PatentDe  


Dokumentenidentifikation EP1570983 29.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001570983
Titel Werkstoffverbunde aus einem Formteil aus transparenten oder transluzenten, einfärbbaren Kunststoffformmassen
Anmelder Ems-Chemie AG, Domat/Ems, CH
Erfinder Buehler, Friedrich Severin Dr.rer.nat., 7430 Thusis, CH
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 502004005258
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 03.02.2004
EP-Aktenzeichen 040023533
EP-Offenlegungsdatum 07.09.2005
EP date of grant 17.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse B32B 7/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B32B 7/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegeben Gegenstand. Die Erfindung betrifft daher insbesondere Werkstoffverbunde aus einem Formteil aus mindestens einer transparenten oder transluzenten, einfärbbaren Kunststoffformmasse, das mit wenigstens einer transparenten oder transluzenten Oberflächenschicht und/oder mit Dekorfolien, Funktionsfolien oder Lacken oder Kautschuken oder anderen Kunststoffen verbunden ist. Die verwendeten Kunststoffformmassen weisen Qualitäten auf, die bislang nur mit PMMA-, Polycarbonat (PC) oder härtbaren Gussmaterialien erreicht werden konnten. Die für die erfindungsgemäßen Werkstoffe verwendeten Kunststoffformmassen sind insbesondere Polyamidformmassen. Sie enthalten Gleitmittel, die die Haftung zu anderen Komponenten nicht stören. Die erfindungsgemäßen Werkstoffverbunde können für optische Bauteile wie ophthalmische Linsen oder Sonnenlinsen für Brillen, Lupen, Linsensysteme, Mikroskope, Kameras, Displays für Handys, Kameralinsen, Messinstrumente, Uhrengläser oder Uhrengehäuse, Gehäuse für tragbare Telefone mit oder ohne integrierten Displays oder Apparate jeder Art und für CD's, DVD's, Linsen für LED's, Lichtwellenleiter, Lichtkoppler, -Verstärker, Verteiler und Scheiben für Lampen und Lasergeräte, Verbundfolien, Verbundbehälter, und transparente Verbunde aller Art eingesetzt werden.

Kunststoffe haben aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften, wie geringes Gewicht, gute chemische Beständigkeit, hohe mechanische Stabilität, eine zunehmende Bedeutung als Werkstoff, insbesondere auch in Werkstoffverbunden. Die hervorragende Verarbeitbarkeit thermoplastischer Kunststoffe durch Spritzguss, Gießen, Blasformen, Extrusion etc. ermöglicht zudem die Herstellung von Kunststoffgegenständen und -formteilen mit beliebiger Geometrie, wobei auch komplizierte Werkstücke beziehungsweise Werkstoffverbunde einfach und mit hoher Präzision herstellbar sind.

Für transparente oder transluzente thermoplastische Kunststoffe eröffnet sich eine Reihe von Anwendungsbereichen, beispielsweise Kfz-Seitenscheiben, Kfz-Scheinwerfer-Streuscheiben, Kfz-Sonnendächer, Flugzeug- und Caravanscheiben, Gebäudeverglasungen, Terrassen- und Gewächshausüberdachungen, Lichtwerbungsabdeckungen, Sicherheitsverglasungen, Gebrauchsgegenstände mit besonderer dekorativer Wirkung, Linsen für Korrektur- und Sonnenbrillen, Visiere, transparente Bauteile für optische Geräte und Projektionssysteme, Kontrastscheiben für Monitore und Fernsehbildschirme, optische Fasern oder Solarzellen. Die Substitution von Glas und anderen Werkstoffen scheitert jedoch in vielen Fällen an den intrinsischen Nachteilen von Kunststoffen.

Transparente Kunststoffformmassen, insbesondere transparente Polyamidformmassen, erreichen aber inzwischen zunehmend Anwendungen, die bisher hochreinen Glas, PMMA-, PC- oder härtbaren Gussmaterialien vorbehalten waren. Die Formmassen dürfen keinerlei mit dem Auge sichtbare Partikel oder Kontaminationen enthalten und in allen Verarbeitungsschritten auch keine erzeugen, so dass die daraus hergestellten Formteile einwandfreie Reinheit, Einfärbbarkeit in Masse oder im Tauchbad besitzen. Im Bereich von beispielsweise optischen Linsen, die mit Hartlacken kratzfest ausgerüstet werden müssen, bestehen im Bereich der Haftung besondere Anforderungen. In zahlreichen Anwendungen müssen die Formteilgrundkörper durch inmold labeling, inmold decoration, Folienhinterspritzen, Verbundspritzgiessen, Kaschieren, Bedampfen, Bedrucken, Kleben, Färben oder Lackieren, Verschweissen zu Verbundwerkstoffen veredelt werden und dauerhaft mit anderen Komponenten verbunden werden. Hier verhalten sich insbesondere siliconhaltige oder flüssige Additive besonders nachteilig.

Werkstoffverbunde enthalten beispielsweise Komponenten aus transparenten Kunststoffen, die mit Dekorfolien, Funktionsfolien wie beispielsweise Polarisationsfolien, Hartlackfolien, Filterfolien, oder Lacken, oder Kautschuken, oder anderen Kunststoffen verbunden oder verklebt werden.

Bevorzugte Anwendungen sind optische Bauteile wie ophthalmische Linsen oder Sonnenlinsen für Brillen, Lupen, Linsensysteme, Mikroskope, Kameras, Displays für tragbare Telefone, Kameralinsen, Messinstrumente, Uhrengläser beziehungsweise Uhrengehäuse, Gehäuse für tragbare Telefone mit oder ohne integrierten Displays oder Apparate jeder Art. Auch CD's, DVD's, Linsen für LED's, Lichtwellenleiter, Lichtkoppler, -Verstärker, Verteiler und Scheiben für Lampen und Lasergeräte, Verbundfolien, Verbundbehälter, und transparente Verbunde aller Art fordern diese Qualität und werden in den meisten Fällen mit Komponenten veredelt, die sehr gut haften müssen.

Neben der einwandfreien Qualität des Formteils werden hohe Anforderungen an Doppelbrechung, Spannungsfreiheit, Lackhaftung, Verbundhaftung, Chemikalienresistenz, Zähigkeit, Wechselbiegefestigkeit, Berstfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit gestellt.

Diese Eigenschaften werden beispielsweise benötigt bei Filtertassen im Trinkwasser-Drucksystem, bei Wasserzählern, in Flaschen, Hohlkörpern, Druckgefässen, Durchflussmessern, Brillen, Maschinenteilen, Füllstandsanzeigen, Apparatefenstern und schusssicheren oder drucksicheren Verglasungen.

Ideale Materialien, die die grösste Zahl dieser Eigenschaften in einem Produkt enthalten, sind transparente Polyamide.

Formteile, hergestellt aus transparenten Polyamiden, konnten in den letzten Jahren bezüglich Farbe und Transparenz auf die Qualität von Formteilen hergestellt aus PMMA oder PC Formmassen gebracht werden. Hochreine PMMA- oder PC-Formteile, die für Linsen, optische Datenträger oder Lichtwellenleiter eingesetzt werden, konnten bislang mit transparenten Polyamiden nur mit höheren Ausschussraten hergestellt werden, da die Reinheit und Einschlussfreiheit stark vom Verarbeitungsverfahren abhängt. Die Wahl der Additive war wesentlich durch die später herzustellenden Verbunde eingeschränkt.

Die Reinheit von transparenten Formteilen wird zusätzlich negativ beeinflusst, wenn beispielsweise Linsen hergestellt werden sollen, die Additive für den UV-Schutz und Farbpigmente oder andere Additive und Zuschlagstoffe enthalten.

Ablagerungen auf Schnecken und Zylinderwänden der Spritzgussmaschine oder in Formen mit ungenügenden Entlüftungen wirken sich negativ auf die Reinheit und Qualität der Formteile aus und verlangen erhöhten Reinigungsaufwand.

Es war daher ein schon lange bestehendes Bedürfnis, transparente Kunststoffformmassen zu entwickeln, die es erlauben, Formteile mit einwandfreier Reinheit und Qualität herzustellen, wobei die Werkzeugkontur exakt abgebildet wird, unter Beibehaltung der genannten vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere der ausgezeichneten Haftung zu den Veredelungskomponenten oder Oberflächenschichten zur Herstellung von stabilen Werkstoffverbunden. Gleichzeitig sollen die rheologischen Eigenschaften der Schmelze während der Formgebung so verbessert werden, dass hohe Fliesslängen bei geringen Einspritzdrücken möglich werden.

Wesentliche Voraussetzungen für die obigen Anforderungen sind das Vermeiden von Belägen auf Schnecken, Zylindern, Düsen und in den Formwerkzeugen, um Reinigungsintervalle während der Produktion wirtschaftlich zu verlängern und Ausschussraten niedrig zu halten.

Die Verarbeitungsprozesse erfordern ausgezeichnete konstante Fliessfähigkeit, sehr geringe Dosierzeitschwankungen und ausgezeichnetes Aufschmelzverhalten im Zylinder der Schmelzeinrichtung.

Die Verbesserung der Fliessfähigkeiten erfolgt im allgemeinen durch das Einstellen niedrigerer Viskostitäten im Polymer. Nachteil ist der Verlust an mechanischen Eigenschaften wie Zähigkeit, Berstfestigkeit oder Wechselbiegefestigkeit. Gleichzeitig wird auch die Chemikalienresistenz wie Spannungsriss Beständigkeit in beispielsweise Alkoholen oder Aceton reduziert, wie beispielsweise bei PC-Formmassen zur Herstellung von CD's.

Ähnliche Effekte werden erzielt, wenn der Glaspunkt des amorphen Polymers auf tiefere Temperaturen wie beispielsweise in PMMA mit 90-100 °C eingestellt wird. Hier entsteht der Nachteil der geringen Wärmeformbeständigkeit, die beispielsweise das Härten von Schutzlacken (Hardcoat für Linsen), welches üblicherweise bei 100 bis 130 °C stattfindet, nicht erlaubt.

Eine weitere Variante besteht in der Verwendung von Gleitmitteln wie beispielsweise Fettsäuren oder Metallseifen wie Stearinsäure oder Palmitinsäure, Ölsäure, Montansäuren oder deren Kalzium-, Magnesium- oder Zinksalze DE 100 46 772 A1, die beispielsweise das Verarbeitungsverhalten und die Kerbschlagzähigkeit von ABS verbessern. Auf den negativen Einfluss von Silikonölen wird in EP-A-0006521 hingewiesen. Diese Gleitmittel können das Verarbeitungsverhalten, die Verteilung von Additiven und die Fliessfähigkeit von transparenten Polyamiden zwar wesentlich verbessern, vermeiden aber nicht wirksam genug die Belagsbildung auf den Schnecken oder in der Spritzgussform und beeinflussen insbesondere die Lackhaftung oder die Haftung bei Verbundspritzgussteilen negativ.

DE 199 26 622 A1 beschreibt die Verwendung von Paraffinöl in Kombination mit anderen Gleitmitteln in ABS/Kautschuk-Werkstoffen mit Vorteilen in Bezug auf Fliessverhalten und Kerbschlagzähigkeit. Bezüglich reduzierter Belagsbildung und verbesserter Reinheit transparenter Formteile werden keine Angaben gemacht.

Paraffinöl wird häufig zur Zubereitung von rotem Phosphor zur Herstellung von beispielsweise flammgeschützten Polyamidformmassen verwendet (WO 98/27153, EP-A-1024167) oder als Weichmacher in Elastomerformmassen (DE-A-196 45 727). Diese Produkte weisen allerdings keinerlei Transparenz auf.

In JP-A-50109247 werden Polycarbonat/AES (Acrylnitril/EP-Kautschuk/Styrol)-Blends beschrieben, die zur Verbesserung der Tieftemperatur Zähigkeit 0,1 bis 10 Gew.-% Paraffinöl enthalten. Angaben zum Einfluss auf die Reinheit eines transparenten Formteils und auf die Belagsbildung sind nicht vorhanden.

EP 1 092 747 B1 beschreibt eine Werkstoffe trennende und schmierende Additivzusammensetzungen, deren Verwendung und eine Zusammensetzung welche organisches Polymer enthält, auf der Basis von gesättigten Kohlenwasserstoffen aus der Gruppe der Hexamethyltetracosane und dessen Isomere in Kombination mit wenigstens einem Polysiloxanpolymer mit einem Molekulargewicht grösser 500.000 g/mol. Mit dieser Additivzusammensetzung aus Hexamethyltetracosan und Polysiloxanpolymer können Copolyester wie PET, PBT, PEN und ihre Copolymere, Polyester, Polycarbonate, Polyurethane, Polyacetale, Polyamide, Copolyamide, Polyphenylenoxide, Polyimide, Polyamidimide, Polysulfone, Polyketone, Polyamidzusammensetzungen hoher Festigkeit, transparentes ABS, Styrolharze, Methacrylate und Polyetherimide zu Formteilen verarbeitet werden ohne das Ablagerungen auf der Schnecke oder in der Form entstehen. In den Beispielen der EP 1 092 747 B1 wird als Additivzusammensetzung 0,1 Gew.-% Hexamethylentetracosan zusammen mit 0,1 Gew.-% Polysiloxanpolymer bei der Extrusion von HDPE verwendet. In den anderen Beispielen werden PMMA-Copolymere, PET sowie Styrolcopolymere zusammen mit dem beschriebenen Additiv verarbeitet.

Ob diese Vorteile gemäß EP 1 092 747 B1 ausreichen, um sehr anspruchsvolle, transparente Formteile aus definierten transparenten Polyamidformmassen herzustellen, die für die Anwendungen im Bereich der Linsen, CD's, DVD's, Displays von tragbaren Telefonen, Kameralinsen oder Lichtwellenleiter geeignet sind, ist nicht näher in der EP 1 092 747 B1 beschrieben beziehungsweise kann nicht aus den dort gearbeiteten Beispielen entnommen werden. Ferner kann aus der EP 1 092 747 B1 keinerlei Anregung entnommen werden beziehungsweise es ist keine Einschätzung möglich, ob nicht doch optisch störende Partikelgrössen über 35 µm im Formteil verbleiben. Weiterhin sind keine Angaben zu den Reinigungszyklen, beispielsweise einer Linsenfertigung angegeben. Für die wichtige Haftung zu anderen Stoffen in veredelten Formteilen oder Folien erwartet der Fachmann aus der EP 1 092 747 B1 für die mobilen, schmierenden, ablösenden und verflüssigenden Additive eher Nachteile.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung Werkstoffverbunde aus einem Formteil aus transparenten oder transluzenten Kunststoffformmassen, mit transparenten Oberflächenschichten etc. bereitzustellen, welche eine einwandfreie Reinheit und Qualität aufweisen, die bislang nur mit hochreinem PMMA oder Polycarbonatmaterialien möglich war und wobei die Werkzeugkontur exakt abgebildet wird, unter Beibehaltung der genannten vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere der ausgezeichneten Haftung zu den Veredelungskomponenten oder Oberflächenschichten zur Herstellung von stabilen Werkzeugverbunden. Gleichzeitig sollen die reologischen Eigenschaften der Schmelze während der Formgebung so verbessert werden, dass hohe Fließlängen bei geringen Einspritzdrücken möglich werden.

Die obige Aufgabe wird durch die Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 1 beziehungsweise durch die Werkstoffverbunde gemäß den Unteransprüchen 2 bis 13 gelöst. In den Ansprüchen 14, 17, 21 und 25 sind bevorzugte Polyamid-Materialien für die Verwendung in den Kunststoffformmassen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formteile beziehungsweise Werkstoffverbunde angegeben.

In den weiteren Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.

Die obige Aufgabe wird überraschenderweise durch die Verwendung von Gleitmitteln aus der Gruppe aus Sorbitanestern, Sebazinsäurestern, Dodekandisäureestern, Behensäurestern, Glycerin, Glykol, Diethylenglykol, Stearoylamid, Stearylstearat, Ethylenbissteroylamid, n-Octyl-Pyrrolidon und besonders bevorzugt durch Gleitmittel aus der Gruppe der unpolaren Paraffinöle gelöst, die die Haftung beispielsweise zu Hartlacken auf optischen Linsen nicht negativ beeinflussen.

Ein besonders geeignetes, glasklares, farbloses Paraffinöl (HTNP) enthält nach GC-Analyse die Hauptkomponenten 2,6,10,15,19,23-Hexamethyltetracosan mit verschiedenen niedermolekularen Paraffinen. Der Si-Gehalt liegt unter 100 ppm. Diese Paraffinölzusammensetzung ist eine glasklare Flüssigkeit mit Schmelzpunkt bei -40 °C, der Dichte 0,810 bis 0,830 g/ml und vollständiger Unlöslichkeit in Wasser. Entsprechende Produkte sind am Markt erhältlich, die im Bereich -40 °C bis 240 °C (10 mm Hg) flüssig sind.

Diese Gleitmittel entfalten erfindungsgemäß eine positive Wirkung während der Extrusions- oder Spritzgiessverarbeitung, wenn sie mit oder ohne Pigmente auf das Granulat aufgerollt, als reines Additiv oder in der Form eines Masterbatches mit dem Basispolymer compoundiert und oder schmelzefiltriert oder bereits bei der Polymerisation oder Polykondensation dem Basispolymer zugesetzt werden.

Die Kunststoffformmassen zur Herstellung des Formkörpers und/oder der transparenten Oberflächenschicht und/oder der anderen Kunststoffe des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes können ausgewählt sein aus der Gruppe der Kunststoffe aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Diethylen-Glykol-Diallyl-Carbonat (CR 39), Polystryrol, Polyethylenerephthalat, Polybutylenterephthalat, PEN, und deren Copolymere, Polyamid, Copolyamid, Polyethersulfon, Poly(aryl)etherketon, Polyimid, Polyurethan, Polyacetal, Polyamidimid, Polyetherketon, Polyetherimide, Polyphenylenoxid, Polyoxymethylen, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Polymer.

Die Formteile des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes sind nach dem Spritzgießverfahren oder Spritzprägeverfahren, Spritzblasverfahren, Spritz-Streck-Blasverfahren oder Extrusionsverfahren oder einem Spritzguss-Sonderverfahren herstellbar.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffverbunde sind insbesondere durch inmold labeling, inmold decoration, Folienhinterspritzen, Verbundspritzgiessen, Kaschieren, Bedampfen, Bedrucken, Kleben, Färben oder Lackieren, Verschweissen veredelt und dauerhaft mit anderen Komponenten verbunden.

Sie können lackiert werden und besonders bevorzugt ist, dass sie lackiert werden und besonders bevorzugt dass, Hardcoats oder einfärbbare Hardcoats, die mit oder ohne Primerschicht, aus Lösung auf das Formteil, hergestellt durch thermoplastische Formgebungsverfahren oder durch Formgebungsverfahren für reaktive Gussmassen, wie für Polyurethan-Gussmassen, aufgezogen und ausgehärtet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden Bedampfungsmethoden (Sputtering) zum Aufbringen von Schichten auf diese Formteile beziehungsweise. Verbunde angewendet, wobei eine Silizium-Hartschicht oder eine Tönung durch Verdampfen von Metallen mit oder ohne Vorbereitung durch Plasmabehandlung erzeugt wird, angewendet wird.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffverbunde werden für optische Bauteile wie ophthalmische Linsen oder Sonnenlinsen für Brillen, Lupen, Linsensysteme, Mikroskope, Kameras, Displays für Handys, Kameralinsen, Messinstrumente, Uhrengläser oder Uhrengehäuse, Gehäuse für tragbare Telefone mit oder ohne integrierten Displays oder Apparate jeder Art und für CD's, DVD's, Linsen für LED's, Lichtwellenleiter, Lichtkoppler, -Verstärker, Verteiler und Scheiben für Lampen und Lasergeräte, Verbundfolien, Verbundbehälter, und transparente Verbunde aller Art eingesetzt.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formteile verwendeten Kunststoffformmassen sind in einer bevorzugten Ausführungsform Polyamidformmassen. Die Polyamidformmassen enthalten transparente oder transluzente Polyamide gemäß der weiter unten stehenden Formel (0).

Die Polyamidzusammensetzungen für die Polyamidformmassen können aus einem oder mehreren Komponenten der Polyamide mit der Formel (0) und einem oder mehreren Komponenten aus teilkristallinen Polyamide, Copolyamiden oder Block-Copolyamiden zusammengesetzt sein. Dabei können die Komponenten aus teilkristallinen Polyamiden, Copolyamiden oder Block-Copolyamiden teilweise oder ganz ersetzt sein durch Fremdpolymere oder andere Polymere enthalten, aus der Gruppe aus Schlagzähmodifikatoren wie gepfropfte Kern-Mantel-Polymere, Schlagzähmodifikatoren wie SBR, SBS, EPS, EPR, SEBS, EMP, EPDM, Maleinsäureanhydrid gepfropfte Polyethylene, Propylen, Terpolymere aus Ethylen-Glycidyl-Methacrylat, oder der Gruppe aus thermotropen- oder thermochromen Additiven, die temperaturabhängig oder unabhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes den Farbton ändern. Die Zusammensetzung können auch weitere Verarbeitungshilfsstoffe oder Verstärkungstoffe wie Glasfasern oder Kugeln oder eine Antibeschlagausrüstung enthalten.

Besonders bevorzugt sind in den erfindungsgemäßen Formmassen isorefraktive gepfropfte Kern-Mantel-Polymere und isorefraktive Verstärkungsstoffe.

Geeignete transparente Polyamide bestehen aus Lactamen, Aminocarbonsäruen und oder Dicarbonsäuren mit entsprechenden Mengen an Diaminen, wobei die Gerüste der einzelnen Monomere aus der Gruppe der Aliphaten, Cycloaliphaten oder Aromaten stammen, die weitere Substituenten oder Verzweigungen aufweisen können.

Ferner können transparente Polyamide aus teilkristallinen Polyamiden und/oder teilkristallinen Copolyamide mit amorphen Polyamiden und/oder amorphen Copolyamiden durch Compoundierung in Extrudern bei Temperaturen zwischen 200 und 350°C in Ein- oder Mehrwellenextrudern als Polymerblends oder Legierungen hergestellt werden.

Die Herstellung der transparenten Polyamide aus geeigneten Monomerkombinationen erfolgt beispielsweise über die bekannten Polykondensationsprozesse in Druckautoklaven bis 40 bar. Modifizierte Verfahren bis maximal 6 bar finden beim Einsatz von aktivierten Diaminen mit aromatischen Kernen Anwendung. Wahlweise kann der Aufbauschritt durch Anlegen von Vakuum zur Entfernung von Reaktionswasser geführt werden. Die Herstellung kann auch in zwei Stufen erfolgen, wobei zunächst Vorkondensate hergestellt werden, die in einen Schmelzenachkondensationsprozess beispielsweise in Extrudern auf die gewünschte Endviskosität gebracht werden.

Die so erhaltenen Polymerschmelzen werden durch bekannte Stranggranulatoren oder Vorrichtungen für Heissabschlag zu Pellets verarbeitet. Vorzugsweise wird die Polymerschmelze durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Schmelzefiltrationen mit Sieben von 5 bis 100 um Maschenweite oder Sandfiltern oder Filterkerzen aus keramischen oder metallischen Sintermaterialien vor der Pelletierung gereinigt. Diese Pellets werden in Trocknern bei Temperaturen von 60 bis 180°C mit trockenen Gasen wie Luft oder Stickstoff oder im Vakuum bei 1 bis 1000 mbar auf die gewünschte Feuchte zwischen 0,01 und 0,1 % Wassergehalt eingestellt.

Zusammensetzungen für transparente Polyamide ergeben sich gemäß Formel (0): -(NH-R1-CO)x -(NH-R2-NH)y - (CO-R3-CO)y - x, y: 0-100 Mol%

R1, R2, R3: (CH2)2-18 linear oder verzweigt; Cycloaliphaten; Dialkyl-Cycloaliphaten; alkylierte-Cycloaliphaten; o/m/p-Aromaten; o/m/p-Dialkyl-Aromaten oder Mischungen daraus. Die Aromaten oder Cycloaliphaten können ein- oder mehrkernig, direkt oder über lineare oder verzweigte Alkylgruppen verbunden sein.

Zusammensetzungen für transparente Polyamidblends ergeben sich aus ein oder mehreren Komponenten der Formel (0) und ein oder mehreren Komponenten aus teilkristallinen Polyamiden, Copolyamiden oder Blockcopolyamiden oder anderen teilkristallinen Kunststoffen wie Kern-Mantel-Polymeren.

Bevorzugte Zusammensetzungen für transparente Polyamide, ohne Aromaten, sind Formmassen, bestehend aus 100 Mol% einer Diaminmischung mit 0-100 Mol% PACM [Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan] und 0-100 Mol% MACM [Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan], wobei 0-10 Mol% durch andere Diamine wie beispielsweise aliphatische mit 6 bis 12 C-Atomen, cycloaliphatische, alkyl-substituierte cycloaliphatische, verzweigte aliphatische Diamine oder Multiamine mit 3 bis 12 Aminogruppen oder deren Mischungen, ersetzt sein können und aus 100 Mol% langkettigen aliphatischen Dicarbonsäuren oder Mischungen dieser Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen, wobei Cyclohexyldicarbonsäure oder deren Mischungen, ersetzt sein können (vgl. Anspruch 17).

Die 0-10 Mol% der anderen Diamine und 0-10 Mol% der anderen Dicarbonsäuren können wahlweise als 0-20 Mol% Aminosäuren oder Lactamen zugegeben werden.

Bevorzugt sind transparente Formassen, hergestellt aus 100 Mol% einer Diaminmischung mit 30-70 Mol% Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan mit weniger als 50 Gew.% trans,trans Isomeren und 70-30 Mol% Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan und aus 100 Mol% Dodecandisäure (DDS) oder Sebazinsäure (SS) oder Azelainsäure (AS) oder deren Mischungen.

Besonders bevorzugt sind transparente Formassen, hergestellt aus 100 Mol% einer Diaminmischung mit 40-70 Mol% Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan mit weniger als 50 Gew.% trans,trans Isomeren und 60-30 Mol% Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan und aus 100 Mol% Dodecandisäure.

Besonders bevorzugt sind transparente Formassen, hergestellt aus 100 Mol% einer Diaminmischung mit 50-70 Mol% Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan mit weniger als 50 Gew.% trans,trans Isomeren und 50-30 Mol% Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan und aus 100 Mol% Dodecandisäure.

Besonders bevorzugt sind transparente Formassen, hergestellt aus 100 Mol% einer Diaminmischung mit 50-70 Mol% Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan mit weniger als 50 Gew.% trans,trans Isomeren des Typs Dicykan mit Handelsnamen 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan (CAS-Nr. 1761-71-3 der Fa. BASF) und 50-30 Mol% Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan des Typs Laromin C260 mit Handelsnamen 3,3'-Dimethyl-4,4'diaminodicyclohexylmethan (CAS-Nr. 6864-37-5 der Fa. BASF) und aus 100 Mol% Dodecandisäure.

Zur Einstellung der gewünschten relativen Viskosität, gemessen in 0,5% iger m-Kresollösung von 1,65 - 2,00, bevorzugt 1,70 bis 1,95, können entweder das Diamin oder die Dicarbonsäuren in entsprechendem Überschuss eingesetzt werden. Bevorzugt wird die Regelung mit Monoamin oder Monocarbonsäuren von 0,01 bis 2,0 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 0,5 Gew.-%.

Geeignete Regler sind Benzoesäure, Essigsäure, Propionsäure, Stearylamin oder Mischungen. Besonders bevorzugt sind Regler mit Amin- oder Carbonsäuregruppen die Stabilisatorgruppen des Typs HALS oder des Typs tertiär-Buthyl-Phenol enthalten wie beispielsweise Triacetondiamin oder das Isophthalsäure-di-Triacetondiamin-derivate.

Geeignete Katalysatoren zur Beschleunigung der Polykondensationsreaktion sind phosphorhaltige Säuren wie beispielsweise H3PO2, H3PO3, H3PO4, deren Salze oder organischen Derivate, die gleichzeitig zu Reduktion der Verfärbung während der Verarbeitung führen, im Bereich 0,01-0,5 Gew.%, bevorzugt 0,03 bis 0,1 Gew.%.

Geeignete Entschäumer zur Vermeidung der Schaumbildung während der Entgasung sind wässrige Emulsionen, die Silicone oder Siliconderivate enthalten, im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gew.%, bevorzugt 0,01 bis 0,10 bei 10%iger Emulsion.

Geeignete Hitze- oder UV-Stabilisatoren können bereits vor der Polykondensation dem Ansatz in Mengen von 0.01 bis 0.5 Gew.% zugegeben werden. Bevorzugt werden hochschmelzende Typen eingesetzt, besonders bevorzugt ist Irganox 1098 oder Nylostab-SEED, Tinuvin 770, Tinuvin 320, Tinuvin 326, Tinuvin 327.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmasse erfolgt in bekannten Druckautoklaven. Zunächst wird eine Druckphase bei 260-310 °C gefahren. Danach folgt die Entspannung bei 260-310 °C. Die Entgasung wird bei 260-310 °C durchgeführt. Anschliessend wird die Formmasse in Strangform ausgetragen, im Wasserbad mit 5-80 °C gekühlt und granuliert. Das Granulat wird 12 Stunden bei 80 °C auf einen Wassergehalt unter 0,06 % getrocknet.

Während der Trocknung mit gleichzeitiger Umwälzung des Granulates können Additive wie Gleitmittel, Farbstoffe, Stabilisatoren oder andere auf das Granulat aufgetragen oder aufgesintert werden.

Bevorzugte transparente oder transluzente, einfärbbare Polyamidformmassen mit Aromaten enthalten aromatische Dicarbonsäuren wie beispielsweise Isophthalsäure, Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure jeweils alleine oder als Mischung, wobei die Isophthalsäure den grössten Anteil bildet. Selbstverständlich können auch die entsprechenden Ester oder andere substituierte Derivate eingesetzt werden. Durch gezielte Auswahl verschiedener symmetrischer oder asymmetrischer Isomerer der Naphthalindicarbonsäure kann das Kristallisationsverhalten beeinflusst werden. Ein Teil der aromatischen Dicarbonsäuren kann durch aliphatische ersetzt sein.

Geeignete Diamine enthalten vorzugsweise aromatische Kerne wie beispielsweise meta-Xylylendiamin oder para-Xylylendiamin oder stammen aus der Gruppe der aromatischen Diamine oder der substituierten aromatischen Diamine und können alleine oder als Mischung eingesetzt werden. Der kleinere Teil der aromatischen Diamine kann durch aliphatische oder cycloaliphatische Diamine ersetzt sein.

Die bevorzugte erfindungsgemäße transparente oder transluzente, eingefärbte Polyamidformmasse mit einem Brechungsindex grösser 1,59, bevorzugt grösser 1,6, enthält einen überwiegenden Massenanteil aus Diaminen und Dicarbonsäuren mit aromatischen Kernen der Formel (A) : -{IPS-NH-R1-NH}n1-{TPS-NH-R2-NH}n2-{CO-R3-NH}n3- worin:

n1 = 40 bis 100 Gew.%-Anteile,

n2 = 60 bis 0 Gew.%-Anteile,

n3 = 0 bis 30 Gew.%-Anteile bedeuten und wobei sich die Gew.%-Anteile n1, n2 und n3 auf 100 Gew.% ergänzen,

wobei die Diamine mit den Kernen R1, R2 gleich oder verschieden sein können und Diamin, aus para-Xylylen oder meta-Xylylen Einheiten bestehen und aus linear aliphatischen oder verzweigten (CH2)2 bis (CH2)12 Ketten oder aus Ketten mit cycloaliphatischen Kernen bestehen können, die einzeln oder als Mischungen eingesetzt werden (vgl. Anspruch 21).

100 Mol% der Dicarbonsäuren mit mindestens 40 Mol% Isophthalsäure (IPS) und als Rest Therephthalsäure (TPS), die vollständig oder teilweise durch Naphthalindicarbonsäuren ersetzt sein kann.

Bis zu 30 Gew.% der Formmasse können durch Aminosäuren oder Lactame mit Kern R3, bestehend aus (CH2)5 bis (CH2)11 Kernen, ersetzt sein.

Bevorzugt ist eine Zusammensetzung gemäß Formel (B): MXDI/MXDT/6I/6T mit Meta-xylylen-diamin (MXD) von 20 und 100 Mol% ,

Hexamethylendiamin (6) von 80 bis 0 Mol%,

Isophthalsäure (I) von 50 bis 100 Mol%, und

Terephthalsäure (T) von 50 bis 0 Mol% vorhanden ist, bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren. Wobei meta-Xylylendiamin ganz oder teilweise durch para-Xylylendiamin ersetzt sein kann und Terephthalsäure ganz oder teilweise durch Naphthalindicarbonsäure ersetzt wird, wobei symmetrische oder asymmetrische Isomere oder Mischungen daraus eingesetzt werden können (vgl. Anspruch 22). Bevorzugt sind die asymmetrischen Isomere.

Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung gemäß Formel (B): MXDI/MXDT/6I/6T mit Meta-xylylen-diamin (MXD) von 20 und 80 Mol% ,

Hexamethylendiamin (6) von 80 bis 20 Mol%,

Isophthalsäure (I) von 60 bis 80 Mol%, und

Terephthalsäure (T) von 40 bis 20 Mol% , bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren.

Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung gemäß Formel (C): 6I/6T/6NDC mit Naphthalindicarbonsäure (NDC) von 20 und 80 Mol% , mit symmetrischer oder asymmetrischer Substituentenstellung oder Mischungen daraus,

Isophthalsäure (I) von 80 bis 20 Mol%, und

Terephthalsäure (T) von 40 bis 0 Mol%,

Hexamethylendiamin (6) von 100 Mol%, das ganz oder teilweise durch Ethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin, oder lineare Diamine mit 8 bis 12 CH2-Gruppen, oder Cycloaliphatische Diamine wie Norbornandiamin, 4,4'-diaminodicyclohexylmethan, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan oder Mischungen daraus ersetzt sein kann, bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren.

Geeignete Diamine mit aromatischen Kernen sind beispielsweise meta-Xylylen-diamin, para-Xylylendiamin.

Geeignete aliphatische Diamine oder aliphatische Dicarbonsäuren sind solche mit 2 bis 12 CH2-Einheiten, die unverzweigt oder verzweigt vorliegen können.

Geeignete cycloaliphatische Diamine oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren enthalten Gerüste wie Norbornyl-, Cyclohexyl-, Dicyclohexylmethan, Dicyclohexylpropan, Di(methylcyclohexyl)methan, Di(methyl-cyclohexyl)propan.

Geeignete Dicarbonsäuren mit aromatischen Kernen sind Isophthalsäure (IPS), Therephthalsäure (TPS), Naphthalindicarbonsäure mit verschiedenen symmetrischen und asymmetrischen Isomeren, deren Mischungen, eingesetzt als Säuren oder deren Ester und Mischungen daraus.

Zur Beschleunigung der Reaktion während der Polykondensation können zum wässrigen Ansatz entsprechende phoshorhaltige Katalysatoren wie beispielsweise H3PO2, H3PO3, H3PO4 in Mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.% zugegeben werden.

Zur Stabilisierung der Farbe gegenüber der Polymerisation und der späteren Verabeitung können phosphorhaltige Stabilisatoren des Typs R3PO2, R3PO3, R3PO4 in Form der Säuren mit R=H oder organischen linearen oder cylischen Resten in Mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.% oder solche, die sterisch gehinderte Phenole enthalten in Mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.% eingesetzt werden.

Zur Regelung der Kettenlänge werden entweder monofunktionelle Amine oder monofunktionelle Säuren einpolymerisiert, oder mit Überschuss an Diamin oder Dicarbonsäure gearbeitet. Besonders bevorzugt sind Reglertypen mit Stabilisatorfunktionen, wie beispielsweise mehrfach substituierte Piperidinyl-Guppen und tertiär-butyl-phenyl-Gruppen.

Die erfindungsgemäßen Kunststoffformmassen können Additive enthalten wie UV-Absorber, die beispielsweise UV-Licht unter 400 nm ausfiltern oder Farben zum Tönen der Linsen oder thermotrope- oder thermochrome Additive, die temperaturabhängig sind oder abhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes den Farbton ändern oder isorefraktive gepfropfte Kern-Mantel Polymerer zur Schlagzähausrüstung oder Gleitmittel und weitere Verabeitungshilfen oder isorefraktive Verstärkungstoffe wie Glasfasern oder Kugeln oder Antibeschlagausrüstung.

Die erfindungsgemäße Kunststoffformmasse wird nach einem bekannten Kondensationsverfahren in Druckautoklaven hergestellt, dessen besonderes Merkmal darin besteht, dass kein Prozessschritt im Kessel den Druck von 4 bar überschreitet. Bei höheren Drücken neigen diese Diamine mit aromatischem Kern zur Ausbildung von Verzweigungen, die die Schmelzeviskosität, beispielsweise bei 260 °C, drastisch erhöhen und damit das Austragen aus den Reaktoren unmöglich machen.

Geeignete Verfahren, zum Einarbeiten von gewünschten Additiven wie UV-Absorber die beispielsweise UV-Licht unter 400 nm ausfiltern oder Farben zum Tönen der Linsen oder phototrope- thermotrope- oder thermochrome Additive, die temperaturabhängig oder abhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes den Farbton ändern oder isorefraktiven gepfropfter Kern-Mantel Polymerer zur Schlagzähausrüstung, sind die bekannten Compoundierverfahren im Extruder.

Geeignete Verfahren zur Umformung des Granulates in Einstoff-Linsen sind alle für Thermoplasten bekannte Verfahren, insbesondere das Spritzgiessen in Mehr-Kavitäten-Werkzeugen.

Ferner erlauben die erfindungsgemäßen Formmassen die Herstellung von Verbundlinsen, aus hinterspritzten Folien oder anderen Formteilen, die Polarisationseigenschaften besitzen oder mit UV-Absorbern, die beispielsweise UV-Licht unter 400 nm ausfiltern oder mit Farben zum Tönen der Linsen oder mit phototropen-, thermotropen- oder thermochromen Additiven, die temperaturabhängig oder abhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes den Farbton ändern, ausgerüstet sind. Ferner können Verbundlinsen durch Hinterspritzen von Schutzfolien mit dem Linsenmaterial hergestellt werden, wodurch die Chemikalienresistenz oder die mechanische Beanspruchbarkeit oder das Gleit- oder Abriebverhalten verbessert werden können.

Geeignete Anwendungen für die erfindungsgemäßen, hochbrechenden Formmassen sind optische Linsen für Brillen, Kameras, Ferngläser, Mikroskope, elektrooptische Mess- und Prüfgeräte, optische Filter, Scheinwerferlinsen, Lampenlinsen, Projektoren und Beamer, Sichtfenster und Schaugläser.

Zur Veredelung der Oberflächen können die bekannten Verfahren wie Lackieren mit Hardcoat, Softcoat oder UV-Schutzlack, bedampfen mit Kohlenstoff oder mit Metallatomen, PlasmaBehandlung und Aufpolymerisieren von Schichten angewendet werden.

Diese erfindungsgemäße Formmassen können selbstverständlich als Blendkomponenten in anderen amorphen oder teilkristallinen Polyamiden eingesetzt, und mit den üblichen Verstärkungsstoffen, Nanoparikeln, Schlagzähmodifikatoren, Farben, Flammschutzmitteln, Weichmachern, Stabilisatoren, Gleitmittel ausgerüstet werden.

Bevorzugte transparente Polyamid-Blends bestehen aus einem Polyamid (I) gemäß der Zusammensetzung nach Formel Ia/Ib und mindestens einem teilkristallinen Polyamid (II) gemäß der Zusammensetzung nach Formel IIa/IIb. Die Anteile Polyamid (I) und Polyamide (II) werden im Verhältnis 99:1 bis 1:99 eingesetzt, bevorzugt 10:90 bis 90:10, so dass die Summe gleich 100 Teile ist (vgl. Anspruch 25).

Als weitere Komponente wird mindestens eine Phosphorverbindung der Formel (III) in der Mengen 0,01 bis 2 Teile bezogen auf 100 Teile Polyamide oder der Formel (IV) in Mengen von 0,01 bis 15 Teile bezogen auf 100 Teile Polyamide zugegeben, womit gleichzeitig eine flammhemmende Wirkung erzielt wird. Selbstverständlich können die Phosphorverbindungen gemäß Formel (III) und Formel (IV) als Mischungen eingesetzt werden.

Wahlweise kann ein oder mehrere übliche Stabilisatoren von 0 bis 2 Teilen bezogen auf 100 Teile Polyamide zugesetzt werden.

Selbstverständlich können Füll- und Verstärkungsstoffe, Flammschutzmittel, Weichmacher, Gleitmittel, Farbstoffe, Verarbeitungshilfsmittel und andere bekannte Ausrüstungsmittel zugegeben werden.

Das Polyamid (I) enthält die Monomerzusammensetzung gemäß Formel (Ia) und (Ib): &lsqbstr;(-OOC-X-COO-)-a-(-HN-Y-NH-)-a-(-OOC-Z-NH-)b&rsqbstr;c und [-(-OOC-X1-COO)a1 (HN-Y1-NH)a1 (OOC-Z1-NH)b1]c1 worin

X =
iso-benzyl, para-benzyl, (CH2) 4-12 Einheiten Cyclohexyl, Naphthyl, Norbornyl, Trimethyl-hexamethylen
X1=
meta-phenyl, para-benzyl, (CH2) 2-12 Einheiten, Cyclohexyl, Naphthyl, Norbornyl, Trimethyl-hexamethylen
Y=
(CH2): 2-12 Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(Methyl-Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan, Norbornyl, Trimethyl-hexamethylen, Bis-(Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan
Y1=
(CH2): 2-12 Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(Methyl-Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan, Norbornyl, Trimethyl-hexamethylen, Bis-(Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan
Z=
(CH2) 4-12, Cyclohexyl, Bis-(Methyl-Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan, Norbornyl,
Z1=
(CH2) 4-12, Cyclohexyl, Bis-(Methyl-Cyclohexyl)-methan/-ethan/-propan, Norbornyl,
bedeuten und
a =
0- 50 mol%, b = 0 - 100 mol%
a1 =
0- 50 mol%, b1= 0 - 100 mol%

Die Summe a+a1+b+b1 ergibt 100 mol%. Die Summe c + c1 ergibt 100 Gew. %.

Teilkristallines Polyamid (II) enthält die Monomerzusammensetzung gemäß Formel (II): [(-HN-u-COO-)d (-HN-v-COO-)e (-HN-s-NH-)f (-OOC-t-COO-)f] g und [(-HN-s1-NH-)f1 (-OOC-t1-COO-)f1] g1

u =
(CH2) 4-12, v= (CH2) 4-12 -Einheit
s,s1=
(CH2) 2-12, meta-phenyl, para-phenyl
t,t1 =
(CH2) 2-12, meta-phenyl, para-phenyl
f=
0 - 50 mol%, d= 0 - 100 mol%
f1 =
0 - 50 mol%, e= 0 - 100 mol%

Die Summe f+f1+d+e ergibt 100 mol%.

Die Summe g+g1 ergibt 100 Gew.%.

Phosphorverbindungen gemäß Formel (III) können in reiner Form oder als wässrige Lösung zugegeben werden. [X(R')nP(O)l(OR' ')m]

X= H, -OR, 2-Pyridyl, -NH2, -NHR', -NR'R" , wobei X an (R') oder direkt an P gebunden sein kann.

R' = H, (CH2)n1 linear oder verzweigt

R"= Li, Na, K, H, (CH2)n2 linear oder verzweigt

n = 0 bis 5; 1 = 0, 1, 1.5, 2, 2.5; m = 0 bis 3, n1 = 1 bis 12, n2 = 1 bis 12

Cyclische Phosphonsäureanhydrid Verbindungen gemäß Formel (IV) können ebenfalls in reiner Form oder als wässrige Lösung zugegeben werden. [ -(R)PO(O)-]n n = 3, 4, 5, 6 , alternierender -P-O- Heterocyclus mit 3, 4, 5, 6 (P-O) Einheiten im Ring

R = CH3, C2H5, C3H7, C4H9, Isobutyl, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl

Selbstverständlich können auch Mischungen der Phosphorverbindungen eingesetzt werden.

Geeignete Herstellungsverfahren für die erfindungsgemäßen Polyamid-Blends sind alle bekannten Extrusionsverfahren, wenn Extrusionstemperaturen mit resultierenden Massetemperaturen zwischen 250 und 330°C angewendet werden.

Geeignete Verarbeitungsverfahren für die erfindungsgemäßen Polyamid-Blends sind thermoplastische Verarbeitungsverfahren, durch die bei Temperaturen von 200 bis 350°C Formteile, Folien, Platten, Fasern, Rohre, Stäbe hergestellt werden.

Geeignete Anwendungen für Formteile, Folien, Platten, Fasern, Rohre, Stäbe und Beschichtungen aus den erfindungsgemäßen Polyamid-Blends sind Brillen, Linsen, Beleuchtungsanlagen, Spiegel, Scheiben, Schaugläser, optische Bauteile, Armaturen, Flaschen, Behälter, medizinische-, kosmetische- und Hygiene-Artikel, Zahnbürsten, Griffe, Verpackungen, Modeschmuck, Kaschierfolien, Verbundfolien, Coextrusionsfolien, plattenförmiges Halbzeug, zylindrisches Halbzeug, Lichtwellenleiter, Lichtleiterfasern, Kabelummantelung, Rohre und Leitungen. Oder aus Lösung hergestellte Schutzüberzüge, Lacke und Isolierungen für Drähte, Gitter, Körbe, Bleche, Magnetspulen, Ablenkspulen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststoff- oder Polyamidformmassen durch Ausrüsten mit den erfindungsgemäßen, Gleitmitteln kann auf drei Wegen erfolgen:

  • a. Vermischen der Flüssigkeit, enthaltend das Gleitmittel mit dem Granulat
  • b. Herstellen eines Masterbatch Granulates und Herstellung einer Granulatmischung
  • c. Zugabe des Gleitmittels vor oder während der Polymerisation beziehungsweise der Kondensation

Die erfindungsgemäßen Formmassen können zusätzlich einen UV-Schutz enthalten, der in 2 mm Linsen die Lichtdurchlässigkeit der für das Auge schädlichen Wellenlängen unter 400 nm bis auf unter 0,5 % reduziert.

Geeignete UV-Absorber sind Hydroxyphenylbenzotriazole oder Hydroxyphenylchlorobenzotriazole, wie beispielsweise Tinuvine, Uvinule oder andere.

Die Zugabe der UV-Absorber kann durch Mischen mit dem Granulat der erfindungsgemäßen Formmasse erfolgen oder durch Zugabe als separat hergestellter Masterbatch in Granulatform, der durch Extrusion der erfindungsgemäßen Formmassen mit einer erhöhten Konzentration des UV-Absorbers auf Extrudern in Form von Granulat hergestellt wurde.

Als Variante können die erfindungsgemäßen Gleitmittel in diesen UV-Masterbatch eingearbeitet werden. Als Basismaterial für den UV-Masterbatch können auch transparente Polyamidformmassen verwendet werden, die sich von der erfindungsgemäßen Formmasse unterscheiden aber keine starke Trübung verursachen.

Besonders vorteilhaft ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmasse, wenn alle Additive in einem Schritt im Extruder eingearbeitet werden und als einheitliches Granulat vorliegen.

Diese erfindungsgemäßen Formmassen werden im nächsten Schritt auf einer Spritzgussanlage, beispielsweise der Fa. Arburg, Typ Allrounder 270 °C 500 -100 (Clamping force 500 kN) verarbeitet.

Typische Einstellparameter für die Verarbeitung der Formmassen aus den Vergleichsbeispielen beziehungsweise Beispielen 1 - 35 sind: Zylindertemperatur 260, 265, 270, 270, 270 °C (special high settings, hopper to nozzle) Werkzeugtemperatur 80°C Schneckenumfangsgeschwindigkeit 15 m/min (special high setting) Staudruck spez. 50 bar Einspritzgeschwindigkeit 15 cm3/s Einspritzvolumen 20 cm3 (max. 47 cm3 = 43%) Umschaltpunkt auf Nachdruck 3 cm3

Mit einem hochpolierten Werkzeug mit 1 Kavität in Linsenform, planparallel mit 2 mm Dicke wurden aus der erfindungsgemäßen Formmasse entsprechende Prüflinsen hergestellt. Die Linsenqualität wurden auf Reinheit, Haze, Clarity und Lichttransmission geprüft.

Beim upscaling auf einem 4 Kavitäten Werkzeug wurde die erfindungsgemäße Formmasse auf Prozessfähigkeit untersucht. Während mehrtägiger Linsenherstellung wurde das Werkzeug auf Beläge geprüft und beobachtet nach welchen Laufzeiten die Schnecke gereinigt werden muss.

Die Linsen aus dem upscaling Prozess wurden auf einem Perkin Elmer UV-Spektrometer auf die Charakteristik der Lichttransmission geprüft.

Die entscheidende Eigenschaft der Haftung wurde an einem Standardlack System geprüft, das zur Verbesserung der Kratzfestigkeit nach üblichen Prozessen aufgetragen und auf Ihre Haftung auf der Linse geprüft wird. Dabei wurden Gitterschnitte vor und nach UV Alterung und nach Kochwasserlagerung aufgebracht und bewertet.

Besonders bevorzugt sind Hardcoats der Fa. SDC Coating Inc. wie beispielsweise TC 1179 oder einfärbbare Hardcoats, wie beispielsweise TC-3000, die mit oder ohne Primerschicht, wie beispielsweise Primer PR 1165, aus Lösung auf das Formteil, hergestellt durch thermoplastische Formgebungsverfahren oder Formgebungsverfahren für reaktive Gussmassen, wie beispielsweise für PU-Gussmassen, aufgezogen und ausgehärtet werden.

Besonders bevorzugt sind Bedampfungsmethoden (Sputtering) zum Aufbringen von Schichten auf diese Formteile, wo beispielsweise eine Silizium Hartschicht oder eine Tönung durch Verdampfung von Metallen mit oder ohne Vorbereitung durch Plasmabehandlung erzeugt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele unter Einbeziehung der Abbildungen 1 bis 7 sowie der Tabellen 1 bis 4 näher beschrieben, ohne jedoch die Erfindung darauf einzuschränken.

Die in den Beispielen verwendenden Abkürzungen sowie Materialien finden sich weiter unten.

Vergleichsbeispiel 1

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform gemischt und auf einem Zweiwellen-Extruder (WP ZSK30, 280 °C) extrudiert, zu Granulat geschnitten und auf eine Feuchte unter 0,06 % getrocknet.

Dieses Granulat wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Die Messung der Linsen erfolgt durch Einstrahlen des Lichtes auf die konvexe Seite. Der UV-Absorption liegt unter 99,8 % bis 400 nm.

Die Lichtdurchlässigkeit liegt bei 89,9 %. Die erhaltenen Linsen Eigenschaften wurden auf einem Byk Gardner Haze Messgerät gemessen (Abb. 1-3).

Beispiel 2, 3 und 5 (erfindungsgemäß); Vergleichsbeispiel 4

Zur Granulatmischung aus Beispiel 1 wurden verschiedene Gleitmittel zugemischt, anschliessend extrudiert, zu Granulat geschnitten, auf eine Feuchte unter 0,06 % getrocknet und in der gleichen Art zu Prüflinsen verarbeitet. Der UV-Schutz liegt in den Beispielen 2 - 5 bei 99,8 % bis 400 nm. Beispiel 2: + 0,05 % Paraffinöl (HTNP) (flüssig) Beispiel 3: + 0,10 % Paraffinöl (HTNP) (flüssig) Vergleichsbeispiel 4: + 0,10 % Kalziumstearat (KS) (Pulver) Beispiel 5: + 0,10 % gesättigter Polyoxyethylen Sorbitan Fettsäureester (flüssig) Typ: Polysorbat 20 (PS20)

Der Vergleich der optischen Eigenschaften (Abb. 1-3) zeigt, dass die flüssigen Gleitmittel die niedrigsten Haze Werte in %, die höchste Clarity in % und deutlich verbesserte Transmissionswerte in % nach Byk Gardner zeigen. In Bezug auf die Transparenz zeigt das Paraffinöl HTNP (0,1 %) mit 90,3 % die höchsten Werte. Das pulverförmige Kalziumstearat zeigt die höchste Trübung mit Haze 1,2 %.

Vergleichsbeispiel 6

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform gemischt und auf einem Zweiwellen Extruder (WP ZSK30, 280 °C) extrudiert, zu Granulat geschnitten, auf eine Feuchte unter 0,06 % getrocknet und mit Farbpigment orange gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Die Messung der Linsen erfolgt durch Einstrahlen des Lichtes auf die konvexe Seite. Der UV-Schutz liegt bei 99,8 % bis 400 nm.

Die Lichtdurchlässigkeit liegt bei 49,3 %. Die erhaltenen Linsen Eigenschaften wurden auf einem Byk Gardner Haze Messgerät gemessen (Abb. 4-6).

Beispiel 7 und 8 (erfindungsgemäß); Vergleichsbeispiel 9

Zur Granulatmischung aus Beispiel 1 wurden verschiedene Gleitmittel zugemischt, und in der gleichen Art zu Prüflinsen verarbeitet. Der UV-Schutz liegt in den Beispielen 7 - 9 bei 99,8% bis 400 nm. Beispiel 7 + 0,05 % Paraffinöl (HTNP) (flüssig) Beispiel 8 + 0,10 % Paraffinöl (HTNP) (flüssig) Vergleichsbeispiel 9 + 0,10 % Kalziumsearat (KS) (Pulver)

Der Vergleich der optischen Eigenschaften (Abb. 4-6) zeigt, dass das flüssige Gleitmittel HTNP die niedrigsten Haze Werte in % und die höchste Clarity in % und deutlich verbesserte Transmissionswerte in % nach Byk Gardner zeigen. Die Verteilung des pulverförmigen Farbpigmentes gelingt mit HTNP deutlich besser.

Vergleichsbeispiel 10

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5% m-Kresol), ein Handelsprodukt der Fa. Ems Chemie AG, wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Linsen schwarze Partikel erkennbar werden, die eine Belagsbildung auf der Plastifiziereinheit in der Spritzgussmaschine anzeigen. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Beispiel 11 (erfindungsgemäß)

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5% m-Kresol), ein Handelsprodukt der Fa. Ems Chemie AG, wurde in Granulatform mit 0,05% HTNP gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Linsen schwarze Partikel erkennbar werden, die eine Belagsbildung auf der Plastifiziereinheit in der Spritzgussmaschine anzeigen. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Vergleichsbeispiel 12

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Kavitäten des Linsenwerkzeugs Beläge erkennbar werden. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Beispiel 13 (erfindungsgemäß)

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform mit 0,05 % HTNP gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Kavitäten des Linsenwerkzeugs Beläge erkennbar werden. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Vergleichsbeispiel 14

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform mit 0,1 % Farbpigment braun gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Kavitäten des Linsenwerkzeugs Beläge erkennbar werden. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Beispiel 15 (erfindungsgemäß)

Hochtransparentes Polyamid des Typs MACM12 mit Tg 155°C und relativer Viskosität von 1,73 (0,5 % m-Kresol) wurde mit 4 % Grilamid TR MB XE3805 UV400, beides Handelsprodukte der Fa. Ems Chemie AG, in Granulatform mit 0,05% HTNP und 0,1 % Farbpigment braun gemischt.

Diese Mischung wurde auf einer Spritzgussmaschine zu planparallelen Linsen mit 75 mm Durchmesser und 2 mm Dicke verarbeitet. Eingesetzt wurde ein 4 Kavitäten Werkzeug mit sternförmig angeordneten Kavitäten und Kaltkanal.

Geprüft wurde die Produktionszeit, bis in den Kavitäten des Linsenwerkzeugs Beläge erkennbar werden. Die Resultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Die Beschichtung der Linsen erfolgt in Tauchbädern nach üblichen Verfahren für die Linsenbeschichtung. Zwei Systeme der Fa. SDC Coating Inc. wurden geprüft: a. Hardcoat TC 1179 und b. Primer PR 1165+Hardcoat HC 1179. Die Linsen werden in destilliertem Wasser im Ultraschallbad (23 °C) gereinigt und 20 Minuten an Luft getrocknet. Die gereinigte Linse wird in das Primerbad (23 °C) getaucht, mit 25 cm/min ausgezogen und 20 Minuten an Luft getrocknet. Zum Aufbringen des Hardcoat (HC) wird die Linse in das HC-Bad (23 °C) getaucht, mit 30 cm/min ausgezogen und 20 Minuten an Luft getrocknet. Das Aushärten erfolgt bei 115 °C / 2 h im Ofen. Danach werden die beschichteten Linsen vor und nach Alterung im Gitterschnitt geprüft (Tab. 1).

Dazu werden im Abstand von jeweils 1 mm horizontale und vertikale Linien in den Lack geschnitten (z.B. 5 x 5 Linien), so dass Lackquadrate mit 1 mm2 Fläche entstehen. Dieses Gitter wird mit einem Klebestreifen (z.B. Tesafilm) überklebt. Nach dem Abziehen des Klebestreifens wird die Anzahl der abgelösten Lackquadrate gezählt. Die Haftung wird in % der nicht abgelösten Lackquadrate zur Gesamtzahl der Lackquadrate angegeben. VB10 B11 VB12 B13 VB14 B15 HTNP % 0 0,05 0 0,05 0 0,05 MBUV400 % 0 0 4 4 4 4 Farbpigment % 0 0 0 0 0,1 0,1 Schneckenbelag h 72 > 168 -- -- -- -- Werkzeugbelag h 0,5 4,0 3,0 4,5 Stabilität Prozess mittel gut mittel gut schlecht gut Lackhaftung SDC/HC-1179 Bayer Abrassion 350 Gitterschnitt original 100% 100% 100% 100% 100% 100% Wasser 100°C / 1 h 100% 100% 100% 100% 100% 100% UV-Alterung / 5 Tage 60% 60% 60% 60% 60% 60% UV-Alterung / Aussehen * kl. Risse kl. Risse kl. Risse kl. Risse kl. Risse kl. Risse SDC/Primer 1165/HC-1179 Bayer Abrassion 417 Gitterschnitt original 100% 100% 100% 100% 100% 100% Wasser 100°C / 1 h 100% 100% 100% 100% 100% 100% UV-Alterung / 5 Tage 100% 100% 100% 100% 100% 100% UV-Alterung / Aussehen I.O. I.O. I.O. I.O. I.O. I.O.
* kl. Risse: kleine Risse

Durch Zugabe von HTNP können die Intervalle bis Schneckenbeläge entstehen deutlich verlängert werden. Die Intervalle bis Werkzeugbeläge entstehen werden ebenfalls verlängert, damit wird die Wirtschaftlichkeit des Prozesses deutlich verbessert, der gesamte Prozess verläuft wesentlich stabiler.

Die erwarteten negativen Auswirkungen auf die Haftung des Hartlackes treten auch nach UV-Alterung des Verbundes im "Atlas Suntester CPS+" nicht auf. Der Gitterschnitttest zeigt selbst bei 0, 1 % HTNP in der Formmasse keine Nachteile für die Haftung.

Die empfindliche Charakteristik der Lichttransmission und des UV-Schutzes sowie der Farbeindruck bleiben unverändert (Abb. 7). Die Transmissionskurven der Linsen aus Vergleichsbeispiel 14 und Beispiel 15 decken sich exakt.

Vergleichsbeispiel 16

36,1 g MACM und 34,5 g DDS werden in 30 g Wasser im Rührkessel gemischt und drucklos unter Rühren aufgeheizt, bis zum jeweiligen Kochpunkt, so dass schrittweise 280 °C erreicht werden. Anschliessend wird ca. 2 h unter Rühren bei 280 °C entgast, bis das gewünschte Drehmoment erreicht ist. Danach wird die erhaltene transparente Polyamidschmelze abgekühlt, zerkleinert und auf einen Feuchtegehalt unter 0,06 % getrocknet. Die erhaltenen Stoffdaten sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Beispiel 17 - 19 (erfindungsgemäß)

36,1 g MACM und 34,5 g DDS und verschiedene Mengen HTNP werden in 30 g Wasser im Rührkessel gemischt und drucklos unter Rühren aufgeheizt, bis zum jeweiligen Kochpunkt, so dass schrittweise 280 °C erreicht werden. Anschliessend wird ca. 2 h unter Rühren bei 280 °C entgast, bis das gewünschte Drehmoment erreicht ist. Danach wird die erhaltene transparente Polyamidschmelze abgekühlt, zerkleinert und auf einen Feuchtegehalt unter 0,06 % getrocknet. Die erhaltenen Stoffdaten sind in Tabelle 2 zusammengestellt. VB16 B17 B18 B19 HTNP % 0 0,01 0,05 0,10 Rel, Viskosität 0,5% m-Kresol 1,611 1,734 1,678 1,646 Drehmoment Rührer (%) 250 330 250 240 Kondensationszeit (h) 2,4 2,0 2,0 2,0 Glastemperatur Tg (°C) 150 152 150 150 Farbe visuell gut gut gut gut

Die Beispiele zeigen, dass das flüssige HTNP ohne den Polykondensationsprozess zu stören bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Formmasse direkt in den Ansatz gegeben werden kann. Der sichtbare mengenabhängige Einfluss auf die Viskosität kann durch Anpassen der Menge Kettenregler wieder ausgeglichen werden. Die Kondensationszeit wird durch Zugabe des HTNP vorteilhaft reduziert.

Vergleichsbeispiel 20

Ein cycloaliphatisches Polyamid, hergestellt nach üblichen Verfahren, des Typs MACM12 (Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan der Fa. BASF: Laromin C 260 und Dodecandisäure) mit relativer Viskosität 1,73 (0,5 % m-Kresol) und Tg 155 °C wird auf einer Arburg Spritzgussmaschine mit Massetemperatur 280 °C und Formtemperatur von 60 °C auf Fliessfähigkeit geprüft. Der Fliesskanal im Werkzeug ist 1,5 mm dick und 10 mm breit und ist spiralförmig angeordnet. Gemessen wird die Fliesslänge bei 1000 bar in mm. Yellow Index und Lichtransmission werden an 60x50x3 mm Platten gemessen. Die Melt Flow Rate (MVR) wird bei 275 °C / 5 kg gemessen.

Beispiel 21 (erfindungsgemäß)

Entsprechend Vergleichsbeispiel 20 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einem Masterbatch, bestehend aus 90 % cycloaliphatischem Polyamid und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Beispiel 22 (erfindungsgemäß)

Entsprechend Vergleichsbeispiel 20 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einem Masterbatch, bestehend aus 90 % Polyamid 12 mit relativer Viskosität 1,6 (0,5 % m-Kresol) und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Beispiel 23 (erfindungsgemäß)

Entsprechend Vergleichsbeispiel 20 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einem Masterbatch, bestehend aus 90 % Polyamid 12 mit relativer Viskosität 1,6 (0,5 % m-Kresol) und 10 % HTNP, gemischt.

Vergleichsbeispiel 24

Entsprechend Vergleichsbeispiel 20 wird ein Blend aus dem cycloaliphatischen Polyamid 75 % und einem Polyamid 12 mit relativer Viskosität von 2,5 eingesetzt.

Beispiele 25 bis 27 (erfindungsgemäß)

Das Polyamidblend aus Beispiel 24 wird entsprechend der Beispiele 21 bis 23 mit den jeweiligen Masterbatches vermischt. VB 20 B 21 B 22 B 23 VB 24 B 25 B 26 B 27 MACM12 % 100 90 90 90 75 67,5 67,5 67,5 PA12 % 25 22,5 22,5 22,5 MB % 10 10 10 10 10 10 Fliesslänge mm 180 193 190 212 205 225 225 232 YI 2,9 2,6 2,0 1,5 5,0 4,3 4,3 3,7 Transmission %, 560 nm 89 89 89 90 87 86 86 87 MVR ccm/10min 29 37 38 40 42 59 59 59

Die Matrix in den Beispielen der Tabelle 3 besteht aus PAMACM12 beziehungsweise einem PAMACM12/PA12-Blend. Von den verschiedenen Gleitmitteln in den jeweiligen Masterbatches zeigt das Gleitmittel aus Beispiel 23 und 27 das beste Verhalten in Bezug auf Fliesslänge und MVR, ohne die Transparenz negativ zu beeinflussen. Ausserdem bewirkt es eine leichte Reduktion im Yellow Index.

Vergleichsbeispiel 28 und 32

Entsprechend Vergleichsbeispiel 20 und 24 wird ein aromatisches Copolyamid des Typs MACMI/12 mit relativer Viskosität 1,55 und Tg 160 °C eingesetzt. Die Formtemperatur wird auf 80 °C erhöht.

Beispiele 29 bis 31 und 33 bis 35 (erfindungsgemäß)

Das Polyamidblend aus Beispiel 28 wird entsprechend der Beispiele 21 bis 23 mit den jeweiligen Masterbatches vermischt. Die Formtemperatur wird auf 80 °C erhöht. VB 28 B 29 B 30 B 31 VB 32 B 33 B 34 B 35 MACMI/12 % 100 90 90 90 75 67,5 67,5 67,5 PA12 % 25 22,5 22,5 22,5 MB % 10 10 10 10 10 10 Fliesslänge mm 165 175 175 182 240 250 250 270 YI 3,1 2,2 2,2 2,2 8 10 10 10 Transmission %, 560 nm 86 86 87 87 86 86 86 86 MVR ccm/10min 20 24 22 28 54 71 69 76

Die Matrix in den Beispielen der Tabelle 4 besteht aus CoPAMACMI/12 beziehungsweise einem CoPAMACMI/12/PA12-Blend. Von den verschiedenen Gleitmitteln in den jeweiligen Masterbatches zeigt das Gleitmittel aus Beispiel 31 und 35 das beste Verhalten in Bezug auf Fliesslänge und MVR, ohne die Transparenz negativ zu beeinflussen.

Vergleichsbeispiel 36

Ein cycloaliphatisches Polyamid, hergestellt nach üblichen Verfahren, des Typs MACM12 (Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan der Fa. BASF: Laromin C 260 und Dodecandisäure) mit relativer Viskosität 1,73 (0,5 % m-Kresol) und Tg 155 °C wird auf einer Arburg Spritzgussmaschine auf Entformungsverhalten geprüft.

Dazu wird ein leicht konischer Becher mit einem zentralen Stangenanguss hergestellt und die Entformkraft beim Ausstoßen gemessen. Der Becher besitzt die folgenden Dimensionen: Durchmesser am Boden 57 mm Durchmesser an der Öffnung 58 mm Höhe 94 mm Wandstärke 3,5 mm

Zur Verarbeitung werden folgende Parameter verwendet: Zylindertemperatur Zone 4 255°C Zylindertemperatur Zone 3 260 Zylindertemperatur Zone 2 265 Temperatur Düse 260 Werkzeugtemperatur 80 Schneckenumfangsgeschwindigkeit 9.4 m/min Staudruck spez. 100 bar Einspritzgeschwindigkeit 40 mm/s Nachdruck /Nachdruckzeit 600 bar /8s 400 bar /6s 200 bar /6s Zykluszeit 59 s

Vergleichsbeispiel 37

Entsprechend Vergleichsbeispiel 36 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einem Masterbatch, bestehend aus 90 % aromatischem Copolyamid des Typs MACMI/12 mit relativer Viskosität 1,55 und Tg 160 °C und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Vergleichsbeispiel 38

Entsprechend Vergleichsbeispiel 36 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einen Masterbatch, bestehend aus 90 % cycloaliphatisches Polyamid und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Beispiel 39 (erfindungsgemäß)

Entsprechend Vergleichsbeispiel 36 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einen Masterbatch, bestehend aus 90 % cycloaliphatisches Polyamid und 10 % HTNP, gemischt.

Die bei den Vergleichsbeispielen 36 - 38 und dem erfindungsgemäßen Beispiel 39 gemessene Entformkraft ist der Tabelle 5 zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel 40

Ein aromatisches Copolyamid, hergestellt nach üblichen Verfahren, des Typs MACMI/12 (Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan der Fa. BASF: Laromin C 260, Isophthalsäure und Lactam 12) mit relativer Viskosität 1,55 (0,5 % m-Kresol) und Tg 160 °C wird auf einer Arburg Spritzgussmaschine wie in VB 37 auf Entformungsverhalten geprüft.

Vergleichsbeispiel 41

Entsprechend Vergleichsbeispiel 40 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einem Masterbatch, bestehend aus 90 % aromatischem Copolyamid des Typs MACMI/12 mit relativer Viskosität 1,55 und Tg 160 °C und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Vergleichsbeispiel 42

Entsprechend Vergleichsbeispiel 40 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einen Masterbatch, bestehend aus 90 % cycloaliphatisches Polyamid und 10 % Kalziumstearat, gemischt.

Beispiel 43 (erfindungsgemäß)

Entsprechend Vergleichsbeispiel 40 wird das cycloaliphatische Polyamid mit einen Masterbatch, bestehend aus 90 % cycloaliphatisches Polyamid und 10 % HTNP, gemischt.

Die bei den Vergleichsbeispielen 40 - 42 und dem erfindungsgemäßen Beispiel 43 gemessene Entformkraft ist der Tabelle 5 zu entnehmen. VB 36 VB 37 VB 38 B 39 VB 40 VB 41 VB 42 B 43 MACM12% 100 96 96 96 0 0 0 0 MACMI/12% 0 0 0 0 100 96 96 96 MB % 0 4 4 4 0 4 4 4 Entformkraft N 5710 2840 2510 2308 3585 2672 2483 1690

Die Matrix in den Beispielen der Tabelle 5 besteht aus PAMACM12 bzw. einem aromatischem Copolyamid des Typs MACMI/12 . Von den verschiedenen Gleitmitteln in den jeweiligen Masterbatches zeigt das Gleitmittel aus Beispiel 39 und 43 das beste Verhalten in Bezug auf die Entformkraft.

Es versteht sich von selbst, dass sich die obigen erfindungsgemäßen Ergebnisse auch auf die Materialien PMMA und PC zwanglos übertragen lassen.

Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen

AES
Acrylnitril/EP-Kautschuk/Styrol
AS
Azelainsäure
B
erfindungsgemäßes Beispiel
Bayer Abrassion
Messmethode
Byk Gardner
Messmethode
ccm
cm3
CD
Compact Disc
CoPA
Copolyamid
ex AWT
Anwendungstechnik
DDS
Dodecandisäure
DVD
Digital Versatile Disc
Gew.%
Gewichtsprozent
h
Stunden
HALS
Hindered Amine Light Stabilizer
HAZE
Trübung
HC
Hard Coat
HTNP
Hexamethyltetracosan mit niedermolekularem Paraffin
1
Isophthalsäure
i. O.
in Ordnung
IPS
Isophthalsäure
KS
Kalziumstearat
LED
Licht emittierende Dioden (Leuchtdioden)
m-
meta
MACM
Bis-(3-methyl-4-amino-cyclohexyl)-methan
MB
Masterbatch
MXD
meta-Xylylendiamin
MVR
Melt Flow Rate
NDC
Naphtalindicarbonsäure
o-
ortho
p-
para
PA
Polyamid
PACM
Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan
PMMA
Polymethylmethacrylat
PC
Polycarbonat
RV
relative Viskosität
SS
Sebazinsäure
T
Terephthalsäure
Tg
Glasübergangstemperatur
TPS
Terephthalsäure
UV
Ultra Violett
VB
Vergleichsbeispiel
YI
Yellow Index

In den Beispielen eingesetzte Materialien:

CoPA MACMI12
Copolyamid aus MACM, IPS und Lactam 12 mit RV 1,55 und Tg 160 °C

DDS

Grilamid TR MB XE3805 UV400
UV-Masterbatch auf Basis eines transparenten Polyamids, Handelsprodukt der Fa. EMS-Chemie AG

Farbpigment braun Farbpigment orange

Hardcoat TC 1179
Handelsprodukt der Fa. SDC Coating Inc.
HTNP
Handelsprodukt der Fa. Polychem, Versapol GP-446

Kalziumstearat

MACM
Handelsprodukt der Fa. BASF, Laromin C260
PA12
Homopolyamid aus Lactam 12 mit RV 2,5
PAMACM12
Homopolyamid aus MACM und DDS mit RV 1,73 und Tg 155 °C
Paraffinöl HTNP
Handelsprodukt der Fa. Polychem, Versapol GP-446
Polyamid 12
Homopolyamid aus Lactam 12 mit RV 2,5
Polysorbat 20

Primer PR 1165
Handelsprodukt der Fa. SDC Coating Inc.
%-Angabe in den Beispielen
Gewichtsprozent, soweit Rezepturbestandteile betreffend
XE3805
Homopolyamid aus MACM und DDS mit RV 1,73 und Tg 155°C


Anspruch[de]
  1. Werkstoffverbunde aus einem Formteil aus mindestens einer transparenten oder transluzenten, einfärbbaren Kunststoffformmasse, das mit wenigstens einer transparenten oder transluzenten Oberflächenschicht und/oder mit Dekorfolien, Funktionsfolien oder Lacken oder Kautschuken oder anderen Kunststoffen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Herstellung des Formteils, der Oberflächenschicht oder den anderen Kunststoffen verwendete Kunststoffformmasse 0,01 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,01 bis 2,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, mindestens ein Gleitmittel aus der Gruppe, ausgewählt aus Sorbitanestern, Sebazinsäurestern, Dodekandisäureestern, Behensäurestern, Glycerin, Glykol, Diethylenglykol, Stearoylamid, Stearylstearat, Ethylenbissteroylamid, n-Octyl-Pyrrolidon und der Gruppe der unpolaren Paraffinöle und der Tetracosane, enthält, und eine dauerhafte Haftung zu den anderen Kunststoffschichten und/oder Folien oder Lacken oder Kautschuken oder den anderen Kunststoffen erzielt wird.
  2. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel mindestens einen Kohlenwasserstoff mit Tetracosan-Grundstruktur und niedermolekulare Paraffine enthält.
  3. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Tetracosan ein 2,6,10,15,19,23-Hexamethylentetracosan und/oder dessen Isomere ist.
  4. Werkstoffverbunde gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffformmasse zur Herstellung des Formkörpers und/oder der transparenten Oberflächenschicht und/oder der anderen Kunststoffe aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Diethylen-Glykol-Diallyl-Carbonat (CR 39), Polystryrol, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, PEN, und deren Copolymere, Polyamid, Copolyamid, Polyethersulfon, Poly(aryl)etherketon, Polyimid, Polyurethan, Polyacetal, Polyamidimid, Polyetherketon, Polyetherimide, Polyphenylenoxid, Polyoxymethylen, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Polymer, oder Gemische daraus, besteht.
  5. Werkstoffverbunde gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Gleitmittel bei der Polymerisation oder der Polykondensation der Kunststoffformmassen zugegeben wird, als Masterbatch compoundiert oder auf das aus den Kunststoffformmassen hergestellte Granulat aufgebracht und/oder zur Dispergierung von Farbpigmenten verwendet wird.
  6. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die transparenten oder transluzenten, einfärbbaren Kunststoffformmassen zur Herstellung des Formkörpers und/oder zur Herstellung der transparenten oder transluzenten Oberflächenschicht Polyamidformmassen sind, die aus Lactamen, ω-Aminocarbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren mit entsprechenden Mengen an Diaminen bestehen, wobei die Gerüste der einzelnen Momomere aus der Gruppe der Aliphaten, Cycloaliphaten oder Aromaten hergeleitet sind, die weitere Substituenten oder Verzweigungen aufweisen können.
  7. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile nach dem Spritzgießverfahren oder Spritzprägeverfahren, Spritzblasverfahren, Spritz-Streck-Blasverfahren oder Extrusionsverfahren, Folienkaschierverfahren oder einem Spritzguss-Sonderverfahren herstellbar sind.
  8. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch inmold labeling, inmold decoration, Folienhinterspritzen, Verbundspritzgiessen, Kaschieren, Bedampfen, Bedrucken, Kleben, Färben oder Lackieren, Verschweissen veredelt werden und dauerhaft mit anderen Komponenten verbunden werden.
  9. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie lackiert werden und besonders bevorzugt dass, Hardcoats oder einfärbbare Hardcoats, die mit oder ohne Primerschicht, aus Lösung auf das Formteil, hergestellt durch thermoplastische Formgebungsverfahren oder durch Formgebungsverfahren für reaktive Gussmassen, wie für Polyurethan-Gussmassen, aufgezogen und ausgehärtet werden.
  10. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Bedampfungsmethoden (Sputtering) zum Aufbringen von Schichten auf diese Formteile, wo eine Silizium-Hartschicht oder eine Tönung durch Verdampfen von Metallen mit oder ohne Vorbereitung durch Plasmabehandlung erzeugt wird, angewendet werden.
  11. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 10,dadurch gekennzeichnet, dass sie für optische Bauteile wie ophthalmische Linsen oder Sonnenlinsen für Brillen, Lupen, Linsensysteme, Mikroskope, Kameras, Displays für Handys, Kameralinsen, Messinstrumente, Uhrengläser oder Uhrengehäuse, Gehäuse für tragbare Telefone mit oder ohne integrierten Displays oder Apparate jeder Art und für CD's, DVD's, Linsen für LED's, Lichtwellenleiter, Lichtkoppler, -Verstärker, Verteiler und Scheiben für Lampen und Lasergeräte, Verbundfolien, Verbundbehälter, und transparente Verbunde aller Art eingesetzt werden.
  12. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachten Lacke die Farbe und/oder eine Antireflexschicht und/oder einen UV-Schutz und/oder photochrome- und/oder thermochrome- und/oder Antifogging- und/oder wasserabweisende und/oder kratzfeste Funktionen enthalten.
  13. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Kunststoffe aus transparenten Kunststoffen bestehen, die Gleitmittel enthalten, und mit Dekorfolien, Funktionsfolien wie beispielsweise Polarisationsfolien, Hartlackfolien, Filterfolien, oder Lacken, oder Kautschuken, oder anderen Kunststoffen verbunden oder verklebt werden.
  14. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide der Formmassen durch die folgenden Ketten der Formel (0) dargestellt sind: -(NH-R1-CO)x -(NH-R2-NH)y - (CO-R3-CO)y - worin:
    • x, y: 0-100 Mol% bedeuten und die Reste R1, R2, R3 jeweils gleich oder verschieden sein können und aus linear aliphatischen oder verzweigten Ketten mit 2 bis 18 (CH2)-Einheiten oder aus Ketten mit cycloaliphatischen Kernen, dialkylcycloaliphatischen Kernen, alkylierten-cycloaliphatischen Kernen, ortho-, meta-, para-, aromatischen Kernen, ortho-, meta-, para-, dialkyl-aromatischen Kernen oder Mischungen daraus, bestehen, wobei die aromatischen oder cycloaliphatischen Kerne ein- oder mehrkernig sein können, direkt oder indirekt oder über linear oder verzweigte Alkylgruppen verbunden sein können.
  15. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Polyamidzusammensetzungen für die Polyamidformmassen aus einem oder mehreren Komponenten der Polyamide mit der Formel (0) und einem oder mehreren Komponenten aus teilkristallinen Polyamiden, Copolyamiden, oder Block-Copolyamiden zusammensetzen.
  16. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamidzusammensetzungen für die Polyamidformmassen aus einem oder mehreren Komponenten der Polyamide mit der Formel (0) und mit einem oder mehren Komponenten aus der Gruppe aus Schlagzähmodifikatoren wie gepfropfte, Kem-Mantel-Polymere, Schlagzähmodifikatoren wie SBR, SBS, EPS, EPR, SEBS, EMP, EPDM, Maleinsäureanhydrid, gepfropfte Polyethylene, Propylen, Terpolymere aus Ethylen-Glycidyl-Methacrylat, und der Gruppe der Fremdpolymere oder der Gruppe der thermotropen- oder thermochromen Additive, die temperaturabhängig oder unabhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes den Farbton ändern und weitere Verarbeitungshilfsstoffe oder der Gruppe der Verstärkungstoffe wie Glasfasern oder Kugeln oder der Mittel mit Antibeschlagausrüstung, zusammensetzten.
  17. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide der Formmassen aufgebaut sind aus:
    • A. 100 Mol% einer Diaminmischung mit 10-70 Mol% PACM [Bis-(4-amino-cyclohexyl)-methan] mit weniger als 50 Gew.-% trans,trans-Isomeren und 90-30 Mol% MACM [Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan], wobei gegebenenfalls 0-10 Mol% durch andere aliphatische Diamine mit 6 bis 12 C-Atomen, cycloaliphatische, alkylsubstituierte cycloaliphatische, verzweigte aliphatische Diamine oder Multiamine mit 3 bis 12 Aminogruppen oder deren Mischung, ersetzt sein können, und
    • B. 100 Mol% langkettigen aliphatischen Dicarbonsäuren mit 8 bis 14 C-Atomen oder Mischungen dieser Dicarbonsäuren, wobei 0-100 Mol% durch andere aromatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 16 C-Atomen ersetzt sein können, die insbesondere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure oder deren Mischungen, und
    wobei 0-100 Mol% der anderen langkettigen aliphatischen Diamine und 0-100 Mol% der anderen langkettigen aliphatischen Dicarbonsäuren wahlweise als 0-20 Mol% ω-Aminocarbonsäuren mit 6 bis 12 C-Atomen oder Lactamen mit 6 bis 12 C-Atomen zugegeben werden können.
  18. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide aufgebaut sind aus:
    • A. 100 Mol% einer Diaminmischung mit 30-70 Mol% PACM [Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan] mit weniger als 50 Gew.% trans,trans-Isomeren und 70-30 Mol% MACM [Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan] und
    • B. 100 Mol% Dodecandisäure (DDS) oder Sebazinsäure (SS) oder Azelainsäure (AS) oder deren Mischungen.
  19. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide aufgebaut sind aus:
    • A. 100 Mol% einer Diaminmischung mit 40-70 Mol% PACM [Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan] mit weniger als 50 Gew.% trans,trans-Isomeren und 60-30 Mol% MACM [Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan] und
    • B. 100 Mol% Dodecandisäure.
  20. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide aufgebaut sind aus:
    • A. 100 Mol% einer Diaminmischung mit 50-70 Mol% PACM [Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan] mit weniger als 50 Gew.% trans,trans Isomeren und 50-30 Mol% MACM [Bis-(4-amino-3-methyl-cyclohexyl)-methan] und
    • B. 100 Mol% Dodecandisäure.
  21. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide der Formmassen solche auf Basis von Copolyamiden sind, insbesondere mit einem Brechungsindex np20 von größer 1,59, besonders bevorzugt von größer 1,6, mit einem überwiegenden Gewichtsanteil an Diaminen und Dicarbonsäuren mit aromatischen Kernen, gekennzeichnet durch die folgenden Ketten, dargestellt durch die Formel (A): -{IPS-NH-R1-NH}n1-{TPS-NH-R2-NH}n2-{CO-R3-NH}n3- worin:
    • n1 = 40 bis 100 Gew.%-Anteile,
    • n2 = 60 bis 0 Gew.%-Anteile,
    • n3 = 0 bis 30 Gew.%-Anteile bedeuten und wobei sich die Gew.%-Anteile n1, n2 und n3 auf 100 Gew.% ergänzen,
    wobei die Diamine mit den Kernen R1, R2 gleich oder verschieden sein können und mindestens zu 30 Mol%, bezogen auf 100 Mol% Diamin, aus para-Xylylen- oder meta-Xylylen-Einheiten bestehen und aus linear aliphatischen oder verzweigten Ketten mit 2 bis 12 (CH2)-Einheiten oder aus Ketten mit cycloaliphatischen Kernen bestehen, die einzeln oder als Mischungen eingesetzt werden und wobei 100 Mol% der Dicarbonsäuren aus mindestens 40 Mol% Isophthalsäure (IPS) und als Rest aus Terephthalsäure (TPS) bestehen, die vollständig oder teilweise durch Naphthalindicarbonsäuren ersetzt sein kann, wobei bis zu 30 Gew.% der Copolyamide der Formmassen durch Aminosäuren oder Lactame mit Kern R3, bestehend aus 5 bis 11 (CH2)-Ketten, ersetzt sein können.
  22. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolyamide die Zusammensetzung gemäß Formel (B) aufweisen: MXDI/MXDT/6I/6T , mit folgenden Mol%-Anteilen der jeweiligen Komponenten:
    • 20 bis 100 Mol% meta-Xylylendiamin (MXD),
    • 80 bis 0 Mol% Hexamethylendiamin (6),
    • 50 bis 100 Mol% Isophthalsäure (I) und
    • 50 bis 0 Mol% Terephthalsäure (T), bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren, wobei meta-Xylylendiamin ganz oder teilweise durch para-Xylylendiamin ersetzt sein kann und Terephthalsäure ganz oder teilweise durch Naphthalindicarbonsäure ersetzt sein kann, wobei symmetrische oder bevorzugt asymmetrische Isomere oder Mischungen davon eingesetzt werden können.
  23. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolyamide die Zusammensetzung gemäß Formel (B) aufweisen: MXDI/MXDT/6I/6T , mit folgenden Mol%-Anteilen der jeweiligen Komponenten:
    • 20 bis 80 Mol% meta-Xylylendiamin (MXD),
    • 80 bis 20 Mol% Hexamethylendiamin (6),
    • 60 bis 80 Mol% Isophthalsäure (I) und
    • 40 bis 20 Mol% Terephthalsäure (T), bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren.
  24. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolyamide die Zusammensetzung gemäß Formel (C) aufweisen: 6I/6T/6NDC, mit folgenden Mol%-Anteilen der jeweiligen Komponenten:
    • 20 bis 80 Mol% Naphthalindicarbonsäure (NDC), mit symmetrischer oder asymmetrischer Substituentenstellung oder Mischungen davon, insbesondere 2,6-Naphthalincarbonsäure,
    • 40 bis 20 Mol% Isophthalsäure (I),
    • 40 bis 0 Mol% Terephthalsäure (T) und
    • 100 Mol% Hexamethylendiamin (6), das ganz oder teilweise durch Ethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin, oder linearen Diaminen mit 8 bis 12 CH2-Gruppen, oder cycloaliphatischen Diaminen wie Norbornandiamin, 4,4,-Diaminodicyclohexylmethan, 3,3,-Dimethyl-4,4,-Diaminodicyclohexylmethan oder Mischungen davon, ersetzt sein kann, bezogen auf 100 Mol% Diamin und 100 Mol% Dicarbonsäuren.
  25. Werkstoffverbunde gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyamide der Polyamidformmassen Polyamidblends sind aus einem Polyamid mit der Zusammensetzung gemäß Formel (I) und mindestens einem teilkristallinen Polyamid gemäß der Zusammensetzung der Formel (II), wobei die Anteile des Polyamids (I) und des Polyamids (II) im Verhältnis 99:1 bis 1:99 eingesetzt werden, bevorzugt 10:90 bis 90:10, so dass die Summe gleich 100 Teile ist, wobei das Polyamid (I) die folgende Monomerzusammensetzung hat, beziehungsweise durch die Ketten mit den folgenden Formeln Ia oder Ib dargestellt wird: &lsqbstr;(-(OOC-X-COO)-a-(-HN-Y-NHa-)-OOC-Z-NH-)b&rsqbstr;c &lsqbstr;&lparstr;OOC-X1-COO)a1 (HN-Y1-NH) a1 (OOC-Z1-NH)b1]c1 worin,
    X =
    meta-Phenyl, para-Phenyl, (CH2): 4 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Naphtyl, Norbornyl, Norbornandimethyl, Trimethyl-hexamethylen,
    X1 =
    meta-Phenyl, para-Phenyl, (CH2): 2 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Naphtyl, Norbornyl, Norbornandimethyl, Trimethyl-hexamethylen,
    Y =
    (CH2): 2 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(methyl-cyclohexyl)-methan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-ethan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-propan, Norbornyl, Norborndimethyl, Trimethyl-hexamethylen, Bis-(cyclohexyl)-methan, Bis-(cyclohexyl)-ethan, Bis-(cyclohexyl)-propan,
    Y1 =
    (CH2): 2 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(methyl-cyclohexyl)-methan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-ethan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-propan, Norbornyl, Norbornandimethyl, Trimethyl-hexamethylen, Bis-(cyclohexyl)-methan, Bis-(cyclohexyl)-ethan, Bis-(cyclohexyl)-propan,
    Z =
    (CH2): 4 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(methyl-cyclohexyl)-methan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-ethan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-propan, Norbornyl, Norbornyldimethyl,
    Z1=
    (CH2) : 4 bis 12 CH2-Einheiten, Cyclohexyl, Bis-(methyl-cyclohexyl)-methan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-ethan, Bis-(methyl-cyclohexyl)-propan, Norbornyl, Norbornandimethyl, Trimethyl-hexamethylen,
    bedeuten und

    a = 0 - 50 mol%, b = 0 - 100 mol%, a1 = 0 - 50 mol%, b1 = 0 - 100 mol%

    und

    die Summe a+a1+b+b1 100 mol%, ergibt die Summe c + c1 100 Gew.% ergeben,
    • und das teilkristalline Polyamid (II), durch Ketten mit den Formeln IIa und/oder IIb dargestellt wird: [-(-HN-u-COO) d (HN-v-COO) e (HN-s-NH) f (OOC-t-COO)f]g -[-(-HN-s1-NH)f1 (OOC-t1-COO)f1]g1 worin:
      u =
      (CH2): 4 bis 12 CH2-Einheiten, v= (CH2): 4 bis 12 CH2-Einheiten,
      s,s1 =
      (CH2): 2 bis 12 CH2-Einheiten, meta-Phenyl, para-Phenyl,
      t,t1 =
      (CH2): 2 bis 12 CH2-Einheiten, meta-Phenyl, para-Phenyl,
      bedeuten und
      f=
      0 - 50 mol%, d = 0 - 100 mol%
      f1=
      0 - 50 mol%, e = 0 - 100 mol%,
      wobei die Summe f+f1+d+e 100 mol% und

      die Summe g+g1 100 Gew.% ergibt

      und
    • mindestens 0,01 bis 2,0 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Polyamide der Formeln Ia/Ib, IIa/IIb, einer Phosphorverbindung, die in reiner Form oder als wässerige Lösung eingesetzt werden kann, gemäß Formel III: [X(R')nP(O)l(OR' ')m] worin bedeuten:
      • X= H, -OR", 2-pyridyl, -NH2, -NHR', -NR'R' ' , wobei X an (R') oder direkt an P gebunden sein kann,
      • R' = (CH2)n1 linear oder verzweigt ist ,
      • R' '= Li, Na, K, H, (CH2)n2 linear oder verzweigt ist
      und

      n = ganze Zahl von 0 bis 5; 1= 0, 1, 1,5, 2, 2,5; m = ganze Zahl von 0 bis 3, n1 = ganze Zahl von 1 bis 12, n2 = 1 bis 12 sind,

      und/oder
    • 0,01 bis 15 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Polyamide der Formeln Ia/Ib, IIa/IIb, von cyclischen Phosphonsäureanhydrid-Verbindungen gemäß Formel (IV), die in reiner Form oder als wässerige Lösung eingesetzt werden können: &lsqbstr;(R)PO(O)-]n
    worin
    n =
    3, 4, 5, 6, ist alternierender -P-O- Heterocyclus mit 3, 4, 5, 6 (P-O) Einheiten im Ring,
    R =
    CH3, C2H5, C3H7, C4H9, Isobutyl, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl bedeuten.
  26. Werkstoffverbunde gemäß Anspruch 25, enthaltend 10 bis 90 Gew.-% eines Polyamids (I) und 90 bis 10 Gew.-% eines teilkristallinen Polyamids (II).






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com