DE10164335C2 - Harzverbundmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Harzverbundmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Harzverbundmaterial und insbesondere ein Harzver­ bundmaterial, das ein organisiertes Schicht-Tonmineral enthält.
Zur Verbesserung von Eigenschaften, wie z. B. der mechanischen Festigkeit, der Beständig­ keit (Dauerhaltbarkeit), usw., eines thermoplastischen Harzes, bestand ein bisher verwende­ tes Verfahren darin, ein Schicht-Tonmineral, wie z. B. Kaolinit oder Montmorillonit dem ther­ moplastischen Harz zuzusetzen. Bezüglich dieses Verfahrens ist es bekannt, dass die Dispergierbarkeit des Schicht-Tonminerals in dem thermoplastischen Harz durch Zugeben eines mit einem Organisierungsmittel organisierten Schicht-Tonminerals anstelle des Zuge­ bens des Schicht-Tonminerals als solches verbessert werden kann.
Einige Harzverbundmaterialien, die durch das Verfahren des Zugebens eines mit einem Or­ ganisierungsmittel organisierten Schicht-Tonminerals zum thermoplastischen Harz auf diese Weise erhalten worden sind, sind z. B. in der japanischen Patentanmeldung JP 92 17 012 AA beschrieben. Diese Anmeldung beschreibt, dass das Schicht- Tonmineral in dem thermoplastischen Harz fein dispergiert werden kann, wenn das Schicht- Tonmineral, in dem ein organisches Material (Organisierungsmittel) mit einem Onium-Ion zwischen Schichten interkaliert ist, dem thermoplastischen Harz zugesetzt wird.
Darüber hinaus beschreibt die japanische Patentanmeldung JP 10001608 AA Harzverbundmaterialien, die durch ein Verfahren erhalten werden, das darin be­ steht, dass ein Polyamidharz einem Schichtsilikat zugesetzt wird, in dem ein quartäres Oni­ um-Ion mit einer Kohlenwasserstoffkette mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen (als Organisie­ rungsmittel) interkaliert ist.
Nebenbei bemerkt war es dann, wenn eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid enthielt, als Rohmaterial für ein Harzverbundmaterial verwendet wurde, erforderlich, das mit dem Organisierungsmittel organisierte Schicht-Tonmineral der thermo­ plastischen Harzzusammensetzung zuzusetzen und diese bei hoher Temperatur zu kneten, um das Schicht-Tonmineral in der thermoplastischen Harzzusammensetzung gleichför­ mig zu dispergieren. Ein Kneten unter solchen harten Bedingungen verkürzte jedoch den Schicht-Schicht- (Zwischenschicht-) Abstand zwischen den Schichten des Schicht- Tonminerals aufgrund der thermischen Zersetzung des Organisierungsmittels, so dass das Schicht-Tonmineral nicht gleichförmig dispergiert werden konnte. Dies führte dazu, dass die Eigenschaften der mechanischen Festigkeit, der Beständigkeit, usw., nicht angemessen ver­ bessert werden konnten.
Die DE 198 42 845 A1 beschreibt ein Harzverbundmaterial, das ein Schichttonmineral umfassen kann, das mit einem Organisierungsmittel organisiert ist, wobei das Schichttonmineral in einem Polymergemisch dispergiert ist, das beispielsweise Polyphenylenoxid und Polystyrol umfasst.
Die DE 38 10 006 C2 beschreibt eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid umfasst, ein organisiertes Schichttonmineral, das in der thermoplastischen Harzzusammensetzung dispergiert ist, und eine polare Verbindung, die in der thermoplastischen Harzzusammensetzung dispergiert ist.
Die DE 38 08 623 C2 beschreibt ein Verbundmaterial, das ein Polyamid-enthaltendes Harz und ein Schichtsilikat enthält, wobei ein Polyphenylenoxid nicht als mögliches Harzmaterial erwähnt wird. Ferner beschreibt die DE 38 08 623 C2 ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials, bei dem unter anderem ein Schichttonmineral mit einem Monomer eines Polymers gemischt wird und bei dem dieses Gemisch anschließend polymerisiert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das Problem in dem vorstehend beschrie­ benen Stand der Technik gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Be­ reitstellung eines Harzverbundmaterials, das ein Schicht-Tonmineral und eine thermoplasti­ sche Harzzusammensetzung umfasst, die ein Polyphenylenoxid umfasst, wobei das Schicht- Tonmineral selbst nach dem Kneten bei hoher Temperatur in zufriedenstellender Weise in der thermoplastischen Harzzusammensetzung gleichförmig dispergiert ist, wobei das Harz­ verbundmaterial angemessen verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der mechanischen Fe­ stigkeit, Beständigkeit, usw., aufweist, und auch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Her­ stellung des Harzverbundmaterials.
Die Erfinder haben umfangreiche Forschungen durchgeführt, um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen und haben gefunden, dass sich das vorstehend genannte Problem lösen lässt, wenn das mit dem Organisierungsmittel organisierte Schicht-Tonmineral und eine pola­ re Verbindung der thermoplastischen Harzzusammensetzung zugesetzt werden, die das Polyphenylenoxid umfasst, um so eine chemische Bindung zwischen dem Schichttonmineral und der polaren Verbindung in der thermoplastischen Harzzusammensetzung auszubilden. Dadurch wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Ein erfindungsgemäßes Harzverbundmaterial umfasst:
eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid umfasst;
ein Schicht-Tonmineral, das in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und mit einem Organisierungsmittel organisiert ist; und
eine polare Verbindung, die in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und chemisch an das Schicht-Tonmineral gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die polare Verbindung eine Phosphatverbindung oder ein Phosphit ist.

Claims (3)

1. Ein Harzverbundmaterial, umfassend
eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid umfasst;
ein Schicht-Tonmineral, das in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und mit einem Organisierungsmittel organisiert ist; und
eine polare Verbindung, die in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und chemisch an das Schicht-Tonmineral gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die polare Verbindung eine Phos­ phatverbindung oder ein Phosphit ist.
2. Ein Verfahren zur Herstellung eines Harzverbundmaterials, umfassend
eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid umfasst;
ein Schicht-Tonmineral, das in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und mit einem Organisierungsmittel organisiert ist; und
eine polare Verbindung, die in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und chemisch an das Schicht-Tonmineral gebunden ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt des Dispergierens der polaren Verbindung in der thermoplastischen Harzzusammensetzung, die das Polyphenylenoxid umfasst, wodurch ein Gemisch aus der thermoplastischen Harzzusammensetzung und der polaren Verbindung erhalten wird; und
einen Schritt des Dispergierens des mit dem Organisierungsmittel organisierten Schicht-Tonminerals in dem Gemisch, wodurch das Harzverbundmaterial erhalten wird.
3. Ein Verfahren zur Herstellung eines Harzverbundmaterials, umfassend
eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylenoxid umfasst;
ein Schicht-Tonmineral, das in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und mit einem Organisierungsmittel organisiert ist; und
eine polare Verbindung, die in der thermoplastischen Harzzusammensetzung disper­ giert und chemisch an das Schicht-Tonmineral gebunden ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Schritt des Mischens des mit dem Organisierungsmittel organisierten Schicht- Tonminerals mit der polaren Verbindung, wodurch ein Komplex erhalten wird, in dem das Schicht-Tonmineral und die polare Verbindung chemisch zwischen Schichten des Schicht- Tonminerals aneinander gebunden sind; und
einen Schritt des Dispergierens des Komplexes in der thermoplastischen Harzzu­ sammensetzung, die das Polyphenylenoxid umfasst, wodurch das Harzverbundmaterial er­ halten wird.
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