DE2118390C3 - - Google Patents
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Description
2. Polypropylenformmassen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfasermatenal
(b) einen Überzug aus dem Epoxyharz im Gemisch init mindestens einem anderen hitaehärtbaren oder
thermoplastischen Harz aufweist.
3. Polypropylenformmassen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte
Polypropylen (c) 4 bis 20 Gewichtsprozent,
tung zwscnen eh ^^,.^ die Erhöhung
ynd d * ~" j£" d der Biegefestigkeit ist jedoch
fa'hdi£n Verfahren kaum möglich. Dies liegt verting der ungenügenden Haftung zwischen dem
achtet der _Haftungsve, ^J Daröber hinaus be-
und dem Mh^^^"dtn Nachteil, daß relativ
s.tzt das genannte Verehren t ^^ ^^
große MengendesS.Iam^a g hm 67(χ)256
η «gJ^J^J^ta, zur Verbesserung der
1S «»™ gegenüber Glasfasern ein durch Zusatz einer
„ßlllSätügten Carbonsäure oder deren Anhydrid
„^ffiJfertes Polypropylen einverleibt, wobei als
SXermittler ein Epoxysilan oder ein Aminosilan
*~^ det wird Mit diesem Verfahren ist jedoch bei
· ■ Glasfaserarten nur eine geringe oder überhaupt
^n* verbesserung der Materialeigenschaften rnöghch.
Aufgabe der Erfindung w^^thaffen mi't
verstärkte Polypropylenformmassen ^ ^affeη m t
« denen sich unabhängig von den verwendeten Olasaciicii
a köroer mit hoher Verformungstem-
,^1," d ausgezeichneten mechanischen Eigenpcratiir
und auSß^ Aufgabe wird durch
schaft*" J^Sg^-
die e fc ., w-ifft die Erfindung glasfaserverstärkte SomH «J™^ yxochead aus
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e , iff die Er
SomH «J™^
Polypropyieniornuna
SomH «J™^
Polypropyieniornuna
,_, ejnem propyienpolymerisat.
spruch 1 bis 3 zur Herstellung von Formkörpern. fasern, eines Epoxyharze^ überzogen ist,
t bgen auf
Die Erfindung betrifft glasfaserverstärkte Polypropylenformmassen mit erhöhter Verformungstemperatur
und verbesserten mechanischen Eigenschaften.
^SBBSSS
ic) 0 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht,
eines mit 2 bis 40 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polypropylen, 3,6-Endometnylen-,14-tetrahydrophthalsäureanhydnd
oder eines funktionalen Derivats hiervon modifizierten PoIypropylens,
sowie gegebenenfalls
(d) Pigmenten, Füllstoffen, Stabilisatoren und anderen
üblichen Zusätzen und Verarbeitungshilfsmitteln.
SSsSBSSSS
SsäiSSSiSSS
schrift 724028 di« Veirwendung eines Äthylencopolymerisats. z. B. eines Alhylen-Acrylsäure-Copolymeri-
der
r Hamcnicnt bedecM^ win .
zugsweise 10 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Formmasse. Beträgt die Menge des Glasfasermaierials
weniger als 5 Gewichtsprozent, so ist die Verbesserung der mechanischen Festigkeit und
der Wärmebeständigkeit, unerheblich. Beträgt der Gehalt über 60 Gewichtsprozent, so wird das Vermischen
des Glasfasermaterials mit den übrigen Formmassenbestandteilen schwierig, und die mit diesen Formmassen
hergestellten Formkörper besitzea eine unregelmäßige, qualitativ schlechte Oberfläche.
Der Gehalt an modifiziertem Polypropylen (c) beträgt
vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Formmasse. Liegi der Gehalt
unter 0,5 Gewichtsprozent, so wir J keine ausreichende Verbesserung in den Materialeigenschaften erzielt.
Ein Gehalt von über 10 Gewichtsprozent ist unnötig und aus wirtschaftlichen Gründen unvorteilhaft.
Die Herstellung des modifizierten Polypropylens (c) erfolgt, indem man Polypropylen in einem inerten
Lösungsmittel, wie Monochlorbenzol oder Xylol, mit 3,6-Endomethylen-/l4-tetrahydrophthalsäureanhydrid
oder einem funktioneilen Derivat, z. B. der Säure, in Gegenwart eines Peroxids, wie tert.-Butylperbenzoat,
Dicumylperoxid, Benzoylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid oder Di-tert.-butylperoxid, zur Umsetzung
bringt. Die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen durchgeführt, die etwa beim Siedepunkt
des Reaktionssystems liegen. Die Menge an 3,6-Endomethylen
- /I4 - tetrahydrophthalsäureanhydrid oder
einem funktionellen Derivat hiervon beträgt vorzugsweise 4 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
fies Polypropylens. Liegt die Menge unter 2 Gewichtsprozent, so ist die Haftung des entstehenden
Produkts mit dem Epoxyharz nur unzureichend. Eine Menge von über 40 Gewichtsprozent führt nicht mehr
zur weiteren Verbesserung der Haftung. Darüber hinaus treten hierbei Schwierigkeiten hinsichtlich der
Verträglichkeit mit dem Polypropylen auf.
Das Vermischen der einzelnen Komponenten erfolgt vorzugsweise in einem verschlossenen Kessel unter
langsamem Rühren. Heftiges Rühren ist unvorteilhaft, da dies zur Zerkleinerung des Glasfasermaterials
führen kann. Dem Propylenpolymerisat (a) und dem modifizierten Polypropylen (c) können vor dem Vermischen
geeignete Stabilisatoren einverleibt werden.
Die erfindungsgemäßen Polypropylenformmassen können, gegebenenfalls nach vorheriger Konfektionierung
zu Pellets, auf herkömmlichen Maschinen zu Formkörpern verarbeitet werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiele 1 bis 3
100 Teile stereoreguläres Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 2,4 dl/g (bestimmt in Tetralin
bei 135° C), 50 Teile 3,6-Endomethylen-zl4-tetrahydrophthalsäureanhydrid
und 30 Teile terL-Butylperbenzoat werden in 1000 Teilen Monochlorbenzol gelöst.
Die Reaktionslösung wird 4 Stunden unter Stickstoff bei 1200C gerührt und nach dem Abkühlen auf etwa
ίο 700C in Aceton eingetropft. Das ausgefällte Polymerisat
wird abgenutscht, getrocknet und pulverisiert. Hierbei erhält man ein modifiziertes Polypropylen,
das etwa 4,4% 3,6-Endomethylen-^J4-tetrahydrophthalsäureanhydrid»
bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Polypropylens, enthält.
Stereoreguläres Polypropylen mit einer ViskositätszahJ von 1,8 dJ/g (bestimmt in Tetralin von 135 0C,
»Sumitomo Noblen W 501«) wird mit 3% des modifizierten Polypropylens und 30% eines Glasfaserao
materials, das durch Überziehen von Glasfasern (10 μ Durchmesser, 6 mm Länge, Ε-Glas) mit etwa
0,3 oder etwa 0,6% eines Epoxyharzes oder etwa 1,3% eines 1 : 1-Gemisches aus dem Epoxyharz und
Vinylacetat, jeweils bezogen auf das Gewicht der as Glasfasern, hergestellt worden ist, vermischt. Das erhaltene
Gemisch wird bei 24O0C unter Verwendung eines Extruders mit 30 mm Durchmesser zu Pellets
konfektioniert. Diese Pellets werden bei 2700C auf einer 142-g-Schneckenspritzgußmaschine bei einer
Formtemperatur von 50'C und einem Staudruck
der Schnecke von 10 kg/cm* zu Prüfmustern verpreßt. Zu Vergleichszwecken werden in gleicher Weise
Prüfmuster unter Verwendung von Formmassen hergestellt, die kein modifiziertes Polypropylen enthalten
oder die ein Glasfasermaterial enthalten, das mit Vinylacetat oder mit einem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat
überzogen ist.
Die Prüfmuster werden nach folgenden Prüfnormen geprüft:
40
40
Zugfestigkeit nach ASTM D 638-64T
Biegefestigkeit nach ASTM D 790-63
Charpy-Schlagzähigkeit .. nach ASTM D 256-56T
Verformungstemperatur nach ASTM D 648-56
Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Aus Tabelle 1 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen
glasfaserverstärkten Polypropylenformmassen eine wesentlich höhere Verformungstemperatur und erheblich
bessere mechanische Eigenschaften als die Vergleichsformmassen aufweisen.
Beispiel Nr. |
Glasfaserüberzug | Menge C/o) |
Modifiziertes Polypropylen (%) |
Zug festigkeit (kg/cm2) |
Biege
festigkeit (kg/cm») |
Schlag
zähigkeit (kg ■ cm/cm1) |
Verformungs temperatur (3C) |
1 2 3 |
Epoxyharz Epoxyharz Epoxyharz + Vinylacetat (1 · D |
0,3 0,6 1,3 0,6 1,6 0,6 |
3 3 0 3 3 |
880 910 929 480 600 593 |
1200 1280 1134 560 740 785 |
8,6 9,1 8,8 5,1 5,6 5,0 |
148 150 149 106 135 138 |
Vergleich Vergleich Vergleich |
Epoxyharz Vinylacetat Äthyiea-Metliyiecrylat- CopolymeriMt |
Beispiele 4 bis 8
Gemäß Beispiel 2 werden Prüfmuster aus Formmassen hergestellt, die verscliiedene Mengen
modifiziertem Polypropylen enthalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestelliL
Modifiziertes | Zug | Biege | Schlag | Verformungs- | |
Beispiel | Polypropylen | festigkeit | festigkeit | zähigkeit | tcmperatur |
Nr. | C'o) | (kg/cm!) | (kg/cm1) | (kg · cm/cm·) | CC) |
4 | 0,2 | 6S5 | 773 | 5,8 | 123 |
5 | 1,0 | 835 | 1042 | 7,4 | 142 |
6 | 2,0 | 910 | 1230 | 9,0 | 150 |
7 | 5,0 | 912 | 1214 | 9,2 | 151 |
8 | 10,0 | 890 | 1205 | 9,0 | 150 |
Claims (1)
1. Glasfaserverstärkte Polypropylenformmassen, bestehend aus
(a, 945 bis »Gewichen, eines Ρ,οΡ*η-polymensats,
(b) 5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, eines Glasfasermatenals, das
mit 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen aid die Glasfaser, eines Epoxyharze, überzogen ist,
(C) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht, eines mit 2 bis 40Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polypropylen, a^-Endomethylen-ziMetrahydrophthalsaureanhydrid
oder eines funktionell Derivats hiervon modifizierten Polypropylens, sowie
gegebenenfalls
(d) üblichen Zusätzen und Verarbeitungshilfsmitteln.
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