WO2002046299A1 - Use of polyether amine derivatives for permanent improvement of the adhesive and/or coating compatibility of polyethylene-based shaped bodies, fibres and films - Google Patents

Use of polyether amine derivatives for permanent improvement of the adhesive and/or coating compatibility of polyethylene-based shaped bodies, fibres and films Download PDF

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WO2002046299A1
WO2002046299A1 PCT/EP2001/013888 EP0113888W WO0246299A1 WO 2002046299 A1 WO2002046299 A1 WO 2002046299A1 EP 0113888 W EP0113888 W EP 0113888W WO 0246299 A1 WO0246299 A1 WO 0246299A1
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polyethylene
polyethylenes
acid
derivatives
adhesive
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PCT/EP2001/013888
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Paul Birnbrich
Jörg-Dieter KLAMANN
Rolf Tenhaef
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Cognis Deutschland Gmbh & Co. Kg
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/46Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/02Polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/02Polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02Polyamines

Definitions

  • the invention relates to the use of polyetheramine derivatives for the permanent improvement of the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and films, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyammopolyalkylene oxide - Compounds with organic carboxylic acids that contain one or two COOH functions and a total of 4 to 22 carbon atoms.
  • Shaped workpieces of any spatial shape including moldings, fibers and foils based on polyolefin, are used in a very wide range today.
  • An important problem area is the improvement of the surface properties of these non-polar hydrocarbon compounds due to their structure.
  • the lack of adhesive strength to coatings and bonds is a central problem, for which numerous proposals have been made for decades.
  • WO 97/12694 and WO 98/42776 describe the use of amphiphiles for the permanent improvement of the adhesive and or coating compatibility of polyolefin-based molded articles, fibers and films.
  • a mixture comprising (a) predominantly one or more polyolefins, (b) one or more migratable amphiphiles and (c) one or more transition metal compounds are subjected to shaping processing in the customary manner at temperatures in the range from 180 to 320 ° C. , for example extrusion. It is disclosed that dialkanolamides of unsaturated fatty acids, such as oleic acid diethanolamide or linoleic acid diethanolamide, can be used as component b).
  • the object of the present invention was to provide tools with which the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and foils can be sustainably and permanently improved.
  • the invention aims to enable the setting of high-strength bonds, which preclude the occurrence of undesired adhesion breaks and only ensure destruction of the adhesive joint by way of a cohesive break or a combined cohesion / adhesion break.
  • component b) uses polyetheramine derivatives. These compounds b) are accessible by derivatization of polyetheramines (PEA).
  • PEA polyetheramines
  • di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds serve as polyetheramines (PEA) and thus as raw materials for the production of the polyetheramine derivatives b) to be used according to the invention.
  • PDA polyetheramines
  • these compounds contain two or more amino functions (NH or NH 2 functions) and on the other hand contain alkylene oxide units.
  • the last-mentioned building blocks are in particular ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, ethylene oxide and propylene oxide being particularly preferred.
  • polyetheramines The production of polyetheramines is known from the prior art and includes the reaction of compounds containing hydroxyl groups with alkyl oxides, in addition to subsequent conversion of the resulting terminal hydroxyl groups into amino groups.
  • WO-A-97/03108 (cf. page 8, lines 13-19) refers to the corresponding prior art and states that polyetheramines are usually produced by amination of polyethers with ammonia in the presence of catalysts such as Ni Cu / Cr.
  • Suitable polyether blocks of the polyether amines are, for example, polyethylene glycols, polypropylene glycols, copolymers of approximately polyethylene glycols and polypropylene glycols, poly (1,2-butylene) glycols, poly (tetramethylene) glycols.
  • Diamines and triamines are particularly preferred as polyetheramines.
  • “Diamines and triamines” are understood to mean those polyetheramines which have two or three terminal (terminal) NH 2 groups per molecule. Very particular preference is given to those in documents EP-B-634 424 and WO-A- The diamines and triamines described in 97/03108 The disclosure of these two publications with regard to the structure of these diamines and triamines is hereby expressly incorporated into the teaching of the present invention.
  • WO-A-97/03108 page 29, line 1 to page 31, last line.
  • Particularly suitable diamines and triamines (of the PEA type) in the context of the present invention are those which are commercially available from Huntsman Petrochemical Corporation under the trade name “Jeffamine”.
  • the following types are particularly preferred in the context of the present invention:
  • the polyetheramines preferably have average molecular weights (number average; Mn) in the range from 400 to 12000, in particular between 400 and 6000.
  • the above-mentioned diamines and triamines of the Jeffamine type are used to prepare the polyetheramine derivatives b).
  • the di- or triamines are reacted with the organic carboxylic acids such that the equivalent ratio of the NH 2 : COOH groups is in the range from 1: 0.3 to 1>: 2.0.
  • the use according to the invention of the polyetheramine derivatives b) mentioned ensures that coatings or bonds can adhere to the plastic permanently and without additional pretreatment. Once set, adhesive and / or coating compatibility values are retained over long periods of time. With regard to the adhesives and coating compositions which can be brought into contact with the surface-modified polyethylenes according to the invention, so that permanent bonding or coating is achieved, there are no restrictions per se according to the invention. With regard to the adhesives, all adhesives familiar to the person skilled in the art, in particular the commercially available adhesives, can be used. With regard to coatings, particular attention should be drawn to the paints.
  • the mixture comprising components a) and b) is used by customary shaping processing techniques, such as extrusion, calendering, injection molding and the like, which are well known to those skilled in the art.
  • auxiliary substances which have proven themselves in general in the processing of plastics and which are known to the person skilled in the art, for example slip agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, UV stabilizers, antioxidants, fillers, fire retardants, mold release agents, nucleating agents and antiblocking agents accordingly pre-assembled in separate form and added during the final mixing of the finished products.
  • slip agents for example slip agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, UV stabilizers, antioxidants, fillers, fire retardants, mold release agents, nucleating agents and antiblocking agents accordingly pre-assembled in separate form and added during the final mixing of the finished products.
  • auxiliary substances mentioned in one The use of the form in which they are already wholly or partly contained in component a) is expressly included in the scope of the present invention.
  • the extrusion technology it may also be desirable, for example when using the extrusion technology, to meter all or part of the components b) and, if appropriate, further plastic additives directly into the polyethylene melt on the extruder, so that the mixture of components a) and b) - and, if appropriate, further plastic additives - is not already available as a ready-made product from the start, but is only present in the extruder itself.
  • Such a technique is useful, for example, when the compounds b) to be metered into the polymer melt are in liquid form and injection of this component is easier than pre-assembly.
  • component a) is HDPE (high density polyethylene) and a temperature in the shaping processing is preferably set in the range from 200 to 300 ° C., in particular 250 to 300 ° C. for HDPE containing carbon black.
  • LDPE low density polyethylene
  • a temperature in the range from 180 to 300 ° C. and in particular 220 to 280 ° C. is preferably set in the shaping processing.
  • the time scale mentioned can be easily transformed into a distance scale.
  • the zero point of the distance scale lies directly at the exit point of the nozzle.
  • the molding processing of the mixture containing components a) and b) is carried out by an injection molding process. It is preferred to subject the molded polyethylene body obtained to a thermal aftertreatment at elevated temperature. It is particularly preferred to carry out the thermal aftertreatment in such a way that a surface temperature
  • io temperature of the molded polyethylene body of at least 200 ° C and in particular of about 240 ° C.
  • An IR radiator can be used, for example, to carry out the thermal aftertreatment.
  • the duration of the thermal aftertreatment is preferably at least 4 seconds.
  • customary plastic additives are additionally added to the shaping processing of the polyethylenes.
  • 1,3-Dicarbonyl compounds which can be used can be linear or cyclic dicarbonyl compounds.
  • Dicarbonyl compounds of the following formula are preferably used
  • R 1 Ci- a-alkyl, C 5 -C ⁇ 0 -Hy ⁇ _roxya] __ yl, C 2 -C ⁇ 8 alkenyl, phenyl, through OH, C r C 4 - alkyl, C ⁇ -C 4 alkoxy or halogen substituted phenyl, C 7 -C 10 phenylalkyl, C 5 - C 12 cycloalkyl, C 1 -C 5 -alkyl-substituted C 2 -C ⁇ cycloalkyl or a group -R 5 -SR 6 or -R 5 -0- R 6 ,
  • R 2 hydrogen, CC 8 alkyl, C 2 -C 12 alkenyl, phenyl, C 7 -C 12 alkylphenyl, C 7 - cio-phenylalkyl or a group -CO- R 4 , 1
  • R one of the meanings given for R or Ci-Cig-alkoxy
  • n R 4 C 1 -C 4 alkyl or phenyl
  • R 5 Ci-Cio-alkylene
  • R 6 C Ci 2 alkyl, phenyl, C 7 -C 18 alkylphenyl or C 7 -C ⁇ 0 phenylalkyl.
  • R and R as hydroxyalkyl represent in particular a group - (CH 2 ) n -OH, where n is 5, 6 or 7.
  • R 1 and R 3 as alkenyl can mean, for example, vinyl, allyl, methallyl, 1-butenyl, 1-hexenyl or oleyl, preferably allyl.
  • R and R as phenyl substituted by OH, alkyl, alkoxy or halogen can be, for example, tolyl, xylyl, tert-butylphenyl, methoxyphenyl, ethoxyphenyl, hydroxyphenyl, chlorophenyl or dichlo ⁇ henyl.
  • R and R as phenylalkyl are in particular benzyl.
  • R 6 as alkyl is in particular C 4 -C 12 -alkyl, such as butyl, hexyl, octyl, decylyll ooddeerr DDooddeeccyyll .
  • R 6 as alkylphenyl is in particular tolyl.
  • R 6 as phenylalkyl is especially benzyl.
  • 1,3-dicarbonyl compounds of the above formula are acetylacetone, butanoylacetone, heptanoylacetone, stearoylacetone, palmitoylacetone, lauroylacetone, benzoylacetone, dibenzoylmethane, lauroylbenzoylmethane, palmitoylbenzoylmethane, stearoyl-benzoyl methylbenzoylmethane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-benzoyl methane-5-benzoyl methane-5-benzoyl methane-5-benzoyl methane-tri-benzoyl methane-5-benzoyl methane-benzoyl methane-tri-benzoyl methane-5-benzoyl methane-benz
  • 1,3-diketo compounds of the above formula wherein R 1 is Ci-Cig-alkyl, phenyl, phenyl substituted by OH, methyl or methoxy, C 7 -C 10 -phenylalkyl or cyclohexyl, R is hydrogen and R is one of the for R has given meanings.
  • the 1,3-dicarbonyl compounds of the above formula can be used as mixtures, and / or as their alkali metal, alkaline earth metal and zinc chelates.
  • Polyols and polyol derivatives are, for example, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, bistrimethylolpropane, inositol, polyvinyl alcohol, bistrimethylolethane, trismethylolpropane, sorbitol, maltitol, isomaltitol, lactitol, lycasin, mannitol, lactose, hydroxylate, leucyl), trisethyl (THEIC), Palatinit, Tetramethylolcyclohexanol, Tetramethylolcyclopentanol, Tetramethylolcyclopyranol, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin or Thiodiglycerin as well as reaction products of these polyols with ethylene oxide and / or propylene oxide.
  • the polyols can be esterified or etherified on one or more OH groups.
  • Preferred polyol derivatives which are esters of polyols with carboxylic acids, for example glycerol partial esters of fatty acids, for example glycerol monooleate, glycerol dioleate, glycerol monostearate, glycerol distearate, pentaerytrite or TMP partial esters or esters of dicarboxylic acids (for example adipic acid, maleic acid) with polyols Glycerin or trismethylolpropane.
  • the polyols or polyol derivatives can be used alone or as a mixture with one another.
  • Antioxidants For this purpose, expressly refer to page 31, line 34 to page 33, line 4 of EP-A-768 336 cited above.
  • the antioxidants mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention.
  • Lubricants and release agents In this context, it should be expressly stated that both lubricants and release agents, as well as mixtures of lubricants and release agents, can be used. According to the usual use of the expert, products are called release agents that reduce the frictional resistance mainly between the polymer melt and the steel surface of the machine used in the shaping process; the reduction of the frictional resistance has the consequence that the melt mass pressure is reduced. In contrast, lubricants predominantly act in the polymer melt and reduce the internal frictional forces, which means that the melt maintains a good plastic flow even at high filler contents, which is important for filling the shaping tool.
  • solid or liquid calcium salts and / or magnesium salts and / or aluminum salts are used as lubricants or release agents at 20 ° C., which are selected from
  • lubricants or release agents that can be used alone or in combination with one another are the relevant ones known from the prior art. substances.
  • the following types of compounds are preferably suitable: hydrocarbon waxes which melt in the temperature range from 70 to 130 ° C., oxidized polyethylene waxes, free fatty acids with 8 to 22 carbon atoms and their branched chain isomers, for example stearic acid or also hydroxystearic acid, ⁇ -olefins, wax esters , ie esters of longer-chain monocarboxylic acids and monoalcohols, primary and secondary, saturated and unsaturated higher alcohols with preferably 16 to 44 carbon atoms in the molecule, ethylenediamine distearate, montanic acid esters of diols, for example ethanediol, 1,3-butanediol and glycerol, mixtures such montanic acid esters with unesterified montanic acids, partial esters of fatty acids with 8 to 22 carbon atom
  • Examples include mixed esters of maleic acid-pentaerythritol-behenic acid, mixed esters of adipic acid-pentaerythritol-oleic acid and mixed esters of adipic acid-pentaerythritol-stearic acid.
  • Such lubricants or release agents can be used in the context of the present invention both individually and in combination with one another, and also in combination with the calcium, magnesium or aluminum salts mentioned above.
  • Plasticizers With regard to plasticizers, express reference is made to page 29, line 20 to page 30, line 26 of EP-A-768 336 cited above. The plasticizers mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention.
  • polyetheramine derivatives 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
  • a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like.
  • the molded polyethylene articles obtainable using the polyetheramines b), in particular the granules accessible by extrusion, can in turn be used to be used as so-called masterbatches in the processing of bulk plastics.
  • Another object of the present invention is therefore the use of molded polyethylene articles, in particular granules, which are obtainable by containing a mixture
  • polyetheramine derivatives 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
  • AZ means amine number, a product code number familiar to the person skilled in the art, which indicates the number mg KOH which is necessary to neutralize the amount of hydrochloric acid bound by 1 g of amine.
  • the polyethylene granules including the respective component b) were automatically drawn into the extruder by the twin screw running counter to one another and conveyed along the screw. The speed was 50 revolutions per minute. This ensured a relatively long residence time in the extruder and, accordingly, good mixing and homogenization. This homogeneous and bubble-free mixture finally came into a nozzle, which is a fourth heating zone. The temperature of this outlet nozzle is shown in Table 1.
  • a two-component adhesive was used as the adhesive ("Makroplast" polyurethane adhesive from Henkel KGaA / Düsseldorf).
  • the pot life was about 1 hour.
  • the column "%" indicates the amount in which the particular compound -% by weight based on component a) - was used
  • the figures are in Newtons per square millimeter.

Abstract

The object of the invention is the use of polyether amine derivatives for permanent improvement of the adhesive and/or coating compatibility of polyethylene-based shaped bodies, fibres and films. A mixture of a) predominantly one or several polyethylenes and b) 0.01 - 20 wt. % - in relation to the polyethylene of one or several derivatives, said polyether amine derivatives being selected from the group of reaction products of di- or polyaminopolyalkylenoxide compounds with organic carboxylic acids containing one or two COOH functions and all together 4 - 22 C atoms, is subjected in a usual manner to a shaping process such as extrusion, calandering, injection moulding or blow moulding or the like at temperatures ranging from 180 to 330 °C.

Description

Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien Use of polyetheramine derivatives to permanently improve the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and films
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen- basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyammopolyalky- lenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome .enthalten.The invention relates to the use of polyetheramine derivatives for the permanent improvement of the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and films, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyammopolyalkylene oxide - Compounds with organic carboxylic acids that contain one or two COOH functions and a total of 4 to 22 carbon atoms.
Stand der TechnikState of the art
Formgestaltete Werkstücke beliebiger Raumform, einschließlich Formkörpern, Fasern und Folien auf Polyolefϊnbasis finden heute in breitestem Umfange praktische Verwendung. Ein wichtiger Problembereich liegt hier in der Verbesserung der Oberflächeneigenschaften dieser aufgrund ihrer Struktur unpolaren Kohlenwasserstoffverbindungen. So ist die mangelnde Haftfestigkeit gegenüber Beschichtungen und Verklebungen ein zentrales Problem, zu dessen Lösung seit Jahrzehnten zahlreiche Vorschläge gemacht worden sind.Shaped workpieces of any spatial shape, including moldings, fibers and foils based on polyolefin, are used in a very wide range today. An important problem area is the improvement of the surface properties of these non-polar hydrocarbon compounds due to their structure. The lack of adhesive strength to coatings and bonds is a central problem, for which numerous proposals have been made for decades.
Es ist bekannt, daß die Kompatibilität der Kunststoff-Oberfläche gegenüber Beschichtungen und Verklebungen durch beispielsweise oxidative Nachbehandlungsver- fahren wie Corona- oder Plasmabehandlung verbessert werden kann. Hierbei wird der Kunststoff in Gegenwart von Gasen und Entladungen an der Oberfläche oxidiert oder chemisch modifiziert, wodurch sich gewisse Oberflächen-Eigenschaften des Kunststoffs modifizieren lassen. Diese Methoden erfordern jedoch neben einem hohen Energieeinsatz stets einen zusätzlichen Arbeitsgang und führen zu Ozonemissionen bei der Fertigung von Kunststoffteilen. Daneben sind chemische Vorbehandlungsverfahren wie z.B. das Behandeln mit Fluor- oder Chlorgas, mit Chromschwefelsäure oder Fluor- sulfonsäure, usw. seit längerem bekannt.It is known that the compatibility of the plastic surface with coatings and bonds is achieved, for example, by oxidative aftertreatment processes. drive how corona or plasma treatment can be improved. Here, the plastic is oxidized or chemically modified in the presence of gases and discharges on the surface, which means that certain surface properties of the plastic can be modified. However, these methods always require an additional operation in addition to high energy consumption and lead to ozone emissions in the manufacture of plastic parts. In addition, chemical pretreatment processes, such as treatment with fluorine or chlorine gas, with chromosulfuric acid or fluorosulfonic acid, etc., have long been known.
WO 97/12694 und WO 98/42776 beschreiben die Verwendung von Amphiphilen zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyolefin-basierten Formkö ern, Fasern und Folien. Dabei unterwirft man eine Mischung enthaltend (a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine, (b) ein oder mehrere migrationsfähiger Amphiphile und (c) ein oder mehrere Übergangsmetall- Verbindungen, bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung, beispielsweise der Extrusion. Es ist offenbart, daß als Komponente b) insbesondere Dialkanolamide ungesättigter Fettsäuren, etwa Ölsäu- rediethanolamid oder Linolsäurediethanolamid, eingesetzt werden können.WO 97/12694 and WO 98/42776 describe the use of amphiphiles for the permanent improvement of the adhesive and or coating compatibility of polyolefin-based molded articles, fibers and films. A mixture comprising (a) predominantly one or more polyolefins, (b) one or more migratable amphiphiles and (c) one or more transition metal compounds are subjected to shaping processing in the customary manner at temperatures in the range from 180 to 320 ° C. , for example extrusion. It is disclosed that dialkanolamides of unsaturated fatty acids, such as oleic acid diethanolamide or linoleic acid diethanolamide, can be used as component b).
EP-A-982 353 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Farbhaftung auf thermoplastischen Polyolefϊnen. Dabei wird ein thermoplastisches Polyolefϊn, das ein Polypropylen-haltiges Blend darstellt mit maleiniertem Polypropylen und amin- terminierten Polyestern behandelt.EP-A-982 353 describes a method for improving the color adhesion on thermoplastic polyolefins. A thermoplastic polyolefin, which is a polypropylene-containing blend, is treated with maleated polypropylene and amine-terminated polyesters.
EP-A-936 246 beschreibt direkt bedruckbare thermoplastische Polyolefm- Zusarnmensetzungen auf Basis von oxidierten Polyethylenwachsen. Die komplexen Zusammensetzungen enthalten zwingend mindestens vier unterschiedliche Komponenten .EP-A-936 246 describes directly printable thermoplastic polyolefin compositions based on oxidized polyethylene waxes. The complex compositions necessarily contain at least four different components.
EP-A-934 975 beschreibt direkt bedruckbare thermoplastische Polyolefin- Zusarnmensetzungen auf Basis von maleinanhydrid modifizierten Polymeren. Die komplexen Zusammensetzungen enthalten zwingend mindestens fünf unterschiedliche Komponenten .EP-A-934 975 describes directly printable thermoplastic polyolefin compositions based on maleic anhydride-modified polymers. The Complex compositions contain at least five different components.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Arbeitsmittel bereitzustellen, mit denen die Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien nachhaltig und dauerhaft verbessert werden kann. Mit anderen Worten war es Ziel der vorliegenden Erfindung, Arbeitsmittel bereitzustellen, um eine permanente Verbesserung der Haftfestigkeit von Polyethylenoberflächen gegenüber Verklebungen und/oder Beschichtungen sicherzustellen. Die Erfindung will dabei insbesondere die Einstellung hochfester Verklebungen ermöglichen, die das Auftreten von unerwünschten Adhäsionsbrüchen ausschließen und eine Zerstörung der Klebstoffuge nur über einen Cohäsionsbruch bzw. über einen kombinierten Cohäsi- ons/-Adhäsionsbruch sicherstellen.The object of the present invention was to provide tools with which the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and foils can be sustainably and permanently improved. In other words, it was an object of the present invention to provide work equipment in order to ensure a permanent improvement in the adhesive strength of polyethylene surfaces against adhesions and / or coatings. In particular, the invention aims to enable the setting of high-strength bonds, which preclude the occurrence of undesired adhesion breaks and only ensure destruction of the adhesive joint by way of a cohesive break or a combined cohesion / adhesion break.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Polyetheramin- Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs- Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltendThe present invention relates to the use of polyetheramine derivatives for the permanent improvement of the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and films, with one containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene unda) predominantly one or more polyethylenes and
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft. Zu den Pol ethylenen aat temperatures in the range of 180 to 330 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like. To the pol ethylenes a
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können alle heute bekannten Polymer- und Copolymertypen auf Ethylen-Basis eingesetzt werden. Für die erfindungsgemäße Lehre besonders geeignete Polymertypen sind in der nachfolgenden Zusammenstellung aufgezählt: HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (vernetztes Polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene).In the context of the present invention, all types of ethylene-based polymers and copolymers known today can be used. Polymer types that are particularly suitable for the teaching according to the invention are listed in the following compilation: HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene) , UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (cross-linked polyethylene), HPPE (high pressure polyethylene).
PolvetheraminePolvetheramine
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Komponente b) Polyetheramin- Derivate eingesetzt. Diese Verbindungen b) sind durch Derivatisierung von Polyethe- raminen (PEA) zugänglich.In the context of the present invention, component b) uses polyetheramine derivatives. These compounds b) are accessible by derivatization of polyetheramines (PEA).
Als Polyetheramine (PEA) und somit als Rohstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Polyetheramin-Derivate b) dienen im Rahmen der vorliegenden Erfindung Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen. Darunter ist zu verstehen, daß diese Verbindungen einerseits zwei oder mehrere Amino-Funktionen (NH- bzw. NH2-Funktionen), andererseits Alkylenoxid-Bausteine enthalten. Bei den letztgenannten Bausteinen handelt es sich insbesondere um Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid, wobei Ethylenoxid und Propylenoxid besonders bevorzugt sind.In the context of the present invention, di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds serve as polyetheramines (PEA) and thus as raw materials for the production of the polyetheramine derivatives b) to be used according to the invention. This means that on the one hand these compounds contain two or more amino functions (NH or NH 2 functions) and on the other hand contain alkylene oxide units. The last-mentioned building blocks are in particular ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, ethylene oxide and propylene oxide being particularly preferred.
Die Herstellung von Polyetheraminen ist aus dem Stand der Technik bekannt und schließt die Umsetzung von Hydroxylgruppen-enthaltenden Verbindungen mit Alkyle- noxiden ein, nebst anschließender Umwandlung der resultierenden terminalen Hydroxylgruppen in Aminogruppen. Auf entsprechenden Stand der Technik verweist WO- A-97/03108 (vergleiche dort Seite 8, Zeilen 13-19) und stellt fest, daß Polyetheramine üblicherweise durch Aminierung von Polyethern mit Ammoniak in Gegenwart von Katalysatoren wie beispielsweise Ni Cu/Cr hergestellt werden.The production of polyetheramines is known from the prior art and includes the reaction of compounds containing hydroxyl groups with alkyl oxides, in addition to subsequent conversion of the resulting terminal hydroxyl groups into amino groups. WO-A-97/03108 (cf. page 8, lines 13-19) refers to the corresponding prior art and states that polyetheramines are usually produced by amination of polyethers with ammonia in the presence of catalysts such as Ni Cu / Cr.
Bezüglich der Umsetzung von Hydroxylgruppen-enthaltenden Verbindungen mit Al- kylenoxiden sind die Ethoxylierung und die Propoxylierung von besonderer Bedeutung. Hierbei geht man üblicherweise wie folgt vor: In einem ersten Schritt bringt man die gewünschte Hydroxylgruppen-enthaltenden Verbindungen mit Ethylenoxid und oder Propylenoxid in Kontakt und setzt dieses Gemisch in Gegenwart eines alkalischen Katalysators und Temperaturen im Bereich von 20 bis 200 °C um. Auf diese Weise werden Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid (EO) und/oder Propylenoxid (PO) erhalten. Bei den Additionsprodukten handelt es sich vorzugsweise um EO- Addukte oder um PO-Addukte oder um EO/PO-Addukte an die jeweilige Hydroxylgruppen-enthaltenden Verbindung; bei den EO/PO-Addukten kann dabei die Anlagerung von EO und PO statistisch oder blockweise erfolgen.The ethoxylation and propoxylation are of particular importance with regard to the reaction of compounds containing hydroxyl groups with alkylene oxides. The procedure is usually as follows: in a first step, the desired hydroxyl group-containing compounds are brought into contact with ethylene oxide and or propylene oxide and this mixture is reacted in the presence of an alkaline catalyst and at temperatures in the range from 20 to 200.degree. Addition products of ethylene oxide (EO) and / or propylene oxide (PO) are obtained in this way. The addition products are preferably EO adducts or PO adducts or EO / PO adducts with the respective hydroxyl group-containing compound; in the case of the EO / PO adducts, the addition of EO and PO can take place statistically or in blocks.
Geeignete Polyetherblöcke der Polyetheramine sind etwa Polyethylenglykole, Polypro- pylenglykole, Copolymere von etwa Polyethylenglykolen und Polypropylenglykolen, Poly(l ,2-butylen)glykole, Poly(tetramethylen)glykole.Suitable polyether blocks of the polyether amines are, for example, polyethylene glycols, polypropylene glycols, copolymers of approximately polyethylene glycols and polypropylene glycols, poly (1,2-butylene) glycols, poly (tetramethylene) glycols.
Besonders bevorzugt als Polyetheramine sind Diamine und Triamine. Unter „Diaminen und Triaminen" sind dabei solche Polyetheramine zu verstehen, die zwei bzw. drei endständige (terminale) NH2-Gruppen pro Molekül aufweisen. Ganz besonders bevorzugt sind dabei die in den Dokumenten EP-B-634 424 und WO-A-97/03108 beschriebenen Diamine und Triamine. Die Offenbarung dieser beiden Schriften bezüglich der Struktur dieser Diamine und Triamine wird hiermit ausdrücklich in die Lehre der vorliegenden Erfindung einbezogen. Insbesondere wird auf folgende Textstellen Bezug genommen:Diamines and triamines are particularly preferred as polyetheramines. “Diamines and triamines” are understood to mean those polyetheramines which have two or three terminal (terminal) NH 2 groups per molecule. Very particular preference is given to those in documents EP-B-634 424 and WO-A- The diamines and triamines described in 97/03108 The disclosure of these two publications with regard to the structure of these diamines and triamines is hereby expressly incorporated into the teaching of the present invention.
• Bezüglich EP-B-634 424: Seite 6, Zeile 23 bis Seite 7, Zeile 36.With regard to EP-B-634 424: page 6, line 23 to page 7, line 36.
• Bezüglich WO-A-97/03108: Seite 29, Zeile 1 bis Seite 31, letzte Zeile. Besonders geeignete Diamine und Triamine (vom PEA-Typ) sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche, die unter der Handelsbezeichnung „Jeffamine" von der Firma Huntsman Petrochemical Corporation kommerziell angeboten werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind dabei folgende Typen besonders bevorzugt:• Regarding WO-A-97/03108: page 29, line 1 to page 31, last line. Particularly suitable diamines and triamines (of the PEA type) in the context of the present invention are those which are commercially available from Huntsman Petrochemical Corporation under the trade name “Jeffamine”. The following types are particularly preferred in the context of the present invention:
Jeffamine D-400Jeffamine D-400
Jeffamine D-2000Jeffamine D-2000
Jeffamine D-4000Jeffamine D-4000
Jeffamine ED-600Jeffamine ED-600
Jeffamine ED-900Jeffamine ED-900
Jeffamine ED-2001Jeffamine ED-2001
Jeffamine ED-4000Jeffamine ED-4000
Jeffamine ED-6000Jeffamine ED-6000
Jeffamine T-3000Jeffamine T-3000
Jeffamine T-5000Jeffamine T-5000
Jeffamine ET-3000Jeffamine ET-3000
Diese Jeffamine-Typen können einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt werden.These Jeffamine types can be used individually or in a mixture with one another.
Die Polyetheramine haben vorzugsweise mittlere Molekulargewichte (Zahlenmittel; Mn) im Bereich von 400 bis 12000, insbesondere zwischen 400 und 6000.The polyetheramines preferably have average molecular weights (number average; Mn) in the range from 400 to 12000, in particular between 400 and 6000.
Zu den Polyetheramin-Derivaten bTo the polyetheramine derivatives b
Wie bereits ausgeführt werden die Polyetheramin-Derivate b) ausgewählt aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH-Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten. Bei diesen Umsetzungsprodukten handelt es sich mithin um Amide, die sich von den oben genannten Polyetheraminen und ein- bzw. zweibasischen organischen Carbonsäuren mit 4 bis 22 C- Atomen ableiten. In einer Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin-Derivate b) Fettsäuren mit 4 bis 22 C- Atomen eingesetzt. Dabei sind Fettsäuren mit 8 bis 18 C- Atomen bevorzugt. Besonders geeignet sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure.As already stated, the polyetheramine derivatives b) are selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids which contain one or two COOH functions and a total of 4 to 22 carbon atoms. These reaction products are therefore amides which are derived from the above-mentioned polyetheramines and mono- or dibasic organic carboxylic acids with 4 to 22 carbon atoms. In one embodiment, fatty acids having 4 to 22 carbon atoms are used to prepare the polyetheramine derivatives b). Fatty acids with 8 to 18 carbon atoms are preferred. Lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid are particularly suitable.
In einer weiteren Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin- Derivate b) Dicarbonsäuren mit 4 bis 22 C-Atomen eingesetzt. Dabei sind α,ω- Dicarbonsäuren mit 4 bis 13 C-Atomen bevorzugt. Besonders geeignet sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandisäure, Dodecandisäure, Brassylsäure, Maleinsäure (cis-2-Buten-l,4-disäure) und Fumarsäure (trans-2-Buten-l,4-disäure). Anstatt von den Dicarbonsäuren kann man bei der Herstellung der Verbindungen b) auch von den entsprechenden Dicarbon- säureanhydriden ausgehen.In a further embodiment, dicarboxylic acids having 4 to 22 carbon atoms are used to prepare the polyetheramine derivatives b). Here, α, ω-dicarboxylic acids with 4 to 13 carbon atoms are preferred. Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassylic acid, maleic acid (cis-2-butene-1, 4-diacid) and fumaric acid (trans-2-butene-1,4-4-) are particularly suitable. dioic). Instead of the dicarboxylic acids, the corresponding dicarboxylic acid anhydrides can also be used in the preparation of the compounds b).
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Herstellung der Polyetheramin- Derivate b) die oben genannten Diamine und Triamine vom Jeffamine-Typ eingesetzt. Dabei setzt man die Di- bzw. Triamine mit den organischen Carbonsäuren so um, daß das Äquivalentverhältnis der Gruppen NH2 : COOH im Bereich von 1 : 0,3 bis 1> : 2,0 liegt.In a preferred embodiment, the above-mentioned diamines and triamines of the Jeffamine type are used to prepare the polyetheramine derivatives b). The di- or triamines are reacted with the organic carboxylic acids such that the equivalent ratio of the NH 2 : COOH groups is in the range from 1: 0.3 to 1>: 2.0.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der genannten Polyetheramin-Derivate b) ist gewährleistet, daß Beschichtungen bzw. Verklebungen permanent und ohne zusätzliche Vorbehandlung am Kunststoff haften können. Dabei bleiben einmal eingestellte Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilitäts-Werte über lange Zeiträume erhalten. Im Hinblick auf die Klebstoffe und Beschichtungsmassen, die mit den erfindungsgemäß Oberflächen-modifizierten Polyethylenen in Kontakt gebracht werden können, so daß dabei eine dauerhafte Verklebung bzw. Beschichtung realisiert ist, gibt es erfindungsgemäß an sich keinerlei Beschränkungen. So können im Hinblick auf die Klebstoffe alle dem Fachmann vertrauten Klebstoffe, insbesondere die handelsüblichen Klebstoffe eingesetzt werden. Im Hinblick auf Beschichtungen sei insbesondere auf die Lacke aufmerksam gemacht. Lacke sind flüssige oder pulverförmig-feste Sub- stanzen, die in dünner Schicht auf Gegenstände appliziert werden und die durch chemische Reaktion und/oder physikalische Vorgänge einen auf den Oberflächen der Objekte haftenden festen Film bilden, der dekorative und/oder schützende Funktionen hat. Zu den Beschichtungen zählt auch das Aufbringen von Druckfarben, da Druckfarben in einer Bindemittelschicht auf zu bedruckende Substrate aufgebracht werden, wobei die Haftung am Formkörper durch das Bindemittel, das eine Beschichtung ausbildet, vermittelt wird.The use according to the invention of the polyetheramine derivatives b) mentioned ensures that coatings or bonds can adhere to the plastic permanently and without additional pretreatment. Once set, adhesive and / or coating compatibility values are retained over long periods of time. With regard to the adhesives and coating compositions which can be brought into contact with the surface-modified polyethylenes according to the invention, so that permanent bonding or coating is achieved, there are no restrictions per se according to the invention. With regard to the adhesives, all adhesives familiar to the person skilled in the art, in particular the commercially available adhesives, can be used. With regard to coatings, particular attention should be drawn to the paints. Varnishes are liquid or powdery solid sub- punches, which are applied to objects in a thin layer and which, through chemical reaction and / or physical processes, form a firm film adhering to the surfaces of the objects, which has decorative and / or protective functions. The coatings also include the application of printing inks, since printing inks are applied to substrates to be printed in a binder layer, the adhesion to the shaped body being mediated by the binder which forms a coating.
Zur formgebenden VerarbeitungFor shaping processing
Der Einsatz der Mischung enthaltend die Komponenten a) und b) erfolgt durch übliche und dem Fachmann wohlvertraute formgebende Verarbeitungstechniken wie Extrusi- ons-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen.The mixture comprising components a) and b) is used by customary shaping processing techniques, such as extrusion, calendering, injection molding and the like, which are well known to those skilled in the art.
Die Kombination der erfindungsgemäßen Lehre, die zur Ausbildung erhöhter Be- schichtungs- bzw. Verklebungs-Kompatibilitäts- Werte führt, mit an sich bekannten Technologien zur Verbesserung der Beschichtungs- bzw. Verklebungs-Kompatibilität auf Polyethylenoberflächen fällt in den Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre. So können die Oberflächen der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Polyethylene zusätzlich sowohl mechanisch wie chemisch und/oder physikalisch behandelt werden. Erforderlich ist das allerdings in aller Regel nicht.The combination of the teaching according to the invention, which leads to the formation of increased coating or bonding compatibility values, with known technologies for improving the coating or bonding compatibility on polyethylene surfaces falls within the scope of the teaching according to the invention. Thus the surfaces of the polyethylenes produced according to the present invention can additionally be treated both mechanically, chemically and / or physically. However, this is usually not necessary.
Es kann gewünscht sein, eine vorkonfektionierte Mischung der Komponenten a) und b) einzusetzen. Mitverwendete weitere übliche Hilfsstoffe (Kunststoffadditive) , die sich bei der Verarbeitung von Kunststoffen allgemein bewährt haben und die dem Fachmann bekannt sind, beispielsweise Slipmittel, Antistatika, Gleitmittel, Trennmittel, UV-Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Brandschutzmittel, Entformungsmittel, Nukleirungsmittel und Antiblockmittel können entsprechend in getrennter Form vorkonfektioniert und bei der abschließenden Aufmischung der Fertigprodukte zugegeben werden. Auch die in der Praxis übliche Technik, die genannten Hilfsstoffe in einer Form einzusetzen, in der sie in Komponente a) bereits ganz oder teilweise enthalten sind, wird ausdrücklich in den Rahmen der vorliegenden Erfindung miteinbezogen.It may be desirable to use a pre-assembled mixture of components a) and b). Other customary auxiliaries (plastic additives) used, which have proven themselves in general in the processing of plastics and which are known to the person skilled in the art, for example slip agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, UV stabilizers, antioxidants, fillers, fire retardants, mold release agents, nucleating agents and antiblocking agents accordingly pre-assembled in separate form and added during the final mixing of the finished products. Also the technology common in practice, the auxiliary substances mentioned in one The use of the form in which they are already wholly or partly contained in component a) is expressly included in the scope of the present invention.
Es kann aber - beispielsweise bei Anwendung der Extrudiertechnik - auch gewünscht sein, die Komponenten b) und und gegebenenfalls weitere Kunststoffadditive ganz oder teilweise direkt in die Polyethylenschmelze am Extruder einzudosieren, so daß die Mischung der Komponenten a) und b) - und gegebenenfalls weiterer Kunststoffadditive - nicht schon von vornherein als Vorkonfektionat vorhanden ist, sondern erst im Extruder selbst vorliegt. Eine derartige Technik bietet sich beispielsweise dann an, wenn die der Polymerschmelze zuzudosierenden Verbindungen b) in flüssiger Form vorliegen und ein Einspritzen dieser Komponente einfacher ist, als eine Vorkonfektio- nierung.However, it may also be desirable, for example when using the extrusion technology, to meter all or part of the components b) and, if appropriate, further plastic additives directly into the polyethylene melt on the extruder, so that the mixture of components a) and b) - and, if appropriate, further plastic additives - is not already available as a ready-made product from the start, but is only present in the extruder itself. Such a technique is useful, for example, when the compounds b) to be metered into the polymer melt are in liquid form and injection of this component is easier than pre-assembly.
Es kann auch gewünscht sein - obgleich zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes nicht erforderlich - im Anschluß an den erfindungsgemäßen Einsatz der Komponenten a) und b) - auf übliche Weise eine Corona- oder Plasmabehandlung vorzunehmen.It may also be desirable - although not necessary to achieve the effect according to the invention - after the use of components a) and b) according to the invention - to carry out a corona or plasma treatment in the customary manner.
Das Aufbringen von Beschichtungen oder Verklebungen der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Oberflächen-modifizierten Polyethylen-basierten Formkörper und Folien kann an sich nach allen dem Fachmann bekannten einschlägigen Methoden erfolgen.The application of coatings or adhesive bonds to the surface-modified polyethylene-based moldings and films obtained by the process according to the invention can be carried out per se by all relevant methods known to the person skilled in the art.
In einer Ausführungsform setzt man als Komponente a) HDPE (high density polyethylene) ein und stellt bei der formgebenden Verarbeitung vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 200 bis 300 °C, bei Ruß enthaltendem HDPE insbesondere 250 bis 300 °C ein.In one embodiment, component a) is HDPE (high density polyethylene) and a temperature in the shaping processing is preferably set in the range from 200 to 300 ° C., in particular 250 to 300 ° C. for HDPE containing carbon black.
In einer weiteren Ausfuhrungsform setzt man als Komponente a) LDPE (low density polyethylene) ein und stellt bei der formgebenden Verarbeitung vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 180 bis 300 °C und insbesondere 220 bis 280 °C ein.In a further embodiment, LDPE (low density polyethylene) is used as component a) and a temperature in the range from 180 to 300 ° C. and in particular 220 to 280 ° C. is preferably set in the shaping processing.
Bei Extrusionsverfahren gelten die gerade für die HDPE- und LDPE- Verarbeitung gemachten Temperaturangaben insbesondere für die Temperatur der Austrittsdüse. Sofern die formgebende Verarbeitung der Mischung der Komponenten a) und b) durch Ext usion geschieht, kühlt man den Polyethylenforaikörper unmittelbar nach dem Verlassen der Austrittsdüse vorzugsweise innerhalb eines Zeitraums von 0,1 bis 5,0 Sekunden um maximal 50 °C ab. Hinsichtlich dieser Temperaturdifferenz von 50 °C - nachfolgend auch ΔT50 genannt - gilt also die GleichungIn the case of extrusion processes, the temperature information just given for HDPE and LDPE processing applies in particular to the temperature of the outlet nozzle. If the shaping processing of the mixture of components a) and b) is carried out by extention, the polyethylene mold body is cooled by a maximum of 50.degree. C. within a period of 0.1 to 5.0 seconds immediately after leaving the outlet nozzle. With regard to this temperature difference of 50 ° C - hereinafter also called ΔT50 - the equation applies
A I U 1 Austrittsdüse " * PolyethylenoberflächeA I U 1 outlet nozzle "* polyethylene surface
In dieser Gleichung ist unter TAustrittsdüse die Temperatur der Austrittsdüse des Extruders zu verstehen, unter Tp0]vethyieno erfläche die Oberflächentemperatur des extrudierten Polyethylenformkörpers zu verstehen, die berührungslos, beispielsweise unter Einsatz einschlägig bekannter Infrarot-Techniken, gemessen wird (etwa mit einem Infrarot- Thermometer "IR-TA/Handy 1000" der Firma Chino).In this equation, T Aust ri t ts nozzle, the temperature of the exhaust nozzle is to be understood the extruder under Tp 0] vethy i eno Surface Terminal, the surface temperature to understand the extruded polyethylene molded article, the non-contact, pertinent known for example using infrared techniques is measured, (for example with an infrared thermometer "IR-TA / Handy 1000" from Chino).
Besonders bevorzugt ist es, den Polyethylenformkörper unmittelbar nach dem Verlassen der Austrittsdüse des Extruders innerhalb eines Zeitraums von 1,0 bis 5,0 Sekunden und insbesondere von 1,7 bis 5,0 Sekunden um maximal 50 °C abzukühlen.It is particularly preferred to cool the polyethylene molded body by a maximum of 50 ° C. within a period of from 1.0 to 5.0 seconds and in particular from 1.7 to 5.0 seconds immediately after it has left the outlet nozzle of the extruder.
Unter der Voraussetzung, daß der Polyemylenformkörper sich ab dem Verlassen der Austrittsdüse des Extruders mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, kann die genannte Zeitskala in einfacher Weise in eine Entfernungsskala transformiert werden. Hierzu wird die bekannte Gleichung v = s / t (Geschwindigkeit = Wegstrecke geteilt durch Zeit) herangezogen, aus der sich durch Umformung s = v * t (Wegstrecke = Geschwindigkeit mal Zeit) ergibt, aus der man ersieht, daß Wegstrecke s (d.h. Entfernung von der Austrittsdüse) und Zeit t einander proportional sind. Der Nullpunkt der Entfernungsskala liegt definitionsgemäß unmittelbar an der Austrittsstelle der Düse.Provided that the molded polyethylene body moves at a constant speed from the exit of the extruder's exit nozzle, the time scale mentioned can be easily transformed into a distance scale. For this, the known equation v = s / t (speed = distance divided by time) is used, from which s = v * t (distance = speed times time) results from transformation, from which it can be seen that distance s (ie distance from the outlet nozzle) and time t are proportional to each other. By definition, the zero point of the distance scale lies directly at the exit point of the nozzle.
In einer Ausfuhrungsform nimmt man die formgebende Verarbeitung der Mischung enthaltend die Komponenten a) und b) durch ein Spritzgußverfahren vor. Dabei ist es bevorzugt, den dabei erhaltenen Polyethylenformkörper einer thermischen Nachbehandlung bei erhöhter Temperatur zu unterziehen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, die mermische Nachbehandlung derart durchzuführen, daß man eine Oberflächentem¬In one embodiment, the molding processing of the mixture containing components a) and b) is carried out by an injection molding process. It is preferred to subject the molded polyethylene body obtained to a thermal aftertreatment at elevated temperature. It is particularly preferred to carry out the thermal aftertreatment in such a way that a surface temperature
io peratur des Polyethylenformkörpers von mindestens 200 °C und insbesondere von etw 240 °C einstellt. Zur Durchführung der thermischen Nachbehandlung kann man sich beispielsweise eines IR-Strahlers bedienen. Vorzugsweise beträgt die Dauer der thermischen Nachbehandlung mindestens 4 Sekunden.io temperature of the molded polyethylene body of at least 200 ° C and in particular of about 240 ° C. An IR radiator can be used, for example, to carry out the thermal aftertreatment. The duration of the thermal aftertreatment is preferably at least 4 seconds.
In einer Ausfuhrungsform setzt man bei der formgebenden Verarbeitung der Polyethylene zusätzlich übliche Kunststoffadditive zu.In one embodiment, customary plastic additives are additionally added to the shaping processing of the polyethylenes.
Zu den KunststoffadditivenTo the plastic additives
Die Art der Kunststoffadditive unterliegt an sich keinen besonderen Beschränkungen. Im Prinzip kommen daher alle dem Fachmann einschlägig bekannten Kunststoffadditive in Betracht. Hierfür sei beispielhaft auf das Standardwerk Gächter/MüIIer "Kunststoff-Additive" (München 1989) verwiesen. Geeignete Kunststoffadditive sind etwa:The type of plastic additives is not subject to any particular restrictions. In principle, therefore, all plastic additives known to those skilled in the art are suitable. As an example, reference is made to the standard work Gächter / MüIIer "Plastic Additives" (Munich 1989). Suitable plastic additives include:
beta-Diketone und beta-Ketoester. Verwendbare 1,3-Dicarbonylverbindungen können lineare oder cyclische Dicarbonylverbindungen sein. Bevorzugt werden Dicarbo- nylverbindungen der folgenden Formel eingesetztbeta diketones and beta keto esters. 1,3-Dicarbonyl compounds which can be used can be linear or cyclic dicarbonyl compounds. Dicarbonyl compounds of the following formula are preferably used
R^CO-CHR^CO-R3,R ^ CO-CHR ^ CO-R 3 ,
worin bedeuten:in which mean:
• R1: Ci- a-Alkyl, C5-Cι0-Hy<_roxya]__yl, C2-Cι8-Alkenyl, Phenyl, durch OH, CrC4- Alkyl, Cι-C4-Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl, C7-C10-Phenylalkyl, C5- C12-cycloalkyl, durch C1-C -Alkyl substituiertes C5-Cι2-Cycloalkyl oder eine Gruppe -R5-S-R6 oder -R5-0- R6,• R 1 : Ci- a-alkyl, C 5 -Cι 0 -Hy <_roxya] __ yl, C 2 -Cι 8 alkenyl, phenyl, through OH, C r C 4 - alkyl, Cι-C 4 alkoxy or halogen substituted phenyl, C 7 -C 10 phenylalkyl, C 5 - C 12 cycloalkyl, C 1 -C 5 -alkyl-substituted C 2 -Cι cycloalkyl or a group -R 5 -SR 6 or -R 5 -0- R 6 ,
• R2: Wasserstoff, C C8-Alkyl, C2-C12-Alkenyl, Phenyl, C7-C12-Alkylphenyl, C7- Cio-Phenylalkyl oder eine Gruppe -CO- R4, 1R 2 : hydrogen, CC 8 alkyl, C 2 -C 12 alkenyl, phenyl, C 7 -C 12 alkylphenyl, C 7 - cio-phenylalkyl or a group -CO- R 4 , 1
• R : eine der für R gegebenen Bedeutungen oder Ci-Cig-Alkoxy,R: one of the meanings given for R or Ci-Cig-alkoxy,
n • R4: C1-C4- Alkyl oder Phenyl,n R 4 : C 1 -C 4 alkyl or phenyl,
• R5: Ci-Cio-Alkylen,R 5 : Ci-Cio-alkylene,
• R6: C Ci2-Alkyl, Phenyl, C7-C18-Alkylphenyl oder C7-Cι0 -Phenylalkyl.• R 6 : C Ci 2 alkyl, phenyl, C 7 -C 18 alkylphenyl or C 7 -Cι 0 phenylalkyl.
Hierzu gehören die Hydroxylgruppen enthaltenden Diketone der EP-346 279 und die Oxa- und Thia-diketone der EP-307 358 ebenso wie die auf Isocyansäure basierenden Ketoester der US 4,339,383.These include the hydroxyl group-containing diketones of EP-346 279 and the oxa and thiadiketones of EP-307 358 as well as the isocyanic acid-based keto esters of US Pat. No. 4,339,383.
R1 und R3 als Alkyl können insbesondere Cι-C18-Alkyl sein, wie z.B. Methyl, Ethyl, n- Propyl, Isopropyl, n-Butyl, tert Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Decyl, Dodecyl oder Octadecyl.R 1 and R 3 as alkyl can in particular be -C 18 alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, decyl, dodecyl or octadecyl.
R und R als Hydroxyalkyl stellen insbesondere eine Gruppe -(CH2)n-OH dar, worin n 5, 6 oder 7 ist.R and R as hydroxyalkyl represent in particular a group - (CH 2 ) n -OH, where n is 5, 6 or 7.
R1 und R3 als Alkenyl können beispielsweise Vinyl, Allyl, Methallyl, 1-Butenyl, 1- Hexenyl oder Oleyl bedeuten, vorzugsweise Allyl.R 1 and R 3 as alkenyl can mean, for example, vinyl, allyl, methallyl, 1-butenyl, 1-hexenyl or oleyl, preferably allyl.
1 "1 "
R und R als durch OH, Alkyl, Alkoxy oder Halogen substituiertes Phenyl können beispielsweise Tolyl, Xylyl, tertButylphenyl, Methoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hydro- xyphenyl, Chlorphenyl oder Dichloφhenyl sein.R and R as phenyl substituted by OH, alkyl, alkoxy or halogen can be, for example, tolyl, xylyl, tert-butylphenyl, methoxyphenyl, ethoxyphenyl, hydroxyphenyl, chlorophenyl or dichloφhenyl.
1 ^1 ^
R und R als Phenylalkyl sind insbesondere Benzyl.R and R as phenylalkyl are in particular benzyl.
R2 und R3 als Cycloalkyl oder Alkyl-cycloalkyl sind insbesondere Cyclohexyl oder Methylcyclohexyl.R 2 and R 3 as cycloalkyl or alkyl-cycloalkyl are in particular cyclohexyl or methylcyclohexyl.
R2 als Alkyl kann insbesondere Cι-C4-Alkyl sein. R2 als C2-C12-Alkenyl kann insbe- sondere Allyl sein. R als Alkylphenyl kann insbesondere Tolyl sein. R als Phenylal- kyl kann insbesondere Benzyl sein. Vorzugsweise ist R Wasserstoff. R als Alkoxy kann z.B. Methoxy, Ethoxy, Butoxy, Hexyloxy, Octyloxy, Dodecyloxy, Tridecyloxy, Tetradecyloxy oder Octadecyloxy sein. R5 als Ci-Cio-Alkylen ist insbesondere C2-C - Alkylen. R6 als Alkyl ist insbesondere C4-C12- Alkyl, wie z.B. Butyl, Hexyl, Octyl, De- ccyyll ooddeerr DDooddeeccyyll.. R6 als Alkylphenyl ist insbesondere Tolyl. R6 als Phenylalkyl ist ins besondere Benzyl.R 2 as alkyl can in particular be -C 4 alkyl. R 2 as C 2 -C 12 alkenyl can in particular be allyl. R as alkylphenyl can in particular be tolyl. R as phenylalkyl can in particular be benzyl. R is preferably hydrogen. R as alkoxy can be, for example, methoxy, ethoxy, butoxy, hexyloxy, octyloxy, dodecyloxy, tridecyloxy, tetradecyloxy or octadecyloxy. R 5 as Ci-Cio-alkylene is in particular C 2 -C alkylene. R 6 as alkyl is in particular C 4 -C 12 -alkyl, such as butyl, hexyl, octyl, decylyll ooddeerr DDooddeeccyyll .. R 6 as alkylphenyl is in particular tolyl. R 6 as phenylalkyl is especially benzyl.
Beispiele für 1,3-Dicarbonylverbindungen der obigen Formel sind Acetylaceton, Buta- noylaceton, Heptanoylaceton, Stearoylaceton, Palmitoylaceton, Lauroylaceton, Ben- zoylaceton, Dibenzoylmethan, Lauroylbenzoylmethan, Palmitoylbenzoylmethan, Stea- royl-benzoylmethan, Isooctylbenzoylmethan, 5-Hydroxycapronyl-benzoylmethan, Tri- benzoylmethan, Bis(4-methylbenzoyl)methan, Benzoyl-p-chlorbenzoylmethan, Bis(2- hydroxybenzoyl)methan, 4-Methoxybenzoyl- benzoylmethan, Bis(4- methoxybenzoyl)methan, 1 -Benzoyl- 1 -acetylnonan, Benzoyl-acetyl-phenylmethan, Stearoyl-4-methoxybenzoylmethan, Bis(4-tert-butylbenzoyl)methan, Benzoylformyl- methan, Benzoyl-phenylacetylmethan, Bis-cyclohexanoyl-methan, Di-pivaloyl-methan, 2-Acetylcyclopentanon, 2-Benzoylcyclo-pentanon, Diacetessigsäuremethyl-, -ethyl- und - allylester, Benzoyl-, Propionyl- und Butyryl-acetessigsäuremethyl- und - ethylester, Triacetylmethan, Acetessigsäuremethyl-, -ethyl- , -hexyl-, -octyl-, -dodecyl- oder -octadecylester, Benzoylessigsäuremethyl- , -ethyl-, -butyl-, -2-ethylhexyl-, - dodecyl- oder - octadecylester, sowie Propionyl- und Butyrylessigsäure-Cι-Ci8- alky- lester. Stearoylessigsäureethyl-, -propyl-, -butyl-, -hexyl- oder -octylester sowie mehr- kernige jS-Ketoester wie in EP 433.230 beschrieben und Dehydracetsäure sowie deren Zink-, Magnesium- oder Alkalisalze.Examples of 1,3-dicarbonyl compounds of the above formula are acetylacetone, butanoylacetone, heptanoylacetone, stearoylacetone, palmitoylacetone, lauroylacetone, benzoylacetone, dibenzoylmethane, lauroylbenzoylmethane, palmitoylbenzoylmethane, stearoyl-benzoyl methylbenzoylmethane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-yloyl methane-benzoyl methane-5-benzoyl methane-5-benzoyl methane-tri-benzoyl methane-5-benzoyl methane-benzoyl methane-benzoyl methane-5-benzoyl methane-tri-benzoyl methane-tri-benzoyl methane - benzoylmethane, bis (4-methylbenzoyl) methane, benzoyl-p-chlorobenzoylmethane, bis (2-hydroxybenzoyl) methane, 4-methoxybenzoyl-benzoylmethane, bis (4-methoxybenzoyl) methane, 1-benzoyl-1-acetylnonane, benzoyl-acetyl -phenylmethane, stearoyl-4-methoxybenzoylmethane, bis (4-tert-butylbenzoyl) methane, benzoylformylmethane, benzoyl-phenylacetylmethane, bis-cyclohexanoyl-methane, dipivaloyl-methane, 2-acetylcyclopentanone, 2-benzessonyl acetic acid -, -ethyl- and - allyl esters, benzoyl, propionyl and butyryl-acetoacetic acid methyl and - ethyl esters, triacetyl methane, acetoacetic acid methyl, -ethyl, -hexyl-, -octyl-, -dodecyl- or -octadecylester, benzoylessi gsäuremethyl-, -ethyl-, -butyl-, -2-ethylhexyl-, - dodecyl- or - octadecyl ester, as well as propionyl and butyrylacetic acid -C-Ci 8 - alkyl ester. Stearoylacetic acid, ethyl, propyl, butyl, hexyl or octyl esters and multinuclear jS keto esters as described in EP 433.230 and dehydroacetic acid and its zinc, magnesium or alkali metal salts.
Bevorzugt sind 1,3-Diketoverbindungen der obigen Formel, worin R1 Ci-Cig- Alkyl, Phenyl, durch OH, Methyl oder Methoxy substituiertes Phenyl, C7-C10-Phenylalkyl oder Cyclohexyl ist, R Wasserstoff ist und R eine der für R gegebenen Bedeutungen hat. Die 1,3-Dicarbonylverbindungen der obigen Formel können alleme, als Mischungen und/oder als deren Alkali-, Erdalkali- und Zinkchelate eingesetzt werden.Preferred are 1,3-diketo compounds of the above formula, wherein R 1 is Ci-Cig-alkyl, phenyl, phenyl substituted by OH, methyl or methoxy, C 7 -C 10 -phenylalkyl or cyclohexyl, R is hydrogen and R is one of the for R has given meanings. The 1,3-dicarbonyl compounds of the above formula can be used as mixtures, and / or as their alkali metal, alkaline earth metal and zinc chelates.
Polyole und Polyolerivate. Als Polyole besonders geeignet sind beispielsweise Pen- taerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Bistrimethylolpropan, Inosit, Polyvinylal- kohol, Bistrimethylolethan, Trismethylolpropan, Sorbit, Maltit, Isomaltit, Lactit, Lyca- sin, Mannit, Lactose, Leucrose, Tris-(hydroxylethyl)isocyanurat (THEIC), Palatinit, Tetramethylolcyclohexanol, Tetramethylolcyclopentanol, Tetramethylolcyclopyranol, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin oder Thiodiglycerin sowie Umsetzungsprodukte dieser Polyole mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid.Polyols and polyol derivatives. Particularly suitable as polyols are, for example, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, bistrimethylolpropane, inositol, polyvinyl alcohol, bistrimethylolethane, trismethylolpropane, sorbitol, maltitol, isomaltitol, lactitol, lycasin, mannitol, lactose, hydroxylate, leucyl), trisethyl (THEIC), Palatinit, Tetramethylolcyclohexanol, Tetramethylolcyclopentanol, Tetramethylolcyclopyranol, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin or Thiodiglycerin as well as reaction products of these polyols with ethylene oxide and / or propylene oxide.
Die Polyole können gewünschtenfalls an einer oder an mehreren OH-Gruppen ve- restert oder verethert sein. Bevorzugt sind solche Polyolderivatae, die Ester von Poly- olen mit Carbonsäuren darstellen, etwa Glycerinpartialester von Fettsäuren, beispielsweise Glycerinmonooleat, Glycerindioleat, Glycerinmonostearat, Glycerindistearat, Pentaerytrit- oder TMP-Partialester oder Ester von Dicarbonsäuren (z.B. Adipinsäure, Maleinsäure) mit Polyolen wie Pentaerythrit, Glycerin oder Trismethylolpropan. Die Polyole bzw. Polyolderivate können allein oder in Mischung untereinander eingesetzt werden.If desired, the polyols can be esterified or etherified on one or more OH groups. Preferred polyol derivatives which are esters of polyols with carboxylic acids, for example glycerol partial esters of fatty acids, for example glycerol monooleate, glycerol dioleate, glycerol monostearate, glycerol distearate, pentaerytrite or TMP partial esters or esters of dicarboxylic acids (for example adipic acid, maleic acid) with polyols Glycerin or trismethylolpropane. The polyols or polyol derivatives can be used alone or as a mixture with one another.
Amide. Hierfür sei ausdrücklich auf Seite 7, Zeile 22 bis Seite 25, Zeile 21, von EP-A- 768 336 verwiesen. Die dort genannten sterisch gehinderten Amine werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen. Geeignet sind ferner Erucasäureamid, Ölsäureamid und sowie andere Amide auf Basis von Fettsäuren.Amides. For this purpose, expressly refer to page 7, line 22 to page 25, line 21 of EP-A-768 336. The sterically hindered amines mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention. Also suitable are erucic acid amide, oleic acid amide and other amides based on fatty acids.
Antioxidantien. Hierfür sei ausdrücklich auf Seite 31, Zeile 34 bis Seite 33, Zeile 4, der oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten Antioxidantien werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen. Gleitmittel und Trennmittel. In diesem Zusammenhang sei ausdrücklich festgestellt, daß sowohl Gleitmittel als auch Trennmittel, als auch Gemische von Gleit- und Trennmitteln eingesetzt werden können. Nach dem üblichen Sprachgebrauch des Fachmanns bezeichnet man solche Produkte als Trennmittel, die die Reibungswiderstände überwiegend zwischen Polymerschmelze und Stahloberfläche der bei der formgebenden Verarbeitung eingesetzten Maschine reduzieren; die Reduktion des Reibungswiderstandes hat zur Folge, daß der Massedruck der Schmelze reduziert wird. Demgegenüber wirken Gleitmittel überwiegend in der Polymerschmelze und setzen die internen Reibungskräfte herab, wodurch die Schmelze auch bei hohen Füllstoffgehalten einen guten plastischen Fluß behält, der für die Ausfüllung des formgebenden Werkzeugs von Bedeutung ist.Antioxidants. For this purpose, expressly refer to page 31, line 34 to page 33, line 4 of EP-A-768 336 cited above. The antioxidants mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention. Lubricants and release agents. In this context, it should be expressly stated that both lubricants and release agents, as well as mixtures of lubricants and release agents, can be used. According to the usual use of the expert, products are called release agents that reduce the frictional resistance mainly between the polymer melt and the steel surface of the machine used in the shaping process; the reduction of the frictional resistance has the consequence that the melt mass pressure is reduced. In contrast, lubricants predominantly act in the polymer melt and reduce the internal frictional forces, which means that the melt maintains a good plastic flow even at high filler contents, which is important for filling the shaping tool.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Gleit- bzw. Trennmittel bei 20°C feste oder flüssige Calciumsalze und/oder Magnesiumsalze und/oder Aluminiumsalze eingesetzt, die ausgewählt sind ausIn one embodiment of the present invention, solid or liquid calcium salts and / or magnesium salts and / or aluminum salts are used as lubricants or release agents at 20 ° C., which are selected from
• Calciumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen,Calcium salts of saturated or unsaturated, straight-chain or branched monocarboxylic acids with 6 to 36 carbon atoms,
• Calciumsalzen der unsubstituierten oder mit Cι_4-Alkylresten substituierten Ben- zoesäure,Calcium salts of unsubstituted benzoic acid or benzoic acid substituted with C 4 alkyl radicals,
• Magnesiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen,Magnesium salts of saturated or unsaturated, straight-chain or branched monocarboxylic acids with 6 to 36 carbon atoms,
• Magnesiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten Dicarbonsäuren mit 6 bis 10 C-Atomen,Magnesium salts of saturated or unsaturated dicarboxylic acids with 6 to 10 carbon atoms,
• Aluminiumsalzen von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Monocarbonsäuren mit 6 bis 36 C-Atomen• Aluminum salts of saturated or unsaturated, straight-chain or branched monocarboxylic acids with 6 to 36 carbon atoms
Für die vorstehend genannten Calcium-, Magnesium- und Aluminiumsalze gilt, daß sie sowohl allein als auch in Mischung eingesetzt werden könnten.It applies to the above-mentioned calcium, magnesium and aluminum salts that they could be used both alone and in a mixture.
Weitere Gleit- bzw. Trennmittel, die alleine oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind die hierfür einschlägig aus dem Stand der Technik bekann- ten Substanzen. Vorzugsweise kommen folgende Verbindungstypen in Frage: Kohlenwasserstoffwachse, die im Temperaturbereich von 70 bis 130°C schmelzen, oxi- dierte Polyethylenwachse, freie Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen und deren verzweigtkettige Isomere, beispielsweise Stearinsäure oder auch Hydroxystearinsäure, α-Olefine, Wachsester, d. h. Ester aus längerkettigen Monocarbonsäuren und Monoal- koholen, primäre und sekundäre, gesättigte und ungesättigte höhere Alkohole mit vorzugsweise 16 bis 44 C-Atomen im Molekül, Ethylendiamindistearat, Montansäureester von Diolen, beispielsweise von Ethandiol, 1,3-Butandiol und Glycerin, Mischungen derartiger Montansäureester mit unveresterten Montansäuren, Partialester aus Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen und Polyolen mit 2 bis 6 C-Atomen und 2 bis 6 Hydroxylgruppen, die pro Molekül im Durchschnitt mindestens eine freie Polyol- Hydroxylgruppe enthalten. Einsetzbar sind weiterhin die in der DE-C-19 07 768 beschriebenen Mischester mit Hydroxyl- bzw. Säurezahlen im Bereich von 0 bis 6 aus aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatschen Dicarbonsäuren mit 2 bis 22 C- Atomen im Molekül, aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen im Molekül und aliphatischen Monocarbonsäuren mit 12 bis 30 C-Atomen im Molekül. Beispiele hierfür sind Mischester aus Maleinsäure-Pentaerythrit-Behensäure, Mischester aus A- dipinsäure-Pentaerythrit-Ölsäure und Mischester aus Adipinsäure-Pentaerythrit- Stearinsäure. Derartige Gleit- oder Trennmittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl einzeln, als auch in Kombination miteinander, sowie auch in Kombination mit dem oben genannte Calcium-, Magnesium- oder Aluminiumsalzen eingesetzt werden.Other lubricants or release agents that can be used alone or in combination with one another are the relevant ones known from the prior art. substances. The following types of compounds are preferably suitable: hydrocarbon waxes which melt in the temperature range from 70 to 130 ° C., oxidized polyethylene waxes, free fatty acids with 8 to 22 carbon atoms and their branched chain isomers, for example stearic acid or also hydroxystearic acid, α-olefins, wax esters , ie esters of longer-chain monocarboxylic acids and monoalcohols, primary and secondary, saturated and unsaturated higher alcohols with preferably 16 to 44 carbon atoms in the molecule, ethylenediamine distearate, montanic acid esters of diols, for example ethanediol, 1,3-butanediol and glycerol, mixtures such montanic acid esters with unesterified montanic acids, partial esters of fatty acids with 8 to 22 carbon atoms and polyols with 2 to 6 carbon atoms and 2 to 6 hydroxyl groups, which contain on average at least one free polyol hydroxyl group per molecule. The mixed esters described in DE-C-19 07 768 with hydroxyl or acid numbers in the range from 0 to 6 and consisting of aliphatic, cycloaliphatic or aromatic dicarboxylic acids having 2 to 22 C atoms in the molecule, aliphatic polyols having 2 to 6 can also be used Hydroxyl groups in the molecule and aliphatic monocarboxylic acids with 12 to 30 C atoms in the molecule. Examples include mixed esters of maleic acid-pentaerythritol-behenic acid, mixed esters of adipic acid-pentaerythritol-oleic acid and mixed esters of adipic acid-pentaerythritol-stearic acid. Such lubricants or release agents can be used in the context of the present invention both individually and in combination with one another, and also in combination with the calcium, magnesium or aluminum salts mentioned above.
Weichmacher. Im Hinblick auf Weichmacher sei ausdrücklich auf Seite 29, Zeile 20 bis Seite 30, Zeile 26, der oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten Weichmacher werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen.Plasticizers. With regard to plasticizers, express reference is made to page 29, line 20 to page 30, line 26 of EP-A-768 336 cited above. The plasticizers mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention.
Epoxidierte Fettsäureester. Im Hinblick auf Beispiele für geeignete Verbindungen dieser Klasse sei ausdrücklich auf Seite 31, Zeile 27 bis Seite 31, Zeile 32, der oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten epoxidierten Fettsäureester werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen.Epoxidized fatty acid esters. With regard to examples of suitable compounds of this class, expressly on page 31, line 27 to page 31, line 32, the above cited EP-A-768 336. The epoxidized fatty acid esters mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention.
UV-Absorber und Lichtschutzmittel. Im Hinblick auf Beispiele für geeignete Verbindungen dieser Klasse sei ausdrücklich auf Seite 33, Zeile 6 bis Seite 34, Zeile 7, der oben zitierten EP-A-768 336 verwiesen. Die dort genannten UV-Absorber und Lichtschutzmittel werden in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen.UV absorbers and light stabilizers. With regard to examples of suitable compounds of this class, reference is expressly made to page 33, line 6 to page 34, line 7 of EP-A-768 336 cited above. The UV absorbers and light stabilizers mentioned there are expressly included in the disclosure of the present invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyethylenformkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltendAnother object of the present invention is a process for the production of molded polyethylene articles, fibers and films, wherein a mixture containing
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylen unda) predominantly one or more polyethylene and
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivaten, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft.at temperatures in the range of 180 to 330 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like.
Die unter Einsatz der Polyetheramine b) erhältlichen Polyethylenformkörper, insbesondere die durch Extrusion zugänglichen Granulate, können ihrerseits dazu verwendet werden, als sogenannte Masterbatches bei der Verarbeitung von Massenkunststoffen eingesetzt zu werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Polyethylenformkörpern, insbesondere -granulaten, die dadurch erhältlich sind, daß man eine Mischung enthaltendThe molded polyethylene articles obtainable using the polyetheramines b), in particular the granules accessible by extrusion, can in turn be used to be used as so-called masterbatches in the processing of bulk plastics. Another object of the present invention is therefore the use of molded polyethylene articles, in particular granules, which are obtainable by containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylen unda) predominantly one or more polyethylene and
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivaten, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft, als Additive für Masterbatches bei der Verarbeitung von Massenkunststoffen. at temperatures in the range from 180 to 330 ° C. in a customary manner to shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like, as additives for masterbatches in the processing of bulk plastics.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
1. Eingesetzte Materialien1. Materials used
1.1. Polyethylen (a)1.1. Polyethylene (a)
Lupo: Low-Density-Polyethylen (Handelsprodukt "Lupolen 1800 H" Handelsprodukt der Firma ElenacLupo: low-density polyethylene (commercial product "Lupolen 1800 H" commercial product from Elenac
1.2. Polyetheramine (PEA)1.2. Polyetheramines (PEA)
Jeffamine D-2000: Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petroche- mical Corporation (MG = 2000)Jeffamine D-2000: Commercial polyetheramine from Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 2000)
Jeffamine D-4000: Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petroche- mical Corporation (MG = 4000)Jeffamine D-4000: Commercial polyetheramine from Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 4000)
Jeffamine T-3000: Handelsübliches Polyetheramin der Firma Huntsman Petroche- mical Corporation (MG = 3000)Jeffamine T-3000: Commercial polyetheramine from Huntsman Petrochemical Corporation (MG = 3000)
1.3. Herstellung von Polyetheramin-Derivaten b)1.3. Production of polyetheramine derivatives b)
Im Folgenden bedeutet die Abkürzung „AZ" Aminzahl, eine dem Fachmann geläufige Produktkennziffer, die die Anzahl mg KOH angibt, die nötig ist, um die von 1 g Amin gebundene Menge Salzsäure zu neutralisieren. Beispiel 1 (Bl):In the following, the abbreviation "AZ" means amine number, a product code number familiar to the person skilled in the art, which indicates the number mg KOH which is necessary to neutralize the amount of hydrochloric acid bound by 1 g of amine. Example 1 (Bl):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrücke wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 2,46g Bersteinsäureanhydrid bei 120°C über 2h umgesetzt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 11,0In a 250 ml four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and distillation bridge, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 2.46 g succinic anhydride was reacted at 120 ° C. for 2 hours with stirring. The product obtained had an AZ of 11.0
Beispiel 2 (B2):Example 2 (B2):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrücke wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 4,92g Bersteinsäureanhydrid bei 120°C über 2h umgesetzt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 0,0In a 250 ml four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and distillation bridge, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 4.92 g succinic anhydride was reacted at 120 ° C. for 2 hours with stirring. The product obtained had an AZ of 0.0
Beispiel 3 (B3):Example 3 (B3):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Rührer, Thermometer, Destillationsbrücke wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 4,82g Maleinsäureanhydrid bei Raumtemperatur umgesetzt. Nach Abklingen der leichten Exothermie wurde das erhaltene Produkt abgefüllt. Das Produkt hatte eine AZ von 0,0.In a 250 ml four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and distillation bridge, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 4.82 g maleic anhydride was reacted with stirring at room temperature. After the slight exotherm subsided, the product obtained was filled. The product had an AZ of 0.0.
Beispiel 4 (B4):Example 4 (B4):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 7,19g Adipinsäure und 50ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6h). Anschließend wurde im Vakuum (5mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 0,6.In a 250 ml four-necked flask equipped with water separator, reflux condenser and thermometer, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 7.19 g adipic acid and 50 ml xylene was heated under reflux with stirring until no more water of reaction was separated (6h). The remaining solvent was then removed in vacuo (5 mbar). The product obtained had an AZ of 0.6.
Beispiel 5 (B5):Example 5 (B5)
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-2000 (AZ: 56.1) mit 3,65g Adipinsäure und 50ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6h). Anschließend wurde im Vakuum (5mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 32,3In a 250 ml four-necked flask equipped with water separator, reflux condenser and thermometer, a mixture of 100 g Jeffamin D-2000 (AZ: 56.1) with 3.65 g of adipic acid and 50 ml of xylene on a water separator under reflux until no more water of reaction has been separated (6 h). The remaining solvent was then removed in vacuo (5 mbar). The product obtained had an AZ of 32.3
Beispiel 6 (B6):Example 6 (B6)
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 1,79g Adipinsäure und 50ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6h). Anschließend wurde im Vakuum (5mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 10,7In a 250 ml four-necked flask equipped with water separator, reflux condenser and thermometer, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 1.79 g adipic acid and 50 ml xylene was heated under reflux with stirring until no more water of reaction was separated off (6h). The remaining solvent was then removed in vacuo (5 mbar). The product obtained had an AZ of 10.7
Beispiele 7 ( B7):Examples 7 (B7):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin D-4000 (AZ: 27,6) mit 2,39g Adipinsäure und 50ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6h). Anschließend wurde im Vakuum (5mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 8,7.In a 250 ml four-necked flask equipped with a water separator, reflux condenser and thermometer, a mixture of 100 g Jeffamin D-4000 (AZ: 27.6) with 2.39 g adipic acid and 50 ml xylene was heated under reflux with stirring until no more water of reaction was separated off (6h). The remaining solvent was then removed in vacuo (5 mbar). The product obtained had an AZ of 8.7.
Beispiel 8 (B8):Example 8 (B8):
In einem 250ml Vierhalskolben ausgerüstet mit Wasserabscheider, Rückflußkühler und Thermometer, wurde unter Rühren eine Mischung von 100g Jeffamin T-3000 (AZ:In a 250 ml four-necked flask equipped with water separator, reflux condenser and thermometer, a mixture of 100 g Jeffamin T-3000 (AZ:
52.2) mit 2,26g Adipinsäure und 50ml Xylol am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt, bis kein Reaktionswasser mehr abgeschieden wurde (6h). Anschließend wurde im Vakuum (5mbar) das restliche Lösemittel entfernt. Das erhaltene Produkt hatte eine AZ von 31,1. 2. Herstellung von Oberflächen-modifiziertem Polyethylen52.2) with 2.26 g of adipic acid and 50 ml of xylene on a water separator under reflux until no more water of reaction has been separated (6 h). The remaining solvent was then removed in vacuo (5 mbar). The product obtained had an AZ of 31.1. 2. Production of surface-modified polyethylene
gemäß dem Verfahren der Erfindungaccording to the method of the invention
Zur Überprüfung der Klebstoff-Kompatibilitäts-Eigenschaften von Oberflächenmodifiziertem Polyethylen wurden zunächst Polyethylen-Bänder hergestellt. Dazu wurden jeweilsTo check the adhesive compatibility properties of surface-modified polyethylene, polyethylene tapes were first produced. To do this, each
- 600 g Polyethylen-Granulat a) und- 600 g of polyethylene granules a) and
Additiv b) (bzw. bei den Vergleichsversuchen auch anderer Prüfsubstanzen)Additive b) (or in the comparative tests also of other test substances)
vermengt. Art und Menge der jeweils eingesetzten Komponente b) ist Tabelle 1 zu entnehmen. Diese Mischungen wurden durch einen Trichter in einen Extruder eingebracht. Eingesetzt wurde dabei ein Doppelschneckenextruder DSK 42/7 der Firma Brabender OHG (Duisburg). Ein Extruder ist - wie dem Fachmann hinlänglich bekanntmixed. The type and amount of component b) used in each case can be found in Table 1. These mixtures were fed into an extruder through a hopper. A twin screw extruder DSK 42/7 from Brabender OHG (Duisburg) was used. An extruder is - as is well known to the person skilled in the art
- eine Kunststoff- Verarbeitungsmaschine, welche zum kontinuierlichen Mischen und Plastifizieren sowohl von pulver- als auch granulatförmigen Thermoplasten geeignet ist. Unter dem Einfülltrichter befindet sich neben einer Wasserkühlung, die ein verfrühtes Schmelzen des Granulates bzw. Pulvers verhindern soll, auch eine gegenläufige Doppelschnecke, die der Länge nach in drei Heizzonen aufgeteilt ist. Die Temperatur der Heizzonen und die Drehzahl der Doppelschnecke lassen sich über einen Datenverarbeitungs-Plast-Corder PL 2000 regeln, der über eine PC-Schnittstelle mit dem Extruder verbunden is. Für die Herstellung der Polyethylenbänder wurden die folgenden Temperaturen eingestellt: Heizzonen I-III jeweils 240°C, wobei die drei Heizzonen luftgekühlt waren, um die Temperaturen konstant zu halten.- A plastic processing machine, which is suitable for the continuous mixing and plasticizing of both powder and granular thermoplastics. In addition to water cooling, which is intended to prevent premature melting of the granules or powder, there is also a counter-rotating twin screw, which is divided lengthways into three heating zones. The temperature of the heating zones and the speed of the twin screw can be controlled via a PL 2000 data processing plast corder, which is connected to the extruder via a PC interface. The following temperatures were set for the production of the polyethylene tapes: Heating zones I-III each 240 ° C., the three heating zones being air-cooled in order to keep the temperatures constant.
Das Polyethylen-Granulat inklusive der jeweiligen Komponente b) wurde automatisch durch die gegeneinander laufende Doppelschnecke in den Extruder eingezogen und entlang der Schnecke befördert. Die Drehzahl betrug dabei 50 Umdrehungen pro Minute. Dadurch war eine relativ lange Verweilszeit im Extruder und dementsprechend eine gute Durchmischung und Homogenisierung gewährleistet. Diese homogene und bläschenfreie Mischung gelangte schließlich in eine Düse, die eine vierte Heizzone darstellt. Die Temperatur dieser Austrittsdüse ist Tabelle 1 zu entnehmen.The polyethylene granules including the respective component b) were automatically drawn into the extruder by the twin screw running counter to one another and conveyed along the screw. The speed was 50 revolutions per minute. This ensured a relatively long residence time in the extruder and, accordingly, good mixing and homogenization. This homogeneous and bubble-free mixture finally came into a nozzle, which is a fourth heating zone. The temperature of this outlet nozzle is shown in Table 1.
Nach dem Austritt aus der Düse (Maße der Düse = 50 x 0,5 mm) floß die heiße Mischung auf ein Transportband, dessen Geschwindigkeit so eingestellt wurde, daß beim Abkühlen an der Luft ein glattes und gleichmäßig dickes und breites Band entstand. Bei den hier beschriebenen Arbeiten wurde die Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Polyethylenband etwa 45 mm breit und etwa 0,5 mm dick war. Aus diesem Material wurden quadratische Prüfkörper (25 x 20 mm) ausgestanzt und für die unten näher beschriebenen Klebeversuche eingesetzt.After exiting the nozzle (dimensions of the nozzle = 50 x 0.5 mm), the hot mixture flowed onto a conveyor belt, the speed of which was adjusted in such a way that a smooth and uniformly thick and wide belt was formed when cooling in air. In the work described here, the speed was set so that the polyethylene tape was about 45 mm wide and about 0.5 mm thick. Square test specimens (25 x 20 mm) were punched out of this material and used for the adhesive tests described in more detail below.
3. Klebe- und Zerreiß-Versuche3. Glue and tear tests
3.1. Herstellung der Prüflinge3.1. Production of the test specimens
Die gemäß 2) hergestellten extrudierten Bänder wurden 24 Stunden bei Raumtemperatur (20 °C) gelagert. Anschließend wurden quadratische Polyethylenstücke von 25 x 20 mm zwischen zwei Holzbrettchen mit den Maßen 100 x 25 mm verklebt. Die Verklebung hatte dabei eine Dicke von 2 mm. Die Klebefläche betrug exakt 25 x 20 = 500 mm . Es sei darauf hingewiesen, daß die Versuchsanordnung analog zu derjenigen ist, die auf S. 21 der oben genannten WO 98/42776 skizziert wurde.The extruded tapes produced according to 2) were stored for 24 hours at room temperature (20 ° C.). Then square polyethylene pieces of 25 x 20 mm were glued between two wooden boards measuring 100 x 25 mm. The bond had a thickness of 2 mm. The adhesive surface was exactly 25 x 20 = 500 mm. It should be noted that the experimental setup is analogous to that outlined on p. 21 of WO 98/42776 mentioned above.
Als Klebstoff wurde ein Zweikomponentenklebstoff eingesetzt (Polyurethan-Kleber "Makroplast" der Firma Henkel KGaA/Düsseldorf). Dazu wurden in einer Aluminium- schale die beiden Reaktivkomponenten (Harz = UK 8109; Härter = UK 5400) im Verhältnis Harz : Härter von 5:1 angerührt. Die Topfzeit betrug etwa 1 Stunde.A two-component adhesive was used as the adhesive ("Makroplast" polyurethane adhesive from Henkel KGaA / Düsseldorf). For this purpose, the two reactive components (resin = UK 8109; hardener = UK 5400) were mixed in a ratio of resin: hardener of 5: 1 in an aluminum dish. The pot life was about 1 hour.
Nach entsprechender Lagerung wurden von jedem Band Streifen mit einer Breite von 25 mm abgeschnitten und mit Hilfe einer Schablone zwischen zwei Holzbrettchen beidseitig verklebt. Es wurden dabei 5 Verklebungen von jedem Kunststoffband angefertigt. Die Verwendung einer Schablone garantierte dabei die Einhaltung der ge- wünschten Klebefläche zwischen dem modifiziertem Kunststoff und den Brettchen. Zur Fixierung des Prüflings wurden dabei Holzklammern verwendet. Überschüssiger Kleber wurde entfernt.After appropriate storage, strips with a width of 25 mm were cut from each band and glued on both sides using a template between two wooden boards. 5 bonds were made from each plastic tape. The use of a template guaranteed compliance with the desired adhesive surface between the modified plastic and the board. Wooden clips were used to fix the test specimen. Excess glue has been removed.
3.2. Zerreiß-Versuche3.2. Tensile Tests
Die gemäß 3.L) hergestellten Prüflinge wurden 5 Tage bei 20 °C gelagert, um sicherzustellen, daß der Zweikomponentenklebstoff völlig ausgehärtet war. Zur Messung der Zugscherkräfte wurde anschließend eine Universalprüfmaschine der Firma Zwick verwendet. Die Geschwindigkeit, mit der der Prüfling auf Zug beansprucht wurde, betrug 15 mm/min. Die verklebten Holzspatel (= Prüflinge) wurden in die Klemmbacken der Universalpiüfmaschine eingespannt und mit der vorgegebenen Prüfgeschwindigkeit auseinandergezogen. Dabei wurde sichergestellt, daß die Prüflinge stets senkrecht und exakt in der Mitte des Prüfgerätes angeordnet waren. Die erzielten Versuchsergebnisse sind in den Tabelle 1 zusammengestellt. Sämtliche Ergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils 5 Versuchen. The test specimens produced according to 3.L) were stored at 20 ° C. for 5 days to ensure that the two-component adhesive had completely hardened. A universal testing machine from Zwick was then used to measure the tensile shear forces. The speed at which the test specimen was subjected to tension was 15 mm / min. The glued wooden spatulas (= test specimens) were clamped into the clamping jaws of the universal testing machine and pulled apart at the specified test speed. It was ensured that the test objects were always positioned vertically and exactly in the middle of the test device. The test results obtained are summarized in Table 1. All results are mean values from 5 experiments each.
Tabelle 1:Table 1:
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0001
Zu den Spalten der Tabelle 1:About the columns in Table 1:
Nr. Versuchs-Nummer (B= erfindungsgemäß; V=Vergleich) a) Komponente a) (Polyethylen) Additiv hier wurde entweder eine Vergleichsverbindung oder eine erfindungsgemäße Verbindung b) eingesetzt; in der Spalte "%" ist angegeben, in welcher Menge die jeweilige Verbindung - Gew.-% bezogen auf die Komponente a) - eingesetzt wurdeNo. test number (B = according to the invention; V = comparison) a) component a) (polyethylene) additive either a comparison compound or a compound b) according to the invention was used here; The column "%" indicates the amount in which the particular compound -% by weight based on component a) - was used
T/Düse Temperatur der Austrittsdüse des Extruders in °C ZSG Wert der Zugscherfestigkeit, ermittelt bei den Zerreißversuchen. Die Angaben sind in Newton pro Quadratmillimeter. T / nozzle Temperature of the outlet nozzle of the extruder in ° C ZSG Value of the tensile shear strength, determined during the tensile tests. The figures are in Newtons per square millimeter.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verwendung von Polyetheramin-Derivaten zur dauerhaften Verbesserung der Klebstoff- und/oder Beschichtungs-Kompatibilität von Polyethylen-basierten Formkör- pern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltend1. Use of polyetheramine derivatives for the permanent improvement of the adhesive and / or coating compatibility of polyethylene-based moldings, fibers and films, with a mixture containing
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene unda) predominantly one or more polyethylenes and
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft.at temperatures in the range of 180 to 330 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like.
2. Verfahren zur Herstellung von Polyemylenformköφern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltend2. Process for the production of Polyemylenformköφern, fibers and films, wherein one containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylenea) predominantly one or more polyethylenes
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft. at temperatures in the range of 180 to 330 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei man als Polyethylen low density polyethylene einsetzt.3. The method according to claim 2, wherein the polyethylene used is low density polyethylene.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei man bei der formgebenden Verarbeitung eine Temperatur im Bereich von 200 bis 270 °C einstellt.4. The method according to claim 3, wherein a temperature in the range from 200 to 270 ° C is set in the shaping processing.
5. Verwendung von Polyethylenformköφern, insbesondere Polyethylengranulaten, die dadurch erhältlich sind, daß man eine Mischung enthaltend5. Use of polyethylene moldings, in particular polyethylene granules, which are obtainable by containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyethylene unda) predominantly one or more polyethylenes and
b) 0,01 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Polyethylene - ein oder mehrere Polyetheramin-Derivate, wobei die Polyetheramin-Derivate ausgewählt sind aus der Gruppe der Umsetzungsprodukte von Di- oder Polyaminopolyalkylenoxid- Verbindungen mit organischen Carbonsäuren, die ein oder zwei COOH- Funktionen und insgesamt 4 bis 22 C-Atome enthalten,b) 0.01 to 20 wt .-% - based on the polyethylenes - one or more polyetheramine derivatives, the polyetheramine derivatives being selected from the group of the reaction products of di- or polyaminopolyalkylene oxide compounds with organic carboxylic acids containing one or contain two COOH functions and a total of 4 to 22 C atoms,
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 330 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzguß-, Blasformverfahren und dergleichen unterwirft, als Additive für Masterbatches bei der Verarbeitung von Massenkunststoffen. at temperatures in the range from 180 to 330 ° C. in a customary manner to shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding, blow molding and the like, as additives for masterbatches in the processing of bulk plastics.
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