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Dokumentenidentifikation DE4443150A1 13.06.1996
Titel Acetalcopolymere mit verbesserten mechanischen Eigenschaften
Anmelder Hoechst AG, 65929 Frankfurt, DE
Erfinder Hoffmockel, Michael, 65527 Niedernhausen, DE;
Fleischer, Dietrich, Dr., 64287 Darmstadt, DE;
Sextro, Günter, Dr., 65207 Wiesbaden, DE
DE-Anmeldedatum 05.12.1994
DE-Aktenzeichen 4443150
Offenlegungstag 13.06.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.06.1996
IPC-Hauptklasse C08G 2/00
IPC additional class // C08G 2/10,2/24,C08L 59/00  
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Acetalcopolymer mit verbesserten mechanischen Eigenschaften im Schmelzindexbereich MFI 190/2,16 von 1 bis 5 g/10 min, das eine unimodale Molmassenverteilung aufweist und als Comonomer 0,3 bis 0,9 Mol-% eines cyclischen Acetals enthält. Das cyclische Acetal ist vorzugsweise 1,3-Dioxolan.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Acetalcopolymere mit verbesserten mechanischen Eigenschaften in einem Schmelzbereich MFI 190/2,16 von 1 bis 5 g/10 min.

Acetalcopolymere hergestellt aus Trioxan und cyclischen Acetalen als Comonomer sind bereits bekannt. Für bestimmte Anwendungsfälle sind jedoch ihre Zähigkeitseigenschaften nicht ausreichend. Es wurden deshalb vernetzte, unvernetzte oder auch gepfropfte Elastomere in die Acetalcopolymermatrix eingearbeitet (siehe: Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, München, Wien 1992, S. 327 bis 329). Die Zähigkeitseigenschaften werden zwar verbessert, aber die Herstellung und Verarbeitung dieser Polymermassen bringt Probleme mit sich und ist aufwendig.

Eine Möglichkeit, ohne Zumischung von Fremdstoffen auszukommen, wird in der EP-A 591 828 beschrieben. Hier wird der Weg zu besonders kleinen Schmelzindizes unter 0,8 g/10 min beschritten. Die so erhaltenen Produkte stellen bei der Herstellung besondere Reinheitsanforderungen an die Monomeren und erfordern aufgrund ihrer hohen Schmelzeviskosität schonende Verarbeitungsbedingungen. Ein weiterer Nachteil aller oben aufgeführten Produkte ist, daß der Zähigkeitsgewinn mit einer Einbuße der Steifigkeit verbunden ist.

Es bestand die Aufgabe ein Acetalcopolymer mit verbesserten Zähigkeitseigenschaften ohne die oben genannten Nachteile zu finden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäßen Acetalcopolymere im Schmelzindexbereich MFI 190/2,16 von 1 bis 5 g/10 min eine unimodale Molmassenverteilung aufweisen und als Comonomer 0,3 bis 0,9 Mol-%, vorzugsweise 0,4 bis 0,7 Mol-%, eines cyclischen Acetals enthalten.

Als Comonomer wird vorzugsweise 1,3-Dioxolan eingesetzt. Bei einem Schmelzindexbereich MFI 190/2,16 von 1,5 bis 3,5 g/10 min weisen die erfindungsgemäßen Acetalcopolymere vorzugsweise einen Comonomerengehalt von 0,4 bis 0,7 Mol-%, besonders bevorzugt von 0,5 bis 0,6 Mol-%, auf.

Das Kriterium "unimodale Molmassenverteilung" soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeuten, daß die Molmasse der Polymeren, die Bedingung:

1,8 ≤ Mw/Mn ≤ 2,2 erfüllt.

Fig. 1 verdeutlicht diesen Zusammenhang. Mit der Methode der Gelpermeationschromatographie wurden bei einer Temperatur von 150°C in Dimethylacetamid die Molmassen verschiedener Polyacetale gegenüber einem Polystyrolstandard bestimmt. Mit der Bezugsziffer 1 ist die Meßkurve an einem Polyacetal gemäß Beispiel 1 bezeichnet, die zu einem Verhältnis Mw/Mn von 1,9 führt, während mit der Bezugsziffer 3 die Meßkurve an einem Polyacetal des Vergleichsversuchs V2 bezeichnet ist, die zu einem Verhältnis Mw/Mn von 2,9 führt. Das Polyacetal des Vergleichsversuchs V2 enthält herstellungsbedingt einen niedermolekularen Anteil, der in der Meßkurve 2 durch das Maximum 3 sichtbar wird.

Mit den erfindungsgemäßen Acetalcopolymeren werden ohne zusätzliche Arbeitsschritte zur Einarbeitung von Blendkomponenten überraschenderweise verbesserte Zähigkeit verbunden mit höherer Steifigkeit erreicht. Weiterhin erreichen die mechanischen Eigenschaften nahezu die Werte von Homopolymeren unter Beibehaltung der thermischen Stabilität der Copolymere. Gegenüber den bekannten besonders hochmolekularen Copolymeren weisen die erfindungsgemäßen Copolymere eine geringere Schmelzviskosität auf, sind einfacher herzustellen, besser zu verarbeiten und erreichen eine höhere Steifigkeit.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Die erfindungsgemäßen Acetalcopolymere lassen sich beispielsweise herstellen durch Copolymerisation von Dioxolan und Trioxan in homogener Phase nach einem Verfahren, welches in der EP Anmeldung 94 111 763 (= P 43 27 246.0) beschrieben ist. Trioxan mit 0,55 Mol-% Dioxolan wurde bei 155°C in einem Rohrreaktor, welcher mit statischen Mischern ausgerüstet ist, durch Initiierung mit Trifluormethansulfonsäure copolymerisiert. Nach Abschluß der Polymerisation wurde direkt anschließend durch Zusatz von 0,3% Triethylamin der Abbau der instabilen Kettenenden vorgenommen. Am Reaktorausgang wurde das Produkt auf Normaldruck entspannt; die Restmonomeren verdampfen weitgehend. Anschließend wurde das Produkt grob gemahlen, mit Methanol ausgekocht, mit den üblichen Stabilisatoren versetzt und granuliert.

Die mechanischen Eigenschaften daraus hergestellter Prüfkörper wurden gemessen. Die Ergebnisse sind im Vergleich zu handelsüblichen Homopolymeren (V1) und Copolymeren (V2) sowie einem nach gleichem Verfahren, aber mit gängigem Comonomergehalt von 1,6 Mol-%, hergestellten Polymer (V3), in der nach folgenden Tabelle zusammengestellt: Tabelle


Anspruch[de]
  1. 1. Schmelzindexbereich MFI 190/2,16 von 1 bis 5 g/10 min, dadurch gekennzeichnet, daß es eine unimodale Molmassenverteilung aufweist und als Comonomer 0,3 bis 0,9 Mol-% eines cyclischen Acetals enthält.
  2. 2. Acetalcopolymer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schmelzindexbereich MFI 190/2,16 von 1,5 bis 3,5 g/10 min und einen Comonomergehalt von 0,4 bis 0,7 Mol-% aufweist.
  3. 3. Acetalcopolymer gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Comonomergehalt vorzugsweise 0,5 bis 0,6 Mol-% beträgt.
  4. 4. Acetalcopolymer gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Comonomer 1,3-Dioxolan enthält.






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