CZ129099A3 - Pelety ve tvaru tyčinek a způsob jejich výroby - Google Patents

Pelety ve tvaru tyčinek a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ129099A3
CZ129099A3 CZ991290A CZ129099A CZ129099A3 CZ 129099 A3 CZ129099 A3 CZ 129099A3 CZ 991290 A CZ991290 A CZ 991290A CZ 129099 A CZ129099 A CZ 129099A CZ 129099 A3 CZ129099 A3 CZ 129099A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fibers
pellets
polypropylene
olefins
glass fibers
Prior art date
Application number
CZ991290A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubertus Marie Claessens
Markus Johannes Henricus Bulters
Hermanus Antonius Wallink
Original Assignee
Dsm N. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL1004268A external-priority patent/NL1004268C2/nl
Priority claimed from NL1006363A external-priority patent/NL1006363C2/nl
Application filed by Dsm N. V. filed Critical Dsm N. V.
Publication of CZ129099A3 publication Critical patent/CZ129099A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/12—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
    • B29C70/14—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat oriented
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10—Polymers of propylene
    • B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0094—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped having particular viscosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2223/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as reinforcement
    • B29K2223/10—Polymers of propylene
    • B29K2223/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2707/00—Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04—Carbon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Oblast vynálezu
Vynález se týká pelet ve tvaru tyčinek obsahujících termoplastický polymer a skleněná vlákna, se skleněnými vlákny orientovanými v podélné ose pelet a majícími délku pelet.
Dosavadní stav techniky
Pelety tohoto typu jsou známy z patentu EP-A-170245.
Výše uvedený patent popisuje granulát obsahující termoplastický polymer s velmi nízkou viskozitou. Granulát byl vyroben tažením svazku skleněných vláken roztaveným polymerem tak, že svazek skleněných vláken je impregnován taveninou, dále ochlazením vzniklého pramenu skleněných vláken a termoplastického polymeru a zpracováním na granulát.
Díky nízké viskozitě polymeru tavenina polymeru penetruje do svazku skleněných vláken během výroby granulátu tak, že každé nebo prakticky každé jednotlivé skleněné vlákno je obklopeno polymerem. Protože skleněná vlákna jsou obklopena polymerem, pramen má velmi velkou pevnost a tvarované výrobky vyrobené z granulátu mají velmi dobré mechanické vlastnosti. Důvodem je, že během tvarování granulátu do tvarovaných předmětů jsou skleněná vlákna velmi dobře rozptýlena a jejich rozrušení nastává pouze v malém rozsahu.
• · ·· ·· ···· · · · ··
Avšak výroba pelet podle patentu EP-A-170425 je velmi těžkopádná, zejména proto, že svazek skleněných vláken může- být tažen taveninou pouze malou rychlostí.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je připravit pelety ve tvaru tyčinek, které je snazší vyrábět a které nicméně mohou poskytnout tvarovaný předměty s dobrými mechanickými vlastnostmi.
Tohoto cíle bylo překvapivě dosaženo výrobou pelet, . které mají jádro a obal a jsou připraveny z jádra obsahujícího směs skleněných vláken a polypropylenových vláken. Polypropylen vláken je homopolymer nebo statistický kopolymer propylenu a méně než 10 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen, 1-olefiny se 4 až 10 atomy uhlíku a dieny se 4 až 10 atomy uhlíku. Polypropylen pro vlákna má index toku taveniny (230°C/2,16 kg) v rozmezí 5 a:ž 500 dg/min a hustotou nejméně 900 kg/m3. Obal se skládá z nejméně 50 hmotnostních procent polypropylenového homopolymeru, statistického kopolymeru propylenu a méně než 10 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen, 1-olefiny se 4 až 10 atomy uhlíku a dieny s 4 až 10 atomy uhlíku nebo blokového kopolymeru propylenu a nejvýše 27 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen a buten a nejvýše 8 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující 1-olefiny se 3 až 10 atomy uhlíku a
9
9
9 dieny se 4 až 10 atomy uhlíku. Propylen obsažený v obalu má index toku taveniny v rozmezí 1 až 200 dg/min (230-°Ó/2,16 kg) a hustotu nejméně 900 kg/m3.
Granulát tohoto typu může být snadno vyráběn, například tažením svazku obsahujícího skleněná vlákna a polypropylenová vlákna s pomocí zařízení na potažení kabelu, ochlazením vzniklého pramenu a zpracováním na * granulát. Bylo zjištěno, že tímto způsobem může být dosažena velmi vysoká výkonnost procesu, což znamená, že pelety mohou být vyráběny v průmyslovém měřítku.
Kromě toho bylo zjištěno, že jestliže se granulát zpracuje na tvarovaný výrobek tavením pelet v extruderu, načež následuje extrudování na předmět, tento předmět se umístí v podobě taveniny do otevřené formy a uzavření formy a lisování tvarovaných předmětů, pak mají takto získané tvarované výrobky velmi dobré mechanické vlastnosti. Tvarované výrobky mají především velmi vysokou odolnost proti nárazu. To znamená, že tyto pelety jsou velmi vhodné pro výrobu strukturálních tvarovaných výrobků.
Skutečnost, že jsou s pomocí pelet vyrobených podle vynálezu dosaženy dobré mechanické vlastnosti je velice překvapující, protože skleněná vlákna v peletách nejsou zcela obklopena polymerem a patent EP-A-170245 výslovně říká, že je to nezbytné.
Z patentu EP-A-170245 je znám flexibilní kompozit ve tvaru tyčinek, který se skládá z jádra zpevňujících vláken a polymerových vláken a tenkého obalu z termoplastického polymeru. Tento komposit může být zpracován na pelety. Jako zpevňující vlákna jsou • · ·
doporučována uhlíková vlákna. Avšak pelety podle tohoto vynálezu nejsou popsány v patentu EP-A-226420 ani nemůže být -na základě tohoto dokumentu odvozeno, že granulát se podle tohoto vynálezu snadno vyrábí a že tvarované výrobky tvarované z pelet mají tyto dobré mechanické vlastnosti.
Je výhodné, je-li hodnota indexu toku taveniny polypropylenových vláken vyšší než hodnota indexu toku taveniny polymerní kompozice tvořící obal. To umožní velmi homogenní tvarování s ještě lepšími mechanickými vlastnostmi.
Pro skleněná vlákna v peletách mohou být- použita obvyklá vlákna, která mají obvykle tloušťku mezi 8 a 25 pm. Skleněná vlákna by měla výhodněji mít tloušťku mezi 15 a 20 pm.
Polypropylenová vlákna mohou mít tloušťku obvyklou pro polypropylenová vlákna, například v rozmezí 5 až 35 pm, výhodněji v rozmezí 10 až 30 pm. Polypropylen vláken má nejlépe index' toku taveniny v rozmezí mezi 10 až 300 dg/min (230°Č/2,16 kg), ještě výhodněji v rozmezí 20 až 100 dg/min. Vlákna mohou kromě polypropylenu obsahovat obvyklá aditiva, jako jsou stabilizátory, pomocná zpracovávací činidla, nukleační činidla a pigmenty. Použitý polypropylen je výhodněji homopolymer.
Skleněná a polypropylenová vlákna mohou být podle tohoto vynálezu přítomna v samostatných svazcích například v rozmezí 400 až 4000 vláken každého typu v peletáchch. Vlákna by však měla být rozmístěna co nejvíce homogenně, tak aby skleněná vlákna byla přítomna • · ti · jako jednotlivá vlákna a/nebo ve skupinách o maximálně 300 vláknech, výhodněji maximálně 100 vláknech, výho-driěji maximálně 50 vláknech. Ještě výhodněji by vlákna měla být rozmístěna tak, aby maximálně 50 % vláken bylo úplně obklopeno skleněnými vlákny. Skleněné vlákno je úplně obklopeno skleněnými vlákny pokud všechna vlákna, která přímo sousedí s tímto skleněným vláknem jsou také skleněná vlákna.
Jádro pelet podle tohoto vynálezu obsahuje výhodně skleněná vlákna v množství rozmezí 50 až 95 hmotnostních % a polypropylenová vlákna v množství v . . rozmezí 50 až 5 hmotnostních %. Ještě výhodněji jádro obsahuje skleněná vlákna v množství v rozmezí 60 až 85 hmotnostních % a polypropylenová vlákna v rozmezí 40 až 15 hmotnostních %.
Obal obsahuje výhodně polypropylen v rozmezí 75 až 100 hmotnostních %, ještě výhodněji obal obsahuje polypropylen v rozmezí 85 až 100 hmotnostních %.
Obal obsahuje výhodně polypropylenový homopolymer nebo blokový kopolymer skládající se z bloku obsahujícího polypropylenové monomerní jednotky v rozmezí 94 až 100 hmotnostních % a ethylenové monomerní jednotky v rozmezí 6 až 0 hmotnostních % a z bloku obsahujícího ethylenové monomerní jednotky v rozmezí 20 až 80 hmotnostních % a propylenové monomerní jednotky v rozmezí 80 až 20 hmotnostních %, kde blokový kopolymer obsahuje celkem v rozmezí 1 až 25 hmotnostních % ethylenu.
Je také možné, aby obal obsahoval kromě polypropylenu také elastomer, například kopolymer ethylenu s 1-olefinem, který má 3 až 10 atomů uhlíku, nebo
9· •9 9 například polymer ethylenu, propylenu a jednoho nebo více dienů, například EPDM.
Pelety obsahují skleněná vlákna nejlépe v množství v rozmezí 10 až 70 hmotnostních % a polypropylen a elastomer celkem v množství v rozmezí 90 až 30 hmotnostních %, ještě výhodněji skleněná vlákna v množství v rozmezí 30 až 50 hmotnostních % a polypropylenu celkem v rozmezí 50 až 70 hmotnostních % a elastomer.
Ve speciálním provedení pelety obsahují průmyslové saze v rozmezí 0,01 až 4,0 hmotnostních %. Pelety obsahují průmyslové saze výhodněji v rozmezí 0,1 až 1,0 hmotnostní %. Výhodněji obal i polypropylenová vlákna jádra obsahují saze. Pelety obsahující skleněná vlákna musí obsahovat také saze pro mnohá využití, protože je často požadováno, aby tvarované výrobky měly černou barvu. Nevýhodou však je, že mechanické vlastnosti tvarovaných výrobků mají nižší hodnotu v porovnání s tvarovanými výrobky vyrobenými z granulátu se skleněnými vlákny, který neobsahuje saze. Avšak je velmi překvapující, že tato nevýhoda vzniká v mnohem menší míře ve tvarovaných výrobcích vyrobených z pelet obsahujících saze podle tohoto vynálezu.
Může být použit jakýkoliv běžně používaný typ sazí pro polypropylen. Výhodně by měly být použity saze se specifickým povrchem nejméně 150 m2/g, ještě výhodněji nejméně 200 m2/g (měřeno pomocí BET metody za použití absorpce N2) .'
Je také možné, aby pelety obsahovaly plnivo. Toto plnivo je výhodněji zabudováno do obalu pelet. Tím bude zajištěno, že kromě přítomnosti plniva bude dosažena i vysoká výrobní rychlost. Pelety mohou například obsa-hovat plnivo v rozmezí 10 až 30 hmotnostních %. Jestliže pelety obsahují plnivo, celkový procentuální podíl plniva a skleněných vláken je výhodně v rozmezí 25 až 80 hmotnostních % a ještě výhodněji v rozmezí 35 až 50 hmotnostních %.
Příklady vhodných plniv jsou mastek, wolastonic, křída, síran barnatý, slída, jíl atd. Výhodně je používán mastek.
Užití plniva v peletách podle vynálezu otevírá další aplikační možnosti.
V dalším výhodném provedení obsahují pelety podle vynálezu jedno nebo více pojiv, která zlepšují vazbu mezi skleněnými vlákny a polypropylenovou matricí ve tvarovaných výrobcích, které mohou být vyráběny z pelet. Příkladem vhodných pojiv jsou propylenové polymery roubované s anhydridem kyseliny maleinové. Pojivo má výhodněji nižší viskozitu než polymer vlákna. Množství pojivá obsaženého v peletách je obvykle v rozmezí mezi 0,2 a 5 hmotnostními % a závisí například na typu pojivá a na množství a typu skleněných vláken. Pojivo je výhodněji zabudováno do polypropylenových vláken jádra pelet.- Tím je zajištěno, že pojivo je vysoce efektivní.
Užitý svazek vláken může být tvořen například svazkem paralelně orientovaných vláken s několika závity na délkový metr. Svazek je výhodněji vyrobený zpředením několika skleněných vláken a několika polypropylenových vláken obvyklým způsobem, rozdělujícím vlákna a pak je spojujícím. Příklady vhodných technik pro rozdělení ·· ·· » · · « • · « ·· · • · vláken jsou popsány v patentech EP-A-616055, EP-A-59969 a EP-A-505275.
Pro výrobu pelet může být svazek vláken opatřen obalem použitím známého zařízení na potažení kabelu. Zařízení na potažení kabelu se obvykle skládá z extrudéru pro roztavení polymemí kompozice, která tvoří obal, a hlavice extrudéru, kterou jsou svazky vláken tvořících jádro taženy. Polymemí kompozice obalu je extrudována okolo jádra v hlavici extrudéru nebo těsně u ní. Dále extrudát může být ochlazen protažením vzniklého pramenu vodní lázní a ochlazený pramen může být zpracován na , pelety například rozřezáním pramenu pomocí granulátoru.
Svazky vláken, které tvoří jádro jsou výhodněji taženy hlavicí extrudéru potahovacího zařízení rychlostí přinejmenším 100 m/min, ještě výhodněji rychlostí přinejmenším 200 m/min.
Pramen je výhodněji zpracován na pelety po zchlazení na teplotu v rozmezí 50 až 100 °C. Délka granulátu je výhodněji v rozmezí 5 až 50 milimetrů, ještě výhodněji v rozmezí 10 až 30 milimetrů. Pramen je výhodněji rozřezán na granulát pomocí granulátoru s rotačním nožem a statorem bez mezery mezi nožem a statorem. Toho může být dosaženo například podpořením nože -pružinou. Výhodou j e_, _že__pr_amen může být nařezán dobře bez například vytažení vláken jádra z obalu.
Pelety podle vynálezu mohou být zpracovány na tvarované výrobky obvyklými metodami, například lisováním a vstřikováním do formy a vytlačováním.
Vynález se také týká způsobu zpracování pelet podle vynálezu do tvarovaných výrobků • to · • · ··· • · toto ·* • · · · • · · • to to to • · •··· ·· • · • •to • · • tavením pelet v extrudéru extrudováním vzniklé taveniny na jeden nebo více předmětů umístěním předmětu nebo předmětů do otevřené formy pro tvarované výrobky ještě v roztaveném stavu uzavřením formy, aby se vytvaroval tvarovaný výrobek.
Výsledkem tohoto postupu je to, že tvarované výrobky mají velmi dobré mechanické vlastnosti. Tvarovaný výrobek má navíc homogenní složení.
Výhodněji pro tavení pelet je používán jednošnekový extrudér. Jednošnekový extrudér má výhodněji takové rozměry šneku, že granulát se taví hlavně pod vlivem tepla ze stěn extrudéru. Délka šneku je výhodněji v rozmezí 15 D až 40 D (D je průměr šneku), ještě výhodněji v rozmezí 20 D až 30 D. Zpracovávací hloubka v plnící zóně šneku je výhodněji v rozmezí
0,13 D až 0,28 D. Zpracovávací hloubka v čerpací zóně šneku je výhodněji v rozmezí 0,08 D až 0.15 D.
Na straně hlavice má extrudér výhodně ventil, který může být uzavřen během tavení granulátu. Zde je vyrovnávací prostor mezi ventilem a koncem šneku, ve kterém může být nahromaděno přiměřené množství taveniny, aby mohrla být extrudována na požadovaný předmět. Během tavení granulátu v množství dostatečném pro formovaní předmětu, šnek výhodně převádí taveninu takovým způsobem, že velikost vyrovnávacího prostoru vzrůstá jako funkce množství roztaveného granulátu a tavenina je nahromaděna ve vyrovnávacím prostoru při tlaku vyšším než je atmosférický, ale výhodněji ne vyšším než 3,0 MPa ·· · • · • · ·· ·· • · · · • · · · · · ·
Φ ΦΦΦΦ· Φ Φ Φ··
Φ φφφφ
ΦΦΦΦ ΦΦ ·· · (30 bar), mnohem výhodněji ne vyšším než 1,5 MPa (15 bar). Tímto způsobem je dosaženo, že granulát je dobře roztaven a skleněná vlákna jsou impregnována polypropylenovou taveninou, ale nicméně rozrušení skleněných vláken se vyskytuje pouze v malém rozsahu.
Potom ventil může být otevřen a předmět může být extrudován pomocí šneku zapojeného v opačném směru a pak je ventil znovu uzavřen. Plocha průřezu štěrbiny v hlavici extrudéru je výhodněji přinejmenším 50 % příčného průřezu válce extrudéru. Ještě výhodněji plocha průřezu štěrbiny odpovídá v rozmezí 75 až 100 % příčného řezu válce. Štěrbina může mít jakýkoliv tvar. Štěrbina může mít například kruhový, čtvercový nebo pravoúhlý tvar, závisející na požadovaném tvaru předmětu.
Předmět nebo předměty jsou výhodněji umístěny do formy okamžitě po extrudování. Forma je výhodněji uzavřena co nejdříve po extrudování předmětu nebo předmětů aby byl tvarovaný výrobek vytvarován.
Je také možné vyrábět tvarované výrobky ze směsí pelet podle tohoto vynálezu a pelet polypropylenu, které neobsahují skleněná vlákna.
Vynález se také týká tvarováných výrobků výráběných z pelet. Příklady takto tvarovaných výrobků jsou kryty elektronických a elektromechanických zařízení, částí strojů a částí aut jako jsou nárazníkové rámy, přístrojové desky, poličky, profily a sedadlové konstrukce.
·· · ·· ·· • · · · · · · · · · · ··· · * · · ♦ · · · • · · 4 · · ······ ··· · · · • · · · · · · ······ ·· · · · ··
Příklady provedeni vynálezu
JP ř i k 1 a d I
Vláknitý svazek skleněných vláken a polypropylenových vláken byl pokryt polypropylenovým obalem za pomoci extrudéru s nasazenou extrudérovou hlavicí pro pokrývání povrchu kabelů.
Vláknitý svazek byl složen z pěti „přímých pramenů,, po 630 Tex, každý z nich obsahoval 75 hmotnostních procent skleněných vláken a 25 hmotnostních procent polypropylenových vláken. Vlákna byla rozdělena takovým způsobem, že byla přítomna ve vláknitém svazku jako jednotlivá vlákna a ve skupinách vláken s nejvýše 50 vlákny. Polypropylen používaný pro polypropylenová vlákna byl homopolymer s indexem toku taveniny (230°C/2,16 kg) 21 dg/min a hustotou 904 kg/m3.
Polypropylen obalu byl homopolymer s indexem toku taveniny 45 dg/min a hustotou 904 kg/m3. Polypropylenová vlákna obsahovala 2 hmotnostní procenta pojivá a obal obsahoval 1 hmotnostní procento pojivá. To znamená, že granulát obsahoval 1,2 hmotnostní procenta pojivá. Jako pojivo byl použit Polybond (TM) 3150, polypropylen modifikovaný anhydridem kyseliny maleinové, výráběný firmou Uniroyal, Velká Británie.
Použitý extrudér byl jednošnekový extrudér dodávaný firmou Schwabenthan (TM), Německo, a měl průměr šneku 30 milimetrů. Hlavice pro pokrývání kabelů byla trubicového typu a průměr trysky hlavice pro přípravu vláknitého svazku pro pokrývání kabelu byl
9 • 4 · · • · · 9 9 9
9 9 9 9 • ··· * · * • 9 9 9
99 9 9 9 »· • ·· ·· · 9 9 ·
9 9 9 9 9
9999 9 999 999
9 9
99 99
2,4 milimetru. Taviči teplota polypropylenového obalu byla 240 °C. Vláknitý svazek byl tažen hlavici rychlosti 100 m/min (rychlost linky) a ukládán. Po potaženi byl obsah skleněného vlákna v peletách 30 hmotnostních procent.
Takto vytvořený pramen byl veden vodní lázní, a tak ochlazen na 50 °C a nařezán na granulát o délce 12,5 milimetrů.
Pelety byly později dávkovány do jednošnekového extrudéru od firmy Kannegiesser z Německa, jehož průměr byl 80 milimetrů a délka 26 D, zpracovávací hloubka v plnící zóně byla 15 mm a zpracovávací hloubka v čerpací zóně byla 9 milimetrů. Na straně konce šneku je válec uzaviratelný hydraulickým ventilem. Pelety byly roztaveny a nahromaděny ve stabilizačním prostoru u šnekového konce extrudéru, zatímco šnek vytvořil prostředí tak, že ve stabilizačním prostoru byl udržován tlak 1,5 MPa (15 bar). Za přibližně 27 sekund bylo získáno ve stabilizačním prostoru přibližně 600 gramů roztaveného granulátu.
Potom byl předmět extrudován okolo 2,7 sekund při otevřeném ventilu a šnek byl spuštěn v opačném směru tak, aby se stabilizační prostor vyprázdnil. Předmět měl válcový „tvar s průměrem 85 milimetrů a délkou 140 milimetrů.
Okamžitě po extrudován! byl předmět umístěn doprostřed dutiny formy ve tvaru čtvercové rovné desky, podélný směr předmětu byl paralelní s jednou stranou dutiny formy. Pak byla vylisována deska, která měla • · β ··· · · · ···· · ··· ·<
• · · · · ······ · · · ·· ·1 délku a šířku 400 milimetrů a tloušťku 3,2 milimetrů.·
Forma měla teplotu 50 °C.
Z desky byly vyříznuty testovací destičky, kolmo a rovnoběžně se směrem souhlasným s podélným směrem předmětu tak, jak byl umístěn do dutiny formy před vylisováním desky.
Byly stanoveny E-modul (Emod) , napětí při přetržení (σ napětí) a prodloužení při přetržení (ε prodloužení) v souladu s ISO R 527-1B, a rázová houževnatost Izod v souladu s ISO 180-4A.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce I. V této tabulce jsou uvedeny hodnoty v kolmém směru (±) a v rovnoběžném směru (//) a průměr těchto hodnot.
Srovnávací pokus A
Granulát obsahující 30 hmotnostních procent skleněných vláken byl připraven impregnováním svazku skleněných vláken 2400 Tex prostřenictvím tavícího impregračního procesu za použití polypropylenového homopolymeru, který má viskozitu 150 Pa*s, měřeno při střihové rychlosti 1 s-1 a při 240 °C, nařezáním výsledných pramenů skleněných vláken a polymeru na granulát délky 12,5 milimetrů jak je popsáno v patentu EP-A-170245. Během impregnace byla rychlost linky 10 m/min. Pelety obsahovaly 1,2 hmotnostních procent Polybond (TM) 3150.
• · · · · · • · · · · · • · · «
Pelety byly roztaveny, materiál byl extrudován na předmět a lisovány, aby byla získána deska, jak je popsánd v příkladu 1. Poté byly změřeny mechanické vlastnosti jak je popsáno v příkladu I. Výsledky jsou také uvedeny v tabulce 1 .
Tabulka 1
Mechanické vlastnosti tvarovaných výrobků z granulátu podle vynálezu a granulátu z impregnovaných skleněných vláken.
Příklad I Pokus A
// 1 Průměr // 1 Průměr
E modul (Mpa) 7500 3200 5350 5930 3930 4930
Napětí při přetržení (Mpa) 136 45 91 101 . 65 83
Prodloužení při přetržení (%) 2,4 2,7 2, 6 2,2 2,7 2,5
Rázová houževnatost Izod ' (KJ.m2) 62 42 53 54 34 44
• · • ·
Příklad II
Přiklad II byl proveden stejným způsobem jako příklad I, s tím rozdílem, že pelety obsahovaly 0,12 hnmotnostnich procent sazí. Byly použity saze prodávané pod obchodním názvem Elftex (TM) firmou Cabot z USA, které měly specifický povrch - 74 m2(BET, N2 absorbce). Saze byly zabudovány do obalu pelet.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Srovnávací pokus B
Srovnávací pokus B byl proveden stejným způsobem jako srovnávací pokus A s tím rozdílem, že pelety obsahovaly 0,12 hnmotnostních procent sazí. Byly použity saze prodávané pod obchodním názvem Elftex (TM) .
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Srovnání, .výsledků z tabulky 1 a 2 ukazuje, že přidáním sazí se zhoršují mechanické vlasntosti, ale že toto zhoršení se méně projevuje v peletách podle tohoto vynálezu.
• ·
Tabulka 2
Mechanické vlastnosti tvarovaných předmětů z granulátu podle vynálezu a granulátu z impregnovaných skleněných vláken se sazemi.
Příklad II Pokus B
// 1 Průměr // 1 Průměr
E modul (Mpa) 5900 3700 4800 5400 3700 4550
Napětí při přetržení (Mpa) 87 50 69 88 47 68
Prodloužení při přetržení (%) 1,8 2,2 2,0 1,7 1,8 1,8
Rázová houževnatost Izod (KJ.m2) 38 17 28 30 16 23
Přiklad III
Přiklad III byl proveden stejným způsobem jako příklad II, s tím rozdílem, že byly použity saze prodávané pod obchodním názvem Black Pearls (TM) 800 od firmy Cabot z USA, které mají specifický povrch 210 m2/g. Saze byly zabudovány do obalu pelet.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
• ·
Srovnání výsledku z příkladů II a III ukazují, že mechanické vlastnosti jsou lepší v případě, že saze mají vyšší' specifický provrch.
Tabulka 3
Mechanické vlastnosti tvarovaných výrobků z pelet podle vynálezu se sazemi s vysokým specifickým povrchem.
Příklac III
// 1 Průměr
E modul (Mpa) 7200 3400 5300
Napětí při přetržení (Mpa) 130 42 86
Prodloužení při přetržení (%) 2,3 2,2 2,3
Rázová houževnatost Izod (KJ.m2) 56 32 44
nároky

Claims (11)

1 . T-y-g-í-rrk cv i fe-é—fe-v-a-rna^-a-Ťi-é- pelety ^obsahuj ící termoplastický polymer a skleněná vlákna, se skleněnými vlákny orientovanými v podélném směru pelety a majícími délku pelet vyznačující se tím, že pelety mají jádro a obal, jádro obsahuje směs skleněných vláken a polypropylenových vláken, polypropylen vláken je homopolymer nebo statistický kopolymer propylenu a méně než 10 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen, 1-olefiny se 4 až 10 atomy uhlíku a dieny se 4 až 10 atomy uhlíku, polypropylen vláken má index toku taveniny (230°C/2,16 kg) v rozmezí 5 až 500 dg/min a .hustotou nejméně 900 kg/m3, obal se skládá z nejméně 50 hmotnostních procent polypropylenového homopolymeru, statistického kopolymeru propylenu a méně než 10 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen,. 1-olefiny se 4 až 10 atomy uhlíku a dieny s 4 až 10 atomy uhlíku nebo blokového kopolymeru propylenu a nejvýše 27 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující ethylen a buten a nejvýše 8 hmotnostních procent jednoho nebo více olefinů ze skupiny zahrnující 1-olefiny se 3 až 10 atomy uhlíku a dieny se 4 až 10 atomy uhlíku, propylen obsažený v obalu má index toku taveniny v rozmezí 1 až 200 dg/min (230°C/2,16 kg) a hustotu nejméně 900 kg/m3.
·· ·· · ·· ·« • · ··· · · · ·· · · · · · · · • · • · • · · ·
2. Pelety podle nároku 1 vyznačující se tím, že hodnota indexu toku taveniny polypropylenu pro vlákna je vyšší- než hodnota indexu toku polymeru pro obal.
3. Pelety podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že skleněná vlákna jsou jednotlivá vlákna a/nebo svazky vláken o maximálně 300 vláknech.
4. Pelety podle nároku 3 vyznačující se tím, že skleněná vlákna a propylenová vlákna jsou přítomna jako jednotlivá vlákna a/nebo svazky vláken s nejvýše
100 vlákny.
5. Pelety podle nároku 3 a 4 vyznačující se tím, že nejvýše 50 % skleněných vláken je úplně obklopeno skleněnými vlákny.
6. Pelety podle nároku 1-5 vyznačující se tím, že obal obsahuje 75 - 100 hmotnostních % polypropylenu.
7. Pelety podle nároku 1-6 vyznačující se tím, že pelety obsahují 0,01 - 4,0 hmotnostních procent sazí.
8. - Pelety podle nároku 7 vyznačující se tím, že jsou použity saze se specifickým povrchem nejméně
1 5 0 m2 / g .
9. Způsob přípravy tyčinkovitě tvarovaných pelet podle některého z předchozích nároků 1-8, vyznačující se tím, že pramen je nařezán na pelety s pomocí
9 9
9 · ·· · • · • · rotačního nože a statoru, bez mezery mezi nožem a statorem.
10. Způsob zpracování granulátu podle některého z předchozích nároků 1-8, vyznačující se tím, že se připraví tvarované materiály tavením pelet v extrudéru, extrudováním vzniklé taveniny na jeden nebo více předmětů, umístěním předmětu nebo předmětů do otevřené formy pro tvarovaný výrobek v roztaveném stavu a uzavřením formy, aby se vytvaroval tvarovaný výrobek.
11. Tvarovaný výrobek vyrobený z pelet podle některého z nároků 1-8.
CZ991290A 1996-10-14 1997-10-14 Pelety ve tvaru tyčinek a způsob jejich výroby CZ129099A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004268A NL1004268C2 (nl) 1996-10-14 1996-10-14 Schaalvormig vormdeel, een werkwijze voor de vervaardiging en toepassingen ervan.
NL1006363A NL1006363C2 (nl) 1997-06-20 1997-06-20 Staafvormige granulaatkorrels.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ129099A3 true CZ129099A3 (cs) 1999-10-13

Family

ID=26642454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ991290A CZ129099A3 (cs) 1996-10-14 1997-10-14 Pelety ve tvaru tyčinek a způsob jejich výroby

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0934143A1 (cs)
JP (1) JP2001504401A (cs)
AU (1) AU4576597A (cs)
CZ (1) CZ129099A3 (cs)
HU (1) HUP9904044A2 (cs)
PL (1) PL332698A1 (cs)
SK (1) SK48599A3 (cs)
WO (1) WO1998016359A1 (cs)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1010646C2 (nl) * 1998-11-25 1999-11-19 Dsm Nv Vezelversterkte granulaatkorrels en vervaardiging daarvan.
FR2882958B1 (fr) 2005-03-09 2011-03-18 Saint Gobain Vetrotex Batonnets de renforts concentres et leur fabrication
CN101605840B (zh) † 2007-02-15 2013-04-24 思迪隆欧洲有限公司 热塑性纤维浓缩方法和制品
US9309395B2 (en) 2012-08-27 2016-04-12 Borealis Ag Polypropylene composite
KR101820613B1 (ko) 2013-08-14 2018-01-19 보레알리스 아게 저온에서 개선된 충격 저항성을 갖는 프로필렌 조성물
EP3036283B1 (en) 2013-08-21 2019-02-27 Borealis AG High flow polyolefin composition with high stiffness and toughness
US9777142B2 (en) 2013-08-21 2017-10-03 Borealis Ag High flow polyolefin composition with high stiffness and toughness
ES2587781T3 (es) 2013-09-27 2016-10-26 Borealis Ag Películas adecuadas para procesamiento BOPP de polímeros con altos XS y alta Tm
EP2860031B1 (en) 2013-10-11 2016-03-30 Borealis AG Machine direction oriented film for labels
CN105612188B (zh) 2013-10-24 2018-09-28 北欧化工公司 具有高含量的区域错误和高分子量的低熔点pp均聚物
KR101682342B1 (ko) 2013-11-22 2016-12-05 보레알리스 아게 고 용융 유동을 갖는 저 배출 프로필렌 단독중합체
CN105793298B (zh) 2013-12-04 2019-06-28 博里利斯股份公司 用于熔喷纤维的不含邻苯二甲酸酯的pp均聚物
JP6203405B2 (ja) 2013-12-18 2017-09-27 ボレアリス エージー 剛性／靭性バランスが改良されたｂｏｐｐフィルム
WO2015107020A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 Borealis Ag Process for preparing propylene/1-butene copolymers
CN105934475A (zh) 2014-02-06 2016-09-07 北欧化工公司 高冲击强度的柔性共聚物
CN105934476B (zh) 2014-02-06 2019-03-29 北欧化工公司 软性透明的抗冲击共聚物
EP2907841A1 (en) 2014-02-14 2015-08-19 Borealis AG Polypropylene composite
ES2659731T3 (es) 2014-05-20 2018-03-19 Borealis Ag Composición de polipropileno para aplicaciones en interiores de automóviles
ES2676310T3 (es) 2015-07-01 2018-07-18 Borealis Ag Composición de polipropileno reforzado con fibras con alta deformación de rotura
WO2018108929A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 Sabic Global Technologies B.V. Pellet comprising thermoplastic polymer sheath surrounding glass filaments having reduced emissions
ES2837424T3 (es) * 2017-12-05 2021-06-30 Borealis Ag Composición de polipropileno reforzada con fibra
KR20230095992A (ko) 2020-10-30 2023-06-29 차이나 페트로리움 앤드 케미컬 코포레이션 열가소성 복합 재료, 그의 제조 방법 및 그 용도

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE25832T1 (de) * 1981-01-21 1987-03-15 Ici Plc Faserverstaerkte verbundstoffe und deren herstellungsverfahren.
JP2646028B2 (ja) * 1989-09-28 1997-08-25 三井東圧化学株式会社 成形材料及びその混合物
JPH05124036A (ja) * 1991-03-08 1993-05-21 Asahi Fiber Glass Co Ltd 繊維補強樹脂体の製造法
JP3338124B2 (ja) * 1993-05-31 2002-10-28 三菱化学株式会社 プロピレン系耐熱樹脂成形材料及びその成形体
JPH06345917A (ja) * 1993-06-10 1994-12-20 Showa Denko Kk 繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物
EP0663418B1 (en) * 1993-12-28 1999-03-31 Kawasaki Steel Corporation Mixture of long glass fiber-reinforced polypropylene and polypropylene resin and moldings formed therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
SK48599A3 (en) 2000-04-10
HUP9904044A2 (hu) 2000-03-28
EP0934143A1 (en) 1999-08-11
JP2001504401A (ja) 2001-04-03
AU4576597A (en) 1998-05-11
WO1998016359A1 (en) 1998-04-23
PL332698A1 (en) 1999-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ129099A3 (cs) Pelety ve tvaru tyčinek a způsob jejich výroby
US5514745A (en) Mixture for melt process moldings having long fiber reinforced polypropylene and polypropylene resin and high mechanical strength molding formed therefrom
US5886078A (en) Polymeric compositions and methods for making construction materials from them
JP5676080B2 (ja) 有機繊維強化複合樹脂組成物および有機繊維強化複合樹脂成形品
EP0875351A1 (en) Fibre-reinforced moulded articles
US20060261509A1 (en) Method for making fiber reinforced polypropylene composites
KR101526742B1 (ko) 성형성이 우수한 탄소섬유 보강 폴리프로필렌 수지 조성물
EP1105277B1 (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
KR100317864B1 (ko) 섬유강화된열성형성복합재료의제조방법
US6676870B1 (en) Process for the preparation of fiber-filled thermoplastic resin composition
JP4135982B2 (ja) 熱可塑性プラスチック成形部品、その製造法及びその使用法
EP0170245B1 (en) Pellets of fibre-reinforced compositions and methods for producing such pellets
NL1010646C2 (nl) Vezelversterkte granulaatkorrels en vervaardiging daarvan.
JPH10230517A (ja) 長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物の製造方法
JPH0986984A (ja) セメント強化用ポリプロピレン繊維
KR20150123370A (ko) 섬유 강화 플라스틱 복합재 및 이의 제조방법
CN103804781A (zh) 长纤维强化聚丙烯树脂组合物及利用其制造的树脂成型品
JPH031907A (ja) 繊維強化複合材料の製造方法
JP2006016463A (ja) 長繊維強化ポリアミド樹脂成形材料及びその製造方法
JP3311807B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂組成物の製造方法
KR20020087137A (ko) 플라스틱 입자체
KR20190075699A (ko) 고분자가 코팅된 천연섬유 복합재 및 이의 제조방법
JPH0313305A (ja) 熱可塑性樹脂ペレット混合物およびそれを用いた成形体
KR20240166743A (ko) 이중 사이징된 탄소섬유/재활용 초고분자량 폴리에틸렌 복합재료 및 이의 제조방법
WO2025040342A1 (en) Glass fiber reinforced pellets, production method thereof and reinforced article obtained therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic