NO762579L

NO762579L -

Info

Publication number: NO762579L
Application number: NO762579A
Authority: NO
Inventors: K J Taylor; A Lord
Original assignee: Tba Industrial Products Ltd
Priority date: 1975-07-26
Filing date: 1976-07-23
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2633501C2; DK335676A; FR2319674B1; DE2633501A1; JPS6121970B2; FI762120A7; FI66633B; SE7608410L; NL7608255A; FI66633C; SE415664B; IT1062639B; BE844535A; DK153558B; FR2319674A1; DK153558C; US4304710A; GB1553229A; JPS5215537A

Description

" Termoplastisk støpemateriale".

Denne oppfinnelse vedrører forbedringer forbundet med syntetiske termoplastiske støpematerialer.

Et termoplastisk støpemateriale omfatter i henhold til foreliggende oppfinnelse (a) en syntetisk termoplastisk polymer som har en ryggrad som omfatter minst 50% karbonatomer og som er valgt blant polypropylen, polyetylen, polystyren, styren/akrylnitril-kopolymerer, polyestere, polyamider, ABS-kopolymerer og acetal-kopolymerer, (b) fra 0,05 til 10 vekt%, basert på den totale vekt av støpematerialet, av en polyimid-prepolymer (som senere definert) og (c) et forsterkningsmiddél valgt blant glass og glimmer.

Ved polyimid-prepolymer mener vi i denne beskrivelse en prepolymer som er et reaksjonsprodukt av et polyamin og et bis-imid av en umettet karboksylsyre og som kan omsettes ytterligere for å gi en herdeplast. Polyimider av denne type er beskrevet i de britiske patentskrifter nr. 1.190.718, 1.355.401, 1.355.402, 1.355.403, 1.355.405, 1.355.406 og 1.355.407.

Det foretrekkes at polyimid-prepolymeren er et reaksjonsprodukt av et primært diamin som ikke inneholder mer enn 30 karbonatomer, og et N«N"<*>"-bis-imid med den generelle formel

hvor D betyr et toverdig radikal som inneholder en karbon-karbon-dobbeltbinding, og A er et toverdig radikal som inneholder minst 2 karbonatomer.

Det primære diamin er fortrinnsvis en aromatisk forbindelse, f.eks. en som inneholder fenylen-grupper, så som for-bindelsen med formelen N/N^-bis-imidet er fortrinnsvis avledet fra en a, R-umettet dikarboksylsyre, så som maleinsyre. Radikalet A er fortrinnsvis et aromatisk radikal, så som

Den antallsmidlere molekylvekt til prepolymeren er

fortrinnsvis ikke høyere enn 5.000.

Prepolymeren kan også om ønskes inneholde en ytterligere komponent som stammer fra en varme-polymeriserbar umettet monomer, så som beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.355.401.

Vi har funnet at inkluderingen av en polyimid-prepolymer, i det mengdeforhold som er spesifisert ovenfor, i en termoplastisk polymer hvor det er innlemmet et fibrøst forsterkningsmiddel og/eller paftikkelformet fyllstoff, tilveie-bringer en overraskende forbedring i slike mekaniske egenskaper som for eksempel strekkfasthet og/eller -modul, bøyefasthet og/eller -modul og/eller slagfasthet.

Polyimid-prepolymeren er fortrinnsvis tilstede i en mengde som ligger innen området fra 0,2 til 2 vekt% av støpe-materialet. Den termoplastiske polymer er fortrinnsvis polyetylen, polypropylen, polystyren eller en styren/akrylnitril-kopolymer, og polypropylen er mest foretrukket. Det foretrukne forsterkningsmiddel er glassfibre, fortrinnsvis slike som er bestrøket med et overflatebehandlingsmiddel, og mest foretrukket slike som er bestrøket med et organosilan.Glassfibrene ellér glimmeret kan være blandet med andre forsterkningsmidler, enten et fibrøst eller et partikkelformet fyllstoff, så som talkum, og forsterkningsmidlet kan være tilstede i en total mengde innen området fra 5 til 55 vekt% av materialet.

Det termoplastiske støpemateriale i henhold til denne oppfinnelse kan blandes i en sammenblandings-ekstruder, for eksempel ved å mate en blanding av termoplastisk polymer og polyimid-prepolymer til ekstruderen og mate glasset separat inn i ekstruderen, og så ekstrudere den resulterende blanding og for eksempel pelletisere den for etterfølgende støping. Temperaturene i sylindersonene i ekstruderen kan være de temperaturer som er vanlige for sammenblanding av den spesielle termoplastiske polymer som blir anvendt.

Materialet i henhold til oppfinnelsen kan alternativt blandes in situ, for eksempel i selve sprøytestøpemaskinen, ved atskilt tilmatning av polyimid-prepolymeren og en blanding av glass/termoplastisk polymer til tilmatningsskruen i sprøyte-maskinen.

Det skal bemerkes at når vi bruker uttrykket "støpe-materiale" med hensyn til det termoplastiske materiale i henhold til denne oppfinnelse,så mener vi et materiale som kan smelte-bearbeides ved hvilken som helst av de vanlige teknikker som ikke bare innbefatter sprøytestøping og transpress-støping, men også ekstrudering og lignende.

Eksempel 1 ( sammenligning)

A. 25 deler av et fibrøst glass, bestrøket med polyuretan og aminosilan (kommersielt tilgjengelig fra TBA Industrial Products Limited), ble blandet sammen med 75 deler polypropylen i enReifenhåuser-ekstruder ved sylindertemperaturer på: 175°C, 185°C, 195°C, 200°C, 200°C og 215°C (dyse) og et resulterende støpemateriale ble støpt til prøvestykker. Resultatene av mekaniske tester som ble utført med prøvestykkene,

er vist i' tabell i.

B. 30 deler av et fibrøst glass, bestrøket med polybuten og aminosilan (kommersielt tilgjengelig fra TBA Industrial Products Limited), ble blandet sammen med 70 deler polypropylen i en dobbeltskrue-ekstruder ved sylindertemperaturer på:

200°C, 160°C, 160°C og 190°C (dyse), og det resulterende støpemateriale ble støpt og prøvestykker ble testet som i A ovenfor. Resultatene er angitt i tabell I.

Eksempel 2

A. Eksempel IA ble gjentatt men 7,5 deler polypropylen ble erstattet med 7,5 deler av en passende polyimid-prepolymer som stammer fra et aromatisk diamin og et bis-maleimid som er kommersielt tilgjengelig fra Rhone Poulenc under navnet

"KERIMID 601" .

B. Eksempel Ib ble gjentatt men 0,2 del polypropylen ble erstattet med 0,2 del av polyimid-prepolymeren "KERIMID 601".

Resultatene av de tester som ble utført med disse materialer, er også angitt i tabell i.

Ved å sammenligne test-resultatene fra eksempel IA med resultatene fra eksempel '2A og resultatene fra IB med resultatene fra 2B, viser det seg at det er en betydelig forbedring i alle de oppført egenskaper.

Selv om man vanligvis utelater stabilisator fra støpematerialene i henhold til oppfinnelsen, så kan det likevel være ønskelig å innlemme en, og det er også selvfølgelig mulig å innlemme et eller flere av de konvensjonelle additiver, så

som pigment, smøremiddel og flamme-hemmere.

Eksempler 3 til 5

Termoplastiske blandinger basert på styren/akryl-nitril-kopolymer, polystyren og polyetylen ble fremstilt ved den samme generelle metode som er beskrevet i eksemplene IA og 2A, bortsett fra at det ble anvendt temperaturer som var passende for å blande de forskjellige polymerer, og når det dreier seg om styren/akrylnitril-kopolymeren ble det anvendt en dobbeltskrue-ekstruder.Blandingene og egenskapene til støpningene

som ble dannet av disse, er angitt i tabell II nedenfor. Sammen-

ligning av egenskapene til blandingene B og C med egenskapene til blanding A viser de forbedringer som ble oppnådd ved å innlemme polyimid-prepolymeren.

Eksempler 6 til 10

Det ble fremstilt termoplastiske blandinger basert på polypropylen ved den generelle metode beskrevet i eksempel IA, men ved variering av glassmengden som ble brukt som for-sterkning, og ved eksempel 10 ble noe av glasset i lB erstattet med talk. I hvert tilfelle ble det fremstilt og testet en sammenligningsprøve som ikke inneholdt polyimid-prepolymeren, så som i eksempel 1.Glasset var likt det som ble brukt i eksempel IA, bortsett fra i eksempel 10 hvor glasset var det samme som det som ble anvendt i eksempel Ib.

Blandingene og egenskapene til støpningene som ble dannet av disse, er angitt i tabell in nedenfor.

Eksempler 11 til 15

Det ble fremstilt termoplastiske blandinger som inneholdt polyimidprepolymeren "Kerimid 601" ved den samme generelle metode som i eksempel IA, bortsett fra at det ble anvendt forskjellige kombinasjoner av polymer og forsterkningsmiddel, og temperaturene ble justert i samsvar med den polymer som ble anvendt. I eksempel 11 var polymeren nylon 6 og forsterkningsmidlet glass, i eksempel 12 var kombinasjonen acetal/glass, i eksempel 13 var kombinasjonen poly(butylen-tereftalat)/glass, i eksempel 14 ble det anvendt en ABC-kopolymer sammen med glass og i eksempel 15 ble polypropylen anvendt sammen med glimmer. I hvert tilfelle ble det fremstilt og testet en sammenligningsprøVe som ikke inneholdt polyimidet, og glasset var likt det som ble anvendt i eksempel IA.

Blandingene og egenskapene til støpningene som ble dannet av disse, er angitt i tabell IV nedenfor.

Claims

1. Termoplastisk støpemateriale som omfatter (a) en syntetisk termoplastisk polymer som har en ryggrad som omfatter minst 50% karbonatomer og som er valgt blant polypropylen, polyetylen, polystyren, styren/akrylnitrilkopolymerer, polyestere, polyamider, ABS-kopolymerer,og acetal-kopolymerer, (b) fra 0,05 til 10 vekt%, basert på den totale vekt av materialet, av polyimid-prepolymer (som foran definert) og (c) et forsterkningsmiddel valgt blant glassfibre og glimmer.

2. Støpemateriale i henhold til krav 1, i hvilket polyimid-prepolymeren omfatter reaksjonsproduktet mellom et primært diamin som ikke inneholder mer enn 30 karbonatomer, og et N,N - bis-imid med den generelle formel

hvor D betyr et toverdig radikal som inneholder en karbon-karbon dobbeltbinding, og A er et toverdig radikal som inneholder minst 2 karbonatomer.

3. Støpemateriale i henhold til krav 2, karakterisert ved a.t det primære diamin er en aromatisk forbindelse .

4. Støpemateriale i henhold til krav 3, karakterisert ved at det primære diamin inneholder minst én fenylengruppe.

5. Støpemateriale i henhold til krav 4, karakterisert ved at det primære diamin er en forbindelse med formelen

6. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 2 til 5, karakterisert ved at radikalet D i N^^-bis-imidet er avledet fra en a, B-umettet dikarboksylsyre.

7. Støpemateriale i henhold til krav 6, karakterisert ved at radikalet D er avledet fra maleinsyre.

8. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 2 til 7, karakterisert ved at radikalet A i N,N -bis-imidet er et aromatisk radikal.

9. Støpemateriale i henhold til krav 8, karakterisert ved at det aromatiske radikal inneholder minst én fenylengruppe.

10. Støpemateriale i henhold til krav 9, karakterisert ved at radikalet har formelen <^J^>—CH2~C3: —"

11. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 2 til 10, karakterisert ved at mol-forholdet mellom bis-imid og polyamin ligger i området 1,2:1 opptil 50:1.

12. Støpemateriale i henhold til krav 11, karakterisert ved at mol-forholdet mellom bis-imid og polyamin ligger i området 1,2:1 opptil 2,9:1.

13. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av polyimid-prepolymer ligger i området fra 0,2 til 2,0 vekt% av materialet.

14. Støpemateriale i henhold, til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den termoplastiske polymer har en ryggrad som utelukkende er sammensatt av karbonatomer.

15. Støpemateriale i henhold til krav 14, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er polypropylen.

16. Støpemateriale i henhold til krav 14, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er polyetylen.

17. Støpemateriale i henhold til krav 14, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er polystyren.

Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er en styren/akrylnitril-kopolymer.

19. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter en blanding av nevnte termoplastiske polymerer.

20. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at forsterkningsmidlet omfatter en blanding av glassfibre eller glimmer med et ytterligere fibrøst eller partikkelformet fyllstoffmateriale.

21. Støpemateriale i henhold til krav 20, karakterisert ved at forsterkningsmidlet omfatter en blanding av glassfibre og talk.

22. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 19, karakterisert ved at forsterkningsmidlet utelukkende består av glassfibre.

23. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at forsterkningsmidlet omfatter glassfibre som er bestrøket med organosilan.

24. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er et alifatisk polyamid.

25. Støpemateriale i henhold til krav 24, karakterisert ved at den termoplastiske polymer omfatter nylon 6.

26. Støpemateriale i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 13, karakterisert ved at den termoplastiske polymer omfatter poly (butylen-teref talat)..

27. Støpemateriale i henhold-til hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av forsterkningsmiddel ligger innen området fra 5 til 55 vekt% av materialet.