WO2018220083A1 - Compound - Google Patents

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WO2018220083A1
WO2018220083A1 PCT/EP2018/064298 EP2018064298W WO2018220083A1 WO 2018220083 A1 WO2018220083 A1 WO 2018220083A1 EP 2018064298 W EP2018064298 W EP 2018064298W WO 2018220083 A1 WO2018220083 A1 WO 2018220083A1
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compound
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matrix
core
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Bjoern OTTO
Jan Erik FÖRSTER
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Albis Plastic Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a compound in the unprocessed state with in many respects increased functionality, in particular also the conductivity. It has long been an objective of compound development to change the properties of the plastics produced later from these by the addition of additives and to adapt them to the respective intended use of the plastic, with one additive each having a specific one
  • Friction on bodies causes charging.
  • Plastics that have a sufficiently low surface resistance ensure that, on the one hand, the amount of charging voltage is minimized and, on the other, that the electrostatic charge can be reduced again.
  • the Ableitwiderstand, or the Abkling , of bodies made of such plastics ensures that electrostatic charges drain against the ground reference potential and thus can not cause unacceptably high charges that otherwise
  • plastics which are static-dissipative and which have surface resistances in the range between 100 kQ according to DIN EN 61340-5-1 and 100 GQ, ie between 1 E5 and 1 E1 1 Ohms. Even higher surface resistances are present in insulators that are no longer suitable for ESD protection. However, there is a transition range up to about -5 ohms, in which the compound is actually too high
  • Graphite or conductive carbon black is used particularly frequently for high electrical conductivity and thus for static dissipative plastics. Additionally or alternatively, it is also known to achieve lower surface resistances by the application of an antistatic agent on the surface compared to unmodified plastics.
  • a shield against electromagnetic radiation has been achieved by the addition of steel fibers.
  • An adjustment of the thermal conductivity was made by a high proportion of carbon black in the compound.
  • additives such as minerals, glass and carbon fibers have been added to mechanical reinforcement of plastics, with carbon fibers also increasing the electrical conductivity of the processed compound component.
  • An antimicrobial effect is enhanced by the addition of powders containing silver ions.
  • Polymer composition comprising a matrix polymer and electrically conductive particles and a liquid salt, which together make up 65% by weight of the composition.
  • the ratio of matrix polymer to particles is between 4: 1 and 1: 5, where the particles are silver-coated copper particles or silver-coated glass bubbles, silver-coated glass fibers or silver-coated nickel particles and the matrix polymer can be an SBS.
  • a conductive Polymercomposit is known, in which a thermoplastic polymer and metal-coated carbon nanotubes (CNT's) are present in a proportion of 10 wt .-%.
  • Copolymers are described which contain, in particular, polymers selected from the polyacrylates, carbonates, esters, amides, ABS and others.
  • Composition which has CNT 's in a percolation sufficient portion, wherein a dispersant in the form of a substituted aromatic compound is present in a proportion which leads to an electrical conductivity of more than 10-8 S / cm.
  • the very specific dispersant should be able to bind to a polyanniline with non-covalent bonding according to this teaching.
  • the properties of a later compound depend significantly on the matrix, one and the same filler can lead to different properties of the later compound with different dies, these depend in particular on how the filler is distributed in the matrix, for example, homogeneous, near the surface, nettechnikartig, or in clusters, its ability to embed in the respective matrix and other more. The amount of filler necessary to achieve a percolation is therefore difficult to determine and not immediately apparent.
  • the present invention therefore solves the problem of providing a compound that avoids these disadvantages. It further solves the task of specifying a use of this compound.
  • the material object is in a compound comprising at least one matrix selected from the group formed by polymer blends, homopolymers, copolymers, elastomers or thermosetting polymers and at least one, after processing of the compounds in the
  • Matrix filler embedded filler solved in that the filler has a core and a first, at least partially enveloping the core first shell material, wherein a proportion of the filler on the compound at least one perkolations realise empowering share and wherein the first shell material has an electrical conductivity as a first property and at least a second property of a plastic produced from the compound is influencing.
  • the compound of the invention has at least one filler, which consists of a core and at least one shell and in addition to the electrical conductivity and at least one further property of a plastic produced from the compounds according to the invention is influencing.
  • a reduction in the number of fillers is achieved with great advantage, which must be used to achieve the desired properties of a produced from the compound plastic. This can be problems and
  • the compound according to the invention can readily also contain further fillers which supplement 100% by weight with the claimed filler type and the matrix, but it is also according to the invention if only the claimed filler is contained and becomes attached to the matrix 100% by mass added.
  • already filled matrix materials according to the invention ie those which themselves contain fillers, for example glass fiber, carbon fiber, minerals, steel fibers, etc.
  • the multi-layered nature of the filler leads to an increase in the number of properties of the later plastic which can be influenced by it, one of which is always its electrical conductivity according to the invention.
  • the filler content of the compound is so high that it has a
  • Occupy structures of the matrix for example as a point or edge percolation.
  • point percolation grid points of the matrix are occupied with a certain probability, in which
  • Plastic object over its entire spatial extent influenced in the same way, so that there is a homogeneous in its properties object.
  • the second property influenced by the filler is selected from the properties: thermal conductivity, heat capacity, modulus of elasticity and related impact strength, scratch resistance,
  • the proportion of the filler in the unprocessed state of the compound according to the invention is between 1 mass% and 49 mass%, in particular between 1 mass% and 35 mass%, more preferably between 1 mass% and 31 mass%, and most preferably and according to the invention between 1 mass% and 20 mass%. With these high levels of the effect of the invention is achieved particularly well. At the current price level, a proportion of between 1% by mass and 16% by mass is particularly economical and still realizes the advantages of the invention to a very satisfactory degree.
  • the homopolymer matrix material is selected from styrene-based
  • Homopolymers such as GPPS (general-purpose polystyrene), HIPS (high-impact polystyrene) and the copolymer matrix material selected from the styrene-based copolymers SBC (styrene-butadiene copolymer), SMMA (styrene-methyl methacrylate); MABS
  • AMSAN alpha methylstyrene acrylonitrile
  • SAN styrene acrylonitrile
  • ABS acrylonitrile-butadiene styrene
  • the polymer blend matrix material is selected from the styrene-based copolymers + PA mentioned in the preceding paragraph or from the styrene-based copolymers + polyester mentioned in the preceding paragraph, wherein the polyester is preferably a polycarbonate and the polymer blend is very particularly preferred a PC + ABS is.
  • Polymer blends used can be used alone, so that the matrix material according to the invention can also be readily a polycarbonate and thus more generally a polyester. It may also be a styrene-based copolymer, and more generally, it may also be a non-styrene-based copolymer.
  • the core of the filler is selected from the group formed by
  • Metals in particular copper or aluminum, ceramics, in particular silicon oxide, also in the form of glass, or titanium oxide and carbon in nanotube structure.
  • These core materials advantageously improve the electrical conductivity as the first property of a plastic, while at the same time allowing the influence of a second
  • the first shell material is selected according to the invention from the group formed by metals, in particular silver, ceramics, in particular a metal oxide, carbon, in particular in nanotube structure. This results in accordance with the invention a whole series of
  • Combinations for the filler structure in particular metal-coated metals and metal-coated glass, with glass as metal oxide.
  • the core and the first shell are of the same chemical nature, the same applies to the
  • the filler has at least one, the first envelope at least partially enveloping, second envelope, which is preferably carbon nanotube form. Especially with the latter, a three- or multi-layered construction is advantageous. As already explained, it is also according to the invention that the first shell material and the second shell material are differently formed in their chemical nature.
  • the filler according to the invention is fibrous, plate-shaped, spherical or gritty. These forms are sufficiently stable to survive the compounding process and compound processing process in a property-preserving manner, while being particularly well-suited for percolation.
  • the compound according to the invention may also contain an already filled matrix substance which, in particular with glass fibers,
  • Carbon fibers, steel fibers, minerals is filled. These therefore do not belong to the fillers according to the invention and their mass fraction.
  • Such a compound is for the production of parts by Urformung from a plastic state, in particular for the production of compression molding, injection molding, injection molding, extrusion, Ziehform-, calendering and
  • the first two tables reference examples and inventive examples with a first base composition and the third and subsequent table examples of the invention with a second base composition.
  • the fifth and subsequent table also contains examples according to the invention of second basic composition and in each case a combination of a plurality of fillers according to the invention.
  • the first basic composition consists of
  • PC + ABS weight 10,000 g
  • antioxidant Irgafos 168 (phosphorous acid, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) ester, CAS No. 31570-04-4, BASF SE) or Songnox 1680 PW (tris (2,4-di-tert-butyl) butylphenyl) phosphite, CAS No. 31570-04-4, Songwon International AG), hereinafter also referred to as antioxidant (weighed 10 g) and
  • PC + ABS is a polymer blend known as
  • Plastic matrix for one or more fillers is used.
  • the white pigment is used to whiten the PC + ABS and the antioxidant protects the PC + ABS from thermal damage. That also in the context of
  • PC + ABS used was in granular form.
  • Twin-screw extruder with co-rotating screw pair Krupp Werner & Pfleiderer type ZSK 25, motor output around 20 kW, torque> 150 Nm, 1 1 housing elements, screw speed
  • the first table contains reference examples R1 to R5 with this first base composition, to which fillers known from the prior art have been added which increase the electrical conductivity of the PC + ABS. It is a block copolymerized
  • Polyamide / polyether block amide (Irgastat® P 22, BASF SE), hereinafter also referred to as fatty acid ester, a spherical natural graphite (Mechano-Cap 1 P1, H.C. Carbon GmbH) hereinafter also referred to as graphite and a Leitruß based on polystyrene
  • the constituents of the reference examples to be added to the first base composition are indicated by their weight in [g], the proportion of the fillers is based on the total mass of the base composition (101 10 g) and mass of the additive and in [%] of these
  • Table 2 represents embodiments E1 to E6 of the invention with the first base composition.
  • compositions were added to at least one of the following fillers according to the invention: multiwalled carbon nanotubes (Plasticyl PC 1501, polycarbonate batch with 15 mass% Multiwall CNT NC7000 CAS No. 7782-42-5, Nanocyl SA), hereinafter MWCNT, and / or titanium heptaoxide (black titanium oxide, CAS No. 51745-87-0, KELA PIGMENT BLACK 35, from Chemikos Industrievertretungen), hereinafter black titanium oxide, and / or silver-coated
  • Examples according to the invention all allow a high electrical conductivity of the plastic without the addition of graphite. It also shows that metallic filler examples increase scratch resistance and also exhibit antimicrobial activity. Accordingly, the addition of a filler according to the invention even leads to the improvement of three properties of the plastic produced from the compound. The dyeability is also increased wherever a light brown color sets.
  • the example E5 represents an invention
  • Base composition was used. This consists of
  • PC + ABS matrix material polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene (unfilled Bayblend T65 XF (about 65% by mass polycarbonate, 35% by mass acrylonitrile-butadiene styrene), eXtreme Flow Type, Covestro AG), hereinafter referred to as PC + ABS
  • Base composition (10010 g) and stated in [%] of this weight. The properties determined in the same way as above are also indicated.
  • Coated metal fibers Beki-Shield fibers, 75% by mass
  • Ag-AI-29 silver-coated copper particles
  • Ag-Cu-10 silver-coated aluminum particles
  • the compounds according to the invention are prepared when the application is filed, the experiments for determining their properties are not yet completely completed, the values are supplemented.
  • the fillers of metal-coated metals and metal-coated metal oxides or semimetals, in particular glass, are known as
  • Color pigments from the paint industry also known for protective coatings.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a compound and the use thereof, wherein the compound comprises at least one matrix material selected from the group formed by polymer blends, homopolymers, copolymers, elastomers and thermosetting polymers, and at least one filling material filling material embedded in the matrix material after the processing of the compound, and wherein the compound is characterised in that the filling material has a core and a first casing material at least partially encasing the core, wherein a portion of the filling material in the compound is at least one portion enabling formation via percolation, and wherein an electrical conductivity as a first property, as well as at least one second property of a plastic produced from the compound is influencing the filling material.

Description

Compound  compound
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Compound im unverarbeiteten Zustand mit in mehreren Hinsichten erhöhter Funktionalität, insbesondere auch der Leitfähigkeit. Es ist seit langem ein Ziel der Compound-Entwicklung, die Eigenschaften der später aus diesen hergestellten Kunststoffe durch Zugabe von Additiven gezielt zu verändern und an den jeweiligen Einsatzzweck des Kunststoffs anzupassen, wobei ein Additiv jeweils eine bestimmte The present invention relates to a compound in the unprocessed state with in many respects increased functionality, in particular also the conductivity. It has long been an objective of compound development to change the properties of the plastics produced later from these by the addition of additives and to adapt them to the respective intended use of the plastic, with one additive each having a specific one
Eigenschaft des späteren Kunststoffes spezifisch verändert. Für den späteren technischen Einsatzbereich der Compounds sind dabei solche Additive von großem Interesse, die nach Verarbeitung des Property of the later plastic specifically changed. For the later technical application of the compounds are such additives of great interest, which after processing of
Compounds elektrisch und thermisch leitfähige Kunststoffe aus Compounds electrically and thermally conductive plastics
Polymerblends ergeben. Polymer blends result.
Durch Reibung an Körpern kommt es zur Aufladung. Kunststoffe, die einen ausreichend niedrigen Oberflächenwiderstand besitzen, sorgen dafür, dass zum einen die Höhe der Aufladespannung minimiert wird und sich zum anderen die elektrostatische Aufladung wieder abbauen kann. Der Ableitwiderstand, bzw. das Abklingverhalten, von Körpern aus derartigen Kunststoffen sorgt dafür, dass elektrostatische Aufladungen gegen das Bezugspotential Erde abfließen und somit keine unzulässig hohen Aufladungen entstehen können, die ansonsten zu Friction on bodies causes charging. Plastics that have a sufficiently low surface resistance ensure that, on the one hand, the amount of charging voltage is minimized and, on the other, that the electrostatic charge can be reduced again. The Ableitwiderstand, or the Abklingverhalten, of bodies made of such plastics ensures that electrostatic charges drain against the ground reference potential and thus can not cause unacceptably high charges that otherwise
Spannungsdurchschlägen - auch in Form von Funken - führen. Diese kurzfristigen hohen elektrischen Ströme können Schädigungen von elektrischen Komponenten in Geräten bis hin zu Brand- und Voltage breakdown - even in the form of sparks - lead. These short-term high electrical currents can damage electrical components in equipment right through to fire and electrical equipment
Explosionsgefährdungen in entsprechender Umgebung hervorrufen. Schutz vor derartigen elektrostatischen Entladungen bieten Kunststoffe, die statisch ableitfähig sind und hierzu Oberflächenwiderstände aufweisen, die gemäß DIN EN 61340-5-1 im Bereich zwischen 100 kQ und 100 GQ, also zwischen 1 E5 und 1 E1 1 Ohm liegen. Noch höhere Oberflächenwiderstände liegen bei Isolatoren vor, die nicht mehr für den ESD-Schutz geeignet sind. Jedoch gibt es einen Übergangsbereich bis etwa -5E13 Ohm, in dem das Compound zwar eigentlich zu hohe Danger of explosion in appropriate environment. Protection against such electrostatic discharges is provided by plastics which are static-dissipative and which have surface resistances in the range between 100 kQ according to DIN EN 61340-5-1 and 100 GQ, ie between 1 E5 and 1 E1 1 Ohms. Even higher surface resistances are present in insulators that are no longer suitable for ESD protection. However, there is a transition range up to about -5 ohms, in which the compound is actually too high
Oberflächenwiderstände aufweist, aus ihm hergestellte Körper jedoch ein Abklingverhalten zeigen, also Ladung auf dem einen oder anderen Wege von dem Körper abfließen lassen oder die sich durch Reibung nur gering aufladen. Die Beurteilung und Bewertung entsprechender Messergebnisse erfordert Erfahrung und sollte daher immer sowohl die Has surface resistances, made of it body, however, show a decay behavior, so charge on one way or another flow away from the body or the charge only slightly by friction. The assessment and assessment of such measurement results requires experience and should therefore always be both the
Oberflächenwiderstände als auch das Abklingverhalten erfassen. Capture surface resistances as well as the decay behavior.
Als technische Einsatzgebiete derartiger statisch ableitfähiger Compounds kommen insbesondere technische Anlagen der Herstellung und As technical applications of such static dissipative compounds come in particular technical equipment manufacturing and
Verarbeitung von Kunststofffolien, Papier, Textilien und Glas genauso in Betracht wie Produktionsmaschinen für elektrisch isolierende Processing of plastic films, paper, textiles and glass as well as production machines for electrically insulating
Endloserzeugnisse, Gerätschaften für den Umgang mit isolierenden Schüttgütern, Schutzbekleidung für in ESD-Bereichen arbeitende Endless products, equipment for handling insulating bulk materials, protective clothing for workers working in ESD areas
Personen, antistatische Arbeitsflächen, Bodenbeläge, leitfähige Bezüge oder auch Bauteile im Automotive-Bereich. People, antistatic work surfaces, floor coverings, conductive covers or even components in the automotive sector.
Zur Beeinflussung der elektrischen Leitfähigkeit des späteren, To influence the electrical conductivity of the later,
verarbeiteten Compounds ist es bisher aus dem Stand der Technik bekannt, dem Compound einzelne Zusatzstoffe hinzuzufügen, die jeweils eine bestimmte Eigenschaft des späteren Kunststoffes spezifisch verändern. Beispielsweise erfolgte die Einstellung der elektrischen processed compounds, it is previously known from the prior art to add individual additives to the compound, each of which specifically changes a certain property of the later plastic. For example, the setting of the electrical
Leitfähigkeit im Hinblick auf die elektrostatische Abieitfähigkeit des Conductivity with regard to the electrostatic Abieitfähigkeit of
Kunststoffs über Zugabe intrinsisch leitfähiger Polymere wie Plastic over adding intrinsically conductive polymers such
beispielsweise Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen, lod dotiertes For example, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, iodine doped
Polyacetylen, Polyethylenoxid, blockcopolymerisierte Fettsäureester mit einer Polyamid/Polyetherblockamid-Matrix aber auch über Zugabe hochmolekularer polarer Moleküle mit einem Molekulargewicht < 3000 g/mol, durch Zugabe von natürlichem und synthetischem Graphit oder Leitruß, Metallen wie Silberpulver oder durch Zugabe von Kohle- /Stahlfasern. Besonders häufig verwendet wird Graphit oder Leitruß für eine hohe elektrische Leitfähigkeit und damit für statisch ableitfähige Kunststoffe. Ergänzend oder alternativ ist es auch bekannt, im Vergleich zu unmodifizierten Kunststoffen geringere Oberflächenwiderstände durch das Aufbringen eines Antistatikums auf der Oberfläche zu erreichen. Polyacetylene, polyethylene oxide, block-copolymerized fatty acid esters with a polyamide / polyether block amide matrix but also via the addition of high molecular weight polar molecules with a molecular weight <3000 g / mol, by adding natural and synthetic graphite or carbon black, metals such as silver powder or by adding carbon / steel fibers. Graphite or conductive carbon black is used particularly frequently for high electrical conductivity and thus for static dissipative plastics. Additionally or alternatively, it is also known to achieve lower surface resistances by the application of an antistatic agent on the surface compared to unmodified plastics.
Eine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung wurde bisher durch die Zugabe von Stahlfasern erreicht. Eine Einstellung der Wärmeleitfähigkeit erfolgte durch einen hohen Rußanteil im Compound. A shield against electromagnetic radiation has been achieved by the addition of steel fibers. An adjustment of the thermal conductivity was made by a high proportion of carbon black in the compound.
Zur mechanischen Verstärkung von Kunststoffen wurden bislang Additive wie Mineralien, Glas- und Kohlefasern hinzugefügt, wobei Kohlefasern ebenfalls die elektrische Leitfähigkeit des Bauteils aus dem verarbeiteten Compound erhöhen. So far, additives such as minerals, glass and carbon fibers have been added to mechanical reinforcement of plastics, with carbon fibers also increasing the electrical conductivity of the processed compound component.
Eine antimikrobielle Wirkung wird durch Zugabe von Pulvern erhöht, die Silberionen enthalten. An antimicrobial effect is enhanced by the addition of powders containing silver ions.
Schließlich wurde bislang eine erhöhte Kratzfestigkeit durch Zugabe von plättchenförmigen Mineralien oder durch mit Siloxanen modifizierten Polyestern erreicht. Finally, an increased scratch resistance has hitherto been achieved by the addition of platelet-shaped minerals or by siloxanes-modified polyesters.
Will der Fachmann gleichzeitig mehrere Eigenschaften des späteren Kunststoffes einstellen, so muss er eine Vielzahl von Additiven hinzugeben, wobei diese jedoch üblicherweise nicht in jedem beliebigen Verhältnis zueinander vorliegen und auch nicht beliebig untereinander kombinierbar sind. Aus der DE 10 2015 207 814 A1 ist eine elektrisch leitfähige If the skilled person wants to adjust several properties of the later plastic at the same time, he must add a variety of additives, but these are usually not present in any ratio to each other and are not arbitrarily combinable with each other. From DE 10 2015 207 814 A1 is an electrically conductive
Polymerzusammensetzung bekannt, bei der ein Matrixpolymer und elektrisch leitfähige Partikel und ein Flüssigsalz enthalten sind, die zusammen 65 Gew.-% der Zusammensetzung ausmachen. Das Polymer composition comprising a matrix polymer and electrically conductive particles and a liquid salt, which together make up 65% by weight of the composition. The
Verhältnis von Matrixpolymer zu den Partikeln beträgt zwischen 4:1 und 1 :5, wobei die Partikel silberbeschichtete Kupferpartikel sind oder silberbeschichtete Glashohlkugeln, silberbeschichtete Glasfasern oder silberbeschichtete Nickelpartikel und das Matrixpolymer ein SBS sein kann. Aus der DE 10 2017 200 448 A1 ist ein leitfähiges Polymercomposit bekannt, bei dem ein thermoplastisches Polymer und mit Metall überzogenen Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT's) mit einem Anteil von 10 Gew.-% vorhanden sind. Es werden Copolymere beschrieben, die insbesondere in Polymer enthalten gewählt aus den Polyacrylaten, - carbonaten,- ester,- amide, ABS und weitere. The ratio of matrix polymer to particles is between 4: 1 and 1: 5, where the particles are silver-coated copper particles or silver-coated glass bubbles, silver-coated glass fibers or silver-coated nickel particles and the matrix polymer can be an SBS. From DE 10 2017 200 448 A1, a conductive Polymercomposit is known, in which a thermoplastic polymer and metal-coated carbon nanotubes (CNT's) are present in a proportion of 10 wt .-%. Copolymers are described which contain, in particular, polymers selected from the polyacrylates, carbonates, esters, amides, ABS and others.
Aus der WO 2007/096479 A1 ist eine leitfähige thermoplastische From WO 2007/096479 A1 is a conductive thermoplastic
Zusammensetzung bekannt, die CNT's in einem zur Perkolation ausreichenden Anteil aufweist, wobei ein Dispersionsmittel in Form einer substituierten aromatischen Verbindung in einem Anteil vorhanden ist, der zu einer elektrischen Leitfähigkeit von mehr als 10-8 S/cm führt. Das sehr spezielle Dispersionsmittel soll gemäß dieser Lehre mit nicht-kovalenter Bindung an ein Polyannilin binden können. Composition is known, which has CNT 's in a percolation sufficient portion, wherein a dispersant in the form of a substituted aromatic compound is present in a proportion which leads to an electrical conductivity of more than 10-8 S / cm. The very specific dispersant should be able to bind to a polyanniline with non-covalent bonding according to this teaching.
Die Eigenschaften eines späteren Compounds hängen maßgeblich von der Matrix ab, ein und derselbe Füllstoff kann bei unterschiedlichen Matrizees zu unterschiedlichen Eigenschaften des späteren Compounds führen, diese hängen insbesondere davon ab, wie der Füllstoff in der Matrix verteilt ist, beispielsweise homogen, oberflächennah, netwerkartig, oder in Clustern, seiner Einbettungsfähigkeit in die jeweilige Matrix und anderem mehr. Der zur Erreichung einer Perkolation notwendige Anteil an Füllstoff ist daher nur aufwendig ermittelbar und nicht sofort ersichtlich. The properties of a later compound depend significantly on the matrix, one and the same filler can lead to different properties of the later compound with different dies, these depend in particular on how the filler is distributed in the matrix, for example, homogeneous, near the surface, netwerkartig, or in clusters, its ability to embed in the respective matrix and other more. The amount of filler necessary to achieve a percolation is therefore difficult to determine and not immediately apparent.
Die vorliegende Erfindung löst daher die Aufgabe, ein Compound anzugeben, dass diese Nachteile vermeidet. Sie löst weiter die Aufgabe, eine Verwendung dieses Compounds anzugeben. The present invention therefore solves the problem of providing a compound that avoids these disadvantages. It further solves the task of specifying a use of this compound.
Die stoffliche Aufgabe wird bei einem Compound, aufweisend mindestens einen Matrixstoff gewählt aus der Gruppe gebildet durch Polymerblends, Homopolymere, Copolymere, Elastomere oder duroplastische Polymere und mindestens einen, nach Verarbeitung des Compounds in den The material object is in a compound comprising at least one matrix selected from the group formed by polymer blends, homopolymers, copolymers, elastomers or thermosetting polymers and at least one, after processing of the compounds in the
Matrixstoff eingebetteten Füllstoff dadurch gelöst, dass der Füllstoff einen Kern und einen ersten, den Kern zumindest teilweise umhüllenden ersten Hüllstoff aufweist, wobei ein Anteil des Füllstoffes am Compound mindestens ein zur Perkolationsbildung befähigender Anteil ist und wobei der erste Hüllstoff eine elektrische Leitfähigkeit als eine erste Eigenschaft und wenigstens eine zweite Eigenschaft eines aus dem Compound hergestellten Kunststoffs beeinflussend ist.  Matrix filler embedded filler solved in that the filler has a core and a first, at least partially enveloping the core first shell material, wherein a proportion of the filler on the compound at least one perkolationsbildung empowering share and wherein the first shell material has an electrical conductivity as a first property and at least a second property of a plastic produced from the compound is influencing.
Der erfindungsgemäße Compound weist mindestens einen Füllstoff auf, der aus einem Kern und wenigstens einer Hülle besteht und der neben der elektrischen Leitfähigkeit auch wenigstens eine weitere Eigenschaft eines aus dem erfindungsgemäßen Compounds hergestellten Kunststoffes beeinflussend ist. Hierdurch wird mit großem Vorteil eine Reduktion der Anzahl der Füllstoffe erreicht, die für die Erreichung der gewünschten Eigenschaften eines aus dem Compound herzustellenden Kunststoffes verwendet werden müssen. Hierdurch lassen sich Probleme und The compound of the invention has at least one filler, which consists of a core and at least one shell and in addition to the electrical conductivity and at least one further property of a plastic produced from the compounds according to the invention is influencing. As a result, a reduction in the number of fillers is achieved with great advantage, which must be used to achieve the desired properties of a produced from the compound plastic. This can be problems and
Unzulänglichkeiten hinsichtlich Mischbarkeiten und Mischungsanteile unterschiedlicher Füllstoffe verringern und Kosten sparen. Mit großem Vorteil lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Compound nach Auftrag auf abzuschirmende Bauteile Schichtdicken von 2 mm auf diesen Bauteilen erreichen, was besonders wichtig für eine sichere EM- Abschirmung ist. Der erfindungsgemäße Compound kann neben dem beschriebenen Füllstoff ohne weiteres auch weitere Füllstoffe enthalten, die sich mit der beanspruchten Füllstoffart und der Matrix zu 100 Massen-% ergänzen, es ist jedoch auch erfindungsgemäß, wenn nur der beanspruchte Füllstoff enthalten ist und sich mit der Matrix zu 100 Massen-% ergänzt. Insbesondere sind auch bereits gefüllte Matrixstoffe erfindungsgemäße, also solche, diese selber Füllstoffe enthalten, beispielsweise Glasfaser, Kohlefaser, Mineralien, Stahlfasern, etc. Reduce imperfections in terms of miscibilities and mixing proportions of different fillers and save costs. With great advantage can be achieved with the compound of the invention by order on components to be shielded layer thicknesses of 2 mm on these components, which is particularly important for a safe EM shielding. In addition to the described filler, the compound according to the invention can readily also contain further fillers which supplement 100% by weight with the claimed filler type and the matrix, but it is also according to the invention if only the claimed filler is contained and becomes attached to the matrix 100% by mass added. In particular, already filled matrix materials according to the invention, ie those which themselves contain fillers, for example glass fiber, carbon fiber, minerals, steel fibers, etc.
Die Mehrschichtigkeit des Füllstoffes führt zu einer Erhöhung der Anzahl der durch ihn beeinflussbaren Eigenschaften des späteren Kunststoffes, von denen eine erfindungsgemäß stets dessen elektrische Leitfähigkeit ist. Der Füllstoffanteil am Compound ist dabei so hoch, dass er eine The multi-layered nature of the filler leads to an increase in the number of properties of the later plastic which can be influenced by it, one of which is always its electrical conductivity according to the invention. The filler content of the compound is so high that it has a
Perkolation ermöglicht, also eine Clusterbildung und damit das Ausbilden von zusammenhängenden Fülllstoffgebieten bei zufallsbedingtem Perkolation allows, so a clustering and thus the formation of contiguous Fülllstoffgebieten at random
Besetzen von Strukturen der Matrix, beispielsweise als Punkt- oder Kantenperkolation. Bei der Punktperkolation werden Gitterpunkte der Matrix mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit besetzt, bei der Occupy structures of the matrix, for example as a point or edge percolation. In point percolation, grid points of the matrix are occupied with a certain probability, in which
Kantenperkolation werden vom Füllstoff besetzte Punkte der Matrix untereinander verbunden. Die sich hierbei bildenden Gruppen (= Cluster) von besetzten Felder innerhalb der Struktur der Matrix in unmittelbarer Nachbarschaft werden umso größer sein, je größer die Wahrscheinlichkeit zur Besetzung eines Feldes durch den Füllstoff ist. Die Wahrscheinlichkeit hängt vermutlich auch von den jeweiligen chemischen Eigenschaften von Matrix und Füllstoff ab, so dass wohl nicht jede Matrix mit jedem Füllstoff zu entsprechender Perkolation führen dürfte. Durch die Perkolation werden die Eigenschaften eines aus dem Compound hergestellten Edge Percolation, filler-occupied points of the matrix are interconnected. The groups (= clusters) of occupied fields within the structure of the matrix in the immediate vicinity will be larger, the greater the probability of occupying a field by the filler. The probability probably also depends on the respective chemical properties of matrix and filler, so probably not every matrix with each filler would lead to corresponding percolation. Percolation produces the properties of a compound made from the compound
Kunststoffgegenstandes über dessen gesamte räumliche Ausdehnung in gleicher weise beeinflusst, so dass sich ein in seinen Eigenschaften homogener Gegenstand ergibt. Plastic object over its entire spatial extent influenced in the same way, so that there is a homogeneous in its properties object.
Die zweite, von dem Füllstoff beeinflusste Eigenschaft ist gewählt aus den Eigenschaften: Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, E-Modul und damit zusammenhängend die Kerbschlagzähigkeit, Kratzfestigkeit, The second property influenced by the filler is selected from the properties: thermal conductivity, heat capacity, modulus of elasticity and related impact strength, scratch resistance,
antibakterielle Aktivität, Farbe und Schmelzvolumenrate des Compounds. Der Anteil des Füllstoffes im unverarbeiteten Zustand des Compounds beträgt erfindungsgemäß zwischen 1 Massen-% und 49 Massen-%, insbesondere zwischen 1 Massen-% und 35 Massen-%, besonders bevorzugt zwischen 1 Massen-% und 31 Massen-% und ganz besonders bevorzugt und erfindungsgemäß zwischen 1 Massen-% und 20 Massen- %. Mit diesen hohen Anteilen wird der erfindungsgemäße Effekt besonders gut erreicht. Nach jetzigem Preisniveau ist dabei ein Anteil zwischen 1 Massen-% und 16 Massen-% besonders wirtschaftlich und verwirklicht dabei die Vorteile der Erfindung noch in sehr befriedigendem Maße. Im Hinblick auf die erfindungsgemäß möglichen genannten Matrixstoffe ist der Homopolymer-Matrixstoff gewählt aus den styrolbasierten antibacterial activity, color and melt volume rate of the compound. The proportion of the filler in the unprocessed state of the compound according to the invention is between 1 mass% and 49 mass%, in particular between 1 mass% and 35 mass%, more preferably between 1 mass% and 31 mass%, and most preferably and according to the invention between 1 mass% and 20 mass%. With these high levels of the effect of the invention is achieved particularly well. At the current price level, a proportion of between 1% by mass and 16% by mass is particularly economical and still realizes the advantages of the invention to a very satisfactory degree. With regard to the matrix substances mentioned according to the invention, the homopolymer matrix material is selected from styrene-based
Homopolymeren wie GPPS (general purpose polystyrol), HIPS (High- impact polystyrol) und der Copolymer-Matrixstoff gewählt aus den styrolbasierten Copolymeren SBC (StyrolButadienCopolymer), SMMA (StyrolMethylMethacrylat); MABS Homopolymers such as GPPS (general-purpose polystyrene), HIPS (high-impact polystyrene) and the copolymer matrix material selected from the styrene-based copolymers SBC (styrene-butadiene copolymer), SMMA (styrene-methyl methacrylate); MABS
(MethylmethacrylatAcrylnitrilButadienStyrol), MBS  (Methyl methacrylate acrylonitrile butadiene styrene), MBS
(MethylmethacrylatButadienStyrol), AMSAN (AlphaMethylStyrolAcrylNitril), SAN (StyrolAcrylNitril), ABS (AcrylnitrilButadienStyrol) und ASA (Methyl methacrylate butadiene styrene), AMSAN (alpha methylstyrene acrylonitrile), SAN (styrene acrylonitrile), ABS (acrylonitrile-butadiene styrene) and ASA
(Acryl n itri IStyrol Acrylat) . (Acrylic n itri istyrol acrylate).
Im Hinblick auf die erfindungsgemäß möglichen genannten Matrixstoffe ist der Polymerblend-Matrixstoff gewählt aus den im vorherigen Absatz genannten styrolbasierten Copolymeren + PA oder aus den im vorherigen Absatz genannten styrolbasierten Copolymeren + Polyester, wobei der Polyester bevorzugt ein Polycarbonat ist und wobei der Polymerblend ganz besonders bevorzugt ein PC+ABS ist. With regard to the aforementioned matrix substances which are possible according to the invention, the polymer blend matrix material is selected from the styrene-based copolymers + PA mentioned in the preceding paragraph or from the styrene-based copolymers + polyester mentioned in the preceding paragraph, wherein the polyester is preferably a polycarbonate and the polymer blend is very particularly preferred a PC + ABS is.
Die erfindungsgemäß verwendeten speziellen radial mehrschichtigen Füllstoffe sind fraglos auch jeweils in den Bestandteilen des in den The special radially multi-layered fillers used according to the invention are unquestionably also in each case in the components of the in the
Ausführungsbeispielen verwendeten Polymerblends alleine einsetzbar sind, so dass der erfindungsgemäße Matrixstoff auch ohne weiteres ein Polycarbonat und damit allgemeiner ein Polyester sein kann. Er kann ebenfalls ein styrolbasiertes Copolymer sein und damit allgemeiner auch ein nicht styrolbasiertes Copolymer sein. Polymer blends used can be used alone, so that the matrix material according to the invention can also be readily a polycarbonate and thus more generally a polyester. It may also be a styrene-based copolymer, and more generally, it may also be a non-styrene-based copolymer.
Neben diesen geeigneten Matrixstoffen ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kern des Füllstoffes gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch In addition to these suitable matrix materials, it is particularly advantageous if the core of the filler is selected from the group formed by
Metalle, insbesondere Kupfer oder Aluminium, Keramiken, insbesondere Siliziumoxid, auch in Form von Glas, oder Titanoxid und Kohlenstoff in Nanoröhrenstruktur. Diese Kernmaterialien verbessern mit Vorteil die elektrische Leitfähigkeit als erste Eigenschaft eines Kunststoffes, gleichzeitig ermöglichen sie auch die Beeinflussung einer zweiten Metals, in particular copper or aluminum, ceramics, in particular silicon oxide, also in the form of glass, or titanium oxide and carbon in nanotube structure. These core materials advantageously improve the electrical conductivity as the first property of a plastic, while at the same time allowing the influence of a second
Eigenschaft des Kunststoffes, beispielsweise dessen Farbe, Property of the plastic, for example its color,
Kratzfestigkeit und anderes mehr. Der erste Hüllstoff ist erfindungsgemäß gewählt aus der Gruppe gebildet durch Metalle, insbesondere Silber, Keramiken, insbesondere einem Metalloxid, Kohlenstoff, insbesondere in Nanoröhrenstruktur. Damit ergeben sich erfindungsgemäß eine ganze Reihe von Scratch resistance and more. The first shell material is selected according to the invention from the group formed by metals, in particular silver, ceramics, in particular a metal oxide, carbon, in particular in nanotube structure. This results in accordance with the invention a whole series of
Kombinationen für den Füllstoffaufbau, insbesondere metallbeschichtete Metalle und metallbeschichtetes Glas, mit Glas als Metalloxid. Combinations for the filler structure, in particular metal-coated metals and metal-coated glass, with glass as metal oxide.
Besonders im Fall der Kohlenstoffnanoröhren sind Kern und erster Hüllstoff von gleicher chemischer Natur, gleiches gilt auch für die Especially in the case of carbon nanotubes, the core and the first shell are of the same chemical nature, the same applies to the
Kombination von metallischem Kern und metallischem Hüllstoff. Jedoch ist auch eine Kombination von chemisch ungleichen Stoffen von Kern und Hülle erfindungsgemäß, beispielsweise ein metallischer Kern und eine keramische Hülle oder umgekehrt. Ebenso die Kombination mehrerer erfindungsgemäßer Füllstoffe in einem Compound.  Combination of metallic core and metallic shell. However, a combination of chemically dissimilar materials of core and shell according to the invention, for example, a metallic core and a ceramic shell or vice versa. Likewise the combination of several inventive fillers in a compound.
Weiter ist vorgesehen, dass der Füllstoff wenigstens einen, den ersten Hüllstoff zumindest teilweise umhüllenden, zweiten Hüllstoff aufweist, der vorzugsweise Kohlenstoff in nanoröhrenform ist. Insbesondere bei letzteren ist ein drei- oder mehrschichtiger Aufbau vorteilhaft. Wie bereits erläutert, ist es auch erfindungsgemäß, dass erster Hüllstoff und zweite Hüllstoff in ihrer chemischen Natur unterschiedlich ausgebildet sind. It is further provided that the filler has at least one, the first envelope at least partially enveloping, second envelope, which is preferably carbon nanotube form. Especially with the latter, a three- or multi-layered construction is advantageous. As already explained, it is also according to the invention that the first shell material and the second shell material are differently formed in their chemical nature.
Der erfindungsgemäße Füllstoff ist faserförmig, plattenförmig, kugelförmig oder griesartig ausgebildet. Diese Formen sind ausreichend stabil, um den Compoundierprozess und den Compoundverarbeitungsprozess in einer eigenschaftserhaltenden Weise zu überstehen und gleichzeitig besonders gut zur Perkolation geeignet. The filler according to the invention is fibrous, plate-shaped, spherical or gritty. These forms are sufficiently stable to survive the compounding process and compound processing process in a property-preserving manner, while being particularly well-suited for percolation.
Das erfindungsgemäße Compound kann dabei auch einen bereits gefüllten Matrixstoff enthalten, der insbesondere mit Glasfasern, The compound according to the invention may also contain an already filled matrix substance which, in particular with glass fibers,
Kohlefasern, Stahlfasern, Mineralien gefüllt ist. Diese zählen daher nicht zu den erfindungsgemäßen Füllstoffen und deren Massenanteil. Ein derartiges Compound ist zur Herstellung von Teilen mittels Urformung aus plastischem Zustand, insbesondere zur Herstellung von Pressform-, Spritzguß, -Spritzpress-, Strangpress-, Ziehform-, Kalander- und Carbon fibers, steel fibers, minerals is filled. These therefore do not belong to the fillers according to the invention and their mass fraction. Such a compound is for the production of parts by Urformung from a plastic state, in particular for the production of compression molding, injection molding, injection molding, extrusion, Ziehform-, calendering and
Blasformteilen bestens geeignet. Ausführungsbeispiele Blow moldings ideally suited. embodiments
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sind in Tabellen The following embodiments are in tables
zusammengefasst, wobei die ersten beiden Tabellen Referenzbeispiele und erfindungsgemäße Beispiele mit einer ersten Basiszusammensetzung und die dritte und nachfolgende Tabelle erfindungsgemäße Beispiele mit einer zweiten Basiszusammensetzung enthalten. Insbesondere auch die fünfte und nachfolgende Tabelle enthält erfindungsgemäße Beispiele aus zweiter Basiszusammensetzung und jeweils einer Kombination mehrerer erfindungsgemäßer Füllstoffe. summarized, the first two tables reference examples and inventive examples with a first base composition and the third and subsequent table examples of the invention with a second base composition. In particular, the fifth and subsequent table also contains examples according to the invention of second basic composition and in each case a combination of a plurality of fillers according to the invention.
Beispiele mit erster Basiszusammensetzung Die erste Basiszusammensetzung besteht aus Examples with First Base Composition The first basic composition consists of
- dem Matrixstoff Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol (ungefülltes Bayblend T65 XF (ca. 65 Massen-% Polycarbonat, 35 Massen-% AcrylnitrilButadienStyrol), eXtreme Flow Type, Covestro AG), nachfolgend als PC+ABS bezeichnet (Einwaage 10.000 g) und - einem Antioxidationsmittel (Irgafos 168 (Phosphorous acid, tris(2,4- ditert-butylphenyl)ester, CAS Nr. 31570-04-4, BASF SE) oder Songnox 1680 PW (Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, CAS Nr. 31570-04-4, Songwon International AG), nachfolgend auch als Antioxidant bezeichnet (Einwaage 10 g) und Polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene (unfilled Bayblend T65 XF (about 65% by mass of polycarbonate, 35% by mass of acrylonitrile-butadiene styrene), eXtreme Flow Type, Covestro AG), hereinafter referred to as PC + ABS (weight 10,000 g) and an antioxidant (Irgafos 168 (phosphorous acid, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) ester, CAS No. 31570-04-4, BASF SE) or Songnox 1680 PW (tris (2,4-di-tert-butyl) butylphenyl) phosphite, CAS No. 31570-04-4, Songwon International AG), hereinafter also referred to as antioxidant (weighed 10 g) and
- einem Weißpigment aus Titandioxid (Einwaage 100 g). Bei PC+ABS handelt es sich um ein Polymerblend, das als - A white pigment of titanium dioxide (100 g weight). PC + ABS is a polymer blend known as
Kunststoffmatrix für einen oder mehrere Füllstoffe dient. Das Weißpigment dient der Weißfärbung des PC+ABS und das Antioxidant dem Schutz des PC+ABS vor thermischer Schädigung. Das auch im Rahmen der Plastic matrix for one or more fillers is used. The white pigment is used to whiten the PC + ABS and the antioxidant protects the PC + ABS from thermal damage. That also in the context of
Erfindung verwendete PC+ABS lag in Granulatform vor. PC + ABS used was in granular form.
Zur Herstellung aller in den nachfolgenden Tabellen aufgeführter For the production of all listed in the following tables
Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik und nach der Compositions according to the prior art and after
Erfindung wurden die folgenden Schritte durchgeführt: Invention, the following steps were performed:
1. Wiegen der Basismaterialien PC+ABS, Antioxidant und Weißpigment der ersten Basiszusammensetzung, sodass gemäß den vorstehenden Zusammensetzungstabellen Granulatansätze von jeweils 101 10,00 g verwendet werden konnten. Entsprechend geänderte Inhaltsstoffe und Einwaagen erfolgten bei der zweiten Basiszusammensetzung, wie zu der dritten Tabelle aufgeführt ist. 2. Mischen der Granulatansätze aus Schritt 1 mit einem Trogmischer (Diosana 229-057 Typ V50, Anzahl der Mischschritte 1 , Mischdauer 60 s/Schritt, Mischgeschwindigkeit 144 Umdrehungen/min). 1. Weighing the base materials PC + ABS, antioxidant and white pigment of the first base composition so that, according to the above composition tables, granules of 101.10 g each could be used. Correspondingly modified ingredients and weights were used in the second base composition as listed in the third table. 2. Mix the granules from step 1 with a tray mixer (Diosana 229-057 type V50, number of mixing steps 1, mixing time 60 s / step, mixing speed 144 revolutions / min).
3. Extrudieren der Granulatansätze aus Schritt 2 mit einem 3. Extrude the granules from step 2 with a
Doppelschneckenextruder mit gleichläufigem Schneckenpaar (Krupp Werner & Pfleiderer Typ ZSK 25, Motorleistung rund 20 kW, Drehmoment >150 Nm, 1 1 Gehäuseelemente, Schneckendrehzahl Twin-screw extruder with co-rotating screw pair (Krupp Werner & Pfleiderer type ZSK 25, motor output around 20 kW, torque> 150 Nm, 1 1 housing elements, screw speed
450 Umdrehungen/min, Lochplatte mit 4 Löchern als Extrusionswerkzeug, Durchsatz 30 kg/h, Wasserbadlänge 300 cm). 450 revolutions / min, perforated plate with 4 holes as extrusion tool, throughput 30 kg / h, water bath length 300 cm).
4. Zudosieren des oder der Füllstoffe nach dem Plastifizieren der 4. metering the filler or fillers after plasticizing the
Granulatansätze während dieses Schrittes in einer Förderzone desGranulate approaches during this step in a production zone of
Doppelschneckenextruders, wobei der oder die Füllstoffe vor dem Twin-screw extruder, wherein the filler or fillers before
Zudosieren mithilfe einer Feinwaage gewogen werden. 5. Spritzgießen der extrudierten Granulatansätze aus Schritt 3 und 4 mit einer Spritzgussmaschine (Arburg Allrounder 270S 500-150) zur To be dosed using a precision balance. 5. Injection molding of the extruded granules from steps 3 and 4 with an injection molding machine (Arburg Allrounder 270S 500-150)
Erzeugung von Prüfkörpern mit genormten Prüfgeometrien zur  Generation of test specimens with standardized test geometries for
Bestimmung der Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäßen  Determination of the properties of the invention
Compound hergestellten Kunststoffs.  Compound made of plastic.
Die erste Tabelle enthält Referenzbeispiele R1 bis R5 mit dieser ersten Basiszusammensetzung, zu der aus dem Stand der Technik bekannte Füllstoffe zugefügt wurden, die die elektrische Leitfähigkeit des PC + ABS erhöhen. Es handelt sich hierbei um ein blockcopolymerisiertes The first table contains reference examples R1 to R5 with this first base composition, to which fillers known from the prior art have been added which increase the electrical conductivity of the PC + ABS. It is a block copolymerized
Polyamid/Polyetherblockamid (Irgastat® P 22, BASF SE), nachfolgend auch als Fettsäureester bezeichnet, einem sphärischen natürlichen Graphit (Mechano-Cap 1 P1 , Fa. H.C. Carbon GmbH) nachfolgend auch als Graphit bezeichnet und einen Leitruß auf Basis von Polystyrol  Polyamide / polyether block amide (Irgastat® P 22, BASF SE), hereinafter also referred to as fatty acid ester, a spherical natural graphite (Mechano-Cap 1 P1, H.C. Carbon GmbH) hereinafter also referred to as graphite and a Leitruß based on polystyrene
(LIFOCOLOR-SCHWARZ 3031 PS (Leitruß-Batch mit 30 Massen-% Polystyrol, Fa. LIFOCOLOR FARBEN GmbH & Co. KG) nachfolgend auch als Leitrußbatch (30%) bezeichnet.  (LIFOCOLOR BLACK 3031 PS (Leitruß batch with 30 mass% polystyrene, Fa. LIFOCOLOR FARBEN GmbH & Co. KG) hereinafter also referred to as Leitrußbatch (30%).
Die zu der ersten Basiszusammensetzung hinzutretenden Bestandteile der Referenzbeispiele sind mit ihrer Einwaage in [g] angegeben, der Anteil der Füllstoffe ist auf die Gesamtmasse aus Basiszusammensetzung (101 10 g) und Masse Zuschlagstoff bezogen und in [%] dieser The constituents of the reference examples to be added to the first base composition are indicated by their weight in [g], the proportion of the fillers is based on the total mass of the base composition (101 10 g) and mass of the additive and in [%] of these
Gesamtmasse angegeben. Die ermittelten Eigenschaften sind ebenfalls angegeben.  Total mass indicated. The determined properties are also indicated.
Tabelle 1 : Referenzbeispiele mit erster Basiszusammensetzung Table 1: Reference examples with first base composition
R1 R2 R3 R4 R5R1 R2 R3 R4 R5
Füllstoff filler
Fettsäureester 4333 - - - - Fatty acid ester 4333 - - - -
Graphit - 206,3 532,1 - -Graphite - 206.3 532.1 - -
Leitrußbatch (30%) - - - 721 ,4 2021Conductive blackbatch (30%) - - - 721, 4 2021
Anteil Füllstoff 30,0 2,0 5,0 2,0 5,0Proportion of filler 30.0 2.0 5.0 2.0 5.0
Eigenschaften Oberflächenwiderstand 1 E10 1 E12 1 E13 7E13 2E14properties Surface resistance 1 E10 1 E12 1 E13 7E13 2E14
Elektr. Durchgangswiderstand 2E10 1 E13 1 E13 1 E12 5E1 1Electrical volume resistance 2E10 1 E13 1 E13 1 E12 5E1 1
Abklingverhalten decay
Wärmeleitfähigkeit 0,2 0,2 0,3 0,2 0,2 Thermal conductivity 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2
Spezifische Wärmekapazität 1 ,6 1 ,4 1 ,3 0,9 1 ,4Specific heat capacity 1, 6 1, 4 1, 3 0.9 1, 4
Shielding efficency elektr. Feld Shielding efficency electr. field
Shielding efficency magn. Feld  Shielding efficency magn. field
MVR 260/5 120 14,93 13,9 17,4 23,5 MVR 260/5 120 14.93 13.9 17.4 23.5
Dichte 1 ,14 2,1 1 ,16 1 ,35 1 ,14Density 1, 14 2,1 1, 16 1, 35 1, 14
Zug E-Modul 1710 2480 2630 2370 2550Train modulus 1710 2480 2630 2370 2550
Kerbschlagzähigkeit 30,7 19,7 13,1 63,4 13Notched toughness 30.7 19.7 13.1 63.4 13
Kratzfestigkeit n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. antimikrobielle Aktivität E. coli Keine n.b. n.b. n.b. n.b. antimikrobielle Aktivität S. aureus Keine n.b. n.b. n.b. n.b.Scratch resistance n.b. n.d. n.d. n.d. n.d. Antimicrobial Activity E. coli None n.b. n.d. n.d. n.d. antimicrobial activity S. aureus None n.b. n.d. n.d. n.d.
Aussehen weiß grau dunkelgrau schwarz schwarz Appearance white gray dark gray black black
Die noch ausstehenden Werte des jeweiligen Abklingverhaltens werden noch ergänzt. The remaining values of the respective decay behavior are supplemented.
Die in dieser und den folgenden Tabellen aufgeführten Eigenschaften der Kunststoffe wurden dabei jeweils wie folgt ermittelt: The properties of the plastics listed in this and the following tables were determined in each case as follows:
- Oberflächenwiderstand und elektrischer Durchgangswiderstand - Surface resistance and electrical volume resistance
nach DIN IEC 60093 VDE 0303/30 in Ohm, wobei die Messwerte durch Luftfeuchtigkeit, Umgebungstemperatur und durch den  in accordance with DIN IEC 60093 VDE 0303/30 in ohms, whereby the measured values are determined by humidity, ambient temperature and by the
Anpressdruck des Widerstandsmessgerät mit der Ringelektrode auf die Probenplatte beeinflusst, wobei die Luftfeuchtigkeit nicht reguliert werden konnte.  Contact pressure of the ohmmeter with the ring electrode on the sample plate influenced, whereby the humidity could not be regulated.
- Abklingverhalten nach PV 3977 in s, - decay behavior according to PV 3977 in s,
- Wärmeleitfähigkeit nach DIN EN ISO 22007-2 in W/(mK), - thermal conductivity according to DIN EN ISO 22007-2 in W / (mK),
- spezifische Wärmekapazität nach DIN EN ISO 1 1357-4 in J/(gK), - Schmelzfließfähigkeit (MVR 260°C/5 kg) nach DIN EN ISO 1 133 in cm3/10 min, - specific heat capacity according to DIN EN ISO 1 1357-4 in J / (gK), - melt flowability (MVR 260 ° C / 5 kg) 1 133 min according to DIN EN ISO in cm 3/10,
- der Dichte nach DIN EN ISO 1 183 in g/cm3, - mechanischer Kennwerte wie E-Modul und Zugfestigkeit nach DIN EN ISO 527-1 : Zug-E-Modul in N/mm2, - the density according to DIN EN ISO 1 183 in g / cm 3 , - mechanical characteristics such as modulus of elasticity and tensile strength according to DIN EN ISO 527-1: Tensile modulus in N / mm 2 ,
- Kerbschlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179 1 eA in kJ/m2, Notched impact strength according to DIN EN ISO 179 1 eA in kJ / m 2 ,
- Kratzbeständigkeit nach DIN EN ISO 1518-1 qualitativ, - antimikrobielle Aktivität nach ISO 22196 mit Staphylococcus aureus (S. aureus) und Escherichia coli (E. coli) inm % und - Scratch resistance according to DIN EN ISO 1518-1 qualitative, - antimicrobial activity according to ISO 22196 with Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli) inm% and
- Farbanmutung auf Basis einer optischen Begutachtung durch einen Laboranten - Color impression based on an optical assessment by a laboratory technician
Es wurden zwei weitere Referenzbeispiele erstellt, bei denen in Two further reference examples were prepared in which
Abwandlung der ersten Basiszusammensetzung in dieser kein Modification of the first basic composition in this no
Weißpigment jedoch eine Metallfaser enthalten war. Diese beiden White pigment, however, contained a metal fiber. These two
Referenzbeispiele R6 bis R8 sind in der nachstehenden Tabelle 1 a widergegeben, wobei in R6 und R7 jeweils kein Weißpigment enthalten war: Tabelle 1 a: Reference Examples R6 to R8 are shown in Table 1 a below, wherein R6 and R7 each contained no white pigment: TABLE 1
R6 R7 R8 R6 R7 R8
Füllstoff  filler
Fettsäureester - - Fatty acid ester - -
Graphit - -Graphite - -
Leitrußbatch (30%) - -Conductive blackbatch (30%) - -
Metallfaser 526,8 1766 Metal fiber 526.8 1766
Anteil Füllstoff 3,75 11,25 0 Proportion of filler 3.75 11.25 0
Eigenschaften properties
Oberflächenwiderstand 1 E14 1 E14 1 E12 Surface resistance 1 E14 1 E14 1 E12
Spez.Oberflächenwiderstand 1 E14 1 E14 1 E12Spec. Surface resistance 1 E14 1 E14 1 E12
Oberflächenwiderstand (gem .) 2.3E1 1 1.2E11 8.3E11Surface resistance (gem.) 2.3E1 1 1.2E11 8.3E11
Elektr. Durchgangswiderstand 1 E14 1 E14 1 E12Electric volume resistance 1 E14 1 E14 1 E12
Abklingverhalten -2,46 -0,83 -2,64Cooldown -2.46 -0.83 -2.64
Wärmeleitfähigkeit 0,2 0,3 0,2Thermal conductivity 0.2 0.3 0.2
Spezifische Wärmekapazität 1 ,4 1 ,3 1 ,2 Specific heat capacity 1, 4 1, 3 1, 2
1 ,86- 4,22- 1, 86- 4,22-
Shielding efficency elektr. Feld 1 ,79 3,69 Shielding efficency electr. Field 1, 79 3.69
2,46- 2,47- 2.46- 2.47-
Shielding efficency magn. Feld 4,34 0,76 Shielding efficency magn. Field 4.34 0.76
MVR 260/5 14,9 9,29 18,81 Dichte 1 ,16 1 ,24 1 ,13 MVR 260/5 14.9 9.29 18.81 Density 1, 16 1, 24 1, 13
Zug E-Modul 2350 2780 2370  Train modulus 2350 2780 2370
Kerbschlagzähigkeit 19,8 12,1 51 ,6  Notched toughness 19.8 12.1 51, 6
Kratzfestigkeit  scratch resistance
antimikrobielle Aktivität E. coli  antimicrobial activity E. coli
antimikrobielle Aktivität S. aureus  antimicrobial activity S. aureus
Aussehen grau grau  Appearance gray gray
Die in dieser und den folgenden Tabellen fehlenden Eigenschaftswerte zu den durchgeführten Versuchen werden nach Erhalt ergänzt. The property values for the experiments carried out in this and the following tables are supplemented upon receipt.
Die folgende Tabelle 2 gibt Ausführungsbeispiele E1 bis E6 der Erfindung mit der ersten Basiszusammensetzung wieder. Zu dieser The following Table 2 represents embodiments E1 to E6 of the invention with the first base composition. To this
Basiszusammensetzung traten mindestens einer der erfindungsgemäßen folgenden Füllstoffe hinzu: mehrwandige Kohlenstoffnanoröhrchen (Plasticyl PC 1501 , Polycarbonatbatch mit 15 Massen-% Multiwall CNT NC7000 CAS Nr. 7782-42-5, Fa. Nanocyl S.A.), nachfolgend MWCNT, und/oder Titan-Heptaoxid (schwarzes Titanoxid, CAS Nr. 51745-87-0, KELA PIGMENT BLACK 35, Fa. Chemikos Industrievertretungen), nachfolgend schwarzes Titanoxid, und/oder silberbeschichtete  The following compositions were added to at least one of the following fillers according to the invention: multiwalled carbon nanotubes (Plasticyl PC 1501, polycarbonate batch with 15 mass% Multiwall CNT NC7000 CAS No. 7782-42-5, Nanocyl SA), hereinafter MWCNT, and / or titanium heptaoxide (black titanium oxide, CAS No. 51745-87-0, KELA PIGMENT BLACK 35, from Chemikos Industrievertretungen), hereinafter black titanium oxide, and / or silver-coated
Kupferpartikel (u.a. eCONDUCT COPPER 421000, plättchenförmig D50 = 39,5 μητι, 10 Massen-% Silber, Fa. Eckart GmbH), nachfolgend Ag-Cu-10. Tabelle 2, Erfindungsgemäße Beispiele mit erster Basiszusammensetzung  Copper particles (inter alia, eCONDUCT COPPER 421000, platelet-shaped D50 = 39.5 μm, 10% by mass of silver, from Eckart GmbH), hereinafter Ag-Cu-10. Table 2 Inventive examples with first base composition
Figure imgf000016_0001
Dichte 1 ,15 1 ,17 1 ,175 1 ,45 1 ,18 1 ,53
Figure imgf000016_0001
Density 1, 15 1, 17 1, 175 1, 45 1, 18 1, 53
Zug E-Modul 2470 2850 2470 3070 2450 3750Pull modulus 2470 2850 2470 3070 2450 3750
Kerbschlagzähigkeit 36,9 10,6 44,8 7,4 14,4 4,9Notched toughness 36.9 10.6 44.8 7.4 14.4 4.9
Kratzfestigkeit n.b. n.b. Mäßig Ja Mäßig Ja antimikrobielle Aktivität Scratch resistance n.b. n.d. Moderate Yes Moderate Yes Antimicrobial activity
n.b. n.b. n.b. n.b. -92,73 -99,92 E. coli  n.d. n.d. n.d. n.d. -92.73 -99.92 E. coli
antimikrobielle Aktivität antimicrobial activity
n.b. n.b. n.b. n.b. -82,98 -99,94 S. aureus  n.d. n.d. n.d. n.d. -82.98 -99.94 S. aureus
Dunk Metallic Metallic Dunk Metallic Metallic
Aussehen schwarz schwarz schwarz Appearance black black black
elgrau hellbraun hellbraun  light gray light brown light brown
Den vorstehenden Tabellen ist zu entnehmen, dass die From the above tables it can be seen that the
erfindungsgemäßen Beispiele sämtlich eine hohe elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffs ganz ohne den Zusatz von Graphit ermöglichen. Es zeigt sich weiter, dass Beispiele mit metallischem Füllstoff die Kratzfestigkeit erhöhen und auch eine antimikrobielle Aktivität zeigen. Demnach führt die Zugabe eines erfindungsgemäßen Füllstoffs sogar zur Verbesserung dreier Eigenschaften des aus dem Compound hergestellten Kunststoffs. Die Färbbarkeit wird auch überall dort erhöht, wo sich eine hellbraune Farbe einstellt. Das Beispiel E5 stellt dabei ein erfindungsgemäß  Examples according to the invention all allow a high electrical conductivity of the plastic without the addition of graphite. It also shows that metallic filler examples increase scratch resistance and also exhibit antimicrobial activity. Accordingly, the addition of a filler according to the invention even leads to the improvement of three properties of the plastic produced from the compound. The dyeability is also increased wherever a light brown color sets. The example E5 represents an invention
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar, da es mit einem sehr geringen und damit kostengünstigen Füllstoffanteil auskommt und dennoch alle Vorteile der Erfindung zeigt.  particularly preferred embodiment, since it makes do with a very small and therefore inexpensive filler and yet shows all the advantages of the invention.
Die nachfolgende dritte Tabelle gibt erfindungsgemäße Compounds mit weiteren erfindungsgemäßen Füllstoffen an, wobei eine zweite The following third table gives compounds of the invention with further fillers according to the invention, wherein a second
Basiszusammensetzung eingesetzt wurde. Diese besteht aus  Base composition was used. This consists of
- dem bereits beschriebenen Matrixstoff Polycarbonat/Acrylnitril- Butadien-Styrol (ungefülltes Bayblend T65 XF (ca. 65 Massen-% Polycarbonat, 35 Massen-% AcrylnitrilButadienStyrol), eXtreme Flow Type, Covestro AG), nachfolgend als PC+ABS bezeichnetthe previously described matrix material polycarbonate / acrylonitrile-butadiene-styrene (unfilled Bayblend T65 XF (about 65% by mass polycarbonate, 35% by mass acrylonitrile-butadiene styrene), eXtreme Flow Type, Covestro AG), hereinafter referred to as PC + ABS
(Einwaage 10.000 g) und dem bereits beschriebenen - Antioxidationsmittel wie zuvor beschrieben, nachfolgend erneut als Antioxidant bezeichnet (Einwaage 10 g). (Weight 10,000 g) and the already described - Antioxidant as described above, hereinafter referred to again as antioxidant (weight 10 g).
Die zu dieser zweiten Basiszusammensetzung hinzutretenden weiteren erfindungsgemäßen Füllstoffe sind mit ihrer Einwaage in [g] angegeben, der Anteil der Füllstoffe ist auf die gesamte Einwaage der zweiten The further fillers according to the invention which are added to this second base composition are indicated by their weight in [g], the proportion of the fillers being based on the total weight of the second
Basiszusammensetzung (10010 g) bezogen und in [%] dieser Einwaage angegeben. Die auf dieselbe Weise wie zuvor ermittelten Eigenschaften sind ebenfalls angegeben.  Base composition (10010 g) and stated in [%] of this weight. The properties determined in the same way as above are also indicated.
Als derartige weitere erfindungsgemäße Füllstoffe wurden eingesetzt: - Beschichtete Metallfasern (Beki-Shield Fasern, 75 Massen-% Such further fillers according to the invention were used: Coated metal fibers (Beki-Shield fibers, 75% by mass)
Stahlfasergehalt, 25 Massen-% Schlichte, 5 mm Schnittlänge, 1 1 μηπ Faserdurchmesser, Fa. Nanoverbundwerkstoffschicht Bekaert SA), nachfolgend: Metallfaser,  Steel fiber content, 25% by mass size, 5 mm cut length, 1 1 μηπ fiber diameter, Fa. Nanoverbundwerkstoffschicht Bekaert SA), hereinafter: metal fiber,
- silberbeschichtete Aluminiumpartikel (eCONDUCT ALUMINIUM 201500, Aluminiumgrieß, D50 = 18 μηι, 13,5 Massen-% Silber, Fa.silver-coated aluminum particles (eCONDUCT ALUMINUM 201500, aluminum grit, D50 = 18 μm, 13.5% by weight of silver, Fa.
Eckart GmbH), nachfolgend: Ag-AI-13,5, Eckart GmbH), hereinafter: Ag-AI-13.5,
- silberbeschichtete Aluminiumpartikel (eCONDUCT ALUMINIUM 203000, Aluminiumgrieß, D50 = 23 μηι, 29,0 Massen-% Silber, Fa. Eckart GmbH), nachfolgend: Ag-AI-29, - silberbeschichtete Kupferpartikel (eCONDUCT COPPER 421000, plättchenförmig, D50 = 39,5 μηπ, 10,0 Massen-% Silber, Fa. Eckart GmbH), nachfolgend: Ag-Cu-10, silver-coated aluminum particles (eCONDUCT ALUMINUM 203000, aluminum powder, D50 = 23 μm, 29.0% by weight of silver, from Eckart GmbH), in the following: Ag-AI-29, silver-coated copper particles (eCONDUCT COPPER 421000, platelet-shaped, D50 = 39 , 5 μηπ, 10.0% by mass of silver, from Eckart GmbH), in the following: Ag-Cu-10,
- silberbeschichtete Kupferpartikel (eCONDUCT COPPER 122000, plättchenförmig, D50 = 10,5 μηι, 20,0 Massen-% Silber, Fa. Eckart GmbH), nachfolgend: Ag-Cu-20, silberbeschichtete Glaspartikel (eCONDUCT GLASS VP70308, Vorprodukt, ca. D50 = 35 μηι, 20 bis 25 Massen-% Silber, Fa. Eckart GmbH), nachfolgend: Ag-Glas-20/25. ende Seite enthält die Tabelle 3, die erfindungsgemäße Beispiele iter Basiszusammensetzung zeigt. silver-coated copper particles (eCONDUCT COPPER 122000, platelet-shaped, D50 = 10.5 μm, 20.0% by mass silver, from Eckart GmbH), in the following: Ag-Cu-20, silver-coated glass particles (eCONDUCT GLASS VP70308, precursor, approx. D50 = 35 μm, 20 to 25% by mass silver, from Eckart GmbH), in the following: Ag glass 20/25. The end of this page contains Table 3 which shows examples of the basic composition according to the invention.
Tabelle 3: Erfindungsgemäße Beispiele mit zweiter Basiszusammensetzung TABLE 3 Inventive examples with second base composition
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001
Auch bei dieser Tabelle sind die erfindungsgemäßen Compounds bei Einreichung der Anmeldung hergestellt, die Versuche zur Bestimmung ihrer Eigenschaften sind noch nicht gänzlich abgeschlossen, die Werte werden ergänzt. Die Füllstoffe aus metallbeschichteten Metallen und metallbeschichteten Metalloxiden bzw. Halbmetallen, insbesondere Glas, sind als Also in this table, the compounds according to the invention are prepared when the application is filed, the experiments for determining their properties are not yet completely completed, the values are supplemented. The fillers of metal-coated metals and metal-coated metal oxides or semimetals, in particular glass, are known as
Farbpigmente aus der Lackindustrie auch für Schutzcoatings bekannt. Color pigments from the paint industry also known for protective coatings.
Schließlich gibt die vierte Tabelle auf der nächsten Seite Finally, the fourth table is on the next page
erfindungsgemäße Compounds mit Kombinationen von Compounds according to the invention with combinations of
erfindungsgemäßen Füllstoffen an, die zu der zweiten Fillers according to the invention, which to the second
Basiszusammensetzung wie beschrieben zugefügt wurden.  Base composition were added as described.
Die in dieser Tabelle zusätzlich aufgeführte Eigenschaft der Kunststoffe wurde dabei jeweils wie folgt ermittelt: The properties of the plastics additionally listed in this table were determined in each case as follows:
- Shielding Efficiency nach ISO 7637 bzw. IEC 1000-4 in dB. Tabelle 4: Kombinationen von erfindungsgemäßen Füllstoffen - Shielding Efficiency according to ISO 7637 or IEC 1000-4 in dB. Table 4: Combinations of fillers according to the invention
Füllst.-Füllst. E17 E18 E19 E20 E21 E22 E23 E24 E25 E26 E27 E28 E29 Füllst.-fill. E17 E18 E19 E20 E21 E22 E23 E24 E25 E26 E27 E28 E29
883+  883+
Ag-Glas-20/25 + Ag-Cu-10  Ag-glass-20/25 + Ag-Cu-10
883  883
883+  883+
Ag-AI-13,5 + Ag-Cu-10  Ag-Al-13.5 + Ag-Cu-10
883  883
612+ 811 +  612+ 811 +
Ag-AI-13.5- MWCNT  Ag AI 13.5 MWCNT
1634 5410  1634 5410
612+ 811 +  612+ 811 +
Ag-Cu-20 + MWCNT  Ag-Cu-20 + MWCNT
1634 5410  1634 5410
811 +  811 +
Ag-Cu-10 + MWCNT  Ag-Cu-10 + MWCNT
5410  5410
612,2+ 811,4+ 1306+ 1766 2094 2905 612.2+ 811.4+ 1306+ 1766 2094 2905
Metallfaser+MWCNT Metal fiber + MWCNT
1634 5410 1740 +5887 +1862 +6457 1634 5410 1740 +5887 +1862 +6457
Anteil Füllstoff 15,0 15,0 7,0 10,0 10,0 7,0 10,0 5,75 8,75 9,5 12,5 13,25 16,25Share of filler 15,0 15,0 7,0 10,0 10,0 7,0 10,0 5,75 8,75 9,5 12,5 13,25 16,25
Eigenschaften properties
Oberflächenwiderstand 1E13 6E12 1E12 1667 47000 2E11 2E11 1.4E8 6000 7,5E6 1580 81000 160 Surface resistance 1E13 6E12 1E12 1667 47000 2E11 2E11 1.4E8 6000 7.5E6 1580 81000 160
Spez.Oberflächenwiderstnd 1E13 4E12 1E12 1.5E7 4,4E6 3E11 4E10 1E9 12000 1,1 E7 950 45000 712Spec. Surface Resistor 1E13 4E12 1E12 1.5E7 4E6E6 3E11 4E10 1E9 12000 1.1 E7 950 45000 712
Oberflächewiderstnd. gem. 2.7E11 5.7E11 2,3E9 4000 23000 3.3E10 13000 2.0E10 13000 3,7E6 3700 500000 4300Oberflächewiderstnd. gem. 2.7E11 5.7E11 2.3E9 4000 23000 3.3E10 13000 2.0E10 13000 3,7E6 3700 500000 4300
Abklingverhalten -2,23 -2,55 -0,15 -0,18 -0,23 -0,62 -0,16 -0,29 -0,17 -0,36 -0,19 -0,20 0,07Decay behavior -2.23 -2.55 -0.15 -0.18 -0.23 -0.62 -0.16 -0.29 -0.17 -0.36 -0.19 -0.20 0 , 07
Wärmeleitfähigkeit 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4 0,4 0,4Thermal conductivity 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4 0.3 0.4 0.4 0.4
Spez. Wärmekapazität. 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,4 1,3 0,8 0,9 0,8 1,4 1,1 0,8 Specific heat capacity. 1.3 1.3 1.3 1.2 1.2 1.4 1.3 0.8 0.9 0.8 1.4 1.1 0.8
16,92- 44,6- 41,6- 28,0- 43,5- 41,6- 44,6- 26,7- 48,2- 16.92 44.6 41.6 28.0 43.5 41.6 44.6 26.7 48.2
Shielding-Efficiency elektr. Shielding-Efficiency electr.
4,95 17,6 18,0 9,32 21,0 14,3 24,0 14,5 26,0 4.95 17.6 18.0 9.32 21.0 14.3 24.0 14.5 26.0
2,51- 2,46- 2,45- 2,34- 2,22- 2,43- 2,31- 2,39- 2,44-2,51- 2,46- 2,45- 2,34-2,22- 2,43- 2,31- 2,39- 2,44-
Shielding-Efficiency magnt. Shielding-Efficiency magnt.
1,29 2,37 1,96 1,38 3,81 1,62 4,52 1,29 5,53 1.29 2.37 1.96 1.38 3.81 1.62 4.52 1.29 5.53
MVR 260/5 23,55 22,83 21,37 0,51 0,59 7,84 0,44 6,16 0,40 3,98 0,23 3,38 0,30MVR 260/5 23.55 22.83 21.37 0.51 0.59 7.84 0.44 6.16 0.40 3.98 0.23 3.38 0.30
Dichte 1,27 1,27 1,19 1,22 1,22 1,18 1,19 1,18 1,21 1,22 1,24 1,25 1,28Density 1.27 1.27 1.19 1.22 1.22 1.18 1.19 1.18 1.21 1.22 1.24 1.25 1.28
Zug E-Modul 3440 2850 2800 3070 3080 2610 2970 2870 3190 2810 3390 3020 3490Pull modulus 3440 2850 2800 3070 3080 2610 2970 2870 3190 2810 3390 3020 3490
Kerbschlagzähigkeit 6,6 7,4 12,1 5,5 6,0 11,9 7,0 16,0 9,5 11,5 7,2 9,2 5,2Notched toughness 6.6 7.4 12.1 5.5 6.0 11.9 7.0 16.0 9.5 11.5 7.2 9.2 5.2
Kratzfestigkeit scratch resistance
Antimik. Aktivität E. coli  Antimik. Activity E. coli
Antimik. Aktivität S. aureus  Antimik. Activity of S. aureus
Metallic, Metallic TiefTiefTiefTiefTiefTiefTiefTiefTiefTiefTief¬ Metallic, Metallic Deep Low Low Low Low Low Low Low
Aussehen graugold Cu- schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz schwarz hellgrau Appearance gray gold Cu black black black black black black black black black black black light gray
Es zeigt sich besonders bei den Füllstoffkombinationen mit MWCNT ein besonders hoher Oberflächenwiderstand und damit eine verbesserte Leitfähigkeit, gleichzeitig sind diese zum Teil einfärbbar und weisen einen metallischen Glanz auf. Sie sind darüberhinaus auch antimikrobiell wirksam und weisen eine gute Kratzfestigkeit auf. Particularly in the case of the filler combinations with MWCNT, a particularly high surface resistance and thus improved conductivity are evident, and at the same time these are partly dyeable and have a metallic luster. They are also antimicrobial effective and have a good scratch resistance.
Die Ergebnisse weiterer Versuche mit erfindungsgemäßen Compounds zeigt die folgende Tabelle 5, bei der der Füllstoffanteil zwischen 10 und 20 Massen prozent betrug. Auch hier zeigt sich ein besonders hoher The results of further experiments with compounds according to the invention are shown in the following Table 5, in which the filler content was between 10 and 20 mass percent. Here, too, shows a particularly high
Oberflächenwiderstand und damit eine verbesserte Leitfähigkeit bei gleichzeitiger Einfärbbarkeit und auch metallischem Glanz. Surface resistance and thus improved conductivity with simultaneous colorability and metallic gloss.
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001

Claims

PATENTANSPRÜCHE Compound, aufweisend mindestens einen Matrixstoff gewählt aus der Gruppe gebildet durch Polymerblends, Copolymere, Homopolymere, Elastomere und duroplastische Polymere und mindestens einen, nach Verarbeitung des Compounds in den Matrixstoff eingebetteten Füllstoff, wobei der Copolymer-Matrixstoff gewählt ist aus den styrolbasierten Copolymeren SBC, SMMA; MABS, MBS, AMSAN, SAN, ABS und ASA und/oder der Homopolymer-Matrixstoff gewählt ist aus den styrolbasierten Homopolymeren GPPS, HIPS d ad u rc h g e ke n n z e i c h n e t , dass der Füllstoff einen Kern und einen ersten, den Kern zumindest teilweise umhüllenden ersten Hüllstoff aufweist, wobei ein Anteil des Füllstoffes am Compound mindestens ein zur Perkolationsbildung befähigender Anteil ist und wobei der Anteil des Füllstoffes im unverarbeiteten Zustand des  PATENT CLAIMS Compound comprising at least one matrix selected from the group formed by polymer blends, copolymers, homopolymers, elastomers and thermoset polymers and at least one filler embedded in the matrix fabric after processing the compound, said copolymer matrix being selected from styrene-based copolymers SBC, SMMA; MABS, MBS, AMSAN, SAN, ABS and ASA and / or the homopolymer matrix material is selected from the styrene-based homopolymers GPPS, HIPS d ad u rc hge ngezeichnet that the filler has a core and a first, the core at least partially enveloping first Has a filler, wherein a proportion of the filler in the compound is at least one suitable for Perkolationsbildung part and wherein the proportion of the filler in the unprocessed state of the
Compounds zwischen 1 Massen-% und 20 Massen-% beträgt, wobei der Kern des Füllstoffes gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch Metalle, Keramiken, Kohlenstoff in Nanoröhrenstruktur und wobei der erste Hüllstoff gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch Metalle, Keramiken, Kohlenstoff und wobei der Füllstoff eine elektrische Leitfähigkeit als eine erste Eigenschaft und zusätzlich wenigstens eine zweite Eigenschaft eines aus dem Compound hergestellten Kunststoffs beeinflussend ist. Compounds between 1 mass% and 20 mass%, wherein the core of the filler is selected from the group formed by metals, ceramics, carbon nanotube structure and wherein the first shell material is selected from the group formed by metals, ceramics, carbon and in which the filler is an electrical conductivity as a first property and additionally influencing at least one second property of a plastic produced from the compound.
Compound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Eigenschaft gewählt ist aus den Eigenschaften: Compound according to claim 1, characterized in that the second property is chosen from the properties:
Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, E-Modul und damit Thermal conductivity, heat capacity, modulus and thus
zusammenhängend Kerbschlagzähigkeit, Dichte, Kratzfestigkeit, antibakterielle Aktivität, Farbe und Schmelzvolumenfließrate. related impact strength, density, scratch resistance, antibacterial activity, color and melt volume flow rate.
Compound nach Anspruch 1 oder 2, d ad u rc h Compound according to claim 1 or 2, d ad u rc h
gekennzeichnet, dass der Polymerblend-Matrixstoff gewählt ist aus den in Anspruch 1 genannten styrolbasierten Copolymeren+PA oder aus den in Anspruch 1 genannten styrolbasierten Copolymeren +Polyester, wobei der Polyester bevorzugt ein Polycarbonat ist und wobei der Polymerblend ganz besonders bevorzugt ein PC+ABS ist. in that the polymer blend matrix material is selected from the styrene-based copolymers + PA mentioned in claim 1 or from the styrene-based copolymers + polyester mentioned in claim 1, wherein the polyester is preferably a polycarbonate and the polymer blend is very particularly preferably a PC + ABS ,
Compound nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Füllstoffes gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch Kupfer oder Aluminium, Siliziumoxid oder Titanoxid. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the core of the filler is selected from the group formed by copper or aluminum, silica or titanium oxide.
Compound nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hüllstoff gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch Silber, einem Metalloxid, Kohlenstoff in Nanoröhrenstruktur. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the first shell material is selected from the group formed by silver, a metal oxide, carbon nanotube structure.
Compound nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kern und erster Hüllstoff von gleicher chemischer Natur sind, insbesondere jeweils Kohlenstoffnanoröhren. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the core and the first shell material are of the same chemical nature, in particular in each case carbon nanotubes.
Compound nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff wenigstens einen, den ersten Hüllstoff zumindest teilweise umhüllenden, zweiten Hüllstoff aufweist, der vorzugsweise Kohlenstoff in Nanoröhrenform ist. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the filler at least one, the first Envelope has at least partially enveloping second envelope, which is preferably carbon nanotube form.
8. Compound nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster Hüllstoff und zweite Hüllstoff in ihrer chemischen Natur unterschiedlich ausgebildet sind. 8. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the first envelope and the second envelope are formed differently in their chemical nature.
9. Compound nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff faserförmig, plattenförmig, kugelförmig oder griesförmig ausgebildet ist. 9. Compound according to one of the preceding claims, characterized in that the filler is fibrous, plate-shaped, spherical or gritty.
10. Compound nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 10. Compound according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Matrixstoff selber gefüllt ist, insbesondere mit Glasfasern, Kohlefasern, Stahlfasern, Mineralien.  characterized in that the matrix material itself is filled, in particular with glass fibers, carbon fibers, steel fibers, minerals.
11. Verwendung des Compounds nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung von Teilen mittels Urformung aus plastischem 11. Use of the compound according to any one of claims 1 to 10 for the production of parts by Urformung of plastic
Zustand, insbesondere Pressform-, Spritzguss-, Spritzpress-, Strangpress-, Ziehform-, Kalander- und Blasformteilen.  Condition, in particular Pressform-, injection molding, transfer molding, extrusion, Ziehform-, calendering and blow molding.
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