DE1901552A1 - Heterogene spritzfaehige Mischungen aus Polyamid und Polyolefinen - Google Patents

Heterogene spritzfaehige Mischungen aus Polyamid und Polyolefinen

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DE1901552A1
DE1901552A1 DE19691901552 DE1901552A DE1901552A1 DE 1901552 A1 DE1901552 A1 DE 1901552A1 DE 19691901552 DE19691901552 DE 19691901552 DE 1901552 A DE1901552 A DE 1901552A DE 1901552 A1 DE1901552 A1 DE 1901552A1
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polyamide
polyolefin
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aliphatic
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DE19691901552
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Dr Heinrich Gilch
Dr Dietrich Michael
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Bayer AG
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    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
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Description

  • HeteroRene spritzfähige Mischungen aus Polyamid und Polyoleflnen Gegenstand der Erfindung sind heterogene spritzfähige stabile feinverteilte Mischungen aus Polyamid und Polyolefinen.
  • Es ist bekannt, dass nur wenige Homopolymere miteinander homogen mischbar sind. Polymere, die einen hohen kristallinen Anteil enthalten, wie z.B. Polyamid, sind mit anderen Polymeren besonders unverträglich. Die Verträglichkeit kann häufig dadurch verbessert werden, dass die Polymeren mit gleichen oder ähnlich gebauten Polymeren gepfropftwerden, wie diejenigen, mit denen sie vermischt werden sollen. Wenn kristalline Polymere gepfropft werden, so fällt die Kristallinität stark ab.
  • Es gehen dadurch häufig wertvolle Eigenschaften wie Oberflächenhärte, Lösungsmittelresistenz, Zugfestigkeit und ähnliche Eigenschaften, die mit hoher Kristallinität verbunden sind, verloren.
  • Wenn statt homogener Mischungen das zugesetzte Polymere im kristallinen Polymeren dispergiert wird, wollte keine wesentliche Reduktion der Kristallinität entstehen. Das gleiche gilt, wenn das kristalline Polymere sich in der inneren Phase befindet.
  • Schwierigkeiten bereitet bisher die Herstellung von feinteiligen und heterogenen Mischungen, die bei der Verarbeitung stabil sind, d.h. von spritzfähigen Mischungen.
  • Es wurden nun stabile heterogene Mischungen aus Polyamiden und Polyolefinen gefunden, in denen ein Polymeres im anderen fein dispergiert ist und die sich ohne Schwierigkeiten verspritzen lassen. Es sind dies heterogene Mischungen aus Polyamid und polyolefin im Gewichtsverhältnis 99,9 :0,1 bis 10:90, die als Dispersionsstabilisator 0,01 - 5 Ges.% einer Verbindung der allgemeinen Formel A-R enthalten, worin A eine polare Gruppe darstellt und R einen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen.
  • Als polarer Rest A sind folgende Reste geeignet: R1R2NC0-, R1R2NS02-, NC-, R,OOC-, oder ist, wobei R1 und R2 = Wasserstoff, ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Rest und R3 ein Rest der Formeln ist, und R ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Rest mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen ist, wobei der Rest eines cyclischen Imids bevorugt ist.
  • Als Rest R eignen sich aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe mit mehr als 5 Kohlenstoffato-0-men, bevorzugt mehr als 10 Kohlenstoffatomen.
  • Die Zusatzmengen des Dispersionsstabilisierungsmittels liegen zwischen 0,01 und 5 Gew.%, bezogen auf die Mischung, bevorzugt zwischen 0,1 und 1 %. Bei Verwendung von thermostabilenVerbindungen, wie den cyclischen Imiden, kann der Zusatz von Stabilisierungsiitteln und den Polyolefinen zu den Monomeren vor der Polykondensation erfolgen. Bevorzugt werden die Zu-Sätze Jedoch direkt nach der Polykondensation zu dem noch flüssigen Polymid gegeben. Am einfachsten werden die erfindungigeilLßen Mischungen dadurch hergestellt, daß granuliertes Polyimid und Polyäthylen nach Zugabe des Stabiliesierungamitteis fieber eine Schnecke in geeigneten Mischvorrichtungen, wie z.B. einem Aufschmelzextruder bei Temperaturen von etwa 220°C bis etwa 3200C homogenisiert wird. Um eine gleichmäßige Verteilung des Stabilisierungsmittels zu gewährleisten, ist'es empfehlenswert, wenn es in einem leicht fltlalitigen Lösungsmittel gelöst wird, womit das Granulatgemisch vor dem Homogenisieren im Extruder benetzt wird.
  • Als Polyamide kommen alle technisch interessanten hochmolekularen Polyamide mit wiederkehrenden Carbonamidgruppierungen in der Polymerkette infrage, deren relative Lösungsviskosität #rel. gemessen an einer Lösung von 1 g Polyamid in 100 ml bis 20 C, aberhalb etwa 1,8 liegt.
  • Vorzugsweise werden 12-Polyamid, ll-Polyamid, 6-Polyamid und 6,6-Polyamid verwendet.
  • Als Polyole£ine können sowohl Hochdruck- wie Niederdruckpolyolefine verwendet werden, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen und Polybutylen. Es werden vorzugsweise solche Polyolefine verwendet, die ein mittleres Molekulargewicht (Mn) von ber 50 000, vorzugsweise über 500 000 haben.
  • Es können auch Copolymere des Ethylens mit Acrylsäurederivaten oder Maleinsäurederivaten eingesetzt werden. Besonders geeignet ist Polyäthylen.
  • Das Gewichtsvertältnis von Polyamid zu Polyolefin soll 99,9 0,1 bi8 10 : 90 betragen. Vorzugsweise wird ein Gewichtsterhältnls von 95 s 5 bis 40 : 60 verwendet.
  • Beispiele für Dispersionsstabilisierungsmittel sind Stearinsäurestearylamid, Stearinsäureanilid, Benzoesäure-N-methylstearylamid, Benzolsulfonsäurestearylamid, Toluolsulfonsäure-N-methylcyclohexylamid, Stearylnitril, Palmitinsäuremethylester, Phthalsäure--stearylimid, Hexahydrophthalsäure-N-stearylimid, Hexahydrophthalsaure-N-cyclohexylimid, Bernsteinsäure-N-stearylimid, C- und N-alkylierte Bernsteinsäureimide.
  • Die erfindungsgemässen Mischungen können zur Herstellung von Formkörpern und Folien verwendet werden. Sie lassen sich nach den bei Thermoplasten gebräuchlichen Methoden wie Spritzguss und Extrusion verarbeiten. Gegenüber reinen Polyamiden zeigen die erfindungsgeassen Mischungen höhere Zähigkeit und bessere Tieftemperatureigenschaften.
  • Beispiel 1 : 10 kg granuliertes 6-Polyamid der relativen Viskosität ),l (1 g in 100 ml m-Kresol gelöst, gemessen bei 2000), 10 kg Polyäthylen, das nach dem Hochdruckverfahren hergestellt wurde und eine Lösung von 50 g Stearyl-N-phthalimid in 100 ml Methylenchlorid werden bei Raumtemperatur 5 Stunden getrudelt und anschließend bei 700C getrocknet. Die Mischung wird bei 300°C im Extruder homogenisiert ( 50 U/Min.), abgesponnen und granuliert. Das Granulat wird zu Normkörpern verspritzt, an denen Grenzbiegespannung und Kerbschlagzähigkeit gemessen werden in Abhängigkeit von der Temperatur. In Tabelle 1 sind die Werte zusammengefaßt (M). Als Vergleich wurden das eingesetzte Polyäthylen (PE) und das Polyamid (PA) angegeben.
  • Tabelle 1 Grenzbiegespannung Kerbschlagzähkeit Temp. (kp/cm ) (cm.kp/cm (°C) M PE PA M PE PA 40 218 43 560 10,8 nicht gebrochen 12,3 20 362 69 934 1',2 3,7 10 424 87 1168 11,6 " 4,4 0 508 88 1296 11,6 " 2,7 -1G 564 161 1382 9,5 2,5 -30 724 221 1445 9,6 " 3,5 -50 855 375 1348 7,2 3,1 2,9 Beispiel 2: ausführung wie Beispiel 1; statt Stearylphthalimid wird die gleiche Menge Toluolsulfonsäurestearylamid verwendet. Die Werte sind nur wenig von den in Tabelle I angegebenen Zahlen verschieden. Bei OOC ist die Grenzbiegespannung 520 kpXcm2, die Kerbschlagzähigkeit 12,1 cm.kg/cm2.
  • Beispiel 3: ausführung wie Beispiel 1; statt Stearylphthalimid wird die gleiche Menge Stearinsäurestearylamid eingesetzt. Die Werte liegen in den in Beispiel 1 und 2 angegebenen Grenzen.
  • Beispiel 4: ausführung wie Beispiel 1; statt Stearylphthalimid wird die gleiche Menge Stearinsäuremthylester eingesetzt.
  • Die Grenzbiegespannung fällt auf 480 kg/cm², die Kerbschlagzahigkeit auf 8,7 cm.kp/cm2 bei OOC.
  • Beispiel 5: ausführung wie Beispiel 1; statt Stearylphthalimid ird die gleiche Menge Stearylnitril eineetzt. Die Grenzbiegespannung liegt bei 500 kp/cm², die Kerbschlagzähigkeit bei 7,8 cm.kp/ cm2 bei OOC.
  • Beispiel 6: ausführung wie Beispiel 1; statt Stearylphthalimid wird die gleiche Menge N-Cyclohexyl-1-Hexadecyl-Bernsteinsäureimid verwendet. Die mechanischen Werte werden in Tabelle II gezeigt.
  • Tabelle II Temp. Grenzbiegespannung Kerbschlagzähigkeit (°C) (kp/cm2 ) (cm.kp/cm2) 40 207 15 20 327 9,9 10 421 9,2 0 539 7,4 -10 517 6,8 -30 679 8,6 -50 634 5,7 Beispiel 7: Ausftihrung.wie Btispiel 1; jedoch werden 19 kg 6-Polyamid und 1 kg Polyäthylen eingesetzt. Die erhaltenen Normkörper haben bei OOC eine Grenzbiegespannung von 90) kp/cm2, die Kerbschlagzähigkeit beträgt 6 cm kp/cm².
  • Beispiel 8: Ausführung wie Beispiel 1; es werden jedoch 19,5 kg 6- Polyamid und 0,5 kg Polyisobutylen eingesetzt. Die erhaltenen Normkörper haben bei OOC eine Grenzbiegespannung von 950 kpXcm2, die Kerbschlagähigkeit beträgt 6 cm kp/cm2.
  • Beispiel 9: Au8tEhrung wie Beispiel 1; es werden Jedoch 19 kg 6,6-Polyamid und 1 kg Polyäthylen verwendet. Die erhaltenen Normkörper haben bei OOC eine Grenzbiegespannung von 100 kp/cm2, die Kerbsohlagzähigkeit beträgt 6 cm kp/cm2.

Claims (10)

  1. hatentansprüche s
    Heterogene spritzfähige Mischung aus polyamid und einem Polyolefin im Gewichtsverhältnis 99,9 : 0,1 bis 10 : 90, enthaltend als Dispersionsstabilisator 0,01 - 5 Gew./o, bezogen auf die Mischung einer Verbindung der allgemeinen Formel A-R worin A ein polarer Rest der Formeln R1R2NCO-, R1R2NSO2-, NC-, R,OOC-, oder ist, wobei R1 und R2 Wasserstoff, aliphatisohe, cycloaliphatische oder aromatische Reste und R3 ein Rest der Formeln sind, und R ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Rest mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen ist.
  2. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid 6-Polyamid ist.
  3. 3. Mischung naeh hnsprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid 6,6-Polyamid ist.
  4. 4. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin Polyäthylen ist.
  5. 5. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin Polypropylen ist.
  6. 6. Mischung nach Anspruch 1, dadurch' gekennzeichnet, dass der Dispersionsstabilisator ein mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen substituiertes Bernsteinsäureimid ist.
  7. 7. Mischung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispersionsstabilisator N-Stearylphthalimid ist.
  8. 8. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispersionsstabilisator Stearylsäurestearylamid ist.
  9. 9. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispersionsstabilisator Toluolsulfonsäurestearylamid ist.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung heterogener spritzfähiger Mischungen aus Polyamid und Polyolefin, dadurch gekennseichnet, dass man ein Polyamid und ein Polyolefin in Gegenwart von 0,01 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Mischung, einer Verbindung der allgemeinen Formel A-R worin A ein polarer Rest der Formeln R1RCO-, R1RSO-, NC-, R,OOC-, oder ißt, wobei R1 und R2 = Wasserstoff, ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Rest und R3 ein Rest der Pormeln ist, und R ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Rest mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen ist, in geschmolzenem Zustand intensiv miteinander mischt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251424A (en) * 1979-08-30 1981-02-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Plasticized nylon 612 with improved zinc chloride resistance

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4251424A (en) * 1979-08-30 1981-02-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Plasticized nylon 612 with improved zinc chloride resistance

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