylester der vorstehend genannten Säuren, insbesondere t-Butylacrylat und t-Butylmethacry- lat angeführt.
Ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren und Anhydride d ) sind darstellbar durch folgende allgemeine Formeln VIII und IX:
R14C(COOR15) = C(COOR16)R17 (VIII)
R 14 • Rl7
C=C (IX)
I I oc co so
worin R14, R15, R16 und R17 unabhängig voneinander für H oder Ci-Cβ-Alkyl stehen.
Epoxygruppen tragende Monomere ds) sind darstellbar durch folgende allgemeine Formeln X und XI (X)
worin R18, R19, R20 und R21 unabhängig voneinander für H oder Cι-C6-Alkyl stehen, m eine ganze Zahl von 0 bis 20 und p eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.
Bevorzugt stehen R14 bis R21 für Wasserstoff, m für den Wert 0 oder 1 und p für den Wert 1.
Bevorzugte Verbindungen d4) bzw. ds) sind Maleinsäure, Fumarsäure und Maleinsäureanhydrid bzw. Alkenylglycidylether und Vinylglyci- dylether .
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln VIII und IX bzw. X und XI sind Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid bzw. Epoxygrup- pen-enthaltende Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, insbesondere Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat .
Besonders bevorzugt sind Olefinpolymerisate aus
50 bis 98,9, insbesondere 60 bis 94,85 Gew.-% Ethylen, und 1 bis 50 insbesondere 5 bis 40 Gew.-% eines Esters der Acryl- oder Methacrylsäure 0,1 bis 20,0, insbesondere 0,15 bis 15 Gew.-% Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat, Acrylsäure und/ oder Maleinsäureanhydrid.
Besonders geeignete funktionalisierte Kautschuke sind Ethylen-Methylmethacrylat-Glycidylmethacrylat-, Ethylen-Methylacrylat-Glycidylmethacrylat-, Ethylen-Methylacrylat-Glycidylacrylat- und Ethylen-Methylmethacrylat-Glycidylacrylat-Polymere.
Als sonstige Monomere d6) kommen z.B. Vinylester und Vinylether in Betracht.
Die Copolymeren können in einem Hochdruckprozeß bei einem Druck von 400 bis 4500 bar oder durch Pfropfen der Comonomeren auf das Poly-α-Olefin hergestellt werden. Der Anteil des α-Olefins an dem Copolymeren liegt i.a. im Bereich von 55 bis 99,95 Gew.-%.
Als weitere Gruppe von geeigneten Elastomeren sind Emulsionspolymerisate, deren Herstellung z.B. bei Blackley in der Monographie „Emulsion Polymerization" beschrieben wird, zu nennen.
Grundsätzlich können homogen aufgebaute Elastomere oder aber solche mit einem Schalenaufbau eingesetzt werden. Der schalenartige Aufbau wird durch die Zugabereihenfolge der einzelnen Monomeren bestimmt; auch die Morphologie der Polymeren wird von dieser Zugabereihenfolge beeinflußt.
Nur stellvertretend seien hier als Monomere für die Herstellung des Kautschukteils der Elastomeren Acrylate wie z.B. n-Butylacry- lat und 2-Ethylhexylacrylat, entsprechende Methacrylate, Butadien und Isopren sowie deren Mischungen genannt. Diese Monomeren können mit weiteren Monomeren wie z.B. Styrol, Acrylnitril, Vinyl -
ethern und weiteren Acrylaten oder Methacrylaten wie Methylmeth- acrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat und Propylacrylat copolyme- risiert werden.
Die Weich- oder Kautschukphase (mit einer Glasübergangstemperatur von unter 0°C) der Elastomeren kann den Kern, die äußere Hülle oder eine mittlere Schale (bei Elastomeren mit mehr als zweischa- ligem Aufbau) darstellen; bei mehrschaligen Elastomeren können auch mehrere Schalen aus einer Kautschukphase bestehen.
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, Methacrylnitril , α -Me- thylstyrol, p-Methylstyrol, Acrylsäureestern und Methacrylsäure- estern wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat als Hauptmonomeren hergestellt. Daneben können auch hier geringere Anteile an weiteren Comonomeren eingesetzt werden.
Weiterhin können die Teilchen der Kautschukphase auch vernetzt sein. Als Vernetzer wirkende Monomere sind u.a. solche mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbindung, beispielsweise Bu- ta-l,3-dien, Divinylbenzol, Diallylphthalat, Butandioldiacrylat, Triallyl (iso) cyanurat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat sowie die in der EP-A 50 265 beschriebenen Verbindungen.
Ferner können auch sogenannte pfropfvernetzende Monomere (graft- linking monomers) verwendet werden, d.h. Monomere mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen, die bei der Polymerisati - on mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren.
Beispiele für solche pfropfvernetzende Monomere sind Allylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere Allylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren wie Allylacrylat, Allylmethacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallylitaconat oder die entsprechenden Monoallylverbindungen dieser Dicarbonsäuren. Weitere geeignete pfropfvernetzende Monomere finden sich beispielsweise in der US-PS 4 148 846 beschrieben.
Im allgemeinen beträgt der Anteil dieser vernetzenden Monomeren an dem schlagzäh modifizierenden Polymer bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das schlagzäh modifizierende Polymere.
Bevorzugte Kern-Schale-Pfropfkautschuke erhalten einen weichen Kern und eine harte Schale oder einen harten Kern, eine erste weiche Schale und mindestens eine weitere harte Schale. Die har-
ten Bestandteile leiten sich i.a. von Styrol, α-Methylstyrol und deren Copolymerisaten ab, wobei hier als Comonomere vorzugsweise Acrylnitril, Methacrylnitril und Methylmethacrylat aufzuführen sind. Der Einbau von funktioneilen Gruppen wie Carbonyl-, Carbon- säure-, Carboxyl-, Säureanhydrid-, Säureamid-, Säureimid-, Carbonsäureester-, Amino-, Hydroxyl-, Epoxi-, Oxazolin-, Urethan- , Harnstoff-, Lactam- oder Halogenbenzylgruppen, erfolgt hierbei vorzugsweise durch den Zusatz geeigneter funktionalisierter Monomere bei der Polymerisation der letzten Schale. Geeignete funk- tionalisierte Monomere sind beispielsweise Maleinsäure, Malein- säureanhydrid, Mono- oder Diester der Maleinsäure, tertiär-Bu- tyl (meth- ) acrylat, Acrylsäure, Glycidyl (meth- ) -acrylat und Vinyl - oxazolin. Auch die in der EP-A 0 208 187 beschriebenen Propfmono- meren sind zur Einführung reaktiver Gruppen geeignet. Der Anteil an Monomeren mit funktionellen Gruppen beträgt i.a. 0,1 bis
25 Gew. -%, vorzugsweise 0,25 bis 15 Gew. -%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kern-Schale-Pfropfkautschuks . Das Gewichtsverhältnis von weichen zu harten Bestandteilen beträgt i.a. 1:9 bis 9:1, bevorzugt 3:7 bis 8:2.
Derartige Kautschuke, die die Zähigkeit von Polyamiden erhöhen, sind an sich bekannt und beispielsweise in der EP-A 208 187 beschrieben.
Anstelle von Pfropfpolymerisaten mit einem mehrschaligen Aufbau können auch homogene, d.h. einschalige Elastomere aus Bu- ta-l,3-dien, Isopren und n-Butylacrylat oder deren Copolymeren eingesetzt werden. Auch diese Produkte können durch Mitverwendung von vernetzenden Monomeren oder Monomeren mit reaktiven Gruppen hergestellt werden.
Beispiele für solche besonders geeigneten Emulsionspolymerisate sind n-Butylacrylat/ (Meth) acrylsäure-Copolymere, n-Butylacrylat/ Glycidylacrylat- oder n-Butylaerylat/Glycidylmethacrylat-Copoly- mere, PfropfPolymerisate mit einem inneren Kern aus n-Butylacrylat oder auf Butadienbasis und einer äußeren Hülle aus den vorstehend genannten Copolymeren und Copolymere von Ethylen mit Co- monomeren, die reaktive Gruppen liefern.
Die beschriebenen Elastomere können auch nach anderen üblichen Verfahren, z.B. durch Suspensionspolymerisation, hergestellt werden.
Des weiteren sind Kautschuke geeignet, die mit Oxazingruppen funktionalisiert sind. Derartige Kautschuke D) sind aus Polymeren zugänglich, die Einheiten enthalten, die sich von Acrylnitril oder Alkylacrylnitril, ableiten. Besonders bevorzugt sind sie aus
Polymeren zugänglich, die von 0,7 bis 70 Gew. -%, bezogen auf das
Gesamtgewicht aller Einheiten, solche Einheiten (d'χ) enthalten, die sich von Acrylnitril oder Methacrylnitril ableiten.
Neben diesen Einheiten enthalten die bevorzugten Polymeren, aus denen sich die Kautschuke D) herstellen lassen, von 20 bis 99,5, bevorzugt von 30 bis 99,3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Einheiten, Einheiten (d'2)/ die sich von vinylaromatischen Verbindungen, Vinylestern, Acrylsäureestern oder weiteren copoly- merisierbaren Monomeren ableiten. Diese Polymere können auch Mischungen unterschiedlicher Einheiten d' enthalten. Zu den bevorzugten vinylaromatischen Verbindungen zählen Styrol, kernalky- lierte Styrole oder α-Alkylstyrole wie α-Methylstyrol, insbesondere Styrol. Als bevorzugte Vinylester seien Vinyl-C2- bis Cχrj-Alkylester, insbesondere Vinylacetat genannt. Beispiele bevorzugter Acrylsäureester sind Acrylsäureester mit 2 bis 10 C-Atomen in der Alkoholkomponente wie Acrylsäureethyl-, -propyl-, -butyl-, -hexyl-, -2-ethylhexylester, bevorzugt Acrylsäurebutylester . Neben diesen Monomeren können auch weitere copolymerisierbare Monomere, die nicht mit Oxazingruppen reagieren, mitverwendet werden. N-Phenylmaleiimid ist ein Beispiel für derartige copoly- merisierbare Monomere.
Diese Ausgangspolymeren für die Kautschuke D können statistische Copolymere oder Blockcopolymere sein. Daneben können die
Ausgangspolymeren auch Pfropfcopolymerisate, beispielsweise mit einer kautschukelastischen Pfropfgrundlage und einer oder mehreren Pfropfauflagen sein. Naturkautschuk, Synthesekautschuk oder Polymerisate auf der Basis von konjugierten Dienen, sowie Elasto- mere auf der Basis von Cχ~ bis Cχo-Alkylestern der Acrylsäure oder vernetzte Siloxane können z.B. als Pfropfgrundlage dienen.
Polystyrol-co-Acrylnitril, Terpolymere auf der Basis von Styrol, Acrylnitril und N-Phenylmaleiimid, Pfropfcopolymerisate wie soge- nannte Aerylnitril/Butadien/Styrol (ABS) , Acrylsäureester/Styrol/ Acrylnitril (ASA) oder Acrylnitril/Ethylen/Styrol (AES) -Kautschuke sowie hydrierte oder nicht hydrierte Nitrilkautschuke auf der Basis von Acrylestern, Vinylestern, Dienen und Acrylnitril, wie sie in der DE-A 33 02 124 beschrieben sind, zählen zu den bevorzugten Ausgangspolymeren für diese Kautschuke D. Des weiteren zählen hierzu EPDM-Kautschuke, die mit Ästen aus Poly (styrol-co-acrylnitril) gepfropft sind.
Diese mit Oxazingruppen funktionalisierten Kautschuke D) können aus den Ausgangspolymeren z.B. durch Umsetzen mit einem Monoami- noalkohol hergestellt werden. Dabei kommen bevorzugt Monoaminoal- kohole der allgemeinen Formel XII in Betracht:
R23 R25
worin die Reste R22 bis R25 unabhängig voneinander ein Wasser- Stoffatom, Cχ~ bis Cio- Alkyl, Cχ~ bis Cιo~ Alkylaryl oder C6- bis Cι8-Aryl bedeuten können. Die Variable n kann eine ganze Zahl von 1 bis 5, insbesondere 1 oder 2 sein. Die Alkylreste sind entweder linear oder verzweigt. Als Beispiele geeigneter Alkylreste seien Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, und t-Butyl, bevorzugt Methyl genannt. Bevorzugter Alkylarylrest ist Methyl - phenyl. Als bevorzugter Arylrest ist Phenyl zu nennen. Ganz besonders bevorzugt sind die Reste R22 bis R25 Wasserstoff. 1, 2-Aminoethanol wird ganz besonders bevorzugt verwendet. Unter einem Monoaminoalkohol werden erfindungsgemäß auch Mischungen unterschiedlicher Monoaminoalkohole verstanden.
Im allgemeinen findet die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators statt. Katalytisch wirksam sind Verbindungen, die mit den umzusetzenden Nitrilgruppen, dem Monoaminoalkohol oder beiden Reaktanden Komplexe bilden. Besonders geeignet als Katalysatoren sind Metallsalze, insbesondere Salze des Zinks oder des Cadmiums. Diese können sowohl Hydratwasser enthalten als auch hydratwasserfrei sein. Besonders bevorzugt sind Zinkchlorid, Zinkacetat, Zinkstearat oder Cadmiumacetat . Darunter sind Zinkacetat-dihydrat oder Cadmiumacetat-dihydrat, insbesondere Zinkacetat-dihydrat, besonders bevorzugt. Als Katalysator kommen aber auch Mischungen unterschiedlicher komplexbildender Verbindungen in Betracht.
Nach einem bevorzugten Verfahren wird das Ausgangspolymere zunächst, bevorzugt in einem Kneter oder einem Extruder, aufge- schmolzen. Zu der Schmelze werden sowohl Katalysator als auch Monoaminoalkohol zugegeben. Im allgemeinen werden von 0,005 bis 0,2 Mol Katalysator pro Mol Nitrilgruppe eingesetzt. Den Monoaminoalkohol verwendet man in der Regel in Mengen von 0,05 bis 10 Mol pro Mol Nitrilgruppe.
Als Komponente D können des weiteren natürliche oder synthetische Kautschuke eingesetzt werden. Neben Naturkautschuk sind als Schlagzähmodifier z.B. Polybutadien, Polyisopren oder Mischpolymerisate des Butadiens und/oder Isoprens mit Styrol und anderen Comonomeren, die eine Glasübergangstemperatur, bestimmt nach K.H. Illers und H. Breuer, Kolloidzeitschrift 190 (1), 16-34 (1963), unter -20°C aufweisen.
Bevorzugte Schlagzähmodifier D sind insbesondere auch Blockcopo- lymere aus Vinylaromaten und Dienen, die sich dadurch auszeichnen, daß anstelle eines reinen Dienkautschuks ein Weichblock aus Dien und Vinylaromaten vorliegt, wobei Dien und Vinylaromaten im Weichblock statistisch verteilt sind.
Bevorzugte Vinylaromaten sind Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol oder Mischungen dieser Verbindungen. Bevorzugte Diene sind Butadien, Isopren, Piperylen, 1-Phenylbutadien oder Mischungen dieser Verbindungen. Eine besonders bevorzugte Monomerkombination ist Butadien und Styrol.
Bevorzugt werden die Weichblöcke aus 31 bis 75 Gew.-% Styrol und 25 bis 69 Gew.-% Butadien aufgebaut. Ganz besonders bevorzugt werden Weichblöcke, die einen Butadienanteil von 34 bis 69 Gew.-% und einen Styrolanteil von 31 bis 66 Gew.-% enthalten.
Besonders bevorzugt werden Blockcopolymere aus Styrol und Butadien mit einer Monomerzusammensetzung aus 15 bis 66, insbesondere 25 bis 62 Gew.-% Dien und 34 bis 85, insbesondere 38 bis 75 Gew.-% Vinylaromaten.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Weichblöcke in den beschriebenen Blockcopolymeren partiell sowie insbesondere nahezu vollständig oder vollständig hydriert vor. Detaillierte Angaben zu Aufbau und Herstellung dieser Blockcopolymere finden sich z.B. in der DE-OS 44 20 952, auf die hier ausdrücklich verwiesen wird.
Der Volumenanteil des Weichblocks im Festkörper des Blockcopolymeren beträgt im allgemeinen von 60 bis 95, bevorzugt von 70 bis 90, insbesondere von 80 bis 88 Vol.-%. Die Volumenanteile der aus den Vinylaromaten entstandenen Hartphase beträgt entsprechend 5 bis 40, bevorzugt 10 bis 30, insbesondere 12 bis 20 Vol.-%.
Eindeutig definiert werden die Blockcopolymere durch den Quotien- ten aus dem Volumenanteil der Weichblöcke und den Gew.-% an Dien in den Weichblöcken. Darüberhinaus sind die Blockcopolymere in
der Regel durch Glasübergangstemperaturen von -50 bis +25, insbesondere von -50 bis +5°C gekennzeichnet.
Der Aufbau der Blockcopolymeren kann dabei entlang der Kette im statistschen Mittel homogen oder inhomogen sein. Die Kettenstruktur der Blockcopolymeren kann linear oder sternförmig sein. Der Aufbau kann beispielsweise durch die folgenden allgemeinen Formeln beschrieben werden:
(V-Q/V)n- X (Q/V-V)n--Q/V]m.+ι (V-Q/V)n- -V γ (v-Q/v)n,]m,+ι
Q/V-(V-Q/V) n- Y (Q/V-V)n-]m,+1 x (V-Q/V)n-]m-+ι Y (V-Q/V)n ,-V]m , +1 x (Q/v-v)n-]m.+ι Y (Q/V-V)n--Q/V]m.+χ
X-.(V-Q/V)n.-V]m.+ι
Darin steht V für eine Hartphase aus Vinylaromaten, Q/Vm<+χ für einen Weichblock, X für ein mindestens bifunktionellen Initiator und Y für ein Kopplungszentrum, welches mit einem mindestens bifunktionellen Kopplungsmittel gebildet wurde. Die Variablen m' und n' sind ganze Zahlen beginnend bei eins.
Bevorzugte Blockcopolymere haben die Struktur V-Q/V-V, X- [Q/V-V] oder Y- [Q/V-V] 2, wobei der Weichblock Q/V selbst wieder in Teil- blocke unterteilt sein kann. Bevorzugt besteht der Weichblock aus 2 bis 15, insbesondere 3 bis 10 statistischen Teilblöcken.
Die Blockcopolymeren können durch lebende anionische Polymerisation in unpolaren Lösungsmitteln unter Zusatz von als Lewis-Basen wirkenden, polaren Cosolvenzien hergestellt werden. Als Lösungsmittel werden bevorzugt aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan oder Methylcyclohexan eingesetzt. Als Cosolvenzien kommen Ether wie Tetrahydrofuran oder aliphatische Polyether, z.B. Diethylenglycoldimethylether oder tertiäre Amine wie Tri- butylamin oder Pyridin in Betracht.
Als Initiatoren für die anionische Polymerisation sind metall- organische Verbindungen, darunter Methyllithium, Ethyllithium, n-Propyllithium, n-Butyllithium, s-Butyllithium oder t-Butylli- thium zu nennen.
Das Kopplungszentrum Y wird durch die Reaktion der reaktiven an- ionischen Kettenenden mit einem mindestens bifunktionellen Kopplungsmittel gebildet. Derartige Kopplungsmittel sind an sich bekannt. Bevorzugt werden Divinylbenzol oder epoxidierte Glycide wie epoxidiertes Leinsamenöl oder Sojaöl.
Die anionische Polymerisation wird mehrstufig durchgeführt. Ein Teil der Monomeren wird im Reaktor vorgelegt und die anionische Polymerisation durch Zugabe des Initiators gestartet. Um einen definierten aus der Monomer- und der Initiatordosierung berechenbaren Kettenaufbau zu erzielen, ist es empfehlenswert, die Reaktion bis zu hohen Umsätzen (>99 %) laufen zu lassen, bevor die zweite Monomerzugabe erfolgt. Zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht. Die Abfolge der Monomerzugabe richtet sich nach dem gewählten Blockaufbau. Bei monofunktioneller Initiierung wird zuerst Vinylaromat entweder vorgelegt oder direkt zudosiert. Nachfolgend sollten Dien und Vinylaromat möglichst gleichzeitig zugegeben werden. Durch die relative Dosierung an Dien zu vinylaroma- tischer Verbindung, die Konzentration und chemische Struktur der Lewis-Base sowie die Reaktionstemperatur wird der statistische Aufbau und die Zusammensetzung des Weichblocks Q/V bestimmt. Anschließend wird entweder die zweite Hartphase V durch Zugabe des Vinylaromaten aufpoly erisiert, oder mit einem Kopplungsmittel gekoppelt. Im Falle der bifunktionellen Initiierung wird zuerst der Weichblock Q/V aufgebaut, gefolgt von der Hartphase V.
Die Blockcopolymeren können dadurch aufgearbeitet werden, daß die Carbanionen mit einem Alkohol wie Isopropanol protoniert werden, die Reaktionsmischung angesäuert wird, z.B. mit einem Gemisch aus C02 und Wasser und das Lösungsmittel entfernt wird. Die Blockcopolymeren können Oxidationsinhibitoren und Antiblockmittel enthalten.
Besonders bevorzugt sind insbesondere solche Blockcopolymeren, die mit den bereits genannten funktioneilen Gruppen gepfropft sind. Geeignete Pfropfreagentien entsprechen den vorhergehend für EP- und EPDM-Kautschuke genannten. Diese mit funktionellen Gruppen versehenen Monomeren können in der Schmelze oder in Lösung, gegebenenfalls in Gegenwart eines Radikalstarters auf das Block- copolymere aufgepfropft werden.
Eine weitere Gruppe von als Komponente D) geeigneten Schlagzähmo- difiern sind thermoplastische Polyester-Elastomere. Unter Polyesterelastomeren werden dabei segmentierte Copolyetherester ver- standen, die langkettige Segmente, die sich in der Regel von
Poly (alkylen) etherglycolen und kurzkettige Segmente, die sich von niedermolekularen Diolen und Dicarbonsäuren ableiten, enthalten.
Derartige Produkte sind an sich bekannt und in der Literatur, z.B. in der US-A 3 651 014, beschrieben. Auch im Handel sind entsprechende Produkte unter den Bezeichnungen Hytrel® (Du Pont) , Arnitel® (Akzo) und Pelprene® (Toyobo Co. Ltd.) erhältlich. 5
Siliconkautschuke, wie in der DE-A 37 25 576, der EP-A 235 690, der DE-A 38 00 603 und der EP-A 319 290 beschrieben, sind ebenfalls geeignet.
10 Selbstverständlich können auch Mischungen der vorstehend aufgeführten Kautschuktypen eingesetzt werden.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Polymerblends über Füll- und/oder Verstärkungsstoffe E) in Mengen im Bereich von 0 bis 60, 15 vorzugsweise 0 bis 50 und insbesondere 5 bis 40 Gew.-% verfügen.
Bevorzugte faserförmige Füll- oder Verstärkungsstoffe sind Kohlenstoffasern, Kaliumtitanatwhisker, Aramidfasern und besonders bevorzugt Glasfasern. Bei der Verwendung von Glasfasern können 20 diese zur besseren Verträglichkeit mit dem Matrixmaterial mit einer Schlichte und einem Haftvermittler ausgerüstet sein. Im allgemeinen haben die verwendeten Kohlenstoff- und Glasfasern einen Durchmesser im Bereich von 6 bis 20 μm.
25 Die Einarbeitung der Glasfasern kann sowohl in Form von Kurzglasfasern als auch in Form von Endlossträngen (Rovings) erfolgen. Im fertigen Spritzgußteil liegt die mittlere Länge der Glasfasern vorzugsweise im Bereich von 0,08 bis 0,5 mm.
30 Kohlenstoff- oder Glasfasern können auch in Form von Geweben, Matten oder Glasseidenrovings eingesetzt werden.
Als teilchenförmige Füllstoffe eignen sich vor allem amorphe Kieselsäure, Magnesiumcarbonat (Kreide), gepulverter Quarz, Glimmer, 35 Talkum, Feldspat, Glaskugeln und insbesondere Calciumsilikate wie Wollastonit und Aluminiumsilikate wie Kaolin (insbesondere kalzinierter Kaolin) .
Bevorzugte Kombinationen von Füllstoffen sind z.B. 20 Gew. -% 40 Glasfasern mit 15 Gew. -% Wollastonit und 15 Gew. -% Glasfasern mit 15 Gew.-% Wollastonit.
Die erfindungsgemäßen Polymerblends können ferner als Komponente F) Zusatzstoffe in Mengen von 0 bis 20, bevorzugt 0 bis 45 10 Gew. -%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten A) bis F) , enthalten.
Übliche Zusatzstoffe für die erfindungsgemäßen Blends sind beispielsweise Stabilisatoren und Oxidationsverzogerer, Mittel gegen Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultraviolettes Licht, Flammschutzmittel, Gleit- und Entformungsmittel , Farbstoffe und Pig- mente und Weichmacher.
Pigmente und Farbstoffe sind bevorzugt in Mengen bis zu 6, besonders bevorzugt 0 bis 5 und insbesondere 0,5 bis 3 Gew.-% enthalten.
Die Pigmente zur Einfärbung von Thermoplasten sind allgemein bekannt, siehe z.B. R. Gächter und H. Müller, Taschenbuch der Kunststoffadditive, Carl Hanser Verlag, 1983, S. 494 bis 510. Als erste bevorzugte Gruppe von Pigmenten sind Weißpigmente zu nennen wie Zinkoxid, Zinksulfid, Bleiweiß (2 PbC03-Pb (OH) 2) , Lithopone, Antimonweiß und Titandioxid. Von den beiden gebräuchlichsten Kristallmodifikationen (Rutil- und Anatas-Typ) des Titandioxids wird insbesondere die Rutilform zur Weißfärbung der erfindungs- gemäßen Formmassen verwendet.
Schwarze Farbpigmente, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind Eisenoxidschwarz (Fe30 ) , Spinellschwarz (Cu (Cr, Fe) 204) , Manganschwarz (Mischung aus Mangandioxid, Siliciumdioxid und Eisenoxid) , Kobaltschwarz und Antimonschwarz sowie besonders bevorzugt Ruß, der meist in Form von Furnace- oder Gasruß eingesetzt wird (siehe hierzu G. Benzing, Pigmente für Anstrichmittel, Expert-Verlag (1988), S. 78ff ) .
Selbstverständlich können zur Einstellung bestimmter Farbtöne anorganische Buntpigmente wie Chromoxidgrün oder organische
Buntpigmente wie Azopigmente und Phthalocyanine erfindungsgemäß eingesetzt werden. Derartige Pigmente sind allgemein im Handel üblich.
Oxidationsverzogerer und Wärmestabilisatoren, die den thermoplastischen Massen gemäß der Erfindung zugesetzt werden können, sind z.B. Halogenide von Metallen der Gruppe I des Periodensystems, z.B. Natrium-, Kalium-, Lithium-Halogenide, ggf. in Verbindung mit Kupfer- (I) -Halogeniden, z.B. Chloriden, Bromiden oder Iodiden. Die Halogenide, insbesondere des Kupfers, können auch noch elektronenreiche π-Liganden enthalten. Als Beispiel für derartige Kupferkomplexe seien Cu-Halogenid-Komplexe mit z.B. Triphenylphosphin genannt. Weiterhin können Zinkfluorid und Zinkchlorid verwendet werden. Ferner sind sterisch gehinderte Phenole, Hydrochinone, substituierte Vertreter dieser Gruppe, sekundäre aromatische Amine, gegebenenfalls in Verbindung mit phosphorhaltigen Säuren bzw. deren Salze, und Mischungen dieser
Verbindungen, vorzugsweise in Konzentrationen bis zu 1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, einsetzbar.
Als Flammschutzmittel können insbesondere phosphorhaltige Verbindungen in Mengen bis zu 20 Gew. -%, bevorzugt bis zu
10 Gew.-%, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Phosphorsäureester, Phosphinsäureester, Phosphinoxide, Phosphor oder organische Phosphate. Die phosphorhaltigen Verbindungen können auch in Mischung mit einem Triazinderivat oder Polytetrafluor- ethylen eingesetzt werden. Bevorzugt werden Triarylphosphinoxide oder Triarylphosphate verwendet.
Beispiele für UV-Stabilisatoren sind verschiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone, die bevor - zugt in Mengen bis zu 2 Gew.% eingesetzt werden.
Gleit- und Entformungsmittel, die bevorzugt in Mengen bis zu 1 Gew.% der thermoplastischen Masse zugesetzt werden, sind Stearinsäure, Stearylalkohol, Stearinsäurealkylester und -amide sowie Ester des Pentaerythrits mit langkettigen Fettsäuren. Es können auch Salze des Calciums, Zinks oder Aluminiums der Stearinsäure sowie Dialkylketone, z.B. Distearylketon, eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise mittels Extrusion, hergestellt werden. Sie können z.B. hergestellt werden, indem man die Ausgangskomponenten in üblichen Mischvorrichtungen wie Schneckenextrudern, vorzugsweise ZweiSchneckenextrudern, Brabender -Mühlen oder Ban- bury-Mühlen sowie Knetern mischt und anschließend extrudiert. Üblicherweise wird das Extrudat nach der Extrusion abgekühlt und zerkleinert.
Die Reihenfolge der Mischung der Komponenten kann variiert werden, so können zwei oder ggf. drei Komponenten vorgemischt werden, es können aber auch alle Komponenten gemeinsam gemischt werden .
Um eine möglichst homogene Formmasse zu erhalten, ist eine inten- sive Durchmischung vorteilhaft. Dazu sind im allgemeinen mittlere Mischzeiten von 0,2 bis 30 Minuten bei Temperaturen von 230 bis 300, bevorzugt von 230 bis 285°C erforderlich.
Die Morphologie der Polymerblends läßt sich im allgemeinen mit- tels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) nach Kontrastierung mit Polywolframsäure ohne weiteres charakterisieren.
Die erfindungsgemäßen Polymerblends weisen sehr gute Schlagzähig- keits- und Reißdehnungswerte bei gleichbleibend guter Steifigkeit auf .
Aus den erfindungsgemäßen Polymerblends lassen sich Fasern, Folien und Formkörper herstellen, die sich zum Beispiel für Anwendungen im Automobilbereich wie auch im Elektro- und Elektronik- sektor eignen.
Beispiele
Herstellung und Prüfung der Blends
Die Schlagzähigkeit der Produkte wurde an Prüfstäben nach ISO 179 leU gemessen. Die Steifigkeit (E-Modul) wurde gemäß DIN 53 455 bestimmt .
Die Viskositätszahl (VZ) wurde an 0,5 gew. -%igen Polymerlösungen in einem Kapillarviskosimeter der Firma Schott, Typ 53720/11 bei Raumtemperatur in einer äquimolaren Mischung aus ortho-Dichlor - benzol und Phenol bestimmt.
Komponente C)
In einen mit Stickstoff inertisierten 9 , 0-1-Autoklaven gab man Methanol (4 1) und, nach Erzeugung einer CO/Ethen (1:1) -Atmosphäre, Propen (440 g) . Die Temperatur wurde auf 90°C gebracht und mit einem Gemisch aus Ethen und Kohlenmonoxid (1:1) ein Druck von 100 bar eingestellt. Unter den Polymerisationsbedingungen gab man eine Lösung von 1, 3-Bis (diphenylphosphino)propan-palladium-bis- acetat (0,04 mmol) und p-Toluolsulfonsäure (0,70 mmol) in Methanol (50 ml) . Temperatur und Druck wurden während der gesamten Reaktionsdauer konstant gehalten. Nach 6 h wurde die Polymerisation durch Abkühlen und Entspannen des Autoklaven abgebrochen. Das Polymerpulver wurde mit Methanol, Wasser und Aceton gewaschen und bei 80°C im Hochvakuum (1 mbar) von letzten Lösungsmittelresten befreit.
Viskositätszahl (VZ) : 104 ml/g; Schmelzpunkt: 225°C
Das nach obiger Vorschrift erhaltene, trockene Kohlenmonoxidcopo - lymerpulver bildete in einer Mischung mit Calciumphosphat (Ca3(P04)2, 0,5 Gew.-%), Irganox MD 1024 (0,2 Gew. -%; Ciba Spazia- litätenchemie) und Irganox 1010 (0,2 Gew. -%; Ciba Spezialitätenchemie) die Komponente C) . (Die Gew. -%-Angaben der genannten Zu- sätze beziehen sich jeweils auf die Gesamtmenge an Komponente C) ) .
Komponente B)
Als Polyamid wurde ein Polyamid 6, erhalten aus Caprolactam, mit einer Viskositätszahl von 150 ml/g (Ultramid® B3 , BASF Aktiengesellschaft) verwendet.
Komponente A)
Kohlenmonoxidcopolymer gemäß Komponente C) (3 kg) wurde mit Maleinsäureanhydrid (60 g) bei 240°C in der Schmelze in einem Zwei- schneckenextruder ZSK 25 der Fa. Werner und Pfleiderer bei einer Drehzahl von 250 U/min und einem Durchsatz von 5 kg/h gemischt. Das erhaltene Produkt wurde auf herkömmliche Weise granuliert und getrocknet. Die Viskositätszahl der Komponente A) betrug 106 ml/g.
Komponente D)
Ethylen- Propylen-Kautschuk (mit 0,7 Gew. -% Maleinsäure/Maleinsäureanhydrid modifiziert) mit einem MFI-Wert gemäß DIN 53735 von 3 g/0 Minuten (gemessen bei 2,16 kg und 230°C) .
Komponente E)
E-Schnittglasfaser, beschichtet mit Polyurethanschlichte, der Fa. PPG, Typ 3660 (Faserdurchmesser: 10 μm; Stapellänge: 4,5 mm).
Die Komponenten wurden in einem Zweiwellenextruder bei einer Mas- setemperatur von 240°C gemischt. Die Schmelze wurde durch ein Wasserbad geleitet und granuliert. Die Verarbeitung zu den Probekörpern erfolgte bei 240°C. Die Formtemperatur betrug jeweils 60°C.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1