WO2009156368A1

WO2009156368A1 - Bauteil mit deckschicht aus einer pa613-formmasse

Info

Publication number: WO2009156368A1
Application number: PCT/EP2009/057750
Authority: WO
Inventors: Roland Wursche; Sonja Bollmann; Franz-Erich Baumann; Beatrice Küting; Kirsten LÜTZELER; Andreas Pawlik; Martin Wielpütz
Original assignee: Evonik Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2010-12-24
Also published as: US20110045269A1; CA2724526A1; DE102008002599A1; JP2011525438A; JP5523453B2; CN102076497A; BRPI0914201A2; EP2291286A1; KR20110048488A

Abstract

Ein Bauteil, das folgende Komponenten enthält: I.Eine Deckschicht aus einer Formmasse, die mindestens 50 Gew.-% an PA613 enthält, sowie II.ein Substrat aus einer thermoplastischen Formmasse besitzt eine Oberfläche mit hoher Kratzfestigkeit und hoher Chemikalienbeständigkeit.

Description

Bauteil mit Deckschicht aus einer PA613-Formmasse

Die vorliegende Erfindung hat ein Bauteil zum Gegenstand, das eine Außenschicht bzw. Deckschicht aus einer PA613 -Formmasse enthält. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Dekorfolie, die zur Herstellung eines derartigen Bauteils verwendet werden kann und die eine Schicht auf Basis von PA613 enthält.

Thermoplastische Bauteile mit einer Deckschicht aus einem anderen Material werden standardmäßig dann eingesetzt, wenn die Oberfläche des Bauteils vor äußeren Einflüssen geschützt sowie gegebenenfalls dekoriert werden soll.

Das derzeitige Standardverfahren zur Dekoration von Außenflächen an Automobilen ist das Lackieren. Diese Vorgehensweise verursacht jedoch zum einen hohe Fertigungskosten, die durch die Vorhaltung eines spezifischen Maschinenparks und den damit verbundenen Bedienaufwand beim Automobilhersteller bedingt sind, zum anderen wird hierdurch die Umwelt belastet. Eine Umweltbelastung resultiert beispielsweise aus freiwerdenden Lösungsmittelbestandteilen der eingesetzten Lacke sowie aus dem Anfall von Farbresten, die einer geordneten Entsorgung zugeführt werden müssen.

Ferner kommt hinzu, dass das Lackieren nur in begrenztem Maße geeignet ist, die Oberflächen von Kunststoffbauteilen zu dekorieren, die in den letzten Jahren im Automobilbau wegen der Gewichts- und Kostenersparnis an Beliebtheit gewonnen haben.

Der Lackierprozess von Kunststoffbauteilen als Komponenten der Karosserie ist beispielsweise on-line führbar, wobei das Kunststoffteil der gleichen Lackierbehandlung unterzogen wird wie die metallischen Komponenten. Dies führt zu einer einheitlichen Farbe, bringt aber infolge der hier üblichen kathodischen Tauchlackierung hohe Temperaturen mit sich, die die Materialauswahl erschweren. Außerdem muss eine Haftung der Lackrezeptur in gleicher Weise auf den sehr unterschiedlichen Substraten gewährleistet sein. Wird der Lackierprozess der Kunststoffteile in einem separaten Schritt (so genannte off-line-Lackierung) durchgeführt, der für Kunststoffe günstigere Prozessbedingungen beinhaltet, tritt die Problematik des color-matching auf, das heißt, der am Metall realisierte Farbton muss genau getroffen werden. Dies ist jedoch aufgrund der Unterschiede in Substrat, verwendbarer Basislackrezeptur und Prozessbedingungen sehr schwierig zu erreichen. Im Falle einer durch das Design vorgegebenen Farbdifferenz bleibt als gravierender Nachteil die Vorhaltung einer zweiten Lackiereinrichtung für die Kunststoffteile und der damit verbundene Aufwand, wobei auch ein zusätzlicher Zeitbedarf für die Fertigung des Automobils einzubeziehen ist. Die direkte Verwendung der unbehandelten, in der Regel spritzgegossenen Kunststoffteile ist unter ästhetischen Gesichtspunkten unvorteilhaft, da hier prozessbedingte Fehler der Oberfläche, wie etwa Bindenähte, Lufteinschlüsse, aber auch notwendige verstärkende Füllstoffe wie Glasfasern deutlich wahrnehmbar sind. Dies ist im Sichtbereich nicht tolerabel. Folglich muss eine Verbesserung der Oberfiächenqualität vorgenommen werden, beispielsweise im Zuge einer Lackierung, wobei oft eine arbeitsintensive Vorbehandlung durch Schleifen und die Aufbringung eines Primers in dickeren Schichten nötig wird.

Ein Vorschlag zur Abhilfe besteht in der Verwendung von mehrschichtigen Kunststofffolien, die zur Abdeckung der Bauteile eingesetzt werden und nicht mehr lackiert werden müssen. Der Verbund zwischen Substrat und dekorierender Folie kann hierbei durch eine Reihe von Fertigungsverfahren realisiert werden. Die Folie kann beispielsweise mit dem Substrat verpresst werden oder man wählt ein Hinterspritzverfahren, bei dem die Folie bei der Bauteilherstellung in das Spritzgießwerkzeug eingelegt wird. Das Konzept einer Folie als Dekorträger kommt darüber hinaus einem Trend zur Individualisierung gestalterischer Elemente am Automobil entgegen. Diese Tendenz führt nämlich in der Fertigung zu einer größeren Palette von Modellen, die aber in der Anzahl der jeweils gefertigten Bauteile pro Serie reduziert sind. Da der Einsatz von Folien schnelle, problemlose Designwechsel erlaubt, kann dieser Herausforderung hiermit begegnet werden. Wichtig ist hierbei, dass durch die Folie die in der Automobilindustrie geforderten Standards hinsichtlich Oberflächeneigenschaften (Class A Oberfläche), Beständigkeit gegenüber Medien und optischem Eindruck erfüllt werden. Folien mit derartigen Eigenschaften sind ebenfalls in der Gestaltung von Innenoberflächen im Automobil gut einsetzbar. Derartige Dekorfolien sind im Prinzip bekannt. Die EP 0 949 120 Al beispielsweise beschreibt Dekorfolien mit Polyalkylmethacrylat als Basisschicht, die zusätzlich auch eine substratseitige Stützschicht aus Polyamid enthalten können, während aus der WO 94/03337 Dekorfolien bekannt sind, deren Basisschicht aus einer Vielzahl alternativer Polymere, darunter auch Polyamid, bestehen kann. Ein weiteres Beispiel für ein mehrschichtiges System ist die EP 0 285 071 A2. Der Vorteil eines mehrschichtigen Aufbaus besteht darin, dass durch das Zusammenwirken der unterschiedlichen Einzelschichten eine optimale Systemlösung resultiert. Dabei erfüllt jede Schicht der mehrschichtigen Folie eine oder mehrere spezifische Funktionen im Rahmen des Gesamtsystems.

Dekorierbare, transparente Folien aus Polyamid in Sportanwendungen sind in Annual Technical Conference - Society of Plastics Engineers 2001, 59, 2471-2475 beschrieben.

Aufgrund ihres Eigenschaftsprofils, beispielsweise Schlagzähigkeit und Chemikalienbeständigkeit, sind Polyamide, insbesondere Polyamide auf Basis von PA 12 oder PAl 1, ganz allgemein für die Herstellung derartiger Dekorfolien gut geeignet. Dementsprechend finden sich in der Patentliteratur Beschreibungen von Dekorfolien oder auch Schutzfolien, die eine Deckschicht aus einem Polyamid enthalten. Zu nennen sind hier beispielsweise die Schriften JP60155239A, JP2003118055A, EP 1 302 309 A, EP 0 522 240 A, EP 0 694 377 A, EP 0 734 833 A, WO 9212008 A, WO 2006008357 A, WO 2006008358 A und EP 0 568 988 A.

Während Deckschichten aus Polyamiden mit hoher Carbonamidgruppendichte aufgrund der hohen Polarität eine ungenügende Chemikalienbeständigkeit und zu hohe Wasseraufnahme besitzen, zeigt sich in der Praxis, dass bei der Verwendung von Polyamiden mit niedriger Carbonamidgruppendichte, die aus Lactamen bzw. den entsprechenden Aminocarbonsäuren hergestellt wurden (AB-Polyamide), unter Umgebungsbedingungen im Laufe der Zeit Beläge auf der Oberfläche der Folien gebildet werden, die den Glanz erheblich herabsetzen und für diese Anwendung nicht tolerierbar sind. Zudem wäre eine Verbesserung der Transparenz und der Kratzfestigkeit wünschenswert. Verwendet man dagegen Polyamide aus Diamin und Dicarbonsäure (AABB-Polyamide) mit niedriger Dichte an Carbonamidgruppen, so bilden sich keine Beläge, aber auch hier wäre eine Verbesserung bei der Transparenz vorteilhaft. In vielen Fällen sind die zu dekorierenden bzw. zu schützenden Bauteile transparent. Transparente Bauteile wie Linsen, Displays, Verscheibungen, Schaugläser etc. werden häufig aus amorphen Werkstoffen wie Polycarbonat, PMMA oder transparenten Polyamiden hergestellt. Diese weisen eine gute Transparenz auf, zeigen jedoch eine schlechte Chemikalienbeständigkeit und geringe Kratzfestigkeit. Für Anwendungen, bei denen ein Kontakt derartiger Werkstoffe mit Chemikalien oder Lösungsmitteln auftreten kann, ist die geringe Chemikalienbeständigkeit von Nachteil, da es zu Phänomenen wie Trübung oder Bildung von Rissen kommen kann. Eine schlechte Kratzfestigkeit verkürzt die Lebensdauer der transparenten Objekte, da ein Verkratzen ebenfalls zu unerwünschten Trübungen führt.

Grundsätzlich kann eine Deckschicht aus einem teilkristallinen Polyamid verwendet werden, um eine verbesserte Beständigkeit transparenter Objekte gegen Chemikalien zu erreichen. Beispielsweise ist in der EP 0 696 501 A2 beschrieben, dass dieser Mangel durch eine gut haftende Beschichtung von Polyalkyl(meth)acrylat-Formteilen mit Polyamid behoben werden kann, wobei ein Haftvermittler verwendet werden muss. Die Anwendung dieses Konzepts auf Polyarylat-Formteile ist in der DE 197 02 088 Al beschrieben. Weiterer Stand der Technik findet sich in der WO 2005/123384, der WO 2006/072496, der WO 2006/087250, der WO 2006/008357 und der WO 2006/008358; hier wird eine Folie, die eine Schicht aus einer Polyamidformmasse enthält, mit einem Substrat verbunden, z. B. durch Hinterspritzen. Darüber hinaus sind beispielsweise die Schriften JP60155239A, JP2003118055 A, EP 1 302 309 A, EP 0 522 240 A, EP 0 694 377 A, EP 0 734 833 A, WO 9212008 A und EP 0 568 988 A zu nennen. Dieser Stand der Technik liefert jedoch keine Lösung für das Problem, eine hohe Chemikalienbeständigkeit mit einer hohen Kratzfestigkeit zu kombinieren.

Eine Verbesserung in Bezug auf Belagsbildung und Transparenz wurde bei den Folien erreicht, die in der WO 2006/087250 und der EP 1 731 569 Al offenbart sind. Jedoch ist die Transparenz bei höheren Schichtdicken der dort für die Deckschicht vorgeschlagenen Zusammensetzungen verbesserungswürdig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bauteil zur Verfügung zu stellen, dessen Oberfläche sich durch verbesserte Kratzfestigkeit und hohe Chemikalienbeständigkeit auszeichnet. Hierbei sollte das Material der Deckschicht so transparent sein, dass auch bei größeren Schichtdicken transparente Bauteile hergestellt werden können, wenn das Substrat des Bauteils transparent ist. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe bestand darin, dass Dekorfolien mit einer Deckschicht aus einem aliphatischen Polyamid bereitgestellt werden sollten, die zur Herstellung derartiger Bauteile geeignet sind, wobei einerseits die Transparenz der Deckschicht gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden sollte; andererseits sollte jedoch die Formmasse der Deckschicht ausreichend kristallin sein, um eine ausreichende Spannungsrissbeständigkeit sowie Lösemittel- und Chemikalienbeständigkeit zu gewährleisten. Zudem sollte die Belagsbildung möglichst vollständig unterdrückt werden.

Diese Aufgabe wurde durch ein Bauteil gelöst, das folgende Komponenten enthält:

I. eine Deckschicht aus einer Formmasse, die mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere bevorzugt mindestens 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% an PA613 enthält, sowie

IL ein Substrat aus einer thermoplastischen Formmasse.

PA613 ist auf bekannte Weise herstellbar durch Polykondensation von Hexamethylendiamin und 1,13-Tridecansäure. Das PA613 ist bevorzugt ein Homopolymer; es kann aber auch ein Copolymer mit maximal 30 Mol-%, bevorzugt maximal 20 Mol-% und besonders bevorzugt mit maximal 10 Mo 1-% eines oder mehrerer Comonomereinheiten sein. Die Comonomereinheiten können sich von jedem beliebigen Monomer herleiten, das üblicherweise zur Herstellung von Polyamiden eingesetzt wird, beispielsweise Caprolactam, Laurinlactam, Sebacinsäure, Dodecandisäure, 1,10-Decandiamin, 1,12-Dodecandiamin, 4,4 '-Diaminodicyclohexylmethan oder Isophorondiamin.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind beim PA613 maximal 45 %, maximal 40 %, maximal 35 %, maximal 30 % oder maximal 25 % aller Endgruppen Aminogruppen. Auf diese Weise kann eine Vergilbung der Folie durch thermooxidative Schädigung vermieden werden. Die Herstellung eines derart endgruppengeregelten Polyamids durch Zusatz einer Dicarbonsäure oder Monocarbonsäure als Regler ist Stand der Technik. Die Formmasse auf Basis von PA613 kann zusätzlich beispielsweise folgende weitere Komponenten enthalten:

a) Nukleierungsmittel, ausgewählt aus nano skaligen Füllstoffen und basischen Metallsalzen, Metalloxiden oder Metallhydroxiden; letztere werden, um die gewünschte Transparenz sicherzustellen, höchstens in einer solchen Menge zugesetzt, wie sie in der Schmelze unter Reaktion mit den Carboxylendgruppen des Polyamids gelöst werden können; b) übliche Hilfs- bzw. Zusatzstoffe in den für Polyamidformmassen üblichen Mengen, beispielweise Stabilisatoren, UV- Absorber oder Gleitmittel, c) Farbmittel, die die Transparenz nicht signifikant beeinflussen, d) Füllstoffe, deren Brechungsindex sich nur in geringem Maße von dem der Matrix unterscheidet oder genau übereinstimmt (isorefraktive Füllstoffe), e) weitere Polymerkomponenten, deren Brechungsindex sich nur in geringem Maße von dem der Matrix unterscheidet oder genau übereinstimmt sowie Nukleierungsmittel auf Basis organischer Verbindungen, die die Transparenz im Wesentlichen nicht beeinflussen.

Eventuell vorhandene nano skalige Füllstoffe besitzen einen zahlenmittleren effektiven Teilchendurchmesser dso in der Formmasse von weniger als 150 nm, vorzugsweise von weniger als 120 nm, besonders bevorzugt von weniger als 90 nm, insbesondere bevorzugt von weniger als 70 nm und ganz besonders bevorzugt von weniger als 50 nm bzw. von weniger als 40 nm.

Der effektive Teilchendurchmesser ist nicht mit dem Durchmesser der Primärpartikel zu verwechseln. Für die Transparenz ist nicht letzterer entscheidend, entscheidend ist vielmehr, wie groß die Aggregate bzw. Agglomerate sind, die real in der Formmasse vorliegen. Bei sehr guter Dispergierung kann jedoch der effektive Teilchendurchmesser im Grenzfall bis auf den Durchmesser der Primärpartikel absinken.

Die Bestimmung von effektiven Teilchendurchmessern nanoskaliger Teilchen bzw. deren Aggregaten oder Agglomeraten in Formmassen und der zugehörigen Verteilungsfunktion wird durchgeführt, indem man einen Dünnschnitt der Formmasse anfertigt. Bei Polyamiden wird vorteilhafterweise ein Tieftemperaturdünnschnitt bei -100 ⁰C angefertigt. Anschließend wird eine Anzahl von TEM- Aufnahmen angefertigt, um eine statistische Auswertung einer genügend großen Teilchenzahl zu ermöglichen. Diese Teilchenzahl beträgt je nach Fall mindestens zweihundert, besser jedoch tausend Teilchen. Mit Hilfe eines Auswerteprogramms werden die Teilchen hinsichtlich ihres Durchmessers vermessen. Die gewonnenen Daten werden in eine Verteilungsfunktion umgerechnet.

Durch die Anwesenheit der teilchenförmigen Zusätze bzw. der Nanopartikel darf die Transparenz der Formmasse bei Messung gemäß ASTM D 1003 an einer Folie mit einer Dicke von 200 μm und bei einer Lichtwellenlänge von 589 nm um höchstens 2 % verschlechtert werden.

Vorzugsweise enthalten die Deckschicht, eine eventuell vorhandene Haftvermittlerschicht sowie eventuell vorhandene weitere Schichten maximal 1 Gew.-% an Nanopartikeln. Diese Menge ist zum Zwecke der Nukleierung oder der Laserbeschriftung vollkommen ausreichend.

Die Polyamidformmasse gemäß I. kann maximal 20 Gew.-%, maximal 16 Gew.-%, maximal 12 Gew.-%, maximal 8 Gew.-% oder maximal 4 Gew.-% an Hilfs- oder Zusatzstoffen enthalten, wobei sich die Gew. -%- Angaben auf die gesamte Polyamidzusammensetzung beziehen.

Darüber hinaus kann die Formmasse auch mindestens ein weiteres Polyamid enthalten, vorzugsweise eines, dessen Monomereinheiten im Durchschnitt mindestens 8 C-Atome enthalten wie beispielsweise PA610, PA612, PA614, PA88, PA810, PA812, PAlOlO, PA1012, PA1014, PA1212, PAI l oder PA12.

Geeignete Substrate sind beispielsweise Formmassen basierend auf Polyolefϊnen, Polyamiden, Polyestern, Polyacrylaten, Polycarbonaten, ABS, Polystyrol oder Styrolcopolymeren sowie härtbare Systeme z. B. auf Basis von Epoxidharz oder Polyurethan.

In einer möglichen Ausführungsform besitzt das Substrat bei einer Schichtdicke von 1 mm innerhalb des sichtbaren Spektrums von 380 bis 800 mm in der Transmissionskurve ein Maximum von mindestens 30 % und bevorzugt von mindestens 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 % bzw. 80 %, wobei die Transparenz gemäß ASTM D 1003 an spritzgegossenen Platten ermittelt wird. Derartige Substrate sind weitgehend transparent. Das weitgehend transparente Polymere, das die Basis für die Formmasse des Substrats bildet, ist von der Art her nicht eingeschränkt. Grundsätzlich kann jedes bekannte weitgehend transparente Polymere eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Polyamide, Polyalkyl(meth)acrylate, Polycarbonat, Polyestercarbonat, Polyester, Polyimide, Polyetherimide, Polymethacrylimide, Polysulfon, Styrolpolymere, Polyolefine mit cyclischen Bausteinen, Olefin-Maleimid-Copolymere oder Polymere auf Basis von Vinylcyclohexan.

Das weitgehend transparente Polymere besitzt vorzugsweise eine Schmelzenthalpie von weniger als 12 J/g, bevorzugt von weniger als 8 J/g, besonders bevorzugt von weniger als 6 J/g, insbesondere bevorzugt von weniger als 4 J/g und ganz besonders bevorzugt von weniger als 3 J/g, gemessen mit der DSC-Methode gemäß ISO 11357 beim 2. Aufheizen und Integration des eventuell vorhandenen Schmelzpeaks.

Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare weitgehend transparente Polyamide sind: das Polyamid aus Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure und dem Isomerengemisch aus

2.2.4- und 2.4.4-Trimethylhexamethylendiamin, das Polyamid aus Isophthalsäure und 1.6-Hexamethylendiamin, das Copolyamid aus einem Gemisch aus Terephthalsäure/Isophthalsäure und 1.6-

Hexamethylendiamin, gegebenenfalls in Mischung mit 4.4'-Diaminodicyclohexylmethan, das Copolyamid aus Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure, 3.3'-Dimethyl-4.4'- diaminodicyclohexylmethan und Laurinlactam oder Caprolactam, das (Co)Polyamid aus 1.12-Dodecandisäure oder Sebacinsäure, 3.3'-Dimethyl-4.4'- diaminodicyclohexylmethan und gegebenenfalls Laurinlactam oder Caprolactam, das Copolyamid aus Isophthalsäure, 4.4'-Diaminodicyclohexylmethan und Laurinlactam oder

Caprolactam, das Polyamid aus 1.12-Dodecandisäure und 4.4'-Diaminodicyclohexylmethan (bei niedrigem trans,trans-Isomerenanteil), das Copolyamid aus Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure sowie einem alkylsubstituierten

Bis(4-aminocyclohexyl)methan-Homologen, gegebenenfalls in Mischung mit

Hexamethylendiamin, das Copolyamid aus Bis(4-amino-3-methyl-5-ethyl-cyclohexyl)methan, gegebenenfalls zusammen mit einem weiteren Diamin, sowie Isophthalsäure, gegebenenfalls zusammen mit einer weiteren Dicarbonsäure, das Copolyamid aus einer Mischung von m-Xylylendiamin und einem weiteren Diamin, z. B.

Hexamethylendiamin, sowie Isophthalsäure, gegebenenfalls zusammen mit einer weiteren

Dicarbonsäure wie z. B. Terephthalsäure und/oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure, das Copolyamid aus einer Mischung von Bis(4-amino-cyclohexyl)methan und Bis-(4-amino-

3-methyl-cyclohexyl)methan sowie aliphatischen Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C- Atomen, sowie

Polyamide oder Copolyamide aus einer Mischung, die 1.14-Tetradecandisäure sowie ein aromatisches, arylaliphatisches oder cyclo aliphatisches Diamin enthält.

Diese Beispiele können durch Hinzunahme weiterer Komponenten (z. B. Caprolactam, Laurinlactam oder Diamin/Dicarbonsäure-Kombinationen) oder durch teilweisen oder vollständigen Ersatz von Ausgangskomponenten durch andere Komponenten weitestgehend variiert werden.

Die genannten sowie weitere geeignete weitgehend transparente bzw. amorphe Polyamide sowie geeignete Herstellungsmethoden sind unter anderem in folgenden Patentanmeldungen beschrieben: WO 02090421, EP-A-O 603 813, DE-A 37 17 928, DE-A 100 09 756, DE-A 101 22 188, DE-A 196 42 885, DE-A 197 25 617, DE-A 198 21 719, DE-C 198 41 234, EP-A- 1 130 059, EP-A 1 369 447, EP-A 1 595 907, CH-B-480 381, CH-B-679 861, DE-A-22 25 938, DE-A- 26 42 244, DE-A-27 43 515, DE-A- 29 36 759, DE-A- 27 32 928, DE-A- 43 10 970, EP- A-O 053 876, EP-A- 0 271 308, EP-A-O 313 436, EP-A-O 725 100 und EP-A-O 725 101.

Als Substratmaterial sind auch Polyalkyl(meth)acrylate mit 1 bis 6 C-Atomen in der Kohlenstoffkette des Alkylrestes geeignet, wobei die Methylgruppe als Alkylgruppe bevorzugt ist. Die Polyalkyl(meth)acrylate weisen üblicherweise eine MeIt Flow-Rate von 0,5 bis 30 g/10 min, vorzugsweise 0,8 bis 15 g/10 min, auf, gemessen gemäß ISO 1133 bei 230 ⁰C mit einer Belastung von 3,8 kg. Als Beispiele seien u.a. Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat genannt. Es können aber auch Copolymere der Polyalkyl(meth)acrylate zum Einsatz kommen. So können bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-% und besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-% des Alkyl(meth)acrylates durch andere Monomere wie z.B. (Meth)acrylsäure, Styrol, Acrylnitril, Acrylamid o.a. ersetzt sein. Geeignet sind auch Copolymere aus Methylmethacrylat und Dicyclopentylmethacrylat. Die Formmasse kann schlagzäh eingestellt sein, beispielsweise durch Zusatz eines für derartige Formmassen üblichen Kern/Schale-Kautschuks. Darüber hinaus können zu weniger als 50 Gew.-%, bevorzugt zu maximal 40 Gew.-%, besonders bevorzugt zu maximal 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt zu maximal 20 Gew.-% andere Thermoplaste wie zum Beispiel SAN (Styrol/Acrylnitril-Copolymer) und/oder Polycarbonat enthalten sein.

Darüber hinaus kann das Substrat aus einer Formmasse bestehen, die als Hauptbestandteil ein Polycarbonat enthält. Erfindungsgemäß geeignete Polycarbonate enthalten Einheiten, die Kohlensäurediester von Diphenolen sind. Derartige Diphenole können beispielsweise folgende sein: Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxybiphenyle, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis- (hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfϊde, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis- (hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, α, α'-Bis- (hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren kernalkylierte oder kernhalo genierte Derivate oder auch α,ω-Bis-(hydroxyphenyl)-polysiloxane.

Bevorzugte Diphenole sind beispielsweise 4,4'-Dihydroxybiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)- propan (Bisphenol A), l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, l,l-Bis-(4- hydroxyphenyl)-cyclohexan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1 , 1 -Bis-(4- hydroxyphenyl)- 1 -phenylethan, 1 , 1 -Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 1 ,3-Bis-[2-(4- hydroxyphenyl)-2-propyl]benzol, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3-chlor- 4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4- hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4- hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und 2,2-Bis-(3,5- dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.

Die Diphenole können sowohl allein als auch im Gemisch miteinander verwendet werden. Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar (siehe z. B. H. J. Buysch et al, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH, New York 1991, 5. Ed., Vol. 19, p. 348).

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polycarbonate werden nach bekannten Verfahren hergestellt, beispielsweise nach dem Phasengrenzflächenverfahren oder nach dem Schmelzumesterungs- verfahren. Sie besitzen Gewichtsmittelmolekulargewichte M_w (ermittelt durch Gelpermeations- chromatographie und Eichung mit Polystyrolstandard) zwischen 5000 und 200000, vorzugsweise zwischen 10000 und 80000 und besonders bevorzugt zwischen 15000 und 40000.

Die Polycarbonatformmasse kann, beispielsweise zu weniger als 50 Gew.-%, bevorzugt zu weniger als 40 Gew.-%, besonders bevorzugt zu weniger als 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt zu weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Polymerbasis, andere Polymere enthalten wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyester aus Cyclohexandimethanol, Ethylenglykol und Terephthalsäure, Polyester aus Cyclohexandimethanol und Cyclohexandicarbonsäure, Polyalkyl(meth)acrylate, SAN, Styrol-(Meth)acrylat-Copolymere, Polystyrol (amorph oder syndiotaktisch), Polyetherimide, Polyimide, Polysulfone und/oder Polyarylate (z. B. auf Basis von Bisphenol A und Isophthalsäure/Terephthalsäure).

Polyestercarbonate sind aus mindestens einem Diphenol, aus mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure und aus Kohlensäure aufgebaut. Als Diphenole sind die gleichen wie für Polycarbonat geeignet. Der von aromatischen Dicarbonsäuren herrührende Anteil, bezogen auf die Summe der von aromatischen Dicarbonsäuren und von Kohlensäure herrührenden Anteile, beträgt maximal 99,9 Mol-%, maximal 95 Mol-%, maximal 90 Mol-%, maximal 85 Mol-%, maximal 80 Mo 1-% bzw. maximal 75 Mo 1-%, während ihr Mindestanteil 0,1 Mol-%, 5 Mol-%, 10 Mol-%, 15 Mol-%, 20 Mol-% oder 25 Mo 1-% beträgt. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise Orthophthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, tert.-Butylisophthalsäure, 3,3'-Diphenyldicarbonsäure, 4,4'-Diphenyletherdicarbonsäure, 4,4'-Diphenylsulfondicarbonsäure, 3,4'-Benzophenondicarbonsäure, 2,2-Bis-(4-carboxyphenyl)-propan und Trimethyl-3- phenylindan-4,5-dicarbonsäure. Hiervon werden bevorzugt Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure eingesetzt.

Geeignete thermoplastische Polyester sind vorzugsweise entweder vollaromatisch oder gemischt aliphatisch/aromatisch aufgebaut. Im ersten Fall handelt es sich um Polyarylate; diese leiten sich von Diphenolen und aromatischen Dicarbonsäuren her. Als Diphenole sind die gleichen wie für Polycarbonat geeignet, während als Dicarbonsäure die gleichen wie für Polyestercarbonate geeignet sind. Im zweiten Fall leiten sich die Polyester von einer oder mehreren aromatischen Dicarbonsäuren sowie einem oder mehreren Diolen her; beispielsweise handelt es sich um Polyethylenterephthalat oder um Copolyester aus Terephthalsäure, 1.4-Cyclohexandimethanol und Ethylenglykol.

Geeignete Polysulfone werden in der Regel durch Polykondensation eines Diphenol/Dihalogendiarylsulfon-Gemisches in einem aprotischen Lösemittel in Gegenwart einer Base wie z. B. Natriumcarbonat hergestellt. Als Diphenol können beispielsweise diejenigen verwendet werden, die auch zur Herstellung von Polycarbonaten geeignet sind, insbesondere jedoch Bisphenol A, 4.4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4.4'-Dihydroxydiphenyl und Hydrochinon, wobei auch Gemische aus verschiedenen Diphenolen eingesetzt werden können. Die Dihalogenverbindung ist in den meisten Fällen 4.4'-Dichlordiphenylsulfon; es kann aber auch jede andere Dihalogenverbindung eingesetzt werden, bei der das Halogen durch eine para-ständige Sulfongruppe aktiviert ist. Als Halogen ist neben Chlor auch Fluor geeignet. Der Begriff^* „Polysulfon" schließt auch die Polymeren ein, die üblicherweise als „Polyethersulfon" oder „Polyphenylensulfon" bezeichnet werden. Geeignete Typen sind kommerziell erhältlich.

Polyimide werden auf bekannte Weise aus Tetracarbonsäuren oder deren Anhydriden und Diaminen hergestellt. Wenn die Tetracarbonsäure und/oder das Diamin eine Ethergruppe enthält, resultiert ein Polyetherimid. Eine besonders geeignete ethergruppenhaltige Tetracarbonsäure ist die Verbindung I; aus ihr werden zusammen mit aromatischen Diaminen amorphe Polyetherimide erhalten, die kommerziell erhältlich sind.

Andere geeignete Polyimide sind Polymethacrylimide, manchmal auch als Polyacrylimide oder Polyglutarimide bezeichnet. Es handelt sich hierbei um Produkte ausgehend von Polyalkylacrylaten bzw. Polyalkylmethacrylaten, bei denen zwei benachbarte Carboxylatgruppen zu einem cyclischen Säureimid umgesetzt worden sind. Die Imidbildung wird vorzugsweise mit Ammoniak bzw. primären Aminen, wie z. B. Methylamin, durchgeführt. Die Produkte sowie ihre Herstellung sind bekannt (Hans R. Kricheldorf, Handbook of Polymer Synthesis, Part A, Verlag Marcel Dekker Inc. New York-Basel-Hongkong, S. 223 f., H. G. Elias, Makromoleküle, Hüthig und Wepf Verlag Basel-Heidelberg-New York; US 2 146 209 A; US 4 246 374).

Geeignete Styrolpolymere sind beispielsweise Homopolystyrol oder Copolymere des Styrols mit bis zu 50 Mol-%, bezogen auf die Monomermischung, anderer Monomerer wie z. B. Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, Acrylnitril oder Maleinsäureimiden. Styrol-Maleinimid- Copolymere sind beispielsweise auch durch Umsetzung von Styrol-Maleinsäureanhydrid- Copolymeren mit Ammoniak oder primären Aminen wie Methylamin oder Anilin zugänglich.

Polyolefme mit cyclischen Bausteinen können durch Copolymerisation mindestens eines cyclischen oder polycyclischen Olefϊns, beispielsweise Norbornen oder Tetracyclododecen, mit mindestens einem acyclischen Olefϊn, beispielsweise Ethen, hergestellt werden (WO 00/20496, US 5 635 573, EP-A- 0 729 983, EP-A-O 719 803). Diese Substanzklasse wird als COC bezeichnet. Eine andere geeignete Substanzklasse, die üblicherweise als COP bezeichnet wird, sind gegebenenfalls hydrierte Produkte der ringöffnenden metathetischen Polymerisation von polycyclischen Olefmen, beispielsweise Norbornen, Dicyclopentadien, substituierten Derivaten oder Diels-Alder-Addukten hiervon (EP-A-O 784 066, WO 01/14446, EP-A- 0 313 838, US 3 676 390, WO 96/20235).

Olefm-Maleimid-Copolymere sind beispielsweise aus der US 7 018 697 bekannt.

Polymere auf Basis von Vinylcyclohexan können entweder durch Polymerisation oder Copolymerisation von Vinylcyclohexan oder durch katalytische Hydrierung von Styrolpolymeren hergestellt werden (WO 94/21694, WO 00/49057, WO 01/30858; F. S. Bates et al, PCHE-Based Pentablock Copolymers: Evolution of a New Plastic, AIChE Journal Vol. 47, No. 4, pp. 762 -

765). Die Formmasse des Substrats kann darüber hinaus weitere gebräuchliche Hilfs- oder Zusatzstoffe enthalten wie z. B. Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Flammschutzmittel, Weichmacher, Antistatika, isorefraktive Füll- oder Verstärkungsstoffe, isorefraktive Schlagzähmodifikatoren, Farbstoffe, die die Transparenz nicht nennenswert beeinträchtigen, Fließmittel, Entformungsmittel oder andere Polymere, die die Transparenz nicht nennenswert beeinträchtigen. Wenn das Substrat von der Anwendung her nicht transparent zu sein braucht, brauchen die Füll- und Verstärkungsstoffe sowie die Schlagzähmodifikatoren nicht isorefraktiv zu sein. Auch bei den Farbstoffen, eventuell vorhandenen Pigmenten sowie eventuell vorhandenen weiteren Polymeren gibt es in diesem Fall keine Einschränkungen. Die Menge aller Hilfs- und Zusatzstoffe beträgt insgesamt maximal 50 Gew.-%, bevorzugt maximal 40 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt maximal 20 Gew.-%.

Die Verbindung der Deckschicht mit dem Substrat kann auf jede bekannte Weise geschehen, beispielsweise durch Mehrkomponentenspritzgießen, Coextrusion, Hinterspritzen einer Folie, Hinterschäumen einer Folie, Extrusionskaschieren, Laminieren, Verpressen oder Verkleben.

Das Mehrkomponentenspritzgießen dient der Herstellung von Formteilen mit Schichten oder Bereichen aus unterschiedlichen Kunststoffen oder Einfärbungen. Dabei sind verschiedene Verfahrensvarianten möglich, die dem Fachmann bekannt sind. Im Allgemeinen werden zwei oder mehr Spritzgieß einheiten verwendet, die nacheinander in ein Werkzeug arbeiten. Nachdem die erste Einheit eine Werkzeugkavität gefüllt hat, wird das Formnest für den Spritzgießvorgang der zweiten Einheit beispielsweise durch Verfahrbewegungen der Werkzeughälften, Drehen von Werkzeughälften bzw. -teilen oder Kernzugbewegungen zum Freigeben zusätzlicher Kavitätsbereiche vergrößert. Es kann auch sequentiell mit mehreren Werkzeugen auf Standard- Einkomponentenmaschinen gearbeitet werden, indem jeweils Formteile in das nächste Werkzeug eingelegt werden und die folgende Komponente aufgespritzt wird. Darüber hinaus kann auch so gearbeitet werden, dass mit der ersten Einheit eine Teilfüllung des Werkzeugs vorgenommen wird und die Schmelze der zweiten Einheit die Schmelze der ersten aus dem Kernbereich an die Oberfläche des Formteils verdrängt, wobei das fertige Bauteil eine Haut-Kern- Struktur (Sandwichstruktur) aufweist. Eine weitere Variante ist das Monosandwich- Verfahren, bei dem die Schmelzen über zwei separate Plastifiziereinheiten in einen gemeinsamen Einspritzraum gefördert und räumlich hintereinander geschichtet werden. Beim Einspritzen verdrängt dann die eine Komponente die andere Komponente an die Oberfläche.

Mehrschichtige Strukturen, z.B. Platten, können beispielsweise durch Coextrusion hergestellt werden. Bei der Coextrusion werden mehrere Schmelzeströme artgleicher oder artfremder Kunststoffe miteinander vereinigt. Die Verfahrensvarianten sind dem Fachmann bekannt. Im Grundsatz kann die Vereinigung der Schmelzen vor, in oder hinter einem Werkzeug geschehen. Die Zusammenführung der Schmelzen hinter (z.B. beim Blasformen) oder im Werkzeug bietet den Vorteil, dass die Schmelzen unterschiedlich temperiert werden können. Im Falle sogenannter Adapter- Werkzeuge werden die Schmelzen vor dem Eintritt in das Formgebungswerkzeug zusammengeführt. Wenn möglich, können die mehrschichtigen Strukturen (z.B. mehrschichtige Platten) kalandriert werden. Eine Alternative ist das Chill-roll- Verfahren. Das Coextrusionsverfahren kann durch einen nachfolgenden Blasformprozess ergänzt werden.

Beim Hinterspritzen einer Folie wird die Folie, gegebenenfalls nach vorhergehendem Umformen (z.B. Thermoformen), in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und dann mit der Schmelze des Substrats beaufschlagt. Es resultiert ein Verbundbauteil. Die verschiedenen Varianten des Verfahrens sind dem Fachmann bekannt. In einer Variante dieses Verfahrens wird das Werkzeug nach Einlegen der Folie nur zum Teil mit Schmelze gefüllt und dann der Werkzeugraum durch verschiebbare Teile kontrolliert verkleinert, ähnlich wie beim Spritzprägeprozess.

Das Hinterschäumen von tiefgezogenen Folien bietet Vorteile bei großflächigen und flachen Bauteilen, bei denen Hinterspritzmaschinen und -Werkzeuge sehr kostenintensiv wären. Beispielsweise kann erfindungsgemäß beim Hinterschäumen im LFI -Verfahren ein Gemisch von Langglasfasern und Polyurethanschaum auf die Rückseite eines Tiefziehteiles aufgebracht werden. Nach dem Aushärten des Polyurethan-Glas-Gemisches erhält man Bauteile mit hoher Steifigkeit und Wärmeformbeständigkeit bei geringem Eigengewicht.

Der Materialverbund kann auch durch weitere Verfahren erzeugt werden, beispielsweise durch Extrusionskaschieren. Dabei wird ein vorgefertigtes Substrat kontinuierlich mit einer vorgefertigten Deckschicht vereinigt, wobei die Verbindung durch eine Kunststoffschmelze herbeigeführt wird, die an der Berührungsstelle der erstgenannten Komponenten eingespeist wird. Man erhält hier einen dreischichtigen Aufbau. Eine Variante besteht darin, das Substratmaterial auf die vorgefertigte Deckschicht oder die Deckschicht auf ein vorgefertigtes Substrat zu extrudieren. Eine weitere Möglichkeit bieten kontinuierlich verlaufende Laminierverfahren, wobei die Verbindung durch das Einbringen von Klebstoffen (lösemittelbasiert, Hotmelt etc.) realisiert wird.

Verbünde können alternativ auch durch Pressverfahren hergestellt werden, wobei die Verbindung zwischen den vorfabrizierten Fügepartnern durch die Einwirkung von Druck und Temperatur, z.B. in einer Presse, hervorgerufen wird. Auch in diesem Verfahren können Klebstoffe etc. zusätzlich verwendet werden.

Prinzipiell ist auch ein Schweiß verfahren (z. B. Laserschweißen) zum Verbinden von Deckschicht und Substrat oder Folienhalbzeug und Substrat möglich.

Die Oberfläche kann beispielsweise durch Prägen strukturiert werden. Eine Strukturierung der Oberfläche ist auch vorgelagert im Rahmen der Folienextrusion möglich, beispielsweise durch speziell gestaltete Walzen. Das erhaltene Verbundteil kann anschließend noch umgeformt werden.

Die Verbindung zwischen Deckschicht und Substrat kann durch Formschluss erfolgen, beispielsweise mittels Hinterschneidungen. Im Allgemeinen bevorzugt man jedoch eine stoffschlüssige Verbindung. Hierzu müssen die Materialien aufeinander haften, was beispielsweise durch chemische Anknüpfung oder durch Verschlaufung der Makromoleküle bewirkt wird.

Geeignete Materialkombinationen, die fest aufeinander haften, sind dem Fachmann bekannt oder können durch einfaches Ausprobieren ermittelt werden. In den Fällen, in denen keine ausreichende Haftung erzielt werden kann, kann ein Haftvermittler verwendet werden, beispielsweise bei einer Mehrschichtfolie, die eine substratseitige Haftvermittlerschicht enthält. Die Art des Haftvermittlers ist unkritisch; er sollte jedoch vorzugsweise bei der gewählten Schichtdicke ausreichend transparent sein. In einer Ausführungsform enthält der Haftvermittler ein Blend aus einem Polymer, das mit dem Polymer der angrenzenden Folienschicht identisch ist oder ihm ähnlich ist, sowie einem Polymer, das mit dem Polymer des Substrats identisch ist oder ihm ähnlich ist. , Ähnlich" bedeutet, dass die betreffenden Polymere in der Schmelze zu phasenstabilen Blends gemischt werden können bzw. dass Schichten aus beiden Polymeren nach dem Coextrudieren oder Hinterspritzen eine ausreichende Haftung aufeinander aufweisen, das heißt dass die Polymere miteinander verträglich sind. Verträgliche Polymerkombinationen sind dem Fachmann bekannt oder können durch einfaches Ausprobieren ermittelt werden. Das Blend wird üblicherweise durch Schmelzemischen hergestellt. Geeignete Mischungsverhältnisse in Gewichtsprozent sind 20 - 80 zu 80 - 20, vorzugsweise 30 - 70 zu 70 - 30 und besonders bevorzugt 40 - 60 zu 60 - 40. Gegebenenfalls kann ein Verträglichkeitsvermittler mit verwendet werden, beispielsweise ein verzweigtes Polymer wie etwa ein Polyamin-Polyamid-Pfropfcopolymer (EP-A-I 065 048), ein Polymer mit reaktiven Gruppen, das in der Lage ist, zumindest mit einem der Blendpartner eine chemische Reaktion einzugehen, oder ein Blockcopolymer. In vielen Fällen sind auch Polyurethane als Haftvermittler geeignet.

In einer weiteren Ausführungsform enthält der Haftvermittler 2 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 80 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 15 bis 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% eines Copolymeren, welches folgende Monomereinheiten enthält:

- 70 bis 99,9 Gew.-% an Monomereinheiten, die sich von vinylischen Verbindungen herleiten, die ausgewählt sind aus Acrylsäurederivaten, Methacrylsäurederivaten, α-Olefmen und Vinylaromaten sowie

- 0,1 bis 30 Gew.-% an Monomereinheiten, die eine funktionelle Gruppe enthalten, die ausgewählt ist aus einer Carbonsäureanhydridgruppe, einer Epoxidgruppe und einer Oxazolingruppe.

Das Copolymere enthält bevorzugt folgende Monomereinheiten:

1. Etwa 70 bis etwa 99,9 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 99,4 Gew.-% und besonders bevorzugt 85 Gew.-% an Monomereinheiten, die ausgewählt sind aus Einheiten folgender Formeln:

(i)

-CH, -C-

I

COOR' 1 = H oder CH₃ und R² = H, Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl;

-CH, -C (H)

I

O=C — NR³R⁴ wie oben und R³ und R⁴, unabhängig voneinander, gleich H, Methyl oder Ethyl;

wie oben;

(IV)

-CH, ^■c-

R⁶ ⁵ = H oder CH₃ und R⁶ = H oder C₆H₅;

1 wie oben und R⁷ = H, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Phenyl und m = 0 oder 1; 2. etwa 0,1 bis etwa 30 Gew.-%, bevorzugt 0,6 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% an Monomereinheiten, die ausgewählt sind aus Einheiten folgender Formeln:

₀^— -o ^,

mit R¹ und m wie oben;

CH, — C- (VII)

mit R¹ wie oben;

N ^

CH, CH,

mit R wie oben.

Die Limitierung der Kettenlänge bei den Substituenten R¹ bis R⁵ sowie R⁷ ist darin begründet, dass längere Alkylreste zu einer erniedrigten Glasübergangstemperatur und damit zu einer verringerten Wärmeformbeständigkeit führen. Dies mag im Einzelfall in Kauf genommen werden.

Die Einheiten der Formel (I) leiten sich beispielsweise von Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Methylmethacrylat, n-Propylmethacrylat oder i- Butylmethacrylat her.

Die Einheiten der Formel (II) leiten sich beispielsweise von Acrylamid, Methacrylamid, N- Methylacrylamid, N-Methylmethacrylamid oder N,N-Dimethylacrylamid her.

Die Einheiten der Formel (III) leiten sich von Acrylnitril oder Methacrylnitril her.

Die Einheiten der Formel (IV) leiten sich von Ethen, Propen, Styrol oder α-Methylstyrol her; letztere können ganz oder teilweise durch andere polymerisierbare Aromaten wie p-Methylstyrol oder Inden ersetzt werden, die gleichwirkend sind.

Die Einheiten der Formel (V) leiten sich im Falle m = 0 von gegebenenfalls substituierten Maleinimiden her wie Maleinimid, N-Methylmaleinimid, N-Ethylmaleinimid, N-Phenylmaleinimid oder N-Methylaconitsäureimid. Im Falle m = 1 leiten sie sich durch Umsetzung zweier in einem Polymeren benachbarter Einheiten der Formel (I) mit Ammoniak oder einem primären Amin unter Imidbildung her.

Die Einheiten der Formel (VI) leiten sich im Falle m = 0 von gegebenenfalls substituierten Maleinsäureanhydriden her wie Maleinsäureanhydrid oder Aconitsäureanhydrid. Letztere können ganz oder teilweise durch andere ungesättigte Säureanhydride wie z. B. Itaconsäureanhydrid ersetzt werden, die gleichwirkend sind. Im Falle m = 1 leiten sie sich durch Wasserabspaltung aus zwei in einem Polymeren benachbarten Einheiten der Formel (I) (R² = H) unter Ringschluss her.

Die Einheiten der Formel (VII) leiten sich von Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat her und die Einheiten der Formel (VIII) von Vinyloxazolin oder Isopropenyloxazolin.

Vom Copolymeren sind verschiedene Ausgestaltungen bevorzugt, die folgende Einheiten enthalten:

A. 14 bis 96 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 85 Gew.-% und besonders bevorzugt 25 bis 75 Gew.-% Einheiten der Formel (I), wobei R² nicht H ist;

0 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% Einheiten der Formel (V) mit m = 1 ;

0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1 bis 7 Gew.-% Einheiten der Formel (I) mit R² = H;

0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% Einheiten der Formel (VI) mit m = 1.

Bei Anwesenheit von Einheiten der Formel (V) werden derartige Copolymere als Polyacrylimide bzw. Polymethacrylimide oder manchmal auch als Polyglutarimide bezeichnet. Es handelt sich hierbei um Produkte ausgehend von Polyalkylacrylaten bzw. Polyalkylmethacrylaten, bei denen zwei benachbarte Carboxylatgruppen zu einem cyclischen Säureimid umgesetzt worden sind. Die Imidbildung wird vorzugsweise mit Ammoniak bzw. primären Aminen, wie z. B. Methylamin, in Gegenwart von Wasser durchgeführt, wobei die Einheiten der Formel (VI) und ggf. Einheiten der Formel (I) mit R² = H durch Hydrolyse mit entstehen. Die Produkte sowie ihre Herstellung sind bekannt (Hans R. Kricheldorf, Handbook of Polymer Synthesis, Part A, Verlag Marcel Dekker Inc. New York-Basel- Hongkong, S. 223 f., H. G. Elias, Makromoleküle, Hüthig und Wepf Verlag Basel- Heidelberg-New York; US 2 146 209 A; US 4 246 374). Setzt man nur mit Wasser um, so erhält man Einheiten der Formel (VI) sowie ggf. saure Einheiten (I) durch Hydrolyse, ohne dass Imideinheiten (V) gebildet werden.

B. 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% Einheiten der Formel (IV);

39,9 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 44,9 bis 75 Gew.-% und besonders bevorzugt 49,9 bis 70 Gew.-% Einheiten der Formel (III);

0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,6 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% an Einheiten der Formel (VI) mit m = 0.

Derartige Copolymere sind auf bekannte Weise durch radikalisch initiierte Copolymerisation von z. B. aliphatisch ungesättigten Aromaten, ungesättigten Carbonsäureanhydriden und Acryl- bzw. Methacrylnitril zugänglich.

C. 39,9 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 49,9 bis 99,4 Gew.-% und besonders bevorzugt 59,9 bis 99 Gew.-% Einheiten der Formel (I);

0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 40 Gew.-% Einheiten der Formel (IV);

Derartige Copolymere sind auf bekannte Weise durch radikalisch initiierte Copolymerisation von Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder deren Estern, gegebenenfalls aliphatisch ungesättigten Aromaten oder Olefinen sowie ungesättigten Carbonsäureanhydriden zugänglich.

D. 25 bis 99,8 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 98,4 Gew.-% und besonders bevorzugt 50 bis 97 Gew.-% Einheiten der Formel (I);

0,1 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 35 Gew.-% Einheiten der Formel (III);

0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,6 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% Einheiten der Formel (VI) mit m = 0. Derartige Copolymere sind auf bekannte Weise durch radikalisch initiierte Copolymerisation von Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder deren Estern, Acryl- bzw. Methacrylnitril und ungesättigten Carbonsäureanhydriden zugänglich.

E. 0 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 99,4 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 99 Gew.- % Einheiten ausgewählt aus den Formeln (I), wobei R² nicht H ist, und (III),

0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 40 Gew.-% Einheiten der Formel (IV),

0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,6 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% Einheiten der Formel (VII).

F. 0 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 99,4 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 99 Gew.- % Einheiten ausgewählt aus den Formeln (I), wobei R² nicht H ist, und (III),

0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,6 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% Einheiten der Formel (VIII).

Das Copolymere kann in jedem Fall zusätzlich weitere Monomereinheiten enthalten, beispielsweise solche, die sich von Maleinsäurediestern, Fumarsäurediestern, Itaconsäureestern oder Vinylacetat herleiten, solange die gewünschte haftvermittelnde Wirkung dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Der Haftvermittler kann in einer Ausführungsform ganz aus dem Copolymer bestehen; in einer Variante hiervon enthält das Copolymer einen Schlagzähmodifier, z. B. einen Acrylatkautschuk.

In einer weiteren Ausführungsform enthält der Haftvermittler 2 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 80 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 15 bis 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% des Copolymeren sowie 0,1 bis 98 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 40 bis 85 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew.-% eines Polymeren, das ausgewählt ist aus der Gruppe Polyamid der angrenzenden Folienschicht, Polymer des Substrats, Polyamid, das dem Polyamid der angrenzenden Folienschicht ähnlich ist, Polymer, das dem Polymer des Substrats ähnlich ist, oder Mischungen hieraus.

Der Haftvermittler kann die üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe wie z. B. Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Weichmacher, Verarbeitungshilfsmittel, Farbstoffe oder ähnliches enthalten. Die Menge der genannten Mittel ist so zu dosieren, dass die gewünschten Eigenschaften nicht ernsthaft beeinträchtigt werden.

Bei schwierig zu verbindenden Materialkombinationen kann es sinnvoll sein, zwei aufeinanderfolgende, miteinander verträgliche Haftvermittlerschichten zu verwenden, deren eine an die Polyamidschicht und deren andere an das Substrat anbindet.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bauteil durch Verbinden einer Dekorfolie mit dem Substrat hergestellt. Dekorfolien im Sinne der Erfindung sind Folien, die bedruckt werden können und/oder eine Farbschicht enthalten und darüber hinaus dazu bestimmt sind, mit einem Substrat verbunden zu werden, um dessen Oberfläche zu dekorieren. Die Dekoration kann auch dadurch bewirkt werden, dass optische Mängel der Oberfläche kaschiert werden, z. B. indem eine von Füll- oder Verstärkungsstoffen herrührende Oberflächenrauhigkeit abgedeckt wird.

Die erfindungsgemäße Dekorfolie ist einschichtig oder mehrschichtig. Bei einer mehrschichtigen Ausführung richten sich die Art und Zahl der übrigen Schichten nach den anwendungstechnischen Erfordernissen; entscheidend ist nur, dass die Deckschicht aus der erfindungsgemäß verwendeten Formmasse besteht. Beispielsweise sind folgende Ausführungsformen möglich: 1. Die Folie ist einschichtig. Sie besteht in diesem Fall definitionsgemäß nur aus der Deckschicht; durch Bedrucken z. B. mittels Thermosublimationsdruck können entweder auf der Oberseite oder der Unterseite Dekore angebracht werden.

2. Die Folie enthält neben der Deckschicht eine untenliegende Farbschicht. Die Farbschicht kann eine Lackschicht sein; sie besteht aber, dem Stand der Technik entsprechend, bevorzugt aus einer eingefärbten Thermoplastschicht. Der Thermoplast kann beispielsweise die gleiche oder eine ähnliche Zusammensetzung wie die Deckschicht aufweisen, eine Komponente hiervon enthalten oder ein anderes Polyamid bzw. ein anderes Polymeres, das entweder direkt auf der Deckschicht haftet oder mit Hilfe eines ausreichend transparenten Haftvermittlers (beispielsweise ein mit Carboxyl- bzw. Säureanhydridgruppen oder mit Epoxidgruppen funktionalisiertes Polyolefin, ein thermoplastisches Polyurethan oder ein Blend aus den Bestandteilen der zu verbindenden Schichten) haftend verbunden ist. Als Farbmittel können z. B. organische Farbstoffe, anorganische bzw. organische Pigmente oder Metallflitter eingesetzt werden. Da die Deckschicht transparent ist, ist eine gute Tiefenwirkung des Farbeindrucks sichergestellt.

3. Die Folie enthält neben Deckschicht und gegebenenfalls Farbschicht eine weitere Schicht, die als Trägerschicht eine ausreichende mechanische Festigkeit und gegebenenfalls zusätzlich eine Anbindung an das Substrat bewirkt.

4. Die Folie enthält neben Deckschicht und gegebenenfalls Farbschicht noch eine untenliegende Haftvermittlerschicht zur Anbindung an das Substrat. Geeignete Haftvermittler sind beispielsweise ein mit Carboxyl- bzw. Säureanhydridgruppen oder mit Epoxidgruppen funktionalisiertes Polyolefin, ein thermoplastisches Polyurethan, ein Blend aus den Materialien der zu verbindenden Schicht und des Substrats oder einer der oben näher beschriebenen Haftvermittler.

5. Die Folie enthält neben Deckschicht, gegebenenfalls Farbschicht und Trägerschicht noch eine untenliegende Haftvermittlerschicht zur Anbindung an das Substrat. Für den Haftvermittler gilt das gleiche wie unter Punkt 4. 6. Die Folie, z. B. eine unter Punkt 1 bis 5, enthält bei Bedarf, z. B. bei erhöhten Anforderungen an die Kratzfestigkeit, auf der Deckschicht noch eine Schutzschicht, beispielsweise einen Klarlack auf Polyurethanbasis. Dabei ist es möglich, Beschichtungszusammensetzungen einzusetzen, die zweistufig härtbar sind. Eine Folie mit einer solchen Beschichtung kann beispielsweise nach der ersten Härtungsstufe noch umgeformt werden; die zweite Härtungsstufe erfolgt erst an der umgeformten Folie oder an einem beispielsweise durch Hinterspritzen der Folie hergestellten Formteil. Eine Schutzschicht in Form eines Lackes kann zur Erhöhung der Kratzfestigkeit gemäß dem Stand der Technik auch z. B. mit Nanopartikeln modifiziert sein. Daneben ist es auch möglich, auf dem Bauteil eine Schutzschicht über Verfahren der Vakuumabscheidung zu generieren. Die Folie kann gegebenenfalls auch eine abziehbare Schutzfolie auflaminiert enthalten, die als Transport- oder Montageschutz wirkt und beispielsweise nach der Herstellung des Verbundteils abgezogen wird.

Für die Ausführungsformen 2 bis 6 gilt, dass zunächst die transparente Deckschicht wie eine Monofolie von einer Seite oder von beiden Seiten her bedruckt werden kann, um dann in einem zweiten Schritt mit den übrigen Schichten zur Mehrschichtfolie verbunden zu werden. In mehrschichtigen, z. B. durch Coextrusion hergestellten Folien kann die transparente Deckschicht von oben her bedruckt werden. Die Deckschicht kann auch transparent oder deckend eingefärbt sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Farbschicht und/oder die Trägerschicht und/oder die Haftvermittlerschicht eine Formmasse, insbesondere eines Polyetheramids oder eines Polyetheresteramids, und vorzugsweise eines Polyetheramids oder Polyetheresteramids auf Basis eines linearen aliphatischen Diamins mit 6 bis 18 und bevorzugt 6 bis 12 C- Atomen, einer linearen aliphatischen oder einer aromatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 18 und bevorzugt 6 bis 13 C- Atomen und eines Polyethers mit mehr als durchschnittlich 2,3 C-Atomen pro Sauerstoffatom und einer zahlenmittleren Molmasse von 200 bis 2 000. Die Formmasse dieser Schicht kann weitere Blendkomponenten enthalten wie z. B. Polyacrylate oder Polyglutarimide mit Carboxyl- bzw. Carbonsäureanhydridgruppen oder Epoxidgruppen, einen funktionelle Gruppen enthaltenden Kautschuk und/oder ein Polyamid. Derartige Formmassen sind Stand der Technik; sie sind beispielsweise in der EP 1 329 481 A2 und der DE-OS 103 33 005 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Um eine gute Schichtenhaftung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn hier der Polyamidanteil des Polyamidelastomeren aus den gleichen Monomeren aufgebaut ist, wie sie in der Deckschicht verwendet werden. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, um eine gute Haftung zu erreichen. Alternativ zum Polyamidelastomeren kann die Farbschicht und/oder die Trägerschicht neben einem Polyamid auch einen üblichen schlagzähmachenden Kautschuk enthalten. Vorteilhaft an diesen Ausführungsformen ist, dass in vielen Fällen ein Thermoformen der Folie als separater Schritt vor dem Hinterspritzen nicht notwendig ist, da die Folie durch das Hinterspritzen gleichzeitig auch umgeformt wird.

Die Folie hat in einer bevorzugten Ausführungsform eine Dicke von 0,02 bis 1,2 mm, besonders bevorzugt von 0,05 bis 1 mm, ganz besonders bevorzugt von 0,08 bis 0,8 mm und insbesondere bevorzugt von 0,15 bis 0,6 mm. Die Haftvermittlerschicht hat hierbei in einer bevorzugten Ausführungsform eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt von 0,02 bis 0,4 mm, ganz besonders bevorzugt von 0,04 bis 0,3 mm und insbesondere bevorzugt von 0,05 bis 0,2 mm. Die Folie wird mittels bekannter Methoden hergestellt, beispielsweise durch Extrusion, oder im Falle von mehrschichtigen Systemen durch Coextrusion oder Laminieren. Sie kann anschließend gegebenenfalls umgeformt werden.

Wenn das Bauteil durch Mehrkomponentenspritzgießen hergestellt wird, hat die Deckschicht in der Regel eine Dicke von 0,1 bis 10 mm, bevorzugt 0,2 bis 7 mm und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 mm. Unter speziellen Prozessbedingungen sind auch Schichtdicken unterhalb von 0,1 mm möglich. Geringe Dicken führen im Allgemeinen zu einer besseren Transparenz des Bauteils. Bei Herstellung durch Coextrusion hat die Deckschicht in der Regel eine Dicke von 0,02 bis 1,2 mm, bevorzugt von 0,05 bis 1,0 mm, besonders bevorzugt von 0,08 bis 0,8 mm und insbesondere bevorzugt von 0,12 bis 0,6 mm. Diese Dickenangaben für die Deckschicht gelten auch für die Deckschicht der erfindungsgemäßen Dekorfolie.

Das Substrat kann beliebig dick sein. Im Allgemeinen weist es eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 100 mm auf, bevorzugt im Bereich von 0,8 bis 80 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 60 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich von 1 ,2 bis 40 mm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1,4 bis 30 mm. Weitere bevorzugte Obergrenzen der Dicke liegen bei 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm, 6 mm, 5 mm und 4 mm. Die Dicke ist so zu wählen, dass das Bauteil die erforderliche Steifigkeit besitzt. Das erfindungsgemäße Bauteil ist keine Folie; es ist im Gegensatz hierzu formstabil.

In einer Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Bauteil als transparentes, beispielsweise als optisches Bauteil verwendet. Beispiele hierfür sind Streuscheiben, Scheinwerferscheiben, Scheiben von Heckleuchten, Linsen, Prismen, Brillengläser, Displays, Dekorationsbauteile für Displays, Elemente von Beleuchtungssystemen, von hinten beleuchtete Schalter, Verscheibungen jeglicher Art sowie Handygehäuse.

In weiteren Ausführungsformen wird die erfindungsgemäße Folie als Deckschicht eines Folienverbundes zur Gestaltung bzw. Dekoration von Oberflächen an und in Automobilen und Nutzfahrzeugen verwendet, wobei die Folie haftend mit einem Kunststoff-Substrat verbunden ist. Das entsprechend gestaltete Bauteil kann flächig ausgeformt sein, wie etwa ein Karosserieteil, beispielsweise Dachmodul, Kotflügel, Motorhaube oder Tür. Daneben kommen auch Ausführungsformen in Frage, in denen längliche, mehr oder weniger gewölbte Bauteile erzeugt werden, etwa Verkleidungen, beispielsweise die Verkleidung sogenannter A-Säulen am Automobil oder Zier- und Blendleisten aller Art. Ein weiteres Beispiel sind Schutzverkleidungen für Türschwellen. Neben Anwendungen im Außenbereich des Kraftfahrzeuges können auch Bestandteile des Interieurs vorteilhaft durch die erfindungsgemäßen Folien dekoriert werden, insbesondere Zierelemente wie Leisten und Blenden, da auch im Innenraum Schlagzähigkeit und Beständigkeit gegenüber Chemikalien, beispielsweise Reinigungsmitteln, erforderlich ist. Das Kunststoffsubstrat muss hier nicht transparent sein. Im Automobilbau werden als Substrate oft verstärkte Formmassen eingesetzt, die beispielsweise Glasfasern oder Talkum enthalten und daher nicht transparent sind. Eine Transparenz des Substrats zu fordern macht z. B. auch dann keinen Sinn, wenn in einem mehrschichtigen Folienverbund eine deckende Farbschicht eingesetzt wird.

In einer weiteren Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Folie als Oberbelag für Sportgeräte, beispielsweise Schneebretter aller Art, wie Skier oder Snowboards, verwendet. Ein bekanntes Verfahren zur Ausführung von dekorierten Ski-Oberbelägen wird in der US 5 437 755 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird der Ski nach dem sogenannten Monocoque-System hergestellt, wobei der Oberbelag zunächst aus zwei Kunststofffolien aufgebaut wird, von denen die äußere transparent und die innere opak (weiß) ist. Vor dem Zusammenkleben der beiden Folien und dem nachfolgenden Tiefziehen werden die Außenseite der transparenten Oberfolie und eine der späteren Kontaktflächen zwischen der transparenten Oberfolie und der opaken Unterfolie mit unterschiedlichen Dekorationen bedruckt. Als geeignete Kunststoffe für die Oberfolie werden Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Acrylnitril- Styrol-Copolymer (AS), thermoplastisches Polyurethan (TPU) und aliphatische Polyamide, besonders PAl 1 und PA12, angegeben. Für die vor äußeren Einflüssen geschützte und nicht in jedem Fall bedruckte Unterfolie werden neben Polyesteramiden, Polyetheramiden, modifizierten Polyolefϊnen und Styrol-Carbonsäureanhydrid-Copolymeren auch Copolyamide genannt. Die Verbindung des Oberbelags mit dem Ski oder Snowboard kann aber auch nach allen anderen bekannten Formgebungs- und Verklebungsverfahren erfolgen.

Wird erfindungsgemäß eine Monofolie verwendet, so ist diese transparent und wird vorzugsweise unterseitig bedruckt, wobei in diesem Fall ein weißer oder gegebenenfalls anders eingefärbter Kleber als optischer Hintergrund zum Verbinden der Folie mit dem Ski verwendet wird.

Wird eine coextrudierte Zweischichtfolie verwendet, so besteht diese vorzugsweise aus einer transparenten Oberschicht und einer weiß oder farbig pigmentierten Unterschicht als Hintergrund, wobei die Folie an der Oberseite bedruckt ist.

Die Folie kann beispielsweise im Siebdruck oder Offsetdruck dekoriert werden, sie ist aber auch mittels Thermo diffusions- oder Sublimationsdruck gut bedruckbar. Diese thermischen Druckverfahren erfordern häufig eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit der Folien oder Formteile. Bei den hier in Betracht kommenden Formmassen korreliert die Wärmeformbeständigkeit mit dem Kristallitschmelzpunkt T_m; für diese thermischen Druckverfahren ist ein T_m von mindestens 180 ⁰C wünschenswert. Zu niedrige Wärmeformbeständigkeiten äußern sich in Verzug oder Deformation der zu bedruckenden Folien oder Formteile. Absenkung der Sublimationstemperatur beeinträchtigt hingegen Kontrast und Konturenschärfe des Druckbildes, da die Farbe nicht mehr tief genug in die Folie eindringt. Da der Kristallitschmelzpunkt T_mvon PA613 194 ⁰C beträgt, sind darauf basierende Formmassen hier denen auf Basis von PA12 (T_m= 178 ⁰C) überlegen.

Die Folie kann darüber hinaus beispielsweise als Schutzfolie gegen Verschmutzung, UV- Strahlung, Witterungseinflüsse, Chemikalien oder Abrieb verwendet werden, als Sperrfolie an Fahrzeugen, im Haushalt, an Böden, Tunnels, Zelten und Gebäuden oder als Dekorträger etwa für Oberbeläge von Booten, Flugzeugen, im Haushalt oder an Gebäuden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung illustrieren.

Die relative Viskosität η_rei der Polyamide wurde nach DIN EN ISO 307 bestimmt. Die Bestimmung der Endgruppen erfolgte auf übliche Weise durch Titration.

Herstellungsbeispiel 1 :

Zur Herstellung eines PA613 wurde ein 200 1-Polykondensationsreaktor mit folgenden

Einsatzstoffen befüllt:

30,320 kg Hexamethylendiamin (69,00 %ig) 44,683 kg Tridecandisäure (Brassylsäure) 6,900 kg vollentsalztes H₂O

6,732 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von hypophosphoriger Säure (entspricht 57 ppm).

Die Einsatzstoffe wurden in einer Stickstoffatmosphäre aufgeschmolzen und unter Rühren im geschlossenen Autoklaven auf ca. 190 ⁰C erhitzt, wobei sich ein Innendruck von ca. 14 bar einstellte. Dieser Innendruck wurde 3 Stunden beibehalten; danach wurde die Schmelze auf ca. 215 ⁰C aufgeheizt und bei dem sich einstellenden Innendruck von ca. 20 bar gerührt. Unter kontinuierlichem Entspannen auf Normaldruck wurde dann weiter auf 250 ⁰C Innentemperatur aufgeheizt. Entsprechend der Viskositätsanforderung wurde unter Beibehaltung von 250 ⁰C ca. 1 Stunde Stickstoff über die Schmelze geleitet, bis das gewünschte Drehmoment angezeigt wurde. Der Austrag der Schmelze erfolgte mittels Zahnradpumpe als Strang, der der Granulierung zugeführt wurde. Das Granulat wurde 16 Stunden unter Wasserstrahlvakuum bei 80 ⁰C getrocknet.

Austrag: 54 kg

Das Produkt wies folgende Kennwerte auf:

Kristallitschmelzpunkt T_m: 194 / 207 ⁰C Schmelzenthalpie: ca. 87 J/g Relative Lösungsviskosität η_rei: 1,88 Endgruppen COOH: 35 mmol/kg Endgruppen NH₂: 78 mmol/kg

Zur Erhöhung des Molekulargewichts des PA613- Polykondensationsproduktes wurden 53 kg Granulat im Taumeltrockner unter Stickstoffdurchfluss drucklos bei einer Ölvorlauftemperatur von ca. 160 ⁰C in ca. 26 Std. nachkondensiert. Austrag Festphasennachkondensation: 53 kg Das Produkt wies folgende Kennwerte auf:

Kristallitschmelzpunkt T_m: 194 / 205 ⁰C Schmelzenthalpie: ca. 87 J/g Relative Lösungsviskosität η_rei: 2,21 Endgruppen COOH: 9 mmol/kg Endgruppen NH₂: 59 mmol/kg

Herstellungsbeispiel 2

Es wurde wie im Herstellungsbeispiel 1 polykondensiert, wobei folgende Einsatzstoffe verwendet wurden:

29,858 kg Hexamethylendiamin (68,61 %ig)

44,683 kg Tridecandisäure (Brassylsäure)

6,900 kg vollentsalztes H₂O

Austrag aus der Polykondensation: 56 kg Das Produkt wies folgende Kennwerte auf:

Kristallitschmelzpunkt T_m: 197 / 207 ⁰C Schmelzenthalpie: ca. 94 J/g Relative Lösungsviskosität η_rei : 1,84

Endgruppen COOH: 106 mmol/kg Endgruppen NH₂: 18 mmol/kg

Verarbeitung

1. Compoundierung

Das aus der Festphasennachkondensationen resultierende Produkt aus Beispiel 1 wurde auf einem Kneter vom Typ Werner + Pfieiderer ZSK30 M9/1(K3) mit einer Zylindertemperatur von 250 ⁰C bei 250 UpM und einem Durchsatz von 8 kg/h unter Zugabe von 0,7 Gew.-% einer üblichen Stabilisatorzusammensetzung compoundiert .

2. Extrusion von Mehrschichtfolien:

Im Anschluss an die Stabilisierung via Compoundierung folgte die Folienextrusion zu Mehrschichtfolien mit jeweiliger Gesamtdicke von 450 μm auf einer Collin - Folienanlage im Kalanderverfahren bei einer Massetemperatur von ca. 250 ⁰C. Folienaufbau:

P A613 (Deckschicht) : 190 μm

Farbschicht auf Basis von PA 12: 150 μm

Admer^® QF551E (funktionalisiertes Polypropylen): 110 μm

Für Vergleichsversuche wurden entsprechende Mehrschichtfolien mit einer 190 μm dicken

Deckschicht aus PAl 2 hergestellt.

3. Extrusion von Monofolien PA613 aus dem Beispiel 3 wurde auf der Collin-Folienanlage bei einer Massetemperatur von 240 ⁰C zu Monofolien von 190 μm und 1000 μm Dicke verarbeitet. Für Vergleichsversuche wurden darüber hinaus auch Monofolien von 190 μm Dicke aus PAl 2 sowie Monofolien von 1000 μm Dicke aus PAlOlO, PAl 012 und PAl 2 hergestellt.

4. Hinterspritzen

Monofolien von 190 μm Dicke wurden für den Waschbürstentest auf einer Spritzgießmaschine des Typs Engel Victory 650/200#159202 mit hochglänzendem Werkzeug mit einer PA12-

Formmasse hinterspritzt. Die Abmessungen der so hergestellten Platten betrugen

15O x 105 x 3 mm.

Prüfungen

1. Transmission

Die Transmission wurde an Monofolien der Dicke 1000 μm gemäß ISO 13468-2 gemessen; siehe Tabelle 1. Man erkennt, dass die Folien aus PA613, verglichen mit den anderen Polyamiden, eine verbesserte Transparenz aufweisen.

2. Glanzwerte nach Schnellbewitterung bzw. nach Wärmelagerung

Die Schnellbewitterung wurde an Mehrschichtfolien in einem Weathering Tester, Modell QUV/se der Firma Q-Panel in zwei Schritten durchgeführt.

Schritt 1 : 55 ⁰C, Belichtung 0,98 W/m² bei 340 nm, 4 h Schritt 2: 45 ⁰C, Betauung ohne Belichtung, 4 h

Nach Feststellung des Anfangsglanzes wurde in definierten Zeitabständen an den eingelagerten Mehrschichtfolien der Glanzverlauf ermittelt; siehe Tabelle 2.

Die Wärmelagerung (24 h bei 120 ⁰C) wurde in einem Umluftofen durchgeführt, wobei vor der Lagerung, nach 1 h und nach 24 h Lagerung Glanzmessungen durchgeführt wurden; siehe Tabelle

3. Die Glanzmessungen wurden gemäß DIN 67530 mit einem Reflektometer X-Write Acugloss bei einem Einstrahlwinkel von 20° durchgeführt.

3. Waschbürstenbeständigkeitstest

Mit dem Waschbürstentest nach Amtec-Kistler wird die Beanspruchung der Oberfläche in automatischen Waschanlagen nach ISO 20566 realitätsnah simuliert. Hierzu wurden die Platten aus den hinterspritzten Monofolien als Prüfkörper in gegenläufiger Bewegung unter einer horizontal rotierenden Bürste (Drehzahl 120 min^"1) hin und her bewegt. Um möglichst praxisnahe Ergebnisse zu erzielen und die Prüfung zu beschleunigen, wurde dem Waschwasser als Schmutzersatz Quarzmehl beigemischt. Anschließend wurden wie oben Glanzmessungen bei einem Einstrahlwinkel von 20° durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 1: Transmission bei 400 nm und 1000 μm Foliendicke

Tabelle 2: Glanzverlauf bei Schnellbewitterung

Tabelle 3: Wärmelagerung bei 120 ⁰C

Tabelle 4: Waschbürstenbeständigkeitstest

Claims

Patentansprüche:

1. Bauteil, das folgende Komponenten enthält:

I. Eine Deckschicht aus einer Formmasse, die mindestens 50 Gew.-% an PA613 enthält, sowie IL ein Substrat aus einer thermoplastischen Formmasse.

2. Bauteil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Formmasse auf Basis von Polyolefmen, Polyamiden, Polyestern, Polyacrylaten, Polycarbonaten, ABS, Polystyrol oder Styrolcopolymeren oder ein härtbares System auf Basis von Epoxidharz oder Polyurethan ist.

3. Bauteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat bei einer Schichtdicke von 1 mm innerhalb des sichtbaren Spektrums von 380 bis 800 nm in der Transmissionskurve ein Maximum von mindestens 30 % aufweist, ermittelt gemäß ASTM D 1003 an spritzgegossenen Platten.

4. Bauteil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Formmasse auf Basis eines weitgehend transparenten Polyamids, eines Polyalkyl(meth)acrylats, eines Polycarbonats, eines Polyestercarbonats, eines Polyesters, eines Polyimids, eines Polyetherimids, eines Polymethacrylimids, eines Polysulfons, eines Styrolpolymeren, eines Polyolefins mit cyclischen Bausteinen, eines Olefin-Maleimid- Copolymeren oder eines Polymeren auf Basis von Vinylcyclohexan ist.

5. Bauteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Mehrkomponentenspritzgießen, Coextrusion, Hinterspritzen einer Folie, Hinterschäumen einer Folie, Extrusionskaschieren, Laminieren, Verpressen oder Verkleben hergestellt ist.

6. Bauteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zwischen der Deckschicht und dem Substrat einen Haftvermittler enthält.

7. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Hinterspritzen oder Hinterschäumen einer Folie hergestellt ist, die neben der Deckschicht eine Farbschicht und/oder eine Polyamidschicht als Trägerschicht und/oder eine substratseitige Stützschicht enthält.

8. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7 für optische Anwendungen.

9. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Streuscheibe, eine Scheinwerferscheibe, die Scheibe einer Heckleuchte, eine Linse, ein Prisma, ein Brillenglas, ein Display, ein Dekorationsbauteil für ein Display, ein Element eines Beleuchtungssystems, ein von hinten beleuchteter Schalter, eine Verscheibung jeglicher Art oder ein Handygehäuse ist.

10. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges, ein Bestandteil des Kraftfahrzeug- Innenraumes, eine Verkleidung, eine Zierleiste, eine Blendleiste, eine Blende oder ein Dekorationselement ist.

11. Bauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sportgerät ist.

12. Dekorfolie, deren Deckschicht aus einer Formmasse besteht, die zumindest 50 Gew.-% PA613 enthält.

13. Dekorfolie gemäß Anspruch 12, die nur aus dieser Schicht besteht.

14. Dekorfolie gemäß Anspruch 12, die aus mehreren Schichten besteht.

15. Dekorfolie gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Farbschicht und/oder eine Trägerschicht und/oder eine Haftvermittlerschicht enthält.

16. Dekorfolie gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht und/oder die Trägerschicht und/oder die Haftvermittlerschicht ein Polyamidelastomer oder einen schlagzähmachenden Kautschuk enthält.

17. Dekorfolie gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dicke von 0,02 bis 1,2 mm aufweist.

18. Dekorfolie gemäß einem der Ansprüche 12 sowie 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftvermittlerschicht eine Dicke von 0,01 bis 0,5 mm aufweist.

19. Dekorfolie gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Extrusion, Coextrusion oder Laminieren hergestellt und anschließend gegebenenfalls umgeformt wird.

20. Verwendung einer Dekorfolie gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19 zur Herstellung eines Bauteils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.