DE102007039600A1

DE102007039600A1 - Natural fiber composite material, useful for the preparation of profiles, plates and foils, comprises particular natural material, thermoplastic binder and adhesive agent, where the adhesive agent is a polymer based on e.g. vinyl chloride

Info

Publication number: DE102007039600A1
Application number: DE200710039600
Authority: DE
Inventors: Marcus Dipl.-Chem. Dr. Pfaadt; Robert Tangelder
Original assignee: Wacker Polymer Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2008-02-21

Abstract

Natural fiber composite material comprises one or more particular natural material, one or more thermoplastic binder and one or more adhesive agent, where the adhesive agent is a polymer based on (a) vinyl chloride; (b) one or more monomers such as 1-20C-alkyl carboxylic acid vinyl ester, acrylic acid ester or methacrylic acid ester of 1-20C-alcohol or -diol, or acrylonitrile; (c) one or more epoxy containing vinyl monomer; and (d) optionally one or more monomers such as ethylenically unsaturated carboxylic acid, whose anhydrides or other auxiliary monomers are used. An independent claim is included for the preparation of the natural fiber composite material comprising thermoplastic forming of the natural material, thermoplastic binder and adhesive agent.

Description

Die Erfindung betrifft Naturfaserverbundwerkstoffe enthaltend partikuläre Naturmaterialien, thermoplastische Bindemittel und Haftvermittler, Verfahren zur Herstellung der Naturfaserverbundwerkstoffe sowie deren Verwendung zur Herstellung von Formkörpern, wie beispielsweise von Fensterbänken.The Invention relates to natural fiber composites containing particulate natural materials, thermoplastic binders and adhesion promoters, process for their preparation the natural fiber composites and their use for the production of shaped bodies, such as window sills.

Partikuläre Naturmaterialien, wie beispielsweise Holzfasern, werden in letzter Zeit vermehrt in Verbindung mit thermoplastischen Bindemitteln zur Herstellung von Naturfaserverbundwerkstoffen eingesetzt. Die Herstellung erfolgt durch Vermischen der partikulären Naturmaterialien und der thermoplastischen Bindemittel und anschließendem thermoplastischen Umformen zu Formkörpern, wie beispielsweise durch Extrudieren, Spritzgießen oder Kalandrieren. Naturfaserverbundwerkstoffe zeigen gegenüber ungefüllten Kunststoffen vorteilhafte Eigenschaften, wie beispielsweise eine höhere Biegefestigkeit. Auf Grund der unterschiedlichen chemischen Natur von partikulären Naturmaterialien und thermoplastischen Bindemitteln ist es schwierig, entsprechende Abmischungen bereitzustellen, in denen die unterschiedlichen Komponenten einer Abmischung miteinander kompatibel sind und zudem eine gute Haftung untereinander aufweisen. Um das Eigenschaftsprofil der Naturfaserverbundwerkstoffe zu verbessern, werden Zusatzstoffe in den Verbund eingebracht. So wird durch Zusatz von Haftvermittlern die Haftung zwischen den einzelnen Komponenten der Naturfaserverbundwerkstoffe erhöht. Für Naturfaserverbundwerkstoffe auf Basis von Holzfasern und Polyolefinen werden beispielsweise Propylen-Maleinsäure Copolymerisate als Haftvermittler eingesetzt. In Kombination mit anderen thermoplastischen Bindemitteln als Polyolefinen bewirken Propylen-Maleinsäure Copolymerisate aber meist keine ausreichende Haftvermittlung.Particulate natural materials, such as wood fibers are being propagated lately Combination with thermoplastic binders for the production of Natural fiber composites used. The production takes place by mixing the particulate Natural materials and the thermoplastic binder and subsequent thermoplastic Forming into shaped bodies, such as by extrusion, injection molding or calendering. Natural fiber composites show opposite unfilled Plastics advantageous properties, such as a higher Flexural strength. Due to the different chemical nature of particular Natural materials and thermoplastic binders make it difficult provide appropriate blends in which the different Components of a blend are compatible with each other and also have good adhesion with each other. To see the property profile of To improve natural fiber composites, additives are used in introduced the composite. So is by addition of adhesion promoters the adhesion between the individual components of natural fiber composites elevated. For natural fiber composites based on wood fibers and polyolefins, for example Propylene-maleic Copolymers used as adhesion promoters. In combination with effect other thermoplastic binders than polyolefins Propylene-maleic Copolymers but usually not sufficient adhesion.

In der US-A1 2004/0192794 sind extrudierbare Pulvermischungen auf Basis von Polyvinylchlorid und Cellulose beschrieben, die zusätzlich thermische Stabilisatoren enthalten. Die US-5858522 offenbart Naturfaserverbundwerkstoffe auf Basis von Naturfa sern und thermoplastischen Bindemitteln sowie Haftvermittlern, die hydrophobe und hydrophile Einheiten enthalten, wie beispielsweise Vinylchlorid-Einheiten und Vinylester-, (Meth)-acrylat- und/oder Carbonsäure-Einheiten. Derartige Vinylchlorid-Copolymere sind aber bekanntermaßen instabil und neigen zu Dehydrochlorierung, was sich in einer Verfärbung der entsprechenden Copolymerisate äußert. In der WO2007/050324 werden Naturfaserverbundwerkstoffe enthaltend Cellulosefasern, thermoplastische Bindemittel sowie Haftvermittler beschrieben. Als Haftvermittler dienen Copolymere mit hydrophoben und hydrophilen Monomereinheiten, wie beispielsweise Terpolymere auf Basis von Styrol sowie einem weiteren hydrophoben, ethylenisch ungesättigten Monomer, wie beispielsweise (Meth)acrylaten oder Vinylestern, und einem hydrophilen Monomer, wie beispielsweise ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren. Für viele Anwendungen wird aber vom Markt der Einsatz von aromatenfreien Polymerisaten gewünscht respektive gefordert.In the US-A1 2004/0192794 extrudable powder mixtures based on polyvinyl chloride and cellulose are described, which additionally contain thermal stabilizers. The US 5858522 discloses natural fiber composites based on Naturfa fibers and thermoplastic binders and adhesion promoters containing hydrophobic and hydrophilic units, such as vinyl chloride units and vinyl ester, (meth) acrylate and / or carboxylic acid units. However, such vinyl chloride copolymers are known to be unstable and prone to dehydrochlorination, which manifests itself in a discoloration of the corresponding copolymers. In the WO2007 / 050324 natural fiber composites containing cellulose fibers, thermoplastic binders and adhesion promoters are described. Adhesion promoters are copolymers with hydrophobic and hydrophilic monomer units, such as, for example, terpolymers based on styrene and a further hydrophobic, ethylenically unsaturated monomer, such as (meth) acrylates or vinyl esters, and a hydrophilic monomer, such as, for example, ethylenically unsaturated carboxylic acids. For many applications, however, the market wants or requires the use of aromatic-free polymers.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, aromatenfreie und stabile Naturfaserverbundwerkstoffe auf Basis von partikulären Naturmaterialien, thermoplastischen Bindemitteln und Haftvermittlern bereitzustellen, die sich durch vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften, wie beispielsweise hohe Biege-Elastizitätsmodule (E-Modul) oder geringe Wasseraufnahme, auszeichnen.In front In this background, the task was to aromatics-free and stable Natural fiber composites based on particulate natural materials, to provide thermoplastic binders and adhesion promoters, characterized by advantageous performance properties, such as high flexural elasticity modules (Modulus of elasticity) or low water absorption.

Die Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, dass als Haftvermittler Vinylchlorid-Copolymerisate eingesetzt wurden, die Epoxid-haltige Einheiten enthalten. Mit den erfindungsgemäßen Haftvermittlern werden Naturfaserverbundwerkstoffe erhalten, die neben sehr guten anwendungstechnischen Eigenschaften zudem eine unerwartet hohe Stabilität, d.h. eine unerwartet geringe Neigung zur Dehydrochlorierung aufweisen.The Task was surprisingly solved by in that vinyl chloride copolymers were used as adhesion promoters, contain the epoxy-containing units. With the adhesion promoters according to the invention will get natural fiber composites, in addition to very good In addition, the application properties have an unexpectedly high stability, i. have an unexpectedly low tendency to dehydrochlorination.

Gegenstand der Erfindung sind Naturfaserverbundwerkstoffe enthaltend ein oder mehrere partikuläre Naturmaterialien, ein oder mehrere thermoplastische Bindemittel und ein oder mehrere Haftvermittler, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftvermittler Copolymerisate auf Basis von

a) Vinylchlorid,
b) einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 20 C-Atomen und Acrylnitril,
c) einem oder mehreren Epoxid-haltigen Vinylmonomeren, und gegebenenfalls
d) einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Anhydride oder sonstige Hilfsmonomere eingesetzt werden.

The invention relates to natural fiber composites containing one or more particulate natural materials, one or more thermoplastic binders and one or more adhesion promoters, characterized in that as adhesion promoters copolymers based on

a) vinyl chloride,
b) one or more monomers selected from the group consisting of vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids having 1 to 20 C atoms, acrylic esters or methacrylic esters of branched or unbranched alcohols or diols having 1 to 20 C atoms and acrylonitrile,
c) one or more epoxy-containing vinyl monomers, and optionally
d) one or more monomers selected from the group comprising ethylenically unsaturated carboxylic acids, their anhydrides or other auxiliary monomers are used.

Bevorzugte Monomere b) sind Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 13 C-Atomen. Besonders bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat, Vinylpivalat und Vinylester von α-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9^R oder VeoVa10^R (Handelsnamen der Firma Shell). Der am meisten bevorzugte Vinylester ist Vinylacetat.Preferred monomers b) are vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 13 carbon atoms. Particularly preferred vinyl esters are vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl laurate, 1-methylvi nylacetat, vinyl pivalate and vinyl esters of α-branched monocarboxylic acids having 9 to 13 carbon atoms, for example VeoVa9 ^R or VeoVa10 ^R (trade name of the company Shell). The most preferred vinyl ester is vinyl acetate.

Ein bevorzugtes Monomer b) ist Acrylnitril. Bevorzugte Monomere b) sind auch Acrylsäureester oder Meth-acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen. Besonders bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat. Am meisten bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.One preferred monomer b) is acrylonitrile. Preferred monomers b) are also acrylic acid ester or methacrylic acid ester of unbranched or branched alcohols having 1 to 15 carbon atoms. Especially preferred methacrylic acid esters or acrylic acid ester are methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, Propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate. Most preferred Methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.

Bevorzugte Epoxid-haltige Vinylmonomere c) sind beispielsweise Methylglycidylmethacrylat, Methylglycidylacrylat, Allylglycidylether, Allylphenolglycidylether, Glycidylmethacrylat. Besonders bevorzugt wird Glycidylmethacrylat (GMA).preferred Epoxy-containing vinyl monomers c) are, for example, methyl glycidyl methacrylate, Methyl glycidyl acrylate, allyl glycidyl ether, allyl phenol glycidyl ether, Glycidyl. Particularly preferred is glycidyl methacrylate (GMA).

Bevorzugte Monomere d) sind ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Anhydride und Derivate mit 3 bis 20 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 3 bis 10 C-Atomen. Beispiele für bevorzugte ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren sind Fumarsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure und Maleinsäure. Besonders bevorzugte ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren sind Fumarsäure, Acrylsäure und Maleinsäure. Bevorzugte Monomere d) sind auch Anhydride der genannten ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren. Ein besonders bevorzugtes Anhydrid ist Maleinsäureanhydrid. Bevorzugte Monomere d) sind auch ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und -nitrile, wie Acrylamid und Acrylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl- und Diisopropylester; ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, wie Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure. Weitere bevorzugte Comonomere d) sind vorvernetzende Monomere wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Divinyladipat, Diallylmaleat, Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat. Bevorzugte Comonomere d) sind auch nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA), Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME), N-Methylolacrylamid (NMA), N-Methylolmethacrylamid (NMMA), N-Methylolallylcarbamat, Alkylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylolacrylamids, des N-Methylolmethacrylamids und des N-Methylolallylcarbamats. Weitere bevorzugte Comonomere d) sind Monomere mit Hydroxy- oder CO-Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxyalkylester wie Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxybutylacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat. Bevorzugte Monomere d) sind auch Vinylether, wie Methyl-, Ethyl- oder iso-Butylvinylether.preferred Monomers d) are ethylenically unsaturated carboxylic acids whose Anhydrides and derivatives having 3 to 20 carbon atoms, more preferably with 3 to 10 carbon atoms. Examples of preferred ethylenically unsaturated carboxylic acids are fumaric acid, Acrylic acid, methacrylic acid, itaconic, crotonic and maleic acid. Particularly preferred ethylenically unsaturated carboxylic acids are fumaric acid, acrylic acid and maleic acid. Preferred monomers d) are also anhydrides of said ethylenic unsaturated Carboxylic acids. A particularly preferred anhydride is maleic anhydride. Preferred monomers d) are also ethylenically unsaturated carboxamides and -nitriles, such as acrylamide and acrylonitrile; Mono- and diesters of fumaric acid and maleic such as diethyl and diisopropyl esters; ethylenically unsaturated sulfonic acids or their salts, such as vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonic acid. Other preferred comonomers d) are precrosslinking monomers such as polyethylenically unsaturated comonomers, For example, divinyl adipate, diallyl maleate, allyl methacrylate or Triallyl. Preferred comonomers d) are also postcrosslinking Comonomers, for example acrylamidoglycolic acid (AGA), Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME), N-methylolacrylamide (NMA), N-methylolmethacrylamide (NMMA), N-Methylolallylcarbamat, alkyl ethers such as isobutoxy or Esters of N-methylolacrylamide, of N-methylolmethacrylamide and of N-methylolallyl carbamate. Further preferred comonomers d) are monomers with hydroxy or CO groups, for example methacrylic acid and acrylic acid hydroxyalkyl esters such as hydroxyethyl, hydroxypropyl or hydroxybutyl or methacrylate and compounds such as diacetoneacrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate. Preferred monomers d) are also vinyl ethers, such as methyl, ethyl or iso-butyl vinyl ether.

Die Haftvermittler enthalten
Monomereinheiten a) bevorzugt zu 20 bis 98 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 50 bis 95 Gew.-%,
ein oder mehrere Monomereinheiten b) bevorzugt zu 1 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 5 bis 45 Gew.-%,
ein oder mehrere Monomereinheiten c) bevorzugt zu 0.01 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 0.01 bis 5 ganz besonders bevorzugt zu 0.01 bis 1.5 Gew.-%, am meisten bevorzugt zu 0.1 bis 1.5 Gew.-% und
ein oder mehrere Monomereinheiten d) bevorzugt zu 0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 0.5 bis 10 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu 0.5 bis 5 Gew.-%,
wobei sich die Angaben in Gew.-% auf die Gesamtmasse des jeweiligen Haftvermittlers beziehen und sich jeweils auf 100 Gew.-% addieren.The bonding agents included
Monomer units a) preferably from 20 to 98% by weight, more preferably from 50 to 95% by weight,
one or more monomer units b) preferably from 1 to 75% by weight, particularly preferably from 5 to 45% by weight,
one or more monomer units c) preferably at 0.01 to 15 wt .-%, more preferably at 0.01 to 5, most preferably at 0.01 to 1.5 wt .-%, most preferably at 0.1 to 1.5 wt .-% and
one or more monomer units d) preferably from 0 to 20% by weight, more preferably from 0.5 to 10% by weight and most preferably from 0.5 to 5% by weight,
wherein the data in wt .-% based on the total mass of the respective adhesion promoter and each add up to 100 wt .-%.

Die Haftvermittler haben vorzugsweise eine Molekularmasse von 10,000 g/mol, besonders bevorzugt von 10,000 bis 300,000 g/mol und am meisten bevorzugt von 30,000 bis 140,000 g/mol. Die Haftvermittler mit derartigen Molekularmassen bewirken gegenüber Haftvermittlern mit niedrigeren Molekularmassen eine stärkere Haftung zwischen den partikulären Naturmaterialien und den thermoplastischen Bindemitteln und damit vorteilhafte physikalische Eigenschaften der Naturfaserverbundwerkstoffe, wie beispielsweise hohe E-Module.The Adhesion promoters preferably have a molecular mass of 10,000 g / mol, more preferably from 10,000 to 300,000 g / mol and most preferably from 30,000 to 140,000 g / mol. The adhesion promoters with such Molecular masses counteract Adhesion promoters with lower molecular masses a stronger adhesion between the particular Natural materials and the thermoplastic binders and thus advantageous physical properties of natural fiber composites, such as for example, high e-modules.

Bevorzugte partikuläre Naturmaterialien sind pflanzliche oder tierische Materialien. Besonders bevorzugte partikuläre Naturmaterialien sind Holzfasern, Holzmehl, Holzschnitzel, Baummoll-Fasern, Cellulose-Fasern, Jute-Fasern, Sisal-Fasern, Hanf-Fasern, Kokos-Fasern, Gras-Fasern, Flachs-Fasern, Reisschalen, Reißbaumwolle und Leder. Die partikulären Naturmaterialien werden vorzugsweise in Form von Fasern, Mehl oder Schnitzel eingesetzt.preferred particulate Natural materials are herbal or animal materials. Especially preferred particulate Natural materials are wood fibers, wood flour, wood chips, tree-pulp fibers, Cellulose fibers, jute fibers, sisal fibers, hemp fibers, coconut fibers, Grass fibers, flax fibers, rice husks, shredded cotton and leather. The particulate natural materials are preferably used in the form of fibers, flour or schnitzel.

Geeignete thermoplastische Bindemittel sind beispielsweise Homo- oder Copolymerisate auf Basis von einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 20 C-Atomen, Acrylnitril, Vinylhalogenide, Olefine und Diene. Beispiele für Olefine und Diene sind Ethylen, Propylen und 1,3- Butadien. Als Monomere für die thermoplastischen Kunststoffe werden auch die Monomere bevorzugt, die als bevorzugte Monomere a) und Monomer b) für die Haftvermittler aufgeführt sind. Ein weiteres bevorzugtes Monomer ist Ethylen.Suitable thermoplastic binders are, for example, homo- or copolymers based on one or more monomers selected from the group consisting of vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids having 1 to 20 C atoms, acrylic esters or methacrylic esters of branched or unbranched alcohols or diols having 1 to 20 C atoms, acrylonitrile, vinyl halides, olefins and dienes. Examples of olefins and dienes are ethylene, propylene and 1,3-butadiene. As monomers for the thermoplastics, the monomers which are listed as preferred monomers a) and monomer b) for the adhesion promoters are also preferred. Another preferred monomer is ethylene.

Ein Beispiel für ein bevorzugtes Homopolymerisat ist PVC.One example for a preferred homopolymer is PVC.

Als thermoplastische Bindemittel können auch Mischungen unterschiedlicher Polymerisate eingesetzt werden. Für Mischungen unterschiedlicher Polymerisate werden vorzugsweise Homo- oder Copolymerisate auf Basis von einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Acrylnitril, Vinylchlorid, Olefine und Diene eingesetzt. Beispiele für bevorzugte Mischungen unterschiedlicher Polymerisate sind Mischungen von Vinylchlorid-Polymerisaten mit Methacrylsäureester-Polymerisaten, Methylmethacrylsäureester-Polymerisaten, Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymerisaten, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten oder chlorhaltigen Ethylen-Polymerisaten.When thermoplastic binders can also mixtures of different polymers can be used. For mixtures different polymers are preferably homopolymers or copolymers Base of one or more monomers selected from the group comprising Vinyl esters, acrylic esters, methacrylates, Acrylonitrile, vinyl chloride, olefins and dienes used. Examples for preferred mixtures different polymers are mixtures of vinyl chloride polymers with Methacrylate polymers, Methylmethacrylic polymers, Vinyl acetate-vinyl chloride copolymers, Ethylene-vinyl acetate copolymers or chlorine-containing ethylene polymers.

Die Naturfaserverbundwerkstoffe enthalten
vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% thermoplastische Bindemittel,
vorzugsweise 0.5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% Haftvermittler und
vorzugsweise 9.5 bis 89.5 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 89.5 Gew.-% partikuläre Naturmaterialien,
wobei sich die Angaben in Gew.-% auf die Gesamtmasse des Naturfaserverbundwerkstoffs beziehen und sich jeweils auf 100 Gew.-% addieren.The natural fiber composites contain
preferably 10 to 90 wt .-%, particularly preferably 30 to 50 wt .-% thermoplastic binder,
preferably 0.5 to 20 wt .-%, particularly preferably 1 to 10 wt .-%, most preferably 2 to 6 wt .-% of adhesion promoter and
preferably 9.5 to 89.5% by weight, particularly preferably 50 to 89.5% by weight of particulate natural materials,
wherein the data in wt .-% on the total mass of the natural fiber composite material and each add up to 100 wt .-%.

Gegebenenfalls können in dem Naturfaserverbundwerkstoff noch weitere, bei der thermoplastischen Verarbeitung von Kunststoffen übliche, Zusatzstoffe enthalten sein. Beispiele hierfür sind Farbstoffe, Pigmente, Weichmacher, Gleitmittel und Flammschutzmittel.Possibly can in the natural fiber composite even more, in the thermoplastic processing of plastics, Contain additives. Examples include dyes, pigments, plasticizers, Lubricants and flame retardants.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Naturfaserverbundwerkstoffen durch thermoplastisches Umformen von Mischungen enthaltend ein oder mehrere partikuläre Naturmaterialien, ein oder mehrere thermoplastische Bindemittel und ein oder mehrere Haftvermittler, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftvermittler Polymerisate auf Basis von

a) Vinylchlorid,
b) einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von verzweigten oder unverzweigten Alkoholen oder Diolen mit 1 bis 20 C-Atomen und Acrylnitril,
c) einem oder mehreren Epoxid-haltigen Vinylmonomeren, und gegebenenfalls
d) einem oder mehreren Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Anhydride und sonstige Hilfsmonomere eingesetzt werden.

Another object of the invention is a process for the preparation of natural fiber composites by thermoplastic forming mixtures comprising one or more particulate natural materials, one or more thermoplastic binder and one or more adhesion promoters, characterized in that as adhesion promoter polymers based on

a) vinyl chloride,
b) one or more monomers selected from the group consisting of vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids having 1 to 20 C atoms, acrylic esters or methacrylic esters of branched or unbranched alcohols or diols having 1 to 20 C atoms and acrylonitrile,
c) one or more epoxy-containing vinyl monomers, and optionally
d) one or more monomers selected from the group comprising ethylenically unsaturated carboxylic acids, their anhydrides and other auxiliary monomers are used.

Die Herstellung der Haftvermittler bzw. der thermoplastischen Kunststoffe erfolgt beispielsweise nach dem Suspensionspolymerisationsverfahren oder Emulsionspolymerisationsverfahren. Bevorzugt wird die Suspensionspolymerisation. Die Polymerisationstemperatur beträgt im allgemeinen 20°C bis 80°C. Die Initiierung der Polymerisation kann mit den gebräuchlichen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox-Initiator-Kombinationen erfolgen. Beispiele für wasserlösliche Initiatoren sind die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Peroxodischwefelsäure. Beispiele für monomerlösliche Initiatoren sind Dicetylperoxydicarbonat, Dicyclohexylperoxydicarbonat, Dibenzoylperoxid und tert.-Butylperoxypivalat. Die genannten Initiatoren werden im allgemeinen in einer Menge von 0.01 bis 1.0 Gew.-%, bevorzugt 0.1 bis 0.5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, eingesetzt.The Production of the adhesion promoters or thermoplastic materials takes place, for example, by the suspension polymerization process or emulsion polymerization process. The suspension polymerization is preferred. The polymerization temperature is generally from 20 ° C to 80 ° C. The initiation of Polymerization can be done with the usual ones water-soluble or monomer-soluble Initiators or redox initiator combinations respectively. examples for water-soluble Initiators are the sodium, potassium and ammonium salts of peroxodisulfuric acid. Examples for monomer-soluble initiators are dicetyl peroxydicarbonate, dicyclohexyl peroxydicarbonate, dibenzoyl peroxide and tert-butyl peroxypivalate. The mentioned initiators are in the general in an amount of 0.01 to 1.0 wt .-%, preferably 0.1 to 0.5% by weight, in each case based on the total weight of the monomers, used.

Bei der Suspensions- und Emulsionspolymerisation wird in Wasser in Gegenwart von oberflächenaktiven Substanzen wie Schutz kolloiden und/oder Emulgatoren polymerisiert. Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise teilverseifte Polyvinylalkohole und Celluloseether. Geeignete Emulgatoren sind sowohl anionische, kationische als auch nichtionische Emulgatoren, beispielsweise anionische Tenside, wie Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- oder Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen, oder nichtionische Tenside wie Alkylpolyglykolether oder Alkylarylpolyglykolether mit bis zu 60 Ethylenoxid- bzw. Propylenoxid-Einheiten.at the suspension and emulsion polymerization is in water in the presence of surface active Substances such as protective colloids and / or emulsifiers polymerized. Suitable protective colloids are, for example, partially hydrolyzed polyvinyl alcohols and cellulose ethers. Suitable emulsifiers are both anionic, cationic as well as nonionic emulsifiers, for example anionic Surfactants, such as alkyl sulfates having a chain length of 8 to 18 carbon atoms, Alkyl- or Alkylarylsulfonate with 8 to 18 C-atoms, esters and Half ester of sulfosuccinic acid with monohydric alcohols or alkylphenols, or nonionic Surfactants such as alkyl polyglycol ethers or alkylaryl polyglycol ethers with up to 60 ethylene oxide or propylene oxide units.

Zur Verbesserung der Thermostabilität der Haftvermittler bzw. der thermoplastischen Kunststoffe kann gegebenenfalls während oder nach der Polymerisation 0.001 bis 0.1 Gew.-%, vorzugsweise 0.005 bis 0.05 Gew.-% Ascorbinsäure und/oder Iso-Ascorbinsäure, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, zugegeben werden. Bevorzugt wird Ascorbinsäure eingesetzt. Die Zugabe erfolgt vorzugsweise nach Abschluß der Monomerdosierung sowie vor, während oder nach der Restmonomerentfernung. Am meisten bevorzugt ist die Ausführungsform bei der zusätzlich zur Ascorbinsäure und/oder Iso-Ascorbinsäure noch Zitronensäure zugegeben wird. Die Menge an Zitronensäure beträgt 0.001 bis 0.1 Gew.-% vorzugsweise 0.005 bis 0.05 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere.To improve the thermostability of the adhesion promoters or of the thermoplastics, optionally during or after the polymerization from 0.001 to 0.1 wt .-%, preferably 0.005 to 0.05 % By weight of ascorbic acid and / or iso-ascorbic acid, in each case based on the total weight of the comonomers. Ascorbic acid is preferably used. The addition is preferably carried out after completion of the monomer metering and before, during or after the removal of residual monomers. Most preferred is the embodiment in which citric acid is added in addition to ascorbic acid and / or iso-ascorbic acid. The amount of citric acid is 0.001 to 0.1 wt .-%, preferably 0.005 to 0.05 wt .-%, each based on the total weight of the comonomers.

Zur Steuerung des Molekulargewichts können während der Polymerisation regelnde Substanzen eingesetzt werden. Falls Regler eingesetzt werden, werden diese üblicherweise in Mengen zwischen 0.02 bis 10.0 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren, eingesetzt und separat oder auch vorgemischt mit Reaktionskomponenten dosiert. Beispiele solcher Substanzen sind halogenierte Alkane und halogenierte Alkene wie Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylchlorid, Trichlorethylen sowie Aldehyde wie Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd und Isobutyraldehyd.to Control of the molecular weight can regulate during polymerization Substances are used. If controllers are used, then these usually in amounts between 0.02 to 10.0 wt .-%, based on the polymerized Monomers, used and separately or also premixed with reaction components dosed. Examples of such substances are halogenated alkanes and halogenated alkenes such as carbon tetrachloride, chloroform, methyl chloride, Trichlorethylene and aldehydes such as acetaldehyde, propionaldehyde, Butyraldehyde and isobutyraldehyde.

Vorzugsweise wird in Gegenwart von Propionaldehyd polymerisiert. Propionaldehyd hat gegenüber anderen Reglern wie etwa Trichlorethylen den Vorteil, dass mit geringeren Mengen bereits eine regelnde Wirkung erzielt wird. Bevorzugt wird es daher, je nach erwünschtem Molekulargewicht, in einer Menge von 0.02 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Monomer, zugegeben.Preferably is polymerized in the presence of propionaldehyde. propionaldehyde has over others Regulators such as trichlorethylene have the advantage of having less Quantities already a regulatory effect is achieved. It is preferred it therefore, depending on the desired Molecular weight, in an amount of 0.02 to 5 wt .-%, based on monomer, added.

Die Monomere können insgesamt zudosiert werden oder in Anteilen vorgelegt werden und der Rest nach der Initiierung der Polymerisation zudosiert werden. Die Dosierungen können separat (räumlich und zeitlich) durchgeführt werden oder die zu dosierenden Komponenten können alle oder teilweise voremulgiert dosiert werden. Nach Abschluss der Polymerisation kann zur Restmonomerentfernung in Anwendung bekannter Methoden nachpolymerisiert werden, beispielsweise durch mit Redoxkatalysator initiierter Nachpolymerisation. Flüchtige Restmonomere können auch mittels Destillation, vorzugsweise unter reduziertem Druck, und gegebenenfalls unter Durchleiten oder Überleiten von inerten Schleppgasen wie Luft, Stickstoff oder Wasserdampf entfernt werden.The Monomers can be added in total or be presented in shares and the remainder being added after initiation of the polymerization. The dosages can separately (spatially and time) or the components to be dosed may be all or partially pre-emulsified be dosed. After completion of the polymerization, residual monomer removal can be carried out be postpolymerized using known methods, for example by postpolymerization initiated with redox catalyst. Volatile residual monomers can also by distillation, preferably under reduced pressure, and optionally passing or passing inert tow gases as air, nitrogen or water vapor are removed.

Die Haftvermittler bzw. die thermoplastischen Kunststoffe können aus der wässrigen Dispersion mittels üblicher Verfahren durch Ausfällen, Filtrieren und anschließender Trocknung, oder mittels Dekantieren und anschließender Trocknung, in Form von Festharzen isoliert werden. Die Trocknung kann in dem Fachmann bekannter Weise beispielsweise in einem Trommeltrockner, in einem Strömungsrohr, im Fließbett, oder in einem Zyklontrockner erfolgen.The Adhesion promoters or the thermoplastic materials can the aqueous Dispersion by means of conventional Procedure by failure, Filter and then Drying, or by decantation and subsequent drying, in the form of Solid resins are isolated. The drying can be known in the art For example, in a drum dryer, in a flow tube, in a fluidized bed, or in a cyclone dryer.

Zur Herstellung der Naturfaserverbundwerkstoffe werden die partikulären Naturmaterialien, die thermoplastischen Bindemittel und die Haftvermittler, sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, beispielsweise in einem Heißmischer, miteinander vermischt, und mittels der üblichen thermoplastischen Umformungstechniken, wie beispielsweise Extrudieren, Spritzgießen, Verpressen, Granulieren oder Kalandrieren, zu Formkörpern verarbeitet. Vorzugsweise erfolgt die Verarbeitung mittels Extru sinn mit entsprechender Entgasungszone und Spritzgießen. Die Verarbeitungstemperatur beträgt im allgemeinen 60°C bis 200°C, vorzugsweise 90°C bis 180°C. Die Herstellung der Formkörper kann auch über die Granulatstufe erfolgen. Entsprechende Granulate können mit den bekannten thermoplastischen Umformungstechniken nachbearbeitet werden.to Production of natural fiber composites are the particulate natural materials, the thermoplastic binders and the adhesion promoters, as well optionally further additives, for example in a hot mixer, mixed together, and by means of the usual thermoplastic forming techniques, such as extrusion, injection molding, compression, granulation or calendering, to form bodies processed. The processing preferably takes place by means of extrusion with appropriate degassing zone and injection molding. The processing temperature is generally 60 ° C up to 200 ° C, preferably 90 ° C to 180 ° C. The Production of the moldings can also over the granules stage take place. Corresponding granules can with post-processed the known thermoplastic forming techniques become.

Bevorzugt ist der Einsatz von Haftvermittlern mit einer Tg von ≥ 45°C. Derartige Haftvermittler weisen einen vorteilhaften Schmelzfluss auf, welcher die Vermengung der Haftvermittler mit den weiteren Komponenten zur Herstellung der Naturfaserverbundwerkstoffe beschleunigt.Prefers is the use of adhesion promoters with a Tg of ≥ 45 ° C. such Adhesion promoters have an advantageous melt flow, which the mixing of the primer with the other components for Production of natural fiber composites accelerated.

Vorteilhafterweise lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch thermoplastische Bindemittel oder Haftvermittler enthaltend Vinylestereinheiten leicht verarbeiten. Derartige Polymerisate haben charakteristischerweise eine hohe Affinität zu Metalloberflächen und neigen dazu, Extruder oder Spritzgussmaschinen aus Metall höher zu belasten. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Naturfaserverbundwerkstoffe treten derartige Probleme überraschenderweise nicht auf.advantageously, can also be thermoplastic according to the method of the invention Binders or adhesion promoters containing vinyl ester units easily to process. Such polymers are characteristically a high affinity to metal surfaces and tend to put more strain on extruders or metal injection molding machines. In the method according to the invention for the production of natural fiber composites occur such Problems surprisingly not up.

Bekanntermaßen sind Vinylchlorideinheiten enthaltende Copolymerisate, wie beispielsweise Vinylchlorid-Vinylester-Copolymerisate, im Vergleich zu Vinylchlorid-Homopolymerisaten labil und neigen zur HCl-Abspaltung (Dehydrochlorierung) und damit zur Zersetzung entsprechender Copolymerisate, was sich beispielsweise in einer Verfärbung der Copolymerisate oder an Korrosionserscheinungen benachbarter Metallteile äußert. Derartige Zersetzungsreaktionen von Vinylchlorid-Copolymerisaten treten insbesondere bei höheren Temperaturen auf, wie sie der Verarbeitungstemperatur bei der Herstellung der Naturfaserverbundwerkstoffe entsprechen. Überraschenderweise führt der Einsatz der erfindungsgemäßen Vinylchlorid-Copolymerisate als Haftvermittler zu keiner erhöhten Neigung der Naturfaserverbundwerkstoffe zur Dehydrochlorierung im Vergleich zu entsprechenden Naturfaserverbundwerkstoffen, die Vinylchlorid- Homopolymerisate, aber keine Vinylchlorid-Copolymerisate enthalten.As is known, copolymers containing vinyl chloride units, such as, for example, vinyl chloride-vinyl ester copolymers, are unstable in comparison to vinyl chloride homopolymers and tend to cleave off HCl (dehydrochlorination) and thus decompose corresponding copolymers, which results, for example, in a discoloration of the copolymers or in corrosion phenomena of adjacent metal parts manifests. Such decomposition reactions of vinyl chloride copolymers occur in particular at higher temperatures, as they correspond to the processing temperature in the production of natural fiber composites. Surprisingly, the use of the vinyl chloride copolymer according to the invention leads As a bonding agent to no increased tendency of natural fiber composites for dehydrochlorination compared to corresponding natural fiber composites containing vinyl chloride homopolymers, but no vinyl chloride copolymers.

Des Weiteren haben die erfindungsgemäßen Naturfaserverbundwerkstoffe vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften, wie beispielsweise ein hohes E-Modul und eine geringe Wasseraufnahme. Es wird vermutet, dass die erfindungsgemäßen Haftvermittler über ihre Epoxid-Einheiten in der Lage sind, starke physikalische Wechselwirkungen oder chemische Bindungen insbesondere mit den partikulären Naturmaterialien einzugehen, und deswegen für die vorteilhaften anwendungstechnischen Eigenschaften der Naturfaserverbundwerkstoffe mitverantwortlich sind.Of Furthermore, the natural fiber composite materials according to the invention have advantageous performance properties, such as a high modulus of elasticity and low water absorption. It is believed that the adhesion promoter according to the invention on their Epoxide units are capable of strong physical interactions or to enter into chemical bonds, in particular with the particulate natural materials, and that's why the advantageous application properties of natural fiber composites are jointly responsible.

Die Naturfaserverbundwerkstoffe eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Profilen, Platten oder Folien. Bevorzugt ist die Verwendung von Naturfaserverbundwerkstoffen zur Herstellung von Formkörpern, wie beispielsweise von Fensterbänken.The Natural fiber composites are suitable, for example, for the production of profiles, sheets or foils. The use is preferred of natural fiber composites for the production of moldings, such as for example, window sills.

Die folgenden Beispiele dienen der detaillierten Erläuterung der Erfindung und sind in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen.The The following examples serve to illustrate the invention in detail and are in no way as a limitation to understand.

Zur Testung wurden folgende Komponenten eingesetzt:
Thermoplastisches Bindemittel (TB-I):
Polyvinylchlorid mit einem K-Wert von 68 (Vinnolit S 3268 der Firma Vinnolit)
Thermoplastisches Bindemittel (TB-II):
Polyvinylchlorid mit einem K-Wert von 60 (Vinnolit S 3160 der Firma Vinnolit)
Haftvermittler-I (HV-I):
Copolymer mit einer Tg von 79°C enthaltend zu 84 Gew.-% Vinylchlorideinheiten, 15 Gew.-% Vinylacetateinheiten, 1 Gew.-% Glycidylmethacrylateinheiten sowie 1 Gew.-% eine mit zwei Carbonsäuregruppen substituierte Monomereinheit (Vinnex LL2545 der Firma Wacker Chemie).
Haftvermittler-II (HV-II)
Im Unterschied zu HV-I enthält HV-II keine Glycidylmethacrylateinheiten. Die Gewichtsverhältnisse der Komponenten von HV-II entsprechen den Gewichtsverhältnissen dieser Komponenten in HV-I.
Holzfaser I (luftgetrocknet) (HF-I):
Lignocel Typ 9 der Firma Rettenmaier.
Holzfaser II (luftgetrocknet) (HF-II):
Lignocel BK 40/90 der Firma Rettenmaier.
Bäropan MC 9003 der Firma Baerlocher (Gleitmittel) (BP)The following components were used for testing:
Thermoplastic binder (TB-I):
Polyvinyl chloride with a K value of 68 (Vinnolit S 3268 from Vinnolit)
Thermoplastic binder (TB-II):
Polyvinyl chloride with a K value of 60 (Vinnolit S 3160 from Vinnolit)
Adhesion promoter-I (HV-I):
Copolymer with a Tg of 79 ° C containing 84% by weight of vinyl chloride units, 15% by weight of vinyl acetate units, 1% by weight of glycidyl methacrylate units and 1% by weight of a monomer unit substituted with two carboxylic acid groups (Vinnex LL2545 from Wacker Chemie) ,
Adhesion promoter II (HV-II)
Unlike HV-I, HV-II does not contain glycidyl methacrylate units. The weight ratios of the components of HV-II correspond to the weight ratios of these components in HV-I.
Wood fiber I (air-dried) (HF-I):
Lignocel type 9 from Rettenmaier.
Wood fiber II (air dried) (HF-II):
Lignocel BK 40/90 from Rettenmaier.
Bäropan MC 9003 from Baerlocher (Lubricants) (BP)

Die oben genannten Komponenten wurden für die jeweiligen Beispiele bzw. Vergleichsbeispiele entsprechend der in Tabelle 1 aufgeführten Angaben in einem Zweischneckenextruder aus Metall mit gegensinnig laufenden Schnecken thermoplastisch verarbeitet. Die Verarbeitungstemperatur betrug 170°C bis 180°C. Die Gemische wurden auf einem Doppelschneckenextruder DS 85 der Fa. Weber mittels Extrusion zu Profilen geformt.The The above components were used for the respective examples or Comparative Examples according to the information listed in Table 1 in a twin-screw extruder made of metal with counter-rotating Screws processed thermoplastic. The processing temperature was 170 ° C up to 180 ° C. The mixtures were run on a DS 85 twin-screw extruder Fa. Weber molded into profiles by extrusion.

Das Elastizitätsmodul (E-Modul) wurde an Profilen mit den Maßen 80 mm × 10 mm × 4 mm gemäß DIN EN ISO 527 ermittelt (Tabelle 1). Die Dehydrochlorierung wurde nach DIN 53381 bestimmt (Tabelle 1) und ist durch die Zeit charakterisiert, nach der sich aus der jeweiligen Probe eine bestimmte Menge an HCl (Hydrogenchlorid) abspaltet. Höhere Werte für die Dehydrochlorierung werden also von Proben erreicht, die eine geringere Neigung zur HCl-Abspaltung haben.The modulus of elasticity (Modulus of elasticity) was determined on profiles with the dimensions 80 mm × 10 mm × 4 mm according to DIN EN ISO 527 (Table 1). The dehydrochlorination was determined according to DIN 53381 (Table 1) and is characterized by the time after which from the respective sample a certain amount of HCl (hydrogen chloride) cleaves. higher Values for The dehydrochlorination are therefore achieved by samples that have a lower Have a tendency to HCl cleavage.

Zur Prüfung der Wasseraufnahme wurden Profile (50 mm × 50 mm × 2 mm) für die jeweils angegebene Zeit (Tabelle 2) bei 21°C in vollentsalztem Wasser gelagert. Nach Abtrocknung der Proben mit einem Tuch wurde die Gewichtszunahme sofort bestimmt.to exam the water absorption profiles (50 mm × 50 mm × 2 mm) for the specified time (Table 2) at 21 ° C stored in demineralized water. After drying the samples with a cloth, the weight gain was determined immediately.

Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengefasst.The Results are summarized in Tables 1 and 2.

Die erfindungsgemäßen Naturfaserverbundwerkstoffe (Tabelle 1, Bsp. 1 und Bsp. 2) weisen gegenüber entsprechenden Verbundstoffen (Tabelle 1, VBsp. 3 und VBsp. 4), die keine Haftvermittler enthalten, hohe Werte für das E-Modul auf. Die erfindungsgemäßen Naturfaserverbundwerkstoffe sind auch durch eine geringe Wasseraufnahme charakterisiert, insbesondere auch bei längerer Nasslagerung (Tabelle 2: Vergleich von Profilen enthaltend dieselben Holzfasern: Bsp. 1 und VBsp.3 bzw. Bsp.2 und VBsp.4). Tabelle 1: Bsp.1 Bsp.2 VBsp.3 VBsp.4 VBsp.5 VBsp.6 VBsp.7 VBsp.8 TB-I [Gew.-T.] 37 37 40 40 100 TB-II [Gew.-T.] 100 HF-I [Gew.-T.] 60 60 HF-II [Gew.-T.] 60 60 BP [Gew.-T.] 5 5 5 5 HV-I [Gew. -T.] 3 3 100 HV-II [Gew.-T.] 100 E-Modul [mPA] 3963 4163 3389 3454 Dehydrochlorierung [min] 66 66 65 65 4,5 17,5 22,2 2,5 Massedruck [bar] 168 162 194 188 Drehmoment-Auslastung [%] 5,2 4,9 5,5 5,3 The natural fiber composite materials according to the invention (Table 1, Example 1 and Example 2) have high values for the modulus of elasticity compared with corresponding composites (Table 1, VBsp.3 and VBsp.4) which contain no adhesion promoters. The natural fiber composite materials according to the invention are also characterized by a low water absorption, especially during prolonged wet storage (Table 2: Comparison of profiles containing the same wood fibers: Ex. 1 and VBsp.3 or Ex.2 and VBsp.4). Table 1: Ex.1 Ex.2 VBsp.3 VBsp.4 VBsp.5 VBsp.6 VBsp.7 VBsp.8 TB-I [parts by weight] 37 37 40 40 100 TB-II [parts by weight] 100 HF-I [parts by weight] 60 60 HF-II [parts by weight] 60 60 BP [parts by weight] 5 5 5 5 HV-I [wt. -T.] 3 3 100 HV-II [parts by weight] 100 E-modulus [mPA] 3963 4163 3389 3454 Dehydrochlorination [min] 66 66 65 65 4.5 17.5 22.2 2.5 Melt pressure [bar] 168 162 194 188 Torque utilization [%] 5.2 4.9 5.5 5.3

Aus den Werten für die Dehydrochlorierung von VBsp.5 und VBsp.8 geht der stabilisierende Effekt von Epoxid-Einheiten auf Vinylchlorid-Copolymerisate deutlich hervor. Dieser Effekt ist beispielsweise auch aus der EP-A 1599515 bekannt. Aber selbst Epoxid-Einheiten enthaltende Vinylchlorid-Copolymerisate sind instabiler als Vinylchlorid-Homopolymerisate (VBsp.5 und VBsp.6 bzw. VBsp.7). Vor diesem Hintergrund war es umso überraschender, dass die erfindungsgemäßen Naturfaserverbundwerkstoffe (Tabelle 1, Bsp.1 und Bsp.2) sogar in geringerem Umfang Dehydrochlorierung erleiden als entsprechende Naturfaserverbundwerkstoffe, die keine Vinylchlorid-Copolymerisate enthalten (Tabelle 1, VBsp.3 und VBsp.4).From the values for the dehydrochlorination of VBsp.5 and VBsp.8, the stabilizing effect of epoxide units on vinyl chloride copolymers is clearly evident. This effect is for example also from the EP-A 1599515 known. However, even vinyl chloride copolymers containing epoxide units are more unstable than vinyl chloride homopolymers (VBsp.5 and VBsp.6 or VBsp.7). Against this background, it was even more surprising that the natural fiber composite materials according to the invention (Table 1, Ex.1 and Ex.2) suffer dehydrochlorination even to a lesser extent than corresponding natural fiber composite materials which do not contain vinyl chloride copolymers (Table 1, VBsp.3 and VBsp. 4).

Aus dem geringen Massedruck und der niedrigen Drehmomentauslastung des Zweischneckenextruders geht hervor (Tabelle 1, Bsp.1 und Bsp.2), dass die erfindungsgemäßen Haftvermittler enthaltend Vinylacetateinheiten überraschenderweise zu keiner höheren Belastung des Extruders führen. Derartige Probleme treten typischerweise bei entsprechender Verarbeitung von Vinylacetateinheiten enthaltenden Polymerisate auf. Tabelle 2: Wasseraufnahme^a ⁾ Bsp.1 Bsp.2 VBsp.3 VBsp.4 nach 1 Tag [%] 6,08 16,27 7,82 18,19 nach 8 Tagen [%] 19,09 20,64 20,3 21,57 nach 16 Tagen [%] 21,29 6,02 22,28 7,01 nach 33 Tagen [%] 16,73 19,37 17,78 20,41

a) De Wasseraufname gibt Gewichtsänderung des jeweiligen Profils nach der Wasserlagerung an, bezogen auf das Gewicht des jeweiligen Profils vor der Wasserlagerung.

From the low melt pressure and the low torque utilization of the twin-screw extruder, it is apparent (Table 1, Ex1 and Ex.2) that the adhesion promoters according to the invention containing vinyl acetate units surprisingly do not lead to any higher load on the extruder. Such problems typically occur with appropriate processing of polymers containing vinyl acetate units. Table 2:

Water absorption ^a ⁾ Ex.1 Ex.2 VBsp.3 VBsp.4 after 1 day [%] 6.08 16.27 7.82 18.19 after 8 days [%] 19.09 20.64 20.3 21.57 after 16 days [%] 21.29 6.02 22.28 7.01 after 33 days [%] 16.73 19.37 17.78 20.41

a) The water absorption indicates the weight change of the respective profile after the water storage, based on the weight of the respective profile before the water storage.

Claims

Natural fiber composites containing one or more particulate natural materials, one or more thermoplastic binders and one or more adhesion promoters, characterized in that as adhesion promoters polymers based on a) vinyl chloride, b) one or more monomers selected from the group comprising vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids with 1 to 20 C atoms, acrylic esters or methacrylic esters of branched or unbranched alcohols or diols having 1 to 20 C atoms and acrylonitrile, c) one or more epoxy-containing vinyl monomers, and optionally d) one or more monomers selected from the group comprising ethylenically unsaturated carboxylic acids, their anhydrides or other auxiliary monomers are used.

Natural fiber composite materials according to claim 1, characterized in that the epoxide-containing vinyl monomers c) are selected from the group comprising methyl glycidyl methacrylate, methyl glycidyl acrylate, Allyl glycidyl ether, allyl phenol glycidyl ether and glycidyl methacrylate.

Natural fiber composites according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesion promoter monomer units a) from 20 to 98% by weight one or more monomer units b) from 1 to 75% by weight one or more monomer units c) to 0.01 to 15% by weight and one or more monomer units d) to 0 to 20 wt .-%, wherein the information in wt .-% on the Total mass of the respective bonding agent relate and each add to 100 wt .-%.

Natural fiber composite materials according to claim 1 to 3, characterized in that the adhesion promoters have a molecular mass of ≥ 10,000 g / mol.

Natural fiber composites according to claims 1 to 4, characterized in that the particulate natural materials are selected from the group comprising wood fibers, wood flour, wood chips, cotton fibers, Cellulose fibers, Jute fibers, sisal fibers, hemp fibers, coconut fibers, grass fibers, flax fibers, Rice bowls, tear cotton and leather.

Natural fiber composites according to claims 1 to 5, characterized in that as thermoplastic binders homo- or copolymers based on one or more monomers selected from the group comprising vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic with 1 to 20 carbon atoms, acrylic acid ester or methacrylic acid ester of branched or unbranched alcohols or diols with 1 to 20 C atoms, acrylonitrile, vinyl halides, olefins and dienes used become.

Natural fiber composites according to claims 1 to 6, characterized in that 10 to 90% by weight of one or more thermoplastic binder, 0.5 to 20 wt .-% of one or several adhesion agents and 9.5 to 89.5 wt .-% of one or several particulate Natural materials are included, where the information in Wt .-% refer to the total mass of natural fiber composite material and each add up to 100 wt .-%.

Process for the production of natural fiber composites by thermoplastic forming mixtures containing one or several particulate Natural materials, one or more thermoplastic binders and one or more adhesion agents, characterized, that as adhesion promoter polymers based on a) vinyl chloride, b) one or more monomers selected from the group comprising Vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids with 1 to 20 carbon atoms, acrylic acid ester or methacrylic acid ester of branched or unbranched alcohols or diols with 1 to 20 C atoms and acrylonitrile, c) one or more epoxide-containing Vinyl monomers, and optionally d) one or more monomers selected from the group consisting of ethylenically unsaturated carboxylic acids, their Anhydrides or other auxiliary monomers are used.

Process for the production of natural fiber composites according to claim 8, characterized in that by means of the usual thermoplastic forming techniques comprising extrusion, injection molding, compression, Granulating or calendering is processed.

Use of natural fiber composites according to claim 1 to 7 for the production of profiles, sheets or foils.