DE4128274A1 - Thermoplastischer werkstoff mit erhoehter festigkeit, erhoehtem e-modul und verbesserter waermeformbestaendigkeit auf basis von polyurethan und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Thermoplastischer werkstoff mit erhoehter festigkeit, erhoehtem e-modul und verbesserter waermeformbestaendigkeit auf basis von polyurethan und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen thermoplastischen Werkstoff auf
der Basis von Polyurethan sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Der thermoplastische Werkstoff ist ein Polymerblend
auf der Basis von thermoplastisch verarbeitbarem Polyurethan
(TPU) und thermoplastisch verarbeitbarem Polyester,
der die guten elastischen Eigenschaften des TPU optimal mit
den guten mechanischen Eigenschaften thermoplastischer Polyester
vereint. Dadurch werden die Wärmeformbeständigkeit verbessert
und die Festigkeit und der E-Modul erhöht.
Die rein physikalische Compoundierung von TPU mit allen gebräuchlichen
unpolaren (z. B. Polyethylen [PE], Polypropylen
[PP]) und polaren Polymeren (z. B. Polyamide [PA], Styrol-
Acrylnitril-Copolymere [SAN], Acrylnitril-Butadien-Styrol-
Copolymere [ABS], Polyoxymethylen [POM], Polycarbonat [PC],
Polybutylenterephthalat [PBT], Polyethylenterephthalat [PET],
Polyvinylchlorid [PVC]) ist Stand der Technik.
Dabei haben sich zwei grundlegende Blendherstellungsverfahren
herauskristallisiert. Zum einen kann die Compoundierung nach
der Polymersynthese durchgeführt werden, d. h. zwei oder
mehr vorgefertigte Polymere werden im Extruder aufgeschmolzen
und zu einem Compound mit bestimmten Eigenschaften konfektioniert,
wobei Vernetzer, Stabilisatoren u. ä. zugegeben werden
können. Diese Art der Compoundierung wird beispielsweise in
der US-PS 40 34 016 beschrieben, wo eine Mischung aus 20 bis
30 Masseanteilen in % eines Polycarbonats, 47 bis 52 Masseanteile
in % eines Polybutylenterephthalates und 20 bis 25
Masseanteile in % eines linearen thermoplastischen Polyurethans
dargestellt wird.
Eine zweite Möglichkeit ist die Compoundierung während der
Polymersynthese. Einer der Blendpartner wird als fertiges
thermoplastisches Polymer vorgelegt, während das andere in
Form seiner monomeren oder oligomeren Bestandteile zudosiert
wird und die polymerbildenden Reaktionen im Extruder o. ä.
erfolgen. Dieser Weg ist beispielsweise in den Patentschriften
DE-PS 28 54 386 und DE-PS 28 54 409 dargestellt. Diese
Patente stellen Verfahren vor, bei denen über eine erste Einspeisestelle
70 bis 98 Masseanteile in % (4 bis 65 Masseanteile
in % in DE-PS 28 54 409) eines vorgefertigten Polymeren
(z. B. ABS-Pfropfpolymerisat, Polycarbonat oder Polyurethan)
in den Extruder dosiert und über eine zweite Stelle 2 bis 30
Masseanteile in % (35 bis 96 Masseanteile in % in DE-PS 28 54 409)
polyurethanbildende Komponenten (Polyisocyanat, Kettenverlängerer,
lineares Polymer) zudosiert werden. Die Polyurethansynthese
erfolgt somit während der Compoundierung. Es ist
aber sowohl möglich, daß die TPU-Synthese als auch die Synthese
des Blendpartners (z. B. Polymerisation von Olefinen
bzw. Olefingemischen) während der Blendherstellung stattfindet.
Ziele der Compoundierung sind in der Regel die Verbesserung
bestimmter mechanischer Eigenschaften der Basispolymeren
und/oder eine Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Blends auf
Basis von TPU (Polyethylenterephthalat, PBZ, PC) beschreiben
meist Systeme, bei denen das TPU als Schlagzähmodifikator
(US-PS 43 50 016 und 40 34 016) bzw. Verarbeitungshilfe Polyester
eingesetzt wird.
Bei TPU/Polyalkylenterephthalatblende treten auf Grund der
stark unterschiedlichen Verarbeitungstemperaturbereiche der
einzelnen Komponenten technologische Probleme auf. Eine grundlegende
Beschreibung solcher Systeme erfolgte in der
US-PS 41 79 479. Es wird eine Mischung aus 40 bis 99 Masseanteilen
in % TPU und 1 bis 60 Masseanteilen in % eines thermoplastischen
Polymers, wie beispielsweise Polycarbonat, Polyoxymethylen,
ABS bzw. Polybutylenterephthalat, vorgestellt.
Diese ist mit 0,5 bis 10 Masseanteilen in % eines Methylmetacrylat-
(MMA)-Homo- oder -Copolymeren als Verarbeitungshilfe modifiziert.
In der Patentschrift DE-PS 38 10 078 wird eine Kombination
von TPU mit Polyalkylenterephthalaten und ein Verfahren zu
deren Herstellung beschrieben, bei dem aus 70 bis 95 Masseanteilen
in % TPU und 30 bis 5 Masseanteilen in % eines Polyalkylenterephthalates
sowie gegebenenfalls eines weiteren Thermoplasts
(ABS, PC) eine thermoplastische Polymermischung hergestellt
wird.
In allen zur Compoundierung auf Basis von TPU und thermoplastisch
verarbeitbaren Polyestern dargestellten Patentschriften
werden physikalische Mischungen beschrieben. Einzige Ausnahme
ist das Patent DE-PS 38 10 078, wo zwar als Verfahren
eine Synthesecompoundierung dargestellt wird, dies sich aber
ausschließlich auf die Synthese von TPU in Gegenwart von Terephthalatsäureestern
bezieht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine thermoplastisch
verarbeitbare Formmasse, die neben (A) 99,5 bis
60 Masseanteilen in % eines thermoplastisch verarbeitbaren
Polyurethanelastomeren (B) 0,5 bis 40 Masseanteile in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyesters enthält und die
Formmasse unter Zugabe von 0,05 bis 5 Masseanteilen in % eines
organischen Diisocyanats entstanden ist.
Dabei sollte das thermoplastisch verarbeitbare Polyurethanelastomere
(TPU) Komponente (A), ein Polyester- und/oder Polyetherurethan
aus langkettigen Hydroxylverbindungen mit einer
mittleren molaren Masse von 500 bis 3000, kurzkettigen
aliphatischen und/oder aromatische Ringe enthaltenden Diolen
mit einer molaren Masse von weniger als 600, aliphatische
und/oder aromatische Ringe enthaltenden Diisocyanaten sowie
gegebenenfalls Stabilisatoren und Zusatzstoffen sein. Komponente
(B) sollte ein Homo- und/oder Copolymerisat und/oder ein
Blend auf Basis linearer thermoplastischer Polyester sein.
Vorzugsweise ist Komponente (B) ein Polyalkylenterephthalat
der Formel
oder ein
Polycarbonat der Formel
Die Komponente (B) kann ein Blend aus genannten Polymergruppen
oder ein Polybutylenterephthalat/Polycarbonat-Blend oder
ein Copolymeres auf Basis der genannten Polymergruppen oder
ein Polyethylenterephthalat/Parahydroxybenzoesäure-Copolymeres
oder ein Blend eines der genannten Copolymere mit einem
der genannten Homopolymere sein.
Des weiteren sollen dem Blend 0,05 bis 5 Masseanteile in % eines
aliphatischen und/oder aromatische Ringe enthaltenden
Diisocyanats und/oder einer diisocyanatfreisetzende Verbindung
und/oder eines isocyanatterminierten Prepolymers mit
einer molaren Masse von weniger als 5000 zugesetzt werden.
Es ist auch möglich, daß Komponente (C) 0 bis 60 Masseanteile
in % eines höherfunktionellen Isocyanats enthält. Vorzugsweise
soll der erfindungsgemäße Blend 0,05 bis 5 Masseanteile in %
4,4-Diphenylmethandiisocyanat enthalten. Als höher funktionelles
Isocyanat wird eine Verbindung der Formel
eingesetzt.
Weiterhin sieht die Erfindung ein Verfahren vor, bei dem (A)
99,5 bis 60 Masseanteile in % eines thermoplastisch verarbeitbaren
Polyurethanelastomeren mit (B) 0,5 bis 40 Masseanteilen
in % eines thermoplastisch verarbeitbaren Polyesters
und bezogen auf den Gesamtblend 0,05 bis 5 Masseanteile in %
eines organischen Diisocyanats compoundiert werden.
Dieses Verfahren wird auf an sich bekannten Kunststoffverarbeitungsmaschinen,
wie Ein- oder Doppelschneckenextrudern
bzw. Spritzgußmaschinen, durchgeführt. Dazu werden die Komponenten
(A) und (B) dem Verarbeitungsaggregat in festem Zustand
(Granulat, Pulver) zugeführt. Es kann die Dosierung der Komponenten
(A) und (B) im gewünschten Verhältnis vorgemischt
durch den Einfüllschacht des Verarbeitungsaggregats erfolgen.
Die Dosierung der Komponenten (A) und (B) kann auch über separate
Dosiersysteme erfolgen. Es ist ein Vorteil, durch den
Einfüllschacht des Verarbeitungsaggregats nur eine der Komponenten
(in der Regel Komponente (A)) vorzulegen und die andere
Komponente (in der Regel Komponente (B)) so einer geeigneten
Stelle des Verarbeitungsaggregats zwischen Einfüllschacht
und der Austrittsdüse der Schmelze dem Prozeß zuzuführen.
Diese Zuführung kann wiederum in fester Form (Granulat) in
eine drucklose Zone als auch vorplastiziert (z. B. über Beistellextruder)
in jede beliebige Zone des Verarbeitungsaggregats
erfolgen.
Die Dosierung von Komponente (C) erfolgt durch den Einfüllschacht
der Verarbeitungsmaschine. Dabei kann die Dosierung
über ein separates Dosierprogramm in fester oder flüssiger
Form erfolgen. Es ist ebenfalls möglich, das Komponente (C)
den Komponenten (A) und/oder (B) bereits vor Beginn des eigentlichen
Compoundierprozesses zugesetzt wird, so daß die
Dosierung der Komponente (C) gemeinsam mit den Komponenten
(A) und/oder (B) erfolgt. Die gemeinsame Dosierung der Komponente
(C) mit einer der anderen Komponenten ist auch möglich,
wenn diese andere Komponente dem Prozeß, wie vorstehend beschrieben,
an einer Stelle zwischen Einfüllschacht und Austrittsöffnung
der Schmelze zugesetzt wird.
Es ist ebenfalls möglich, Komponente (C) in fester oder flüssiger
Form separat an einer beliebigen Stelle der Verarbeitungsmaschine,
zwischen Einfüllschacht und Austrittsöffnung
der Schmelze, zuzudosieren. Vorzugsweise erfolgt die gemeinsame
Dosierung der Komponenten (A), (B) und (C) über den Einfüllschacht
der Verarbeitungsmaschine bzw. die Dosierung der
Komponenten (A) und (B) über den Einfüllschacht, während die
Komponente (C) bei etwa 22 D dem Prozeß in flüssiger Form
über ein separates Dosiersystem zugeführt wird. Um eine gute
Homogenisierung der erfindungsgemäßen Formmasse sowie ausreichende
Reaktionszeiten zu gewährleisten, ist es günstig, das
Verfahren auf einem Doppelschneckenextruder von mindestens 30
D Schneckenlänge durchzuführen. Die endgültige Formgebung
kann in der Regel in einem darauffolgenden Spritzgußprozeß
erfolgen. Im Anschluß an den endgültigen Formgebungsprozeß
ist in jedem Fall ein Temperungsvorgang bei 100°C über einen
Zeitraum von ca. 24 Stunden empfehlenswert, um die Fixierung
der chemischen und physikalischen Struktur der erfindungsgemäßen
Formmasse zu ermöglichen.
Das Verfahren erscheint aufgrund der stark unterschiedlichen
Schmelz- bzw. Verarbeitungstemperaturen der Komponenten (A)
und (B) zunächst als problematisch. So liegt die Verarbeitungstemperatur
der meisten thermoplastisch verarbeitbaren
Polyurethane (Komponente (A)) zwischen 180 und 210°C, während
die thermoplastisch verarbeitbaren Polyester (Komponente
(B)) in der Regel 50 bis 80°C höher liegen. Beispielsweise
beträgt die Verarbeitungstemperatur von Polyethylenterephthalat
zwischen 260 und 280°C, die des Polyethylenterephthalat-
Parahydroxybenzosäure-Copolymeren ist noch höher. Wird die
Blendherstellung bei den bekannten Verarbeitungstemperaturen
für Komponente (B) durchgeführt (z. B. (PET)) tritt in
Komponente (A) schon stärker irreversibler Kettenabbau auf.
Wird die Blendherstellung bei für Komponente (A) typischen
Verarbeitungstemperaturen (180 bis 210°C) durchgeführt, sind
die meisten der unter Komponente (B) zusammengefaßten Polymere
(PET, PC) noch nicht vollständig aufgeschmolzen bzw. plastiziert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß es möglich ist,
Blends bei Temperaturen herzustellen, die wesentlich niedriger
liegen als die für Komponente (B) typischen Verarbeitungstemperaturen.
Der Verarbeitungstemperaturbereich für
erfindungsgemäße Blends liegt zwischen 180 und 250°C, vorzugsweise
zwischen 210 und 240°C, damit etwa 10 bis 60°C
niedriger als beispielsweise der für PET übliche. Die Komponente
(B) erweicht im Compoundierprozeß auch bei diesen niedrigen
Temperaturen soweit, daß eine weitgehende "Zerscherung"
durch die Schnecken- bzw. Knetelemente der Verarbeitungsmaschine
erfolgen kann. Die verwendete Schneckenlänge von 42 D
reicht aus, um Komponente (B) durch Scherprozesse soweit zu
zerkleinern, daß die durchschnittliche Partikelgröße an der
Austrittsdüse 5 µm ist. Des weiteren wird durch die Schneckenlänge
von 42 D eine ausreichende Homogenisierung von Komponente
(B) in Komponente (A) gewährleistet.
An den Grenzflächen kommt es zum partiellen Aufschmelzen von
Komponente (B) und zur Ausbildung eines Phasengrenzbereiches,
in dem Umesterungsreaktionen zwischen den Komponenten (A) und
(B) möglich werden. Des weiteren reagieren in Komponente (B)
enthaltene Hydroxyl- bzw. Carboxylendgruppen in diesem Phasenbereich
mit dem in Komponente (A) gelösten Diisocyanat
(Komponente (C)). Durch diese Prozesse wird eine chemische
Kopplung von Komponente (B) mit Komponente (A) erreicht. Die
eingehaltenen Compoundierungstemperaturen von 180 bis 250°C,
vorzugsweise 210 bis 240°C, greifen die chemische Struktur
des TPU (Komponente (A)) nur in geringem Maße an. Eventuelle
Molmassenabbauerscheinungen können durch das zugesetzte organische
Diisocyanat (Komponente (C)) kompensiert oder in eine
sichtbare Molmassenerhöhung umgewandelt werden.
Der erhaltene Blend läßt sich durch an sich bekannte Verfahren
abschrecken und granulieren. Er ist in jedem Falle thermoelastisch
verarbeitbar. Das Verarbeitungsverhalten der
Blends ist gut. Sie sind homogen und je nach Masseanteil von
Komponente (B) transparent bis opak. Um die Reaktivität von
noch vorhandenen freien Isocyanatgruppen auszunutzen, ist
eine möglichst schnelle Weiterverarbeitung anzustreben. Nach
der endgültigen Formgebung empfiehlt sich eine Temperung bei
100°C, einem Zeitraum von ca. 24 Stunden lang, um die Strukturaufbauprozesse
durch Isocyanatgruppen abzuschließen. Im
fertigen Blend liegt Komponente (A) als Matrix vor. Komponente
(B) ist in Komponente (A) homogen mit einer Teilchengröße
5 µm verteilt. Da die Komponente (B) im Compoundierprozeß
nicht vollständig aufgeschmolzen wird, ist ihre Teilchenstruktur
nicht ausgesprochen sphärisch, sondern plättchen-
bis stäbchenförmig. Durch die reaktive Komponente (C) wird
die Molmasse von Komponente (A) während der Compoundierung
aufrechterhalten und über Reaktionen an den Phasengrenzflächen
chemische Bindungen zwischen den Komponenten (A) und (B)
aufgebaut. Zusätzlich können Verbindungen zwischen den Komponenten
(A) und (B) durch Umesterungsreaktionen in der Schmelze
erzeugt werden. Letztendlich liegt strukturell ein Werkstoff
vor, der eine Zwischenstellung zwischen Blend und verstärktem
Kunststoff einnimmt. Da die Komponente (B) während
der Blendbildung nicht vollständig aufschmilzt bzw. voll plastiziert
wird, kann diese prinzipiell als Verstärkungsstoff
angesehen werden. Dieser besitzt, im Gegensatz zu den meisten
mineralischen Verstärkungsstoffen, eine sehr gute chemische
Haftung zur Matrix und außerdem ein gutes Dehnungsvermögen,
so daß die guten elastischen Eigenschaften des TPU nicht negativ
beeinflußt werden. Der eraltene Blend vereint die guten
elastischen Eigenschaften des TPU (Komponente (A)) optimal
mit den guten mechanischen Eigenschaften thermoplastischer
Polyester (Komponente (B)). Somit ensteht ein neuer
Werkstoff mit dem hervorragenden Dehnungsvermögen des TPU,
aber wesentlich besseren mechanischen Eigenschaften.
Beispielsweise ist die Wärmeformbeständigkeit nun bis zu
40°C und die Zugfestigkeit bis zu 50% höher als in konventionellem
TPU. Abriebbeständigkeit und Schlagzähigkeit werden
ebenfalls positiv beeinflußt.
Nachstehend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Die Herstellung der Blends erfolgte auf einem Doppelschneckenextruder
des Typs ZSK 30 der Fa. Werner und Pfleiderer,
Stuttgart. Die Extrusionseinheit besteht aus 6 separat heizbaren
Gehäusen, die Länge der Extrusionseinheit entspricht
etwa dem 42fachen Wellendurchmesser.
Die Verweilzeiten der Reaktionsmischung in der Schneckenmaschine
betragen in der Regel 0,3 bis 10 min, bevorzugt 1 bis
4 min. Die Temperaturen der Schneckengehäuse liegen etwa
zwischen 120 und 270°C. Die genauen Gehäusetemperaturen sind
in Tabelle 1 zusammengestellt.
Polyurethanseitig (Komponente (A)) wurde zu allen Beispielen
ein thermoplastisch verarbeitbares Polyurethan hergestellt
auf Basis Polyethylenadipatdiol, Butandiol-1,4 und 4,4′-Diphenylmetandiisocyanat
mit einer Shore-Härte von 60 D eingesetzt.
Die Dosierung der Komponente (A) und (B) erfolgte
über separate Waagen gleichzeitig in den Einfülltrichter des
Extruders. Der bei der Co-Extrusion entstandene Blend wird
nach an sich bekannten Verfahren abgeschreckt und zerkleinert.
Die Spritzgußverarbeitung zu Prüfkörpern erfolgte auf einer
Spritzgußmaschine KuASY 170/55. Dazu wurde der Blend 5 Stunden
bei 100°C vorgetrocknet. Die Parameter der Spritzgußverarbeitung
sind in Tabelle 2 dargestellt.
Nach der Spritzgußverarbeitung wurden die entstandenen Prüfkörper
bzw. Formteile 24 Stunden bei 100°C getempert.
Herstellung eines Blends aus 98 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 2
Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats. In den
Einfülltrichter des Extruders wurden neben den Komponenten (A)
und (B) 0,1 Masseanteile in % (bezogen auf den Gesamtblend)
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat zudosiert. Dazu wurde das
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat durch Erwärmen auf +60°C
verflüssigt.
Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten und ergibt
homogene transparente Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 80 Massenanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 20
Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats. In den
Einfülltrichter des Extruders wurden neben den Komponenten (A)
und (B) 1 Masseanteil in % (bezogen auf den Gesamtblend)
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat zudosiert. Dabei wurde das
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat durch Erwärmen auf +60°C
verflüssigt.
Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten und ergibt
homogene opake Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 70 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 30
Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats. In den
Einfülltrichter des Extruders wurden neben den Komponenten
(A) und (B) 3 Masseanteile in % (bezogen auf den Gesamtblend)
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat zudosiert. Dazu wurde das
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat durch Erwärmen auf +60°C
verflüssigt.
Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten und ergibt
homogene opake Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 80 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 20
Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats. Nach etwa
dem 22fachen des Wellendurchmessers wurden der Blendschmelze
1 Masseanteil in % (bezogen auf den Gesamtblend) einer flüssigen
Mischung aus 80 Masseanteilen in % 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat
und 20 Masseanteilen in % eines Cycloaddukts der
Formel
zudosiert. Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten
und ergibt homogene opake Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 70 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 30
Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats. Nach etwa
dem 22fachen des Wellendurchmessers wurden der Blendschmelze
3 Masseanteile in % (bezogen auf den Gesamtblend) einer flüssigen
Mischung aus 80 Masseanteilen in % 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat
und 20 Masseanteilen in % eines Cycloaddukts der
Formel
zudosiert. Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten
und ergibt homogene opake Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 98 Massenanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 2
Masseanteilen in % eines Polybutylenterephthalats. In den
Einfülltrichter des Extruders wurden neben den Komponenten
(A) und (B) 0,25 Masseanteile in % (bezogen auf den Gesamtblend)
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat zudosiert. Dazu wurde
das 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat durch Erwärmen auf +60°C
verflüssigt.
Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten und ergibt
homogene transparente Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 80 Massenanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 20
Masseanteilen in % eines Polybutylenterephthalats. Nach etwa
dem 22fachen des Wellendurchmessers wurden der Blendschmelze
2 Masseanteile in % (bezogen auf den Gesamtblend) einer flüssigen
Mischung aus 80 Masseanteilen in % 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat
und 20 Masseanteilen in % eines Cycloaddukts der
Formel
zudosiert. Der Blend läßt sich thermoplastisch gut verarbeiten
und ergibt homogene opake Spritzlinge.
Herstellung eines Blends aus 80 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und 20
Masseanteilen in % eines Polycarbonates auf der Basis von
Bisphenol A und Phosgen. In den Einfülltrichter des Extruders
wurden neben den Komponenten (A) und (B) 1 Masseanteil in %
(bezogen auf den Gesamtblend) 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat
zudosiert. Dazu wurde das 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat
durch Erwärmen auf +60°C verflüssigt. Der Blend läßt sich
thermoplastisch gut verarbeiten und ergibt homogene opake
Spritzlinge.
Dieses Beispiel beschreibt einen Blend aus 80 Masseanteilen
in % eines thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren
und 20 Masseanteilen in % eines Polyethylenterephthalats.
Beide Komponenten wurden über den Einfülltrichter des
Extruders dosiert. Eine Zugabe von Diisocyanaten erfolgte
nicht.
Gegenstand dieses Beispiels ist ein Blend aus 80 Masseanteilen
in % eines thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren
und 20 Masseanteilen in % eines Polycarbonats auf
der Basis von Bisphenol A und Phosgen. Beide Komponenten wurden
über den Einfülltrichter des Extruders dosiert. Eine Zugabe
von Diisocyanaten erfolgte nicht.
Zur Herstellung eines Blends wurde ein thermoplastisch verarbeitbares
Polyurethanelastomer (100 Masseanteile in % Komponente
(A)) analog den vorangegangenen Beispielen verspritzt.
Die mechanischen Eigenschaften der hergestellten Blends
enthält Tabelle 3.
Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß der thermoplastische
Werkstoff als Blend aus thermoplastisch verarbeitbarem
Polyurethanelastomeren (TPU) und einem thermoplastisch
verarbeitbaren Polyester die guten elastischen Eigenschaften
des TPU und die guten mechanischen Eigenschaften thermoplastischer
Polyester vereint.
Claims (13)
1. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse mit erhöhter Festigkeit
und erhöhtem E-Modul und verbesserter Wärmeformbeständigkeit
aus (A) 99,5 bis 60 Masseanteilen in % eines
thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethanelastomeren und
(B) 0,5 bis 40 Masseanteilen in % eines weiteren Polymeren,
dadurch gekennzeichnet, daß (B) ein thermoplastisch verarbeitbarer
Polyester ist und die Formmasse unter Zugabe
von (C) 0,05 bis 5 Masseanteilen in Prozent eines organischen
Isocyanats, insbesondere eines Diisocyanats,
entstanden ist.
2. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse unter Zugabe von
0,1 bis 3 Masseanteilen in % des Isocyanats entstanden
ist.
3. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (A) ein Polyester-
und/oder Polyetherurethan aus langkettigen Hydroxylverbindungen
mit einer mittleren molaren Masse von 500
bis 3000, kurzkettigen aliphatischen und/oder aromatische
Ringe enthaltenden Diolen mit einer molaren Masse von weniger
als 600, aliphatischen und/oder aromatische Ringe
enthaltenden Diisocyanaten und gegebenenfalls Stabilisatoren
und Zusatzstoffen ist.
4. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) ein
Homo- und/oder Copolymer und/oder ein Blend auf Basis
linearer thermoplastischer Polyester ist.
5. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) ein
Polyalkylenterephthalat ist.
6. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) ein
Polycarbonat ist.
7. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) ein
Polyethylenterephthalat-Parahydroxybenzoesäurecopolymeres
ist.
8. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (C) ein
aliphatisches und/oder aromatische Ringe enthaltendes
Diisocyanat und/oder eine diisocyanatfreisetzende Verbindung
und/oder ein isocyanatterminiertes Prepolymer mit
einer molaren Masse von weniger als 5000 ist.
9. Thermoplastisch verarbeitbare Formmasse nach Anspruch 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (C) 0 bis
60 Masseanteile in % eines höherfunktionellen Isocyanats
enthält.
10. Verfahren zur Herstellung thermoplastisch verarbeitbarer
Formmasse mit erhöhter Festigkeit, erhöhtem E-Modul und
verbesserter Wärmeformbeständigkeit, bei dem 99,5 bis 60
Masseanteile in % eines thermoplastisch verarbeitbaren
Polyurethanelastomeren mit (B) 0,5 bis 40 Masseanteilen
in % eines weiteren Polymeren gemischt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß als weiteres Polymer (B) ein thermoplastisch
verarbeitbarer Polyester und 0,05 bis 5 Masseanteile
in % eines organischen Diisocyanats (Komponente
(C)), bezogen auf die Formmasse aus (A) und (B), zugesetzt
werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
Komponente (C) dem Compoundierungsprozeß gemeinsam mit
Komponente (A) und/oder Komponente (B) als Vormischung
oder separat in die gleiche Einfüllöffnung zugeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß Komponente (C) in Verarbeitungsrichtung nach der
Dosierung der Komponente (A) dem Compoundierungsprozeß im
festen oder flüssigen Zustand zudosiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Compoundierungsprozeß im Temperaturbereich
zwischen 180 und 250°C, vorzugsweise 210 bis 240°C,
durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914128274 DE4128274A1 (de) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Thermoplastischer werkstoff mit erhoehter festigkeit, erhoehtem e-modul und verbesserter waermeformbestaendigkeit auf basis von polyurethan und verfahren zu seiner herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914128274 DE4128274A1 (de) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Thermoplastischer werkstoff mit erhoehter festigkeit, erhoehtem e-modul und verbesserter waermeformbestaendigkeit auf basis von polyurethan und verfahren zu seiner herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4128274A1 true DE4128274A1 (de) | 1993-03-04 |
Family
ID=6439139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914128274 Withdrawn DE4128274A1 (de) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Thermoplastischer werkstoff mit erhoehter festigkeit, erhoehtem e-modul und verbesserter waermeformbestaendigkeit auf basis von polyurethan und verfahren zu seiner herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4128274A1 (de) |
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| EP1956063A2 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-13 | Henkel AG & Co. KGaA | Verfahren zum Verkleben eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil |
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1991
- 1991-08-27 DE DE19914128274 patent/DE4128274A1/de not_active Withdrawn
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