DE4405745A1

DE4405745A1 - Thermoplaste enthaltend in-situ verkapselte Füllstoffe

Info

Publication number: DE4405745A1
Application number: DE4405745A
Authority: DE
Inventors: Rolf Prof Dr Muelhaupt; Joachim Roesch; Peter Barghoorn; Franz Dr Poersch; Ekkehard Dr Weinberg; Herbert Dr Klein; Siegfried Dr Hopperdietzel
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: ATE185826T1; EP0669368B1; DE4405745C2; EP0669368A1; ES2139102T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastisch verarbeit bare, Polyester und anorganische Füllstoffe enthaltende Poly mergemische, die mindestens die folgenden vier Komponenten enthalten: Komponente (A) bestehend aus einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren, die in der Schmelze bei Tempera turen bis zu 400 Grad Celsius verarbeitbar sind; Komponente (B), bestehend aus einem oder mehreren Füllstoffen, die in den Komponenten (A), (C), (D) unlöslich sind, zu mehr als 50 Gew.-% aus anorganischen Bestandteilen bestehen, und deren mittlere Partikeldurchmesser kleiner als 100 µm sind; Komponente (C), bestehend aus einem oder mehreren linearen, verzweigten oder cyclischen, nieder- oder hochmolekularen Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäureanhydriden mit dem Strukturelement R₁(CO-O-CO)x, worin R₁ zwei- oder mehrwertige, aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, araliphatische, heterocycli sche oder heteroatomhaltige Reste bedeuten und x eine ganze Zahl von 1 bis 500 ist, oder ein oder mehrere Polycarbonsäure anhydride der allgemeinen Strukturformel (CO-R₂-CO-O)_y, wobei R₂ ein zweiwertiger aliphatischer, cycloaliphatischer, aromati scher, araliphatischer, heterocyclischer oder heteroatomhal tiger Rest bedeutet und y eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist; Komponente (D), bestehend aus einer oder mehreren linearen, verzweigten oder cyclischen nieder- und hochmolekulare Verbin dungen, die über mindestens eine Oxirangruppe verfügen; wobei Komponenten (C) und (D) miteinander in der Schmelze der Kom ponente (A) in der Gegenwart von Komponente (B) miteinander zur Reaktion gebracht werden, lineare, verzweigte oder ver netzte Polyester bilden und Komponente (B) verkapseln. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von neuarti gen Materialien, die als Formmassen, Filme, Folien, Schläuche, Extrudate und Klebstoffe anwendbar sind. Durch Reaktion der Komponenten (C) und (D) können Füllstoffe, respektive Kompo nente (B), mit Polyester während der Verarbeitung verkapselt werden. Durch diese Verkapselung kann die Haftung zwischen den Komponenten (B) und (A) verbessert werden. Ferner können durch Wahl der Komponenten (C) und (D) die Grenzschichten zwischen Komponenten (A) und (B) gezielt variiert werden, um gleichzei tig Steifigkeiten und Schlagzähigkeiten von gefüllten Thermo plasten zu verbessern. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen sich besonders für die in-situ Verkapselung von Kompo nenten (B) auf Silikatbasis, z. B. Talkum.

In der Technik werden heute eine Vielzahl von Füllstoffe ein gesetzt, um die Kosten von Formmassen zu senken und das Eigen schaftsspektrum von thermoplastischen Polymeren zu verändern. Von besonderem Interesse, z. B. für Anwendungen von Kunststof fen als Werkstoffe für Konstruktionen und Ersatz von metalli schen Werkstoffen, sind Füllstoffe, welche die Matrix des Kunststoffes verstärken. Diese Verstärkungswirkung manife stiert sich beispielsweise in erhöhten Elastizitätsmodul- oder Zugfestigkeitswerten. Wie beispielsweise von H.P.Schlumpf in "Taschenbuch der Kunststoff-Additive", herausgegeben von R. Gächter, H. Müller, Carl-Hanser-Verlag, München 1989, 3. Auflage, S. 549ff beschrieben, ist neben Füllstofftyp und Formanisotro pie besonders die Haftung zwischen dispergierten Füllstoffen und kontinuierlicher Thermoplast-Matrix ausschlaggebend. Eine Reihe von nieder- und hochmolekularen Haftvermittlern, auch als Kupplungsmittel oder Kompatibilisatoren genannt, sind in der Literatur bekannt. Beispielsweise werden, wie von E.P.Plu eddemann in "Silane Coupling Agents", Plenum Press, New York 1982, beschrieben, Silanverbindungen, z. B. 3-Glycidyloxypro pyl-trimethoxysilan, als Haftvermittler für gefüllte Polymere eingesetzt. Ferner werden dicarbonsäureanhydrid-funktionali sierte Polymere, hergestellt durch Pfropfen von Thermoplasten mit Maleinsäureanhydrid, als Kompatibilisatoren eingesetzt.

Haftvermittler können während der Verarbeitung zugesetzt oder vor der Verarbeitung auf die Füllstoffoberfläche aufgebracht werden. Beim Füllen von Thermoplasten werden Eigenschaftssyn ergien von hoher Steifigkeit und Zähigkeit vielfach nicht er reicht. So ist beim Einsatz von verstärkenden Füllstoffen die Erhöhung der Steifigkeit mit stark reduzierten Bruchdehnungen und Verlusten an Schlagzähigkeit verbunden. Desweiteren sind bei verstärkend wirkenden anisotropen Schichtsilikaten wie z. B. Talkum konventionelle Haftvermittler, z. B. funktionali sierte Silane, unwirksam. Anisotrope Füllstoffe, z. B. Wolla stonite, deren Oberfläche nicht modifiziert ist, können star ken Abrieb bei den Verarbeitungsmaschinen bewirken. In den in DE 41 32 671 beschriebenen Polymerblends, bestehend aus einem Thermoplast und einem in-situ gebildeten Polyester durch Reak tion von Oxiranen, die von Pflanzenderivaten abgeleitet sind, und Dicarbonsäureanhydriden, sind flexibilisierte Formmassen beschrieben, deren Schlagzähigkeiten durch Polyesterzusatz auf Kosten der Steifigkeit erhöht werden.

Es wurde überraschend gefunden, daß durch gleichzeitigen Zu satz von Dicarbonsäureanhydriden als Komponente (C) und Oxira nen als Komponente (D) während der Verarbeitung von gefüllten thermoplastischen Polymeren die Oberflächen der Füllstoffkom ponente (B) durch Polyester modifiziert werden kann. Je nach Beschaffenheit der Komponenten (B) und (C) können ungewöhnli che Eigenschaftssynergien, z. B. von hoher Steifigkeit, hoher Fließspannung und hoher Schlagzähigkeit, realisiert werden.

Besonderes Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist die in- situ-Herstellung von Polyestern durch Reaktion der Dicarbon säureanhydridkomponente (C) mit der Oxiran-Komponente (D) in einer Polymerschmelze der Thermoplastkomponente (A), wobei die Gegenwart der Füllstoffkomponente (B) zwingend erforderlich ist. Durch erfindungsgemäße Wahl der Verträglichkeiten der Komponenten (A), (B), (C), (D) wird die Ausbildung einer die Komponente (B) umhüllende Polyestergrenzschicht erzielt. Auf diese Weise können ungewöhnliche Eigenschaftskombinationen der mit (B) gefüllten Thermoplasten erreicht werden.

Bei der thermoplastischen Komponente (A) handelt es sich um einen oder mehrere Kunststoffe, die bei Temperaturen bis maxi mal 400°C aus der Schmelze verarbeitbar sind. Neben Polyestern, Polyamiden, Polyarylaten, Polycarbonaten sind unpolare und polaren Olefinhomo- und Copolymere besonders bevorzugt, z. B. isotaktischen Polypropylen, syndiotaktisches Polypropylen, Stereoblock-Polypropylene, Propencopolymere, z . B. Poly(propen co-ethen), Polypropylenblends, z. B. Polypropylen/Poly(ethen co-propen) oder Polypropylen/Poly(ethen-co-propen-co-dien), Polyethylen hoher und diederer Dichte, Ethencopolymere mit 1- Olefinen wie z. B. Buten-1, Hexen-1, Octen-1, Ethen, Poly(et hen-co-styrol), Poly(ethen-co-vinylacet), Poly(ethen-co-vinyl alkohol), Ethencopolymere mit (Meth)acrylaten, z. B. Methylme thacrylat, Butylacrylat. Ferner sind als Komponente (A) beson ders geeignet Polystyrol sowie Styrolcopolymere, z. B. Styrol- 1,3-Butadien, Styrol/Acrylnitril, Styrol/1,3-Butadien/Acryl nitril, oder Poly(styrol-co-maleinsäureanhydrid). Die zahlen mittleren Molekulargewichte der Komponente (A) variieren zwi schen 10000 und 500 000 g/mol. Bevorzugt sind Anteile der Kom ponente (A) an der Mischung aus (A), (B), (C) und (D) von <30 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt <50 Gew.-%.

Bei der Komponente (B) handelt es sich um Füllstoffe mit über 50 Gew.-% anorganischem Anteil und mittleren Partikeldurchmes sern <100 µm. Bevorzugt sind anorganische Füllstoffe und aniso trope Füllstoffe mit Aspektverhätnis <1. Beispiele für Kompo nente (B) sind Silikatverbindungen, z. B. Glaskugeln, Talkum, Wollastonit, Glimmer, Kaolin, Mica, Quarz, pyrogene Kieselsäu re, Alkali-Aluminiumsilikate, z . B. Feldspat, Metallcarbonate, z. B. Calciumcarbonat und Dolomit, Metalloxid, z. B. Magnesium-, Calcium- und Zinkoxid, Metallhydroxide oder gemischte Metall oxidhydroxide, z. B. Aluminiumtrihydryat, Metallsulfate, z. B. Calcium- oder Bariumsulfat, sowie Carbide wie SiC, Sulfide wie z. B. Molybdänsulfid. Ganz besonders bevorzugt sind Talkum und Wollastonit. Der gewichtsprozentuale Anteil der Komponente (B) an der Mischung aus (A), (B), (C) und (D), variiert zwischen 10 und 70, ganz besonders bevorzugt sind 40 bis 60 Gew.-% (B).

Die Komponente (C) besteht aus einem oder mehreren linearen, verzweigten oder cyclischen, nieder- oder hochmolekularen Mo no-, Di-, Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäureanhydriden mit dem Strukturelement R₁(CO-O-CO)_x, worin R₁ zwei- oder mehrwertige, aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, araliphatische, heterocyclische oder heteroatomhaltige Reste bedeuten und x eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder ein oder mehrere Poly carbonsäureanhydride der allgemeinen Strukturformel (CO-R₂-CO- O)_y, wobei R₂ ein zweiwertiger aliphatischer, cycloaliphatisch er, aromatischer, araliphatischer, heterocyclischer oder hete roatomhaltiger Rest bedeutet und y eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist. Bei den Verbindungen des Strukturtyps R₁(CO-O-CO)_x handelt es sich bevorzugt um Phthalsäureanhydrid, Bernstein säureanhydrid, Adipinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Mal einsäureanhydrid oder Copolymere von ungesättigten Dicarbon säureanhydriden, z. B. Poly(styrol-co-maleinsäureanhydrid), Poly(ethen-co-melinsäureanhydrid). Bei Verbindungen des Struk turtyps R₁(CO-O-CO)_x handelt es sich um lineare, cyclische oder verzweigte oligo- oder polymere Dicarbonsäureanhydride, gebil det durch Wasserabspaltung aus Dicarbonsäuren, z. B. Sebazin säure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Suberinsäure, Dimer- und Trimerfettsäure sowie deren Gemische. Die Wasserabspaltung kann in dem Fachmann bekannter Art und Weise durchgeführt wer den, z. B. durch Erhitzen in der Gegenwart von Acetanhydrid.

Desweiteren kann es sich bei Komponente (C) um carbonsäurean hydridfunktionelle Oligo- und Polymere handeln, die während der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Mischungen hergestellt wer den. Bevorzugt sind Kombinationen von Maleinsäureanhydrid mit Styrol oder Vinyl- oder isopropenyl-substituierten Aromaten, die in Gegenwart oder Abwesenheit von Radikalstartern während der Verarbeitung copolymerisiert werden. Bevorzugtes molares Mischungsverhältnis von olefinisch ungesättigtem Anhydrid und vinyl- bzw. propenyl-substituierten Aromaten ist 0,8 bis 1,2, ganz besonders bevorzugt 1,0.

Bei der Komponente (C) handelt es sich bevorzugt um dicarbon säureanhydrid-funktionalisierte Thermoplasten, thermoplasti sche Elastomere oder Elastomere, bevorzugt Flüssigkautschuke. Die Dicarbonsäureanhydrid-Funktionalisierung kann durch radi kalisches Aufpfropfen von olefinisch ungesättigten Anhydriden, z. B. von Malein- oder Itaconsäureanhydriden, an Polymere er folgen. Ferner können olefinisch ungesättigte Dicarbonsäurean hydride an Doppelbindung über die En-Reaktion angelagert wer den. Ganz besonders bevorzugt sind mit maleinsäureanhydrid gepfropfte Komponenten (A), z. B. Polypropylen, Polyethylen sowie deren Copolymere. Durch En-Reaktion können olefinisch ungesättigte Dicarbonsäureanhydride auf olefin-terminiertes Oligo- und Poly(1-olefin), insbesondere Polypropylen, oder Dien-Homo- und -copolymere, z. B. Oligo- und Polybutadien, Oli go- und Polyisopren, Oligo- und Poly(butadien-co-acrylnitril) gepfropft werden. Bevorzugte elastomere Komponenten (C) sind maleinsäureanhydrid-gepfropfte Polystyrol-block-Polybutadien bzw. Polystyrol-block-Polyisopren Di-, Tri- und Multiblockco polymere, insbesondere maleinsäureanhydrid-gepfropftes Poly styrol-block-Poly(ethen-co-buten-1)-block-Polystyrol (hydrier tes Polystyrol-block-Polybutadien-block-Polystyrol) Triblock copolymer. Der Dicarbonsäureanhydridgehalt der polymeren Kom ponenten (C) variiert zwischen 0.01 und 50 Gew.-%. Besonders bevorzugt sind Blends aus thermoplastischen und thermopla stisch-elastomeren Komponenten (C), z. B. von maleinsäureanhy drid-gepfropfter Komponente (A) mit maleinsäureanhydridge pfropftem Poly(styrol)-block-Poly(ethen-co-buten)-block-Poly styrol. Die Komponente (C) wird bezogen auf die Mischung aus (A), (B), (C) und (D) in 0.01 bis 10 Gew.-% eingesetzt.

Bei der Komponente (D) handelt es sich um lineare, verzweigte oder cyclische nieder- und hochmolekulare Verbindungen mit mindestens einer Oxirangruppe. In dem Fachmann bekannter Weise können Oxiran-Verbindungen entweder durch Umsetzung von Alko holen, Phenolen, Aminen, Amiden oder Carbonsäuren mit Epi chlorhydrid und anschließender Dehydrochlorierung, durch Ad duktbildung von Bisphenolen mit überschüssigem Di- oder Poly glycidylverbindungen oder durch Oxidation von linearen, ver zweigten oder cyclischen mono- oder polyfunktionellen Olefinen dargestellt werden. Bevorzugt handelt es sich um mono- oder polyfunktionelle Glycidylderivate von Alkoholen, z. B. Butan diol, Hexandiol, von Phenolen, z. B. Bisphenol A, Novolak, von Aminen, z. B. Aminophenol, von Carbonsäuren, z. B. Trimesinsäu re, Amiden, z. B. Isocyanuraten, Terephthalsäurediamiden. Oli go- und polymere Oxirane werden durch Reaktion von Bisphenolen mit Di- oder Polyglycidylverbindungen, z. B. von Bisphenol A mit Bisphenol-A-digylcidylethern, hergestellt. Als Ausgangs materialien für die Oxiransynthese durch Oxidation eignen sich Mono- und Polyolefine, z. B. Norbornen, Cyclohexen, Dicyclopen tadien, Cyclohexenylcyclohexencarboxylat, Oligo- und Polybuta dien. Besonders bevorzugt sind zähmodifizierte Epoxidharze. Diese können in dem Fachmann bekannter Art und Weise herge stellt werden, beispielsweise durch Adduktieren von reaktiven Flüssigkautschuken, z. B. carbonsäure-terminierte Polyester, Polytetrahydrofuran, Polypropylenglykolen, Poly(butadien-co acrylnitril) mit überschüssigem Epoxidharz. Desweiteren können olefinisch ungesättigte Oxirane polymerisiert werden. Ganz besonders bevorzugt sind Homo- und Copolymere von Glycidylme thacrylat, die entweder vor oder während der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gebildet werden. Die Oxi ran-Komponente (D) wird bezüglich der Mischung aus (A), (B), (C) und (D) in gewichtsprozentualen Anteilen von 0.01 bis 50, bevorzugt 0.1 bis 10 eingesetzt.

Besonders bevorzugt sind Mischungen aus (A), (B), (C) und (D), wobei der aus (C) und (D) hergestellte Polyester mindesten eine Silangruppe aufweist. Bei der Silangruppe handelt es sich um Mono-, Di- oder Trisalkoxysilane, wobei die Alkoxygruppe von linearen oder verzweigten Alkoholen abgeleitet ist, z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Ethylengly kol oder deren Mischungen. Beispielsweise können Oxiran-Sila ne, z. B. 3-Glycidylpropyl-trimethoxysilan, teilweise oder vollständig Komponente (D) ersetzen.

Neben den oben beschriebenen Komponenten können weitere Stoffe zugesetzt werden. Zusatzstoffe sind ein oder mehrere Farbmit tel, z. B. anorganische und organische Pigmente, Ruß, optische Aufheller, Antioxidantien wie z. B. sterisch gehinderte Pheno le, Metalldesaktivatoren, Lichtschutzmittel wie z. B. sterisch gehinderte Amine und Tetramethylpiperidinderivate, Weichmacher und Gleitmittel, Treibmittel, Flammschutzmittel, Antistatika, Biostabilisatoren, Lang- und Kurzfasern, Keimbildner und Haft vermittler wie z. B. Titanate, Zirkonate und Silan- bzw. Alkox ysilanverbindungen mit funktionellen Gruppen, die von Oxiranen verschieden sind.

Die Reaktion der Komponenten (C) und (D) wird in der Schmelze der Komponente (A) in der Gegenwart der Komponente (D) bei Temperaturen bis zu maximal 400°C durchgeführt. Bevorzugt gibt man (C) und (D) bzw. (D) und (C) nacheinander zur Mischung aus (A) und (B). Die Komponenten (C) und (D) werden so ausgewählt, daß im Vergleich zu (A) und (B) ein Oberflächengradient ent steht und die Anreicherung der Komponenten (C) und (D) an der Oberfläche von (B) begünstigt wird. Unter diesen Bedingungen findet die Reaktion von (C) und (D) an der Phasengrenzfläche statt. Verwendet man als Komponente (C) olefinisch ungesättig te Dicarbonsäureanhydride, z. B. Maleinsäureanhydrid, kann Po lyestersynthese und Pfropfen der Komponente (A) gleichzeitig ausgeführt werden. In diesem Fall werden bei der Polyesterher stellung der Mischung aus (C) und (D) Radikalinitiatoren, z. B. Peroxide oder Azoverbindungen, zugesetzt, deren Polarität so gewählt wird, daß die Matrix von (A) nicht vernetzt wird. Das Mischungsverhältnis von (C) und (D) wird so gewählt daß das Molverhältnis Oxiran/Dicarbonsäureanhydrid zwischen 0. 5 und 2.0 mol/mol, ganz bevorzugt 0.75 bis 1.25 mol/mol variiert. Der gewichtsprozentuale Anteil an Polyester, entsprechend dem Reaktionsprodukt aus (C) und (D), variiert bezogen auf die Mi schung von (A), (B), (C) und (D) zwischen 1 und 20. Als Reak tionsbeschleuniger kann ferner die Komponente (E), bestehend aus Imidazolen, tertiären oder quarternären aliphatischen, cyclischen oder aromatischen Aminen, tertiären oder quarternä ren Phosphorverbindungen oder Metallkomplexen, zugesetzt wer den. Bevorzugt sind Metallkomplexe wie z. B. Acetylacetonate des Chroms, Zirkons, Magnesiums, Zinks und Aluminiums. Bezogen auf die Mischung aus (C) und (D) werden 0.01 bis 5 Gew.-% des Reaktionsbeschleunigers zugesetzt.

Die oben beschriebenen Gemische eignen sich für die Herstellung von Formmassen, Filmen, Folien, Schläuchen, Klebstoffen, Ex trudaten und Sperrschichten. Durch Erhöhung von Steifigkei ten und Zähigkeiten können Polypropylenmaterialien für kon struktive Anwendungen hergestellt werden.

Patentbeispiele

Herstellung und Charakterisierung der erfindungsgemäßen Mi schungen und Vergleichsbeispiele: Polypropylen (PPN 1060, MFI (230/2.16)= 2 dg/min, Mn=63000, Mw/Mn=2,9, Tm=165°C) wurde von der Firma Hoechst AG, maleinsäureanhydrid-gepfropftes Po lypropylen (ExxelorTM PO 2011, MFI(230/2.16) = 125 dg/min, Mn=30000, Anhydridfunktionalität: 30 mmol Anhydrid/1 kg PP-g-MA) von Exxon, maleiniertes hydriertes Polystyrol-block-Poly(ethe ne-co-but-1-en)-block-Polystyrol (KratonTM G 1901X, 208 mmol Anhydrid/1 kg SEBS-g-MA) von Shell und Talkum A3 (6,5 µm Korn durchmesser) von der Firma Naintsch bezogen. Als Epoxidkompo nenten wurden ein Epoxidfestharz (GT6071 der Firma Ciba-Geigy AG mit einem Äquivanetgewicht von 450-465 g/mol und Glycidyloxy propyltrimethoxysilan (GMA) eingesetzt. Füllstoffe und anhy dridfunktionelle Polymere wurden im Vakuumtrockenschrank bei 100°C 6 Stunden vorgetrocknet. Alle Mischungen wurden in einem Haake Rheomix 90 Kneter mit Doppelschnecken und 60 ml Mischkam mer mit Temperatur- und Drehmomentmessung durchgeführt. In eine auf 240°C vorgeheizte Mischkammer wurden Polypropylen und 30 Gew.-% Talkum, 0,2 g Stabilisatorgemisch (80 Gew.-% IrganoxTM 1010 und 20 Gew.-% IrgafosTM 168) und dann Komponente C gefolgt von Komponente D, mit 1 Gew.-% Aluminiumacetylacetonat als Re aktionsbeschleuniger, in den unten aufgeführten Mengen, zuge geben und 4 Minuten bei 60 Umdrehungen/min gemischt und danach zwischen zwei wassergekühlten Platten rasch auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach Tempern während 10 Minuten bei 260°C, wurden 1,5 mm dicke Platten in einer evakuierten Schwabenthan Polystat 100 Presse hergestellt und wie oben beschrieben rasch auf Raumtemperatur abgekühlt. Mit einem Instron 4202 Zugprüfgerät und einer 5kN-Meßdose wurden gemäß DIN 53455 3 bis 7 gestanzte und abgefräste Prüfkörper bei 10 mm/min Querhauptsgeschwindig keit vermessen, um aus den Zug/Dehnungs-Kurven Elastizitäts modul, Fließspannung und Reißdehnung zu bestimmen. Die Kerb schlagzähigkeit nach Charpy wurde nach DIN 53453 mittels einem Zwick Pendelschlagwerk Modell 5102 mit einem 1J Pendel und einer Stützweite von 40 mm bestimmt. Die verwendeten Formulie rungen sind unten und die erhaltenen Eigenschaften in Tabelle 1 aufgeführt.

Vergleichsbeispiel V1 (PP mit 30 Gew.-% Talkum A3 ohne Phasen vermittler)

70 Teile PP
30 Teile Talkum A3

Vergleichsbeispiel V2 (PP mit 30 Gew.-% Talkum A3 und 2.5 Gew.-% SEBS-g-MA)

67,5 Teile PP
2,5 Teile SEBS-g-MA
30 Teile Talkum A3

Vergleichsbeispiel V3 (wie V2 aber mit 5 Gew.-% SEBS-g-MA)

65 Teile PP
5 Teile SEBS-g-NA
30 Teile Talkum A3

Vergleichsbeispiel V4 (wie V2 aber mit 10 Gew.-% SEBS-g-MA)

60 Teile PP
10 Teile SEBS-g-MA
30 Teile Talkum A3

Beispiel 1

67,5 Teile PP
2,5 Teile SEBS-g-MA
2,5 Teile GT6071
30 Teile Talkum A3

Beispiel 2

62.5 Teile PP
5 Teile SEBS-g-MA
2,5 Teile GT6071
30 Teile Talkum A3

Beispiel 3

57.5 Teile PP
10 Teile SEBS-g-NA
2,5 Teile GT6071
30 Teile Talkum A3

Beispiel 4

60 Teile PP
5 Teile PP-g-MA
5 Teile GT6071
30 Teile Talkum A3

Beispiel 5

55 Teile PP
10 Teile PP-g-MA
5 Teile GT6071
2 Teile Phthalsäureanhydrid (PTA)
30 Teile Talkum A3

Beispiel 6

55 Teile PP
10 Teile PP-g-MA
2 Teile Phthalsäureanhydrid (PTA)
5 Teile GT6071
1 Teil 3-Glycidyloxypropyl-trimethoxysilan (GMA)
30 Teile Talkum A3

Tabelle 1

Mechanische Eigenschaften von mit 30 Gew.-% Talkum A3-gefüllten Polypropylen

Claims

1. Thermoplastisch verarbeitbare, Polyester und anorganische Füll stoffe enthaltende Polymergemische, die mindestens aus den folgen den vier Komponenten zusammengesetzt sind:
Komponente (A), bestehend aus einem oder mehreren thermoplastischen Polymere, die in der Schmelze bei Temperaturen bis zu 400 Grad Cel sius verarbeitbar sind;
Komponente (B), bestehend aus einem oder mehreren Füllstoffen, die in den Komponenten (A), (C), (D) unlöslich sind, zu mehr als 50 Gew.-% aus anorganischen Bestandteilen bestehen, und deren mittlere Partikeldurchmessern kleiner als 100 µm sind;
Komponente (C), bestehend aus einem oder mehreren linearen, ver zweigten oder cyclischen, nieder- oder hochmolekularen Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäureanhydriden mit dem Strukturelement R₁(CO-O-CO)_x, worin R₁ zwei- oder mehrwertige, aliphatische, cycloa liphatische, aromatische, araliphatische, heterocyclische oder he teroatomhaltige Reste bedeuten und x eine ganze Zahl von 1 bis 500 ist, oder ein oder mehrere Polycarbonsäureanhydride der allgemeinen Strukturformel (CO-R₂-CO-O)_y, wobei R₂ ein zweiwertiger aliphati scher, cycloaliphatischer, aromatischer, araliphatischer, heterocy clischer oder heteroatomhaltiger Rest bedeutet und y eine ganze Zahl von 1 bis 100 ist;
Komponente (D), bestehend aus einer oder mehreren linearen, ver zweigten oder cyclischen nieder- und hochmolekulare Verbindungen, die über mindestens eine Oxirangruppe verfügen;
wobei Komponenten (C) und (D) miteinander in der Schmelze der Kom ponente (A) in der Gegenwart von Komponente (B) miteinander zu Reak tion gebracht werden, lineare, verzweigte oder vernetzte Polyester bilden und Komponente (B) verkapseln.

2. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß Komponente (A) aus unpolaren und polaren Olefinhomo- und Copolymeren besteht.

3. Gemische nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (A) Polypropylen oder eine Propencopolymer ist.

4. Gemische nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (A) Polyethylen, Ethen/Buten-1, Ethen/Hexen-1, Ethen/Octen-1, Et hen/Vinylacetat, Ethen/methylmethacrylat, oder Ethen/Styrol ist.

5. Gemische nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (A) Polystyrol, Styrol/1,3-Butadien, Styrol/Acrylnitril, Sty rol/1,3-Butadien/Acrylnitril ist.

6. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) Silikatverbindungen darstellt, z. B. Glaskugeln, Talkum, Wolla stonit, Glimmer, Kaolin, Mica.

7. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (B) ein Metallcarbonat, Metalloxid, Metallhydroxid oder gemischtes Metalloxidhyderoxid ist, z . B. Calciumcarbonat, Calciumoxid, Magne siumoxid, Aluminiumtrihydrat.

8. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (C) ein Dicarbonsäureanhydrid ist, z. B. Phthalsäureanhydrid, Bern steinsäureanhydrid.

9. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (C) ein hochmolekulares mono- oder polyfunktionelles Dicarbonsäure anhydrid ist, das durch Pfropfen von Polyolefinen mit Maleinsäure anhydride oder Ithaconsäureanhydrid entstanden ist.

10. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponen te (C) ein polymeres Anhydrid mit Anhydridfunktionalität im Poly merrückgrat ist, welches durch Wasserabspaltung aus niedermolekula ren Dicarbonsäuren hergestellt werden kann.

11. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente (D) die Oxiranverbindung ein Mono-, Di- oder Polyglycidylderivat von Alkoholen, Phenolen, Aminophenolen, Aminen oder Carbonsäureami den ist.

12. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponen te (D) durch Oxidation von ein- oder mehrfach olefinisch ungesät tigten Verbindungen entstanden ist.

13. Gemische nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Komponen te (C) aus maleinsäure- oder ithaconsäureanhydrid-gepfropften Ela stomeren, z . B. Ethen/Propen, Ethen/Propen/Dien, oder hydriertes Polystyrol-block-Polybutadien-block-Polystyrol besteht.

14. Gemische nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Komponen te (C) mindestens einen dicarbonsäureanhydrid-funktionalisierte Thermoplasten und mindestens ein dicarbonsäureanhydrid-funktionali siertes Elastomer oder thermoplastisches Elastomer enthält.

15. Gemische nach Ansprüchen 1-14 dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Mono-, Di- oder Trialkoxysilan-Verbindungen den Kom ponenten (B), (C) und (D) zugesetzt werden.

16. Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ge wichtsprozentuale Anteil der Komponente A zwischen 90 und 50, der gewichtsprozentuale Anteil der Komponente (B) zwischen 10 und 70 und der gewichtsprozentuale Anteil an Polyester, gebildet durch Reaktion der Komponenten (C) und (D), zwischen 1 und 20 variiert.

17. Verfahren zur Herstellung von Gemischen nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß zu einem Gemisch aus (A) und (B) die Kom ponenten (B) und (C) gegeben werden, wobei das Molverhältnis von Epoxid und Dicarbonsäureanhydrid zwischen 0,5 und 2,0 variieren kann.

18. Verfahren zur Herstellung von Gemischen nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß als Reaktionsbeschleuniger eine Komponente (E) bestehend aus Imidazolen, tertiären oder quarternären aliphati schen, cyclischen oder aromatischen Aminen, tertiären oder quarter nären Phosphorverbindungen oder Metallkomplexen zugesetzt wird.

19. Verwendung von Gemischen gemäß Ansprüchen 1-15 für die Herstel lung von Formmassen, Filmen, Folien, Schläuchen, Klebstoffen, Ex trudaten und Sperrschichten.