CZ289392B6 - Vyztuľený polyolefinický termoplastický materiál - Google Patents
Vyztuľený polyolefinický termoplastický materiál Download PDFInfo
- Publication number
- CZ289392B6 CZ289392B6 CZ1994454A CZ45494A CZ289392B6 CZ 289392 B6 CZ289392 B6 CZ 289392B6 CZ 1994454 A CZ1994454 A CZ 1994454A CZ 45494 A CZ45494 A CZ 45494A CZ 289392 B6 CZ289392 B6 CZ 289392B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- thermoplastic material
- group
- polyolefin
- carbon atoms
- Prior art date
Links
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 16
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 7
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 25
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 abstract description 2
- VGRYURJKXZNDAS-UHFFFAOYSA-N [SiH4].C(C=C/C(=O)O)(=O)O Chemical compound [SiH4].C(C=C/C(=O)O)(=O)O VGRYURJKXZNDAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- -1 oxides Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 5
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical compound CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
- C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Vyztu en² polyolefinick² termoplastick² materi l obsahuj c polyolefin, uhli itan kovu, n le ej c ho do IIa skupiny periodick ho syst mu, a d le maleinamov² silan obecn ho vzorce I, v n m R a R.sup.1.n. jsou vod k nebo alkylov² radik l; R.sup.2.n. je alkoxylov hydrolyzovateln skupina nebo halogenov² atom; R.sup.3.n. je alkylov² radik l maj c od jednoho do osmi atom uhl ku; X m e b²t radik l obecn ho vzorce Ia, organick² aromatick², cykloalifatick² divalentn radik l, kde R.sup.4.n. je vod k nebo alkylov² radik l s 1 a 18 atomy uhl ku, n je cel slo v rozmez od 1 do 4, m je cel slo v rozmez od 1 do 3. Tento prost°edek prokazuje mnohem lep mechanick vlastnosti, zejm na p°i n zk²ch teplot ch, tj. ni ch ne 0 .degree.C, zvl t v rozmez od 0 .degree.C do -40 .degree.C, a zejm na zlep en mechanick vlastnosti, t²kaj c se r zu, n razu a pru nosti a d le reologick vlastnosti, kter umo uj jeho lep zpracov v n na p°edm ty, u nich se uveden vlastnosti po aduj .\
Description
Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál
Oblast techniky
Tento vynález se týká materiálů z vyztužených polyolefmických termoplastů.
Podrobněji se vynález týká materiálů z vyztužených polyolefmických termoplastů upravených tak, aby z nich bylo možné zhotovovat předměty mající mechanické vlastnosti z hlediska pružnosti, zvláště při teplotách nižších než 0°C, mnohem lepší než jsou tyto vlastnosti u odpovídajících nevyztužených polyolefmických materiálů.
Dosavadní stav techniky
Jak je známo, polyolefmy se používají ve velmi širokém a rozmanitém rozsahu a v konečném použití je to včetně tvoření filmů, vláken, odlévaných nebo za tepla tvarovaných předmětů, trubek a/nebo nátěrů a povlaků. Při některých těchto finálních použitích, zejména když se polyolefin používá na výrobu tvarovaných předmětů pomocí různých způsobů lisování, se požaduje, aby lisované předměty prokazovaly tuhost a houževnatost, což jsou výborné vlastnosti tehdy, pokud se jako výchozí materiál použije samotný polyolefin.
Je známo a v literatuře popsáno mnoho způsobů pro modifikování vlastností polyolefmů; mezi ně patří síťování polymeru nebo včleňování aditiv, jako například elastomerů, nebo plniv, což jsou například skleněná vlákna, kaolin, slída, oxidy, uhličitany kovů druhé nebo třetí skupiny periodického systému atd., do matrice polymeru. Polyolefmické materiály, vyztužené plnivy, mají obvykle sklon projevovat vyšší tuhost než projevuje samotný výchozí polymer i zvýšenou rozměrovou stabilitu finálních produktů.
Nicméně je známo, že polyolefmy, vzhledem ke svému nepolárnímu charakteru, nevyhovují pro vyztužování anorganickými plnivy nebo aditivy; ve skutečnosti je totiž zlepšená tuhost a rozměrová stabilita doprovázena zhoršením jiných důležitých vlastností, včetně houževnatosti, pružnost atd.
Aby se tento nedostatek odstranil, navrhovalo se buď modifikovat daný olefinický polymer roubováním monomerů majících polární skupiny nebo použít takzvaný „promotor adheze“, zejména sloučeninu, která implikuje zvýšenou adhezi nebo vazbu mezi plnivem a polymemí matricí.
Například v britských patentech č. 1 110 930 a 1 177 200 je popsán vynález vyztužených materiálů, obsahujících polyolefin, anorganické plnivo a organosilan, obsahující hydrolyzovatelnou skupinu, schopnou reagovat s hydroxylovými skupinami, které jsou přítomné v anorganickém plnivu.
V československém patentu č. 192 875 je popsán vynález směsí polyethylenu a kaolinu, modifikovaných zásaditým sílaném.
V US patentu č. 3 956 230 je popsán vynález polymemích materiálů, jako například polyolefinů, vyztužených plnivem, obsahujícím hydroxylové skupiny. Toto plnivo se připravuje tak, aby bylo kompatibilní s polymerem, a to tak, že se míchá polymer a plnivo za přítomnosti spojovacího prostředku, jako například maleinanhydridu, a radikálového iniciátoru.
Britský patent č. 2 225 328 popisuje vyztužené materiály, obsahující polyethylen modifikovaný roubováním alespoň jedné ethylenicky nenasycené karboxylové kyseliny nebo anhydridu
-1CZ 289392 B6 karboxylové kyseliny, a křemičitan hlinitý, mající povrch upravený pomocí amonné sloučeniny silanu.
Uveřejněná evropská patentová přihláška (Published Patent Application) č. 0 171 513 popisuje vynález vyztužených materiálů, obsahujících polyolefin, uhličitan kovu Ha skupiny periodického systému a kompatibilizující činidlo, tvořené alespoň jedním polyolefinem roubovaným karboxylovými kyselinami nebo anhydridy.
V japonské patentové přihlášce č. 74-041 096 uveřejněné 7. listopadu 1974, je popsán vynález plněných polyolefinových materiálů, získaných reagováním polyolefinu, kyseliny maleinové nebo anhydridu a skleněných vláken, předem upravených pomocí amonné sloučeniny silanu.
Evropský patent č. 0 008 703 popisuje použití kyseliny bis-maleinamové, jako například kyseliny Ν,Ν'-dodekamethylene-bis-maleinamové nebo kyseliny N,N'-izoforon-bis-maleinamové, jako spojovacího prostředku schopného podporovat adhezi mezi polyolefinem a skleněnými vlákny.
V US patentu č. 4 429 064 je popsáno použití kyseliny maleinamové nebo maleinamového silanu jako činidla pro podporování adheze slídy vůči polyolefinu. Ve specifikaci výše uvedeného US patentu se dále uvádí, že výsledné materiály prokazují vlastnosti mechanické rezistence; příklady znázorňují materiály, mající nejzažší mez pevnosti v tahu nebo tlaku ne vyšší než 419N/mm2, a pružnost podle Izodovy zkoušky vrubové houževnatosti, určená zkouškou vrubové houževnatosti pomocí zkušební tyče při teplotě místnosti, není vyšší než 33,4 J/m.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto vynálezu je další zlepšení vlastností vyztužených polyolefínických termoplastických materiálů, zejména při teplotách nižších než 0 °C, až do -40 °C.
Podle tohoto vynálezu se toho a dalších předmětů vynálezu dosahuje použitím alespoň jednoho uhličitanu kovu, náležejícího do skupiny Ha periodického systému, jako anorganického plniva, a maleinamového silanu jako činidla pro podpoření adheze mezi anorganickým plnivem a polyolefinem.
Podstata tohoto vynálezu je tedy vyztužený polyolefinický termoplastický materiál, sestávající z:
(A) od 30 do 98% hmotnostních polyolefinu, vztaženo na celkovou hmotnost (A)+(B), vybraného ze skupiny, sestávající z homopolymerů ethylenu a kopolymerů ethylenu s alespoň jedním jiným alfa-olefinem obsahujícím od 3 do 10 atomů uhlíku, a (B) od 70 do 2 % hmotnostních alespoň jednoho uhličitanu kovu, vztaženo na celkovou hmotnost (A+B), náležejícího do Ila skupiny periodického systému, a (C) od 0,01 do 10 dílů hmotnostních, vztaženo na 100 hmotnostních dílů (A)+(B), maleinamového silanu obecného vzorce:
I» I 2
CH-C-N-X-Si-(R) (I),
II l3
CH-COOR (RJ)- m “ID kde:
R a R1 mohou být nezávisle vybrány ze skupiny, kterou tvoří vodík a alkylové radikály obsahující od 1 do 8 atomů uhlíku;
R2 je alkoxylová hydrolyzovatelná skupina obsahující od 1 do 6 atomů uhlíku nebo halogenový atom;
R3 je alkylový radikál obsahující od 1 do 8 atomů uhlíku;
X může být radikál obecného vzorce:
nebo aromatický, cykloalifatický nebo heterocyklický divalentní radikál, kde R4 je vodík nebo alkylový radikál obsahující od 1 do 18 atomů uhlíku a n je celistvé číslo v rozmezí od 1 do 4; a m je celistvé číslo v rozmezí od 1 do 3.
Zvláště výhodné vyztužené polyolefínické materiály podle tohoto vynálezu jsou takové, které obsahují od 50 do 80 % hmotnostních polyolefinu (A), od 50 do 20 % hmotnostních uhličitanu kovu, náležejícího do Ha skupiny periodického systému (B), a od 0,05 do 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost směsi (A)+(B), maleinamového silanu (C) výše uvedeného obecného vzorce I.
Maleinamové silany obecného vzorce I, zvláště výhodné pro materiály podle tohoto vynálezu, jsou ty, u nichž R a R1 znamenají vodík; R2 je alkoxylový radikál s přímým nebo rozvětveným řetězcem obsahující od 1 do 4 atomů uhlíku, jako je:
—O—CH3; —O—C2H5; —O—C3H7 nebo —O—C4H9;
R4 je vodík; n je 2 nebo 3, a m je 3.
Maleinamové silany mající výše uvedený obecný vzorec I jsou produkty, které jsou velmi dobře známé a dostupné na trhu.
Lze je připravit způsoby, které jsou známé a extenzivně popsané v literatuře, jako například v US patentu č. 4 429 064.
Způsob přípravy maleinamových silanů obecného vzorce I spočívá v reagování kyseliny maleinamové s reaktivním organo-silanem obecného vzorce Π:
A-X-SÍ-(R2)
I (II),
kde X, R2, R3 a m mají výše uvedený význam a A je funkční skupina, schopná reagovat s karboxylovými skupinami maleinamových kyselin jako je například aminová skupina, epoxyskupina, merkaptanová, esterová, vinylová nebo halogenová skupina.
-3CZ 289392 B6
Výhodný způsob spočívá v reagování gama-aminoalkylentriethoxysilanu s maleinanhydridem nebo jeho reaktivními deriváty, jako je kyselina maleinová nebo její alkylester nebo její chlorid, za teploty 70 °C, v dusíkové atmosféře, za molámího poměru 1:1.
Polyolefin, používaný pro materiál podle tohoto vynálezu, může být homopolymer ethylenu a/nebo kopolymer ethylenu s alespoň jedním jiným alfa-olefínem obsahujícím od 3 do 10 atomů uhlíku. Takovými alfa-olefiny mohou obsahujícím od 3 do 10 atomů uhlíku. Takovými alfaolefiny mohou být například propylen, 1-buten, 1-hexen, 1-hepten atd. Když je polyolefin homopolymer ethylenu nebo kopolymer ethylenu s menším množstvím alespoň jednoho jiného C3 až Cio alfa-olefinu, jako například od 2 do 25 % hmotnostních, je hustota takového polyolefínu v rozmezí od 0,85 do 0,97 g/cm3 a zvláště od 0,940 do 0,960 g/cm3.
Index toku taveniny tohoto polyolefínu je obecně nižší než 15 g/10 min, a s výhodou mezi 2 až 10 g/10 min.
Ačkoli jsou pro materiály podle tohoto vynálezu výhodné vysokohustotní polyolefíny, lze použít, pokud se to vyžaduje, a to pro zvláštní aplikace, nízkohustotní polyolefíny jako je nízkohustotní polyethylen (LDPE-low density polyethylene) nebo lineární nízkohustotní polyethylen (LLDPE - linear low density polyethylene), a to samotné nebo ve směsích z nich.
Tyto typy polymerů jsou komerčně známé, například pod ochrannou známkou ESCORENE®LL 1201 XV (LLDPE) od firmy EXXON; RIBLENE®AK 1912 (LDPE) od firmy ENICHEM; ERACLENE® HUG 5013 (HDPE) od firmy ENICHEM.
Vysokohustotní polyethylen (HDPE - high density polyethylene) je pro materiály podle tohoto vynálezu zvláště výhodný.
Pro přípravu materiálů podle podstaty tohoto vynálezu lze použít kterékoliv uhličitany kovů, náležejících do Ha skupiny periodického systému, dostupné na trhu.
Takovými specifickými uhličitany jsou například uhličitan vápenatý, uhličitan bamatý, uhličitan hořečnatý nebo jejich směsi; zvláště výhodný je samotný uhličitan vápenatý nebo ve směsi s uhličitanem hořečnatým.
Velikost částic plniva může být důležitá, jak je známo v dané oblasti techniky, a výběr závisí na žádaných vlastnostech. Obecně platí, že částice jemných (malých) velikostí mají sklon poskytovat produkty s vyšší rázovou houževnatostí než mají produkty obsahující částice větších velikostí, dokonce při poklesu tuhosti je nezbytné vyšší množství kompatibilizujícího činidla. Obecně je velikost částic uhličitanů kovů, náležejících do Ha skupiny periodického systému, v rozmezí od 0,02 do 40 mikrometrů a s výhodou od 0,07 do 10 mikrometrů.
Uhličitan vápenatý je dostupný na trhu pod ochrannou známkou OMYCARD 2 UM od firmy OMYA, Huber H-WhireR od firmy UMBRIA MINERARIA, atd.
Materiály podle tohoto vynálezu mohou být připravovány nastřikováním komponent materiálu, v nějakém vhodném pořadí, do jakékoli směšovací aparatury, vhodné pro výrobu termoplastických materiálů a postupným převedení reakční směsi na teplotu, která je alespoň rovna teplotě tání daného polymeru, což je od 180 do 220 °C. Lze použít jednošnekové a dvoušnekové mísiče, Banburyho mísiče a jiné známé typy mísičů.
Místo maleinamového silanu obecného vzorce I jako takového je možné použít k míšení s uhličitany kovů Ha skupiny periodického systému a s polymerem, prekurzorové sloučeniny aditiv, které, postupně během míšení za horka a tvarovacích kroků, reagují alespoň parciálně s jedním jiným za vzniku aditiva výše uvedeného obecného vzorce I.
-4CZ 289392 B6
Je tedy například možné mísit s uhličitanem a polyolefmem, samotnými nebo míšenými dohromady, maleinanhydrid a reaktivní silan obecného vzorce Π.
Přidávání rozmanitých složek, včetně výše uvedených prekurzoru, pro získání finálního materiálu, se může provádět v jakémkoli pořadí, s tou podmínkou, aby finální prostředek měl homogenní strukturu.
Po promísení uvedených složek může být daný materiál přímo přiváděn do aparatury pro výrobu zamýšlených předmětů, zejména do aparatur pro vstřikové lití nebo do aparatur pro protlačování fólií nebo jiných profilů nebo do aparatur pro vyfukování do formy.
Nicméně materiál bude nejlépe tvarován do forem, používaných do zboží vyžadujícího rozetřenou nebo rozmělněnou látku, jako například se tvaruje do tablet, granulí, které se následně vpravují do aparatur pro výrobu tvarovaných předmětů.
Vyztužené polymemí materiály podle tohoto vynálezu jsou charakterizovány vysokou pružností, houževnatostí (Izod), zejména při nízkých teplotách jako například při -40 °C, a vysokou fluiditou (tekutostí), která je činí zvláště vhodnými pro použití na vstřikové lití. Skutečně, index toku taveniny materiálů podle tohoto vynálezu je obvykle vyšší než l,5g/10min při teplotě 190 °C a 2,16 kg.
Do materiálů podle tohoto vynálezu mohou být, pokud je to nezbytné, dále včleněna konvenční aditiva a/nebo pomocné sloučeniny, aby se tím zlepšily vlastnosti jako tepelná stabilita, stabilita vůči oxidaci a vůči světlu; pro dodání lepších rázových vlastností lze přidávat jiná aditiva jako pigmenty, organická barviva, zhášecí prostředky, rozpojovací prostředky, jiné typy termoplastických pryskyřic nebo kaučuků. Tato aditiva se obvykle přidávají v množství od 0,1 do 50 % hmotnostních.
Pro lepší porozumění tomuto vynálezu se dále uvádí několik příkladů, které mají tento vynález blíže ilustrovat, žádným způsobem však omezovat jeho obsah nebo rozsah.
V těchto příkladech jsou všechny díly a procenta hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.
V těchto příkladech byly pro měření vlastností uvedených materiálů použity následující způsoby:
Mechanické vlastnosti
Pružnost podle Izodovy zkoušky za použití ovrubované zkušební tyče se měří při teplotě +23 °C a při -40 °C, přičemž se postupuje podle způsobu ASTM D 256, měří se na vzorcích o tloušťce 3,2 mm; prodloužení při přetržení a modul v ohybu se měří za použití způsobu ASTM D 638.
Tepelné vlastnosti
Teplota tepelné deformace při zátěži 0,455 MPa se měří za použití způsobu Standard ASTM D 648.
Reologické vlastnosti
Index toku taveniny (MFI - Melt Flow Index) se měří za použití způsobu ASTM D 1238, při teplotě 190 °C a 2,16 kg.
-5CZ 289392 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklady 1 až 6
Do mísiče na suchou směs se dávkují následující složky:
- vysokohustotní polyethylen (HDPE - high density polyethylene), ERACLENE® HUG 5013, mající index toku taveniny 4,5 g/10 min, v množství, uvedeném v tabulce, a
-uhličitan vápenatý, vyráběný a prodávaný firmou OMYA pod ochrannou značkou OMYACARD 2 UM® v množství, uvedeném v tabulce.
K výsledné směsi se přidá v množství, uvedeném v tabulce, maleinamový silan obecného vzorce:
v podobě roztoku obsahujícího 10 % hmotnostních ve směsi ethylalkoholu a vody v hmotnostním poměru 90:10.
Takto získaná směs se mírně mísí po dobu 15 minut a poté se extruduje přes dvoušnekový extruder typu ICMA San Giorgio MC-33 při teplotě 230 °C a 300 otáčkách za minutu.
Extrudovaný produkt se podrobí vstřikovému lití za použití Battenfeld 750 press za následujících podmínek:
teplota válce a trysky:
teplota licí formy: doba vstřikování: celková doba cyklu:
Vlastnosti takto získaných vzorků pro testování jsou uvedeny v následující tabulce.
200 °C °C sekund sekund
Tabulka I
| Složky | Příklady | |||||
| 1* | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| -HDPE (kg) | 70 | 70 | 70 | 70 | 80 | 60 |
| - OMYCARB 2 UM® (kg) | 30 | 30 | 30 | 30 | 20 | 40 |
| - Maleinamový silan (kg) | — | 0,5 | 1 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Mechanické vlastnosti - IZOD+23 °C (J/m) | 65 | 400 | 500 | 520 | 550 | 340 |
| - IZOD-40 °C (J/m) | 45 | 250 | 300 | 320 | 340 | 220 |
| - prodloužení při přetržení (%) | 370 | 280 | 250 | 220 | 380 | 160 |
| - modul v ohybu (MPa) | 1800 | 1850 | 1900 | 1900 | 1800 | 2100 |
| Tepelné vlastnosti -ΗϋΓ při 0,455 MPa (°C) | 110 | 109 | 109 | 109 | 108 | 113 |
| Reologické vlastnosti -MFI^ (g/lOmin) | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,8 | 1,8 |
x Porovnávací příklad.
+HDT = heat deflection temperature; tj. teplota tepelné deformace.
++MFI = melt flow index; index toku taveniny.
Průmyslová využitelnost
Materiál z vyztuženého polyolefinického termoplastu podle vynálezu umožňuje zhotovování předmětů, které mají mnohem lepší mechanické vlastnosti, týkající se pružnosti, a to zvláště při nižších teplotách, tj. pod 0 °C, než odpovídající nevyztužené polyolefinické materiály.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Vyztužený polyolefínický termoplastický materiál, vyznačující se tím, že obsahuje:(A) od 30 do 98% hmotnostních polyolefinu vztaženo na celkovou hmotnost (A) + (B), vybraného ze skupiny, kterou tvoří homopolymery ethylenu a kopolymery ethylenu s alespoň jedním jiným alfa-olefinem obsahujícím od tří do deseti atomů uhlíku, a (B) od 70 do 2 % hmotnostních aspoň jednoho uhličitanu kovu vztaženo na celkovou hmotnost (A) + (B), patřícího do Ha skupiny periodického systému, a (C) od 0,01 do 10 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnostních dílů (A) + (B), maleinamového silanu majícího obecný vzorec I:CH-C-N-X-Si-(R2) (I),II 13 m CH-COOR (RO, „ kde: R a R1 mohou být nezávisle vybrané ze skupiny, tvořené vodíkem a alkylovým radikálem obsahujícím od jednoho do osmi atomů uhlíku; R2 je alkoxylová hydrolyzovatelná skupina obsahující od jednoho do šesti atomů uhlíku anebo halogenový atom; R3 je alkylový radikál obsahující od jednoho do osmi atomů uhlíku;X může být radikál obecného vzorce:nebo aromatický, cykloalifatický nebo heterocyklický divalentní radikál, kde R4 je vodík nebo alkylový radikál obsahující od jednoho do osmnácti atomů uhlíku a n je celé číslo v rozmezí od jedné do čtyř; a m je celé číslo v rozmezí od jedné do třech.
- 2. Vyztužený polyolefínický termoplastický materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje: (A) od 50 do 80 % hmotnostních polyolefinu vztaženo na celkovou hmotnost (A) + (B), (B) od 50 do 20 % hmotnostních uhličitanu kovu vztaženo na celkovou hmotnost (A) + (B), patřícího do Ha skupiny periodického systému, a (C) od 0,05 do 5 %-7CZ 289392 B6 hmotnostních dílů vztaženo na 100 hmotnostních dílů (A) + (B), maleinamového sílánu (C) obecného vzorce I, uvedeného v nároku 1.
- 3. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že maleinamový sílán (C) má obecný vzorec I, uvedený v nároku 1, kde R a R1 je vodík; R2 je alkoxylový radikál s přímým nebo rozvětveným řetězcem obsahující od jednoho do čtyř atomů uhlíku; R4 je vodík; n je 2 nebo 3 a m je 3.
- 4. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle nároku 3, vyznačující se tím, že R2 je vybrán ze skupiny, sestávající z -O-CH3, -O-C2H5, -O-C3H7 a -O-C4H9.
- 5. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedený polyolefín je vybraný ze skupiny, kterou tvoří homopolymer ethylenu a kopolymer ethylenu s 2 až 25 % hmotnostními aspoň jednoho jiného alfa-olefinu, obsahujícího od třech do deseti atomů uhlíku.
- 6. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle nároku 5, vyznačující se tím, že hustota daného polyolefinu (A) je v rozmezí od 0,85 do 0,97 g/cm3 a index toku taveniny je nižší než 15 g/10 min.
- 7. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že hustota daného polyolefinu (A) je v rozmezí od 0,940 do 0,960 g/cm3 a index toku taveniny je v rozmezí od 2 do 10 g/10 min.
- 8. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedený uhličitan je uhličitan kovu, patřícího do Ha skupiny periodického systému, přičemž je ve formě částic s velikostí v rozmezí od 0,02 do 40 mikrometrů a s výhodou od 0,07 do 70 mikrometrů.
- 9. Vyztužený polyolefinický termoplastický materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje aditiva a/nebo pomocné přídavné látky pro zlepšení vlastností tepelné stability, stability vůči oxidaci a světlu, a jiná aditiva, jako jsou pigmenty, organická a jiná barviva, zhášecí prostředky, rozpojovací prostředky a dále jiné typy termoplastických pryskyřic nebo kaučuků, a to pro získání důležitých vlastností týkajících se rázové houževnatosti a vlastností při rázech a nárazech, přičemž jsou uvedené látky přidány v množství od 0,1 do 50 % hmotnostních.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI930467A IT1270868B (it) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Composizione poliolefinica termoplastica rinforzata |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ45494A3 CZ45494A3 (en) | 1994-10-19 |
| CZ289392B6 true CZ289392B6 (cs) | 2002-01-16 |
Family
ID=11365323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1994454A CZ289392B6 (cs) | 1993-03-11 | 1994-02-28 | Vyztuľený polyolefinický termoplastický materiál |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5457145A (cs) |
| EP (1) | EP0614937A1 (cs) |
| KR (1) | KR0135952B1 (cs) |
| BR (1) | BR9401120A (cs) |
| CA (1) | CA2116623A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ289392B6 (cs) |
| HU (1) | HU212643B (cs) |
| IT (1) | IT1270868B (cs) |
| PL (1) | PL177381B1 (cs) |
| RO (1) | RO112880B1 (cs) |
| RU (1) | RU2132345C1 (cs) |
| SK (1) | SK283784B6 (cs) |
| TW (1) | TW288033B (cs) |
| UA (1) | UA34437C2 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1277679B1 (it) | 1995-12-21 | 1997-11-11 | Enichem Spa | Composizioni poliolefiniche termoplastiche rinforzate |
| AU3164601A (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-16 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Rubber composition for tyres, comprising a coupling agent (white filler/elastomer) with an ester function |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1137192B (it) * | 1981-07-03 | 1986-09-03 | Montedison Spa | Composizioni poliolefiniche rinforzate con mica |
| US4385136A (en) * | 1981-08-27 | 1983-05-24 | Union Carbide Corporation | Reinforcement promoters for filled thermoplastic polymers |
| USRE31992E (en) * | 1981-08-27 | 1985-09-24 | Union Carbide Corporation | Reinforcement promoters for filled thermoplastic polymers |
| JPS59147035A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ポリオレフイン樹脂組成物 |
| US4975509A (en) * | 1988-11-21 | 1990-12-04 | Pcr Group, Inc. | Silane compositions for reinforcement of polyolefins |
-
1993
- 1993-03-11 IT ITMI930467A patent/IT1270868B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-02-28 US US08/202,594 patent/US5457145A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-28 CA CA002116623A patent/CA2116623A1/en not_active Abandoned
- 1994-02-28 CZ CZ1994454A patent/CZ289392B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1994-03-01 TW TW083101762A patent/TW288033B/zh active
- 1994-03-01 SK SK251-94A patent/SK283784B6/sk unknown
- 1994-03-01 HU HU9400607A patent/HU212643B/hu not_active IP Right Cessation
- 1994-03-03 EP EP94200544A patent/EP0614937A1/en not_active Withdrawn
- 1994-03-04 RU RU94007089A patent/RU2132345C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-03-04 KR KR1019940004159A patent/KR0135952B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-04 PL PL94302475A patent/PL177381B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1994-03-04 RO RO94-00339A patent/RO112880B1/ro unknown
- 1994-03-10 BR BR9401120A patent/BR9401120A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-03-11 UA UA94005125A patent/UA34437C2/uk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9401120A (pt) | 1994-10-25 |
| PL177381B1 (pl) | 1999-11-30 |
| EP0614937A1 (en) | 1994-09-14 |
| HU212643B (en) | 1996-09-30 |
| IT1270868B (it) | 1997-05-13 |
| SK283784B6 (sk) | 2004-01-08 |
| US5457145A (en) | 1995-10-10 |
| HU9400607D0 (en) | 1994-05-30 |
| HUT68960A (en) | 1995-08-28 |
| TW288033B (cs) | 1996-10-11 |
| PL302475A1 (en) | 1995-01-09 |
| CA2116623A1 (en) | 1994-09-12 |
| UA34437C2 (uk) | 2001-03-15 |
| CZ45494A3 (en) | 1994-10-19 |
| KR0135952B1 (ko) | 1998-04-25 |
| RO112880B1 (ro) | 1998-01-30 |
| RU2132345C1 (ru) | 1999-06-27 |
| SK25194A3 (en) | 1994-10-05 |
| ITMI930467A0 (it) | 1993-03-11 |
| ITMI930467A1 (it) | 1994-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5324755A (en) | Glass fiber reinforced composition of propylene polymer grafted with styrenic monomer and containing styrenic polymer | |
| US4417019A (en) | Polyolefin molding composition containing carboxylic acid-modified polyolefin, glass fibers and calcium-silicate useful for welding | |
| KR900003356B1 (ko) | 유리섬유강화 폴리프로필렌 조성물 | |
| KR100713703B1 (ko) | 고강성 특성의 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| JPS625186B2 (cs) | ||
| EP1939246B1 (en) | Polyolefin composition comprising silicon-containing filler | |
| JP2006056971A (ja) | プロピレン系樹脂組成物の製造方法、プロピレン系樹脂組成物、およびそれからなる射出成形体 | |
| CZ289392B6 (cs) | Vyztuľený polyolefinický termoplastický materiál | |
| US5637629A (en) | Reinforced polyolefinic thermoplastic composition | |
| KR101033275B1 (ko) | 목재 및 유리섬유를 포함하는 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| KR100509908B1 (ko) | 강성과 내열성이 우수한 저휨성의 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| KR20050120212A (ko) | 황토 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 향상된 기계적특성 및 미려한 외관특성을 갖는 원적외선 방사 황토고분자 물품 | |
| KR100465177B1 (ko) | 강성,내열성및치수안정성이우수한폴리프로필렌수지조성물 | |
| KR100620356B1 (ko) | 유동성, 강성 및 치수안정성이 우수한 폴리프로필렌 수지조성물 | |
| KR100791734B1 (ko) | 도장성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물의 제조방법 및그 수지 조성물 | |
| JPH0368656A (ja) | ポリフェニレンスルフィド組成物 | |
| KR100792115B1 (ko) | 강도 및 내열성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 | |
| KR20240001201A (ko) | 폴리올레핀 조성물 및 그 제조 방법 | |
| JP2833333B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物 | |
| JPH0480263A (ja) | Ｐｐｓを含有する樹脂組成物 | |
| JPH07196855A (ja) | 強化熱可塑性ポリオレフィン組成物 | |
| KR20010054822A (ko) | 내열성과 강성이 우수한 저휨성의 폴리프로필렌 수지조성물 | |
| JPH0987454A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物、それを用いた成形材料及び成型品 | |
| JPH04306247A (ja) | 無機充填材含有ポリプロピレン系樹脂組成物 | |
| JPH046744B2 (cs) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090228 |