DE2161908C3 - Process for the production of thermoplastically processable, glass fiber-containing polyamide molding compounds - Google Patents
Process for the production of thermoplastically processable, glass fiber-containing polyamide molding compoundsInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung thermoplastisch verarbeitbarer glasfaserhaltiger Polyamid-Formmassen, bei dem ein Polyamid zusammen mit Glasfasern mittels eines Extruders compoundiert, in Form von Strängen ausgepreßt und anschließend zerkleinert wird.The invention relates to a process for the production of thermoplastically processable glass fiber-containing Polyamide molding compounds in which a polyamide is combined with glass fibers by means of an extruder compounded, pressed out in the form of strands and then comminuted.
Es ist bekannt, daß man die mechanischen Eigenschaften von thermoplastischen Kunststoffen durch Zusatz von Glasfasern erheblich verbessern kann. Insbesondere die Zugfestigkeit, die Biegefestigkeit sowie die Wärmestandfestigkeit der Kunststoffe werden bedeutend erhöhtIt is known that the mechanical properties of thermoplastics can be improved by adding of fiber optics can significantly improve. In particular the tensile strength, the flexural strength and the The heat resistance of plastics is significantly increased
Derartige glasfaserverstärkte thermoplastische Kunststoffe eignen sich daher besonders zum Herstellen technischer Formteile mit hoher Dirr.ensionsstabilität bei Temperatur- und Feuchtigkeitsbeanspruchung.Such glass fiber reinforced thermoplastics are therefore particularly suitable for production technical molded parts with high dimensional stability when exposed to temperature and moisture.
Zur Herstellung solcher glasfaserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe sind verschiedene Verfahren bekannt. So können beispielsweise Glasseidenstränge, sogenannte Rovings, ggf. nach einer Vorbehandlung mit einem Schlichtemittel, wie Polyvinylacetat oder Organosiliciumverbindungen, gemäß der BE-PS 6 19 786 mit einem thermoplastischen Kunststoff in der Wärme ummantelt werden. Als Rovings werden Glasseidenstränge bezeichnet, welche aus einigen Spinnfasern bestehen, die sich ihrerseits aus etwa 200 bis 300 Elementarfasern von einigen μΐη Durchmesser zusammensetzen. There are various processes for producing such glass fiber reinforced thermoplastics known. For example, strands of fiberglass, so-called rovings, can be used with a sizing agent such as polyvinyl acetate or organosilicon compounds, according to BE-PS 6 19 786 with a thermoplastic in the heat be encased. As rovings, fiberglass strands are called, which are made from a few staple fibers consist, which in turn are composed of about 200 to 300 elementary fibers of a few μm in diameter.
Nach einem anderen bekannten Verfahren werden kurze Glasfasern mit Kunststoffgranulat gemischt und das Gemisch in einem üblichen Extruder aufgeschmolzen (GB-PS 6 18094).According to another known method, short glass fibers are mixed with plastic granulate and the mixture melted in a conventional extruder (GB-PS 6 18094).
Gemäß der DT-AS 14 54 789 kann man auch in der Weise verfahren, daß man die Glasfaser der im Extruder
gebildeten Schmelze des Thermoplasten zuführt. Dieses Verfahren bietet Vorteile bei Extrudern, bei denen die
Möglichkeit besteht, an einer Stelle der Schnecke, an welcher die Kunststoffschnecke nicht unter Druck steht,
durch eine geeignete öffnung, beispielsweise durch einen der üblichen Entgasungsstutzen, das Glasfasermaterial
in die Schmelze einzutragen. Vorteilhaft können auf diese Weise aus thermoplastischen Werkstoffen mit
niedriger Schmelzviskosität, wie z. B. kristalline Polyamide aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin oder
aus ε-Aminocapronsäure, sowie Polycarbonate, glasfaserhaltige Granulate hergestellt werden, welche ohne
Schwierigkeiten auf Spritzgußmaschinen zu Formkörpern mit gleichmäßigen Festigkeitseigenschaften verarbeitet
werden können.
Aus der CH-PS 5 07 075 ist es bekannt, daß die Einarbeitung von Glasfasern in thermoplastisch
Kunststoffe mit engem Schmelzbereich auf Extruder! mit Schwierigkeiten verbunden ist Eine ungenügendi
und ungleichmäßige Zerkleinerung der Glasfasern führ zu Störungen beim Extrudieren (Abreißen der Stränge
und zu Formteilen mit schlechten mechanischer Eigenschaften. Zur Behebung dieser Schwierigkeiter
wird in der CH-PS 5 07 075 vorgeschlagen, die Viskosität derartiger Kunststoffschmelzen durch Zuga
be ungeschmolzener Kunststoff-Granulate zu erhöhen um die homogene Verteilung eines höheren Glasfaseranteils
bei einheitlicher Längenverteilung der Glasfasern zu ermöglichen.According to DT-AS 14 54 789 one can proceed in such a way that the glass fiber is fed to the thermoplastic melt formed in the extruder. This method offers advantages in extruders in which there is the possibility of introducing the glass fiber material into the melt at a point on the screw where the plastic screw is not under pressure, through a suitable opening, for example through one of the usual degassing nozzles. In this way, thermoplastic materials with low melt viscosity, such as. B. crystalline polyamides from adipic acid and hexamethylenediamine or from ε-aminocaproic acid, as well as polycarbonates, glass fiber-containing granules are produced, which can be processed into molded articles with uniform strength properties on injection molding machines without difficulty.
From CH-PS 5 07 075 it is known that the incorporation of glass fibers in thermoplastics with a narrow melting range on extruders! is associated with difficulties An inadequate and uneven size reduction of the glass fibers leads to problems during extrusion (tearing of the strands and to molded parts with poor mechanical properties Increase unmelted plastic granules in order to enable the homogeneous distribution of a higher proportion of glass fibers with a uniform length distribution of the glass fibers.
Amorphe Polyamide aus Terephthalsäure bzw. aus ihren Dialkyl- oder Diarylestern sind bekannt Als Diaminkomponenten eignen sich alkylsubstituierte Diamine, speziell 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin. Ihre Herstellung wird beschrieben in der US-PS 31 50 117 sowie in der BE-PS 7 56 343.Amorphous polyamides made from terephthalic acid or from its dialkyl or diaryl esters are known as Diamine components are alkyl-substituted diamines, especially 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine. Their manufacture is described in US Pat. No. 3,150,117 and in BE-PS 7 56 343.
Auf Grund ihrer Eigenschaften wie hohe Festigkeit, Temperaturbeständigkeit Transparenz, Widerstand gegen chemische Einflüsse haben diese amorphen Polyamide industrielle Bedeutung erlangtDue to their properties such as high strength, temperature resistance, transparency, resistance to chemical influences, these are amorphous Polyamides gained industrial importance
Bei dem Versuch, ihre mechanischen Eigenschaften durch Einarbeitung von Glasfasern noch weiter zu verbessern, stößt man allerdings au/ erhebliche Schwierigkeiten. Bei eigenen Versuchen zeigte sich, daß die Einarbeitung von Glasfasern in amorphe Polyamide aus Terephthalsäure und 2,4,4-TrimethyIhexamethyIendiamin oder 2,4,4-TrimethyIhexamethylendiamin bzw. aus Gemischen der Diaminkomponenten gemäß der US-PS 31 50 117, welche im Viskositätsbereich von 92 bis 116 (die Messung der Viskositätszahlen erfolgte gemäß DIN 53 727 in einer 0,5gewichtsprozentigen Lösung in m-Kresol bei 25°C) bei Temperaturen von 250 bis 3200C verarbeitet werden können, mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist.However, when attempting to further improve their mechanical properties by incorporating glass fibers, one encounters considerable difficulties. Our own experiments showed that the incorporation of glass fibers in amorphous polyamides made from terephthalic acid and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine or 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine or from mixtures of the diamine components according to US Pat. No. 3,150,117, which are in the viscosity range 92-116 (the measurement of the viscosity numbers performed in a 0,5gewichtsprozentigen solution in m-cresol at 25 ° C according to DIN 53 727) can be processed at temperatures of 250-320 0 C, is associated with considerable difficulties.
So wurde festgestellt, daß nach den genannten Verfahren Granulate mit nur 20% Glasfasergehalt nicht mehr einwandfrei hergestellt werden können, d. h., die aus dem Extruder ausgetragenen Stränge reißen bereits nach Austritt aus der Lochdüse ab, so daß eine einwandfreie Granulatfertigung nicht möglich ist. Ein auf diese Weise hergestelltes Granulat zeigt äußerst schlechte Verarbeitungseigenschaften, und daraus gefertigte Normprüfstäbe zeigen keine verbesserten Eigenschaften, sondern vielmehr eine Reduzierung wesentlicher Eigenschaftsmerkmale.It was found that granules with a glass fiber content of only 20% cannot be used according to the processes mentioned more can be produced flawlessly, d. This means that the strands discharged from the extruder are already breaking after exiting the perforated nozzle, so that perfect granulate production is not possible. A Granules produced in this way show extremely poor processing properties, and granules produced from them Standard test bars do not show any improved properties, but rather a reduction essential property features.
Es wurde versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu beheben, daß man Granulate oder Pulver eines amorphen Polyamides aus Terephthalsäure und dem vorgenannten Diamingemisch des Viskositätszahlenbereichs von 92 bis 116 mit einem linear aliphatischen kristallinen Polyamid, wie z. B. einem Polyamid aus Adipinsäure und Hexamethylendiamin, aus Aminoundecansäure, aus Aminocaprolactam, aus Sebazinsäure und Hexamethylendiamin, aus Laurinlactam, innig vermischt und dieses Gemenge mittels Doppelschneckenextrudern unter Zuführung von Glasfasern zu glasfaserhaltigen Granulaten verarbeitet. Gemäß dieser Verfahrensweise lassen sich Granulate mit 35% Glasfasergehalt ohne weiteres herstellen. Besonders günstige Herstellungsbedingungen wurden bei der Verwendung von PoIy-e-Caprolactam beobachtet, wobei der Gewichtsanteil dieses Polyamides vorzugsweise im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt lag. Ein auf diese Weise hergestelltes glasfaserhaltiges Granulat kann auf Spritzgußmaschinen verarbeitetAttempts have been made to overcome these difficulties by using granules or powders amorphous polyamides from terephthalic acid and the aforementioned diamine mixture of the viscosity number range from 92 to 116 with a linear aliphatic crystalline polyamide, such as. B. a polyamide Adipic acid and hexamethylenediamine, from aminoundecanoic acid, from aminocaprolactam, from sebacic acid and Hexamethylenediamine, made from laurolactam, is intimately mixed and this mixture is made using twin-screw extruders processed into granulates containing glass fibers with the addition of glass fibers. According to this procedure granulates with a glass fiber content of 35% can be easily produced. Particularly favorable manufacturing conditions were observed when using poly-e-caprolactam, the percentage by weight this polyamide is preferably in the range from 20 to 40% by weight, based on the total solids content lay. A granulate containing glass fibers produced in this way can be processed on injection molding machines
werden. Normprüfkörper, die aus diesem Granulat auf einer Kolbenspritzgußmaschine gefertigt wurden, zeigen zwar recht erhebliche Verbesserungen hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften. Völlig unbefriedigend sind allerdings die Wärmeformbsständigkeit nach Martens und die Nachschwindung bei Temperaturen oberhalb 1000Cwill. Standard test specimens that were manufactured from this granulate on a piston injection molding machine show quite considerable improvements with regard to the mechanical properties. However, the heat resistance according to Martens and the post-shrinkage at temperatures above 100 ° C. are completely unsatisfactory
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine glasfaserhaltige Polyamidformmasse mit hohem Glasfasergehalt zu erstellen, weiche störungsfrei auf den üblichen Extrudern zu Granulaten gefertigt und auf Kolben- und Schneckenspritzgußmaschinen zu Formkörpern mit hoher Dimensionsstabilität und erhöhter Wärmeformheständigkeit verarbeitet werden kann.The invention is based on the object of a glass fiber-containing polyamide molding compound with a high glass fiber content to create, which are manufactured into granulates and on the usual extruders without disruption Piston and screw injection molding machines for molded bodies with high dimensional stability and increased Heat resistance can be processed.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß man als Polyamid ein Polyamid aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und Gemischen aus 2^,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin im Viskositätszahlenbereich von 116 bis 150 einsetztThe invention solves the problem in that as a polyamide, a polyamide from the dimethyl ester of terephthalic acid and mixtures of 2 ^, 4- and 2,4,4-Trimethylhexamethylenediamine in the viscosity number range from 116 to 150 starts
Bevorzugt verwendet man die erfindungsgemäß eingesetzten Polyamide mit Viskositätszahlen von 120 bis 142.The polyamides used according to the invention with viscosity numbers of 120 are preferably used to 142.
Aus den nach der Erfindung einzusetzenden Polyamiden lassen sich ohne Schwierigkeiten Granulate herstellen, die zu Formkörpern mit verbesserten mechanischen Eigenschaften hoher Dimensionsstabilität und hoher Wärmeformbeständigkeit verarbeitet werden können.The polyamides to be used according to the invention can be used to produce granules without difficulty produce the molded articles with improved mechanical properties and high dimensional stability and high heat resistance can be processed.
Bei der Herstellung solcher für eine Glasfaserverstärkung besonders geeigneter Polyamide aus Terephthalsäuredimethylester und Gemischen aus 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin geht man so vor, daß man das Diamingemisch und den Dimethylester der Terephthalsäure in Gegenwart von Wasser vorkondensiert und die anschließende Polykondensation jedoch nur bis zu einem Viskositätsbereich von 50 bis 90, vorzugsweise 70 bis 80, durchführt und das erhaltene Produkt über einen Vorratsbehälter, in dem die Masse bei 200 — 300"C, vorzugsweise etwa 2500C, unter Druck eines inerten Gases steht in einen Vakuumdoppelschneckenextruder leitet in dem man bis zu einer Endviskosität von 116 bis 150 weiter kondensiert.In the production of such polyamides, which are particularly suitable for glass fiber reinforcement, from dimethyl terephthalate and mixtures of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, the procedure is that the diamine mixture and the dimethyl ester of terephthalic acid are precondensed in the presence of water and the subsequent polycondensation, however, only up to a viscosity range of 50 to 90, preferably 70 to 80, and the product obtained via a storage container in which the mass is at 200-300 ° C., preferably about 250 ° C., under the pressure of an inert gas into a vacuum twin-screw extruder in which condensation is continued up to a final viscosity of 116 to 150.
Das unterschiedliche Theologische Verhalten eines Polyamids aus dem Terephthalsäuredimethylester und eines Polyamids aus Terephthalsäure ist aus den Diagrammen A und B ersichtlich. In den Diagrammen A und B sind die wahren Fließkurven (Diagramm A) und die scheinbare Viskosität (Diagramm B) in Abhängigkeit vom scheinbaren Schergefälle graphisch dargestellt. Die Messungen erfolgten im Extrusionsviskosimeter, das nach dem Kapillarprinzip arbeitet bei 285° C. Es wurden Kreislochdüsen mit DurchmesFern von 3 bis 6,7 mm verwendet wobei ein Schergefällenbereich von etwa 5 bis 600 s -' erfaßt wurde.The different theological behavior of a polyamide made from dimethyl terephthalate and of a polyamide made from terephthalic acid can be seen from diagrams A and B. In the diagrams A and B are the true flow curves (diagram A) and the apparent viscosity (diagram B) as a function graphed from the apparent shear rate. The measurements were made in the extrusion viscometer, that works on the capillary principle at 285 ° C. It Circular hole nozzles with diameters from 3 to 6.7 mm was used with a shear rate range of about 5 to 600 s - 'recorded.
Kurve I: Polyamid aus Terephthalsäure und dem Isomerengemisch aus l,6-Diamino-2,2,4-Trimethylhexan und l,6-Diamino-2,4,4-Trimethylhexan, Lösungsviskosität: Viskositätszahl = 100.Curve I: polyamide from terephthalic acid and the isomer mixture of 1,6-diamino-2,2,4-trimethylhexane and 1,6-diamino-2,4,4-trimethylhexane, solution viscosity: viscosity number = 100.
Kurve II Polyamid aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und dem Isomerengemisch aus 1,6-Diamino-2,2,4-Trimethylhexan und l,6-Diamino-2,4,4-Trimethylhexan. Lösungsviskosität: Viskositätszahl = 136.Curve II polyamide from the dimethyl ester of terephthalic acid and the isomer mixture of 1,6-diamino-2,2,4-trimethylhexane and 1,6-diamino-2,4,4-trimethylhexane. Solution viscosity: viscosity number = 136.
Bei der Verwendung solcher Terephthalsäurepolyamide aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und dem vorgenannten Isomerengemisch im Viskositätszahlenbereich von 116 bis 150, vorzugsweise 120 bis 142, zur Herstellung von glasfaserhaltigen Kunststoffgranulaten lassen sich ohne Schwierigkeiten bis zu 35 Gew.-% Glasfasern, die ggf. geschlichtet sein können, mittels Doppelschneckenextrudern einarbeiten. Grundsätzlich können auch mehr als 35 Gew.-% Glasfasern eingearbeitet werden. Die aus dem Lochdüsensystem ausgetragenen glasfaserhaltigen Stränge sind gleichmäßig und reißen vor dem nachgeschalteten Granuliervorgang nicht ab, so daß eine störungsfreie kontinuierliche Fertigung gewährleistet ist Man erhält auf diese Weise aus amorphen Polyamiden Kunststoffgranulate, in welchen die durchschnittlich 1 bis 3 mm langen Fasern weitgehend unbeschädigt und völlig ungeordnet aber gleichmäßig verteilt sind. Glasfaseranhäufungen in der Düse von Spritzgußmaschinen treten bei der Verarbeitung der nach der Erfindung hergestellten glasfaserhaitigen Granulate nicht aus. Man erhält auf diese Weise Spritzgußformteile aus amorphen Polyamiden, in denen die Glasfasern völlig gleichmäßig verteilt sind. Die aus den nach der Erfindung hergestellten Granulaten gefertigten Spritzgußformteile weisen daher sehr gute und vor allem gleichmäßige Festigkeitseigenschaften auf.When using such terephthalic acid polyamides from the dimethyl ester of terephthalic acid and the aforementioned isomer mixture in the viscosity number range from 116 to 150, preferably 120 to 142, for Up to 35% by weight can be produced without difficulty in plastic granulates containing glass fibers. Incorporate glass fibers, which can optionally be sized, using twin-screw extruders. Basically more than 35% by weight of glass fibers can also be incorporated will. The fiberglass-containing strands discharged from the hole nozzle system are uniform and do not tear off before the subsequent granulation process, so that a trouble-free continuous Production is guaranteed. In this way, plastic granules are obtained from amorphous polyamides, in which the average 1 to 3 mm long fibers are largely undamaged and completely disordered are evenly distributed. Fiber piles in the nozzle of injection molding machines occur during processing the granules containing glass fibers produced according to the invention are not sufficient. One gets in this way Injection molded parts made of amorphous polyamides, in which the glass fibers are completely evenly distributed. From The injection molded parts produced according to the invention therefore have very good properties and above all uniform strength properties.
Es ist überraschend, daß ein amorphes Polyamid aus Terephthalsäuredimethylester und dem genannten Diamingemisch mit relativ hoher Lösungsviskosität besonders gut zur Herstellung glasfaserverstärkter Formmassen geeignet ist Auf Grund der herrschenden Lehre mußte angenommen werden, daß eine Erhöhung der Lösungsviskosität eine Erhöhung der Schmelzviskosität zur Folge hat Da die Einarbeitung von Glasfasern in ein Terephthalsäure-Polyamid mit Viskositätszahlen von 92 bis 116 große Schwierigkeiten bereitet und außerdem durch den Glasfaserzusatz die mechanischen Eigenschaften des Polyamids nicht verbessert, sondern verschlechtert werden, hätte man annehmen müssen, ein Polyamid mit höherer Viskositätszahl, nämlich von 116 bis 150, sei erst recht ungeeignetIt is surprising that an amorphous polyamide made from dimethyl terephthalate and the aforesaid Diamine mixture with a relatively high solution viscosity is particularly good for the production of glass fiber reinforced Molding compounds is suitable Due to the prevailing teaching it had to be assumed that an increase The solution viscosity leads to an increase in the melt viscosity. The incorporation of glass fibers in a terephthalic acid polyamide with viscosity numbers from 92 to 116 causes great difficulties and In addition, the addition of glass fiber does not improve the mechanical properties of the polyamide, but rather worsened, one would have had to assume a polyamide with a higher viscosity number, namely 116 up to 150, is even more unsuitable
Überraschenderweise ist das Gegenteil der Fall. Das erfindungsgemäß eingesetzte amorphe Polyamid mit bedeutend höherer Lösungsviskosität weist wesentlich bessere Fließ- und Verarbeitungseigenschaften bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von glasfaserhaltigen Formmassen auf als das amorphe Polyamid der Terephthalsäure mit einer niedrigen Lösungsviskosität. Aus dem Vergleichsbeispiel geht der Erfindungsgemäß erzielte Fortschritt besonders deutlich hervor.Surprisingly, the opposite is true. The amorphous polyamide used according to the invention with significantly higher solution viscosity shows significantly better flow and processing properties in the Production and processing of glass fiber-containing molding compounds as the amorphous polyamide of Terephthalic acid with a low solution viscosity. The invention is based on the comparative example made particularly clear progress.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß die Einarbeitung von Glasperlen in Korngrößen von 5 bis 50 μιτι bis zu 35 Gew.-% möglich ist Auch lassen sich Farbpigmente zwecks Erzielung besonderer Farbtöne und flammhemmende Additive wie z. B. Pentabromdiphenyläther und Antimontrioxid sowie Antihaftmittel auf der Basis von Lactonen in geeigneter Konzentration ohne Schwierigkeiten einarbeiten.Another advantage of the method according to the invention is that the incorporation of Glass beads in grain sizes from 5 to 50 μm up to 35 % By weight is possible Color pigments can also be used for the purpose of achieving special color tones and flame-retardant Additives such as B. pentabromodiphenyl ether and antimony trioxide and non-stick agents based on Incorporate lactones in a suitable concentration without difficulty.
Die Kompoundierung der amorphen Polyamide aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und 2,2,4/2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin mit Glasfasern wird mit Vorteil auf einem Doppelschneckenextruder durchgeführt, wobei die Schneckenlänge zweckmäßigerweise mindestens 15 D betragen sollte.The compounding of amorphous polyamides from the dimethyl ester of terephthalic acid and 2,2,4 / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine with glass fibers is advantageously carried out on a twin-screw extruder, the screw length expediently should be at least 15 D.
Das thermoplastische amorphe Polyamid kann dem Extruder in geeigneter Form, z. B. als Granulat oder Pulver, zugeführt werden. Zwecks Vermeidung von oxidativen Schädigungen der Kunststoffmasse kann die Einspeisung des Kunststoffes in inerter Gasatmosphäre z. B. Stickstoff erfolgen. Vorteilhaft arbeitet man in diesem Falle mit einem Extruder, der mit einem der üblichen Entgasungsstutzen ausgerüstet ist.The thermoplastic amorphous polyamide can be fed to the extruder in a suitable form, e.g. B. as granules or Powder. In order to avoid oxidative damage to the plastic compound, the Feeding the plastic in an inert gas atmosphere z. B. nitrogen. It is advantageous to work in in this case with an extruder which is equipped with one of the usual degassing connections.
Die dem thermoplastischen amorphen Polyamid zuzusetzende Menge an Verstärkungsmaterial richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften der herzustellenden Formkörper. Die verwendeten Glasfasermaterialien können ggf. noch mit einem der üblichen Schlichtemittel behandelt werden.The amount of reinforcement material to be added to the thermoplastic amorphous polyamide is determined depending on the desired properties of the molded bodies to be produced. The fiberglass materials used can be treated with one of the usual sizing agents if necessary.
In einem handelsüblichen Mischer werden 70 Gew.-% zylindrischer Granulate eines amorphen Polyamids aus dem Dimethylester der Terephthalsäure und einem 2,2,4/2,4,4-TrimethylhexamethyIendiamin-Gemisch mit einem durchschnittlichen Schüttgewicht von 640 g/l und einer Viskositätszahl von 136, gemessen in einer 0,5%igen Lösung in m-Kresol, bei 25° C mit 30 Gew.-% Glasfasern in einer Länge von 3 mm gemischt. Dieses Gemenge wird mittels eines Doppelschneckenextruders in der Schmelze kompoundiert. Die Verarbeitungstemperaturen in den verschiedenen Zonen waren folgende: Zone 1: 265°C, Zone 2: 28O0C, Zone 3: 29O0C, Zone 4: 275° C, Werkzeugtemperatur: 265° C. Die Umdrehungszahl der Schnecke betrug 25 U/min, bei einer Stromaufnahme von 20 amp. Die aus dem Düsenwerkzeug austretenden glasfaserhaltigen Stränge werden unter Luftkühlung horizontal abgezogen und im Hackgranulator zu einem zylindrischen Granulat zerschnitten. Das erhaltene Granulat zeigt eine regellose Verteilung der Glasfasern. Aus diesem Granulat auf einer Kolbenspritzgußmaschine hergestellte Spritzteile zeigen eine völlig gleichmäßige Verteilung der Glasfasern und eine glatte Oberfläche.In a commercially available mixer, 70% by weight of cylindrical granules of an amorphous polyamide from the dimethyl ester of terephthalic acid and a 2,2,4 / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine mixture with an average bulk density of 640 g / l and a viscosity number of 136, measured in a 0.5% solution in m-cresol, mixed at 25 ° C. with 30% by weight glass fibers over a length of 3 mm. This mixture is compounded in the melt by means of a twin screw extruder. The processing temperatures in the different zones were: Zone 1: 265 ° C, Zone 2: 28O 0 C, Zone 3: 29o 0 C, Zone 4: 275 ° C, mold temperature: 265 ° C. The number of revolutions of the screw was 25 U / min, with a power consumption of 20 amp. The fiberglass-containing strands emerging from the nozzle tool are drawn off horizontally with air cooling and cut into cylindrical granules in the chopping granulator. The granules obtained show a random distribution of the glass fibers. Injection molded parts produced from these granules on a piston injection molding machine show a completely uniform distribution of the glass fibers and a smooth surface.
Das erhaltene Granulat wurde zu Normprüfkörpern verarbeitet, an denen nachfolgende Eigenschaften ermittc-ίΐ wurden:The granulate obtained was processed into standard test specimens with the following properties were determined:
abgezogen und mittels eines Stranggranulators zi Granulat geschnitten.peeled off and cut by means of a strand granulator zi granules.
Auf einer Kolbenspritzgußmaschine aus diesen Granulat gefertigte Normprüfkörper zeigten nachfol gende Eigenschaften:Standard test specimens produced from these granules on a piston injection molding machine showed the following properties:
Wie im Beispiel 1 angeführt, wird aus 3 mm langen Glasfasern und dem Polyamid aus Dimethylterephthalat und einem 2A4/2,4,4-TrimethyIhexamethylendiamin-Gemisch mit einer Lösungsviskosität von 140 ein Gemenge, bestehend ans 35 Gew.-% Glasfasern und 65 Gew.-% des amorphen Polyamids, erstellt und gemäß Beispiel 1 bei einer Schneckendrehzahl von 20 U/müi und einer Stromaufnahme von 20 amp. kompoundiert.As stated in Example 1, 3 mm long glass fibers and the polyamide are made from dimethyl terephthalate and a 2A4 / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine mixture with a solution viscosity of 140, a mixture consisting of 35% by weight glass fibers and 65 % By weight of the amorphous polyamide, created and according to Example 1 at a screw speed of 20 rev / ml and a power consumption of 20 amp. compounded.
Die Verarbeitungstemperaturen der Zonen waren folgende:The processing temperatures of the zones were as follows:
Zone l:265oCZone2:280°C,Zone 3:290°C, Zone4: 275° C Temperatur des Düsenwerkzeuges: 265°CZone 1: 265 o CZone2: 280 ° C, Zone 3: 290 ° C, Zone4: 275 ° C Temperature of the nozzle tool: 265 ° C
Die aus dem Düsenwerkzeug austretenden glasfaserhaltigen Stränge werden horizontal unter LuftkühlungThe fiberglass-containing strands emerging from the nozzle tool are cooled horizontally with air
Wie im Beispiel 1 angegeben, werden 30 Gew.-°/c Glasperlen, deren Durchmesser zwischen 5 und 50 μίτ liegt, mit 70 Gew.-% des amorphen Polyamids mit eine! Lösungsviskosität von 142 gemischt und gemäß Beispie 1 bei einer Schneckendrehzahl von 20 U/min bei einer Stromaufnahme von 20 amp. unter nachfolgender Temperaturen kompoundiertAs indicated in Example 1, 30% by weight / c glass beads, whose diameter is between 5 and 50 μίτ is, with 70 wt .-% of the amorphous polyamide with a! Solution viscosity of 142 mixed and according to example 1 at a screw speed of 20 rpm with a power consumption of 20 amp. under the following Temperatures compounded
Zone 1:255°C, Zone 2:275° C, Zone 3:2800C, Zone 4
280° C, Temperatur des Düsenwerkzeuges: 265° C.
Die aus dem Düsenwerkzeug austretenden SträngeZone 1: 255 ° C, Zone 2: 275 ° C, Zone 3: 280 0 C, Zone 4 280 ° C, temperature of the nozzle tool: 265 ° C.
The strands emerging from the nozzle tool
wurden horizontal unter Luftkühlung abgezogen unc anschließend mittels eines Stranggranulators zu Granulat geschnitten. Die aus diesem Granulat mittels einer Kolbenspritzgußmaschine gefertigten Normprüfkörper zeigten folgende Eigenschaften:were drawn off horizontally with air cooling and then using a strand granulator to form granules cut. The standard test specimens produced from this granulate by means of a piston injection molding machine showed the following properties:
Es wurde wie in Beispiel 1 nach Zusatz von 1 Gew.-% y-Butyrolacton, bezogen auf die Gesamtmischung,As in Example 1, after adding 1% by weight of y-butyrolactone, based on the total mixture,
verfahren und gemäß Beispiel 1 bei einer Schneckendrehzahl von 35 U/min bei einer Stromaufnahme von
20 amp. kompoundiert Die Verarbeitmgstemperaturen
der Zonen waren folgende:
Zone 1:265"C, Zone 2:280"C, Zone 3:2900C, Zone4:proceed and according to Example 1 at a screw speed of 35 rpm with a power consumption of 20 amp. compounded The processing temperatures of the zones were as follows:
Zone 1: 265 "C, Zone 2: 280" C, Zone 3: 290 0 C, Zone4:
275"C, Temperatur des Düsenwerkzeuges: 265eC Die erhaltenen Granulate wurden zu Nonnprüfkörpern wie üblich verarbeitet, an denen nachfolgende Egenschaften ermittelt wurden:275 "C, temperature of the die tool 265 e C The granules obtained were processed as usual to Nonnprüfkörpern where subsequent Egenschaften were determined:
21 6! 90821 6! 908
DINDIN
Dimensiondimension
Eigenschaften properties
Dichte 53 479 g/cnv! 1,28Density 53 479 g / cnv ! 1.28
Reißfestigkeit 53 455 kp/cm2 1300Tear strength 53 455 kg / cm 2 1300
Grenzbiegespannung i>3 452 kp/cm2 1780Limiting bending stress i> 3 452 kp / cm 2 1780
Schlagzähigkeit 53 453 cmkp/cm2 45Impact strength 53 453 cmkp / cm 2 45
Kerbschlagzähigkeit 53 453 cmkp/cm2 7Notched impact strength 53 453 cmkp / cm 2 7
Formbeständigkeit 53 458 °C 126Dimensional stability 53 458 ° C 126
nach Martensaccording to Martens
Nachschwindung »/« 0,09Post-shrinkage »/« 0.09
8 Std. + 120° C8 hours + 120 ° C
Wird, wie in Beispiel 1 angegeben, ein amorphes Polyamid aus Dimethylterephthalat und einem 2,2,4/ 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin-Gemisch mit einer Viskositätszahl von 120 mit 50 Gew.-°/o einer geschlichteten Glasfaser in einer Länge von 3 mm gemäß Beispiel 1 gemischt und anschließend mittels eines Doppelschneckenextruders kompoundiert und, wie angegeben, weiter verarbeitet, so zeigt der glasfaserhaltige Strang und das geschnittene Granulat eine sehr rauhe Oberfläche. Dieser Effekt läßt sich durch nochmalige Granulierung beseitigen. Aus diesem Granulat auf einer Kolbenspritzgußmaschine gefertigte Normprüfstäbe zeigen nachfolgende Eigenschaften:If, as indicated in Example 1, an amorphous polyamide made of dimethyl terephthalate and a 2.2.4 / 2,4,4-Trimethylhexamethylenediamine mixture with a viscosity number of 120 with 50% by weight of a sized Glass fibers mixed in a length of 3 mm according to Example 1 and then by means of a twin screw extruder compounded and, as indicated, processed further, this is what the fiberglass-containing strand shows and the cut granules have a very rough surface. This effect can be achieved by repeated Eliminate granulation. Standard test bars manufactured from this granulate on a piston injection molding machine show the following properties:
79 Gew.-% des amorphen Polyamides aus Dimethylterephthalat und dem Diamingemisch mit einer Viskositätszahl von 130 wurden mit 1 Gew.-% y-Butyrolacton innig vermischt und anschließend mit 20 Gew.-% einer 6 mm langen Glasfaser im Doppelschnekkenextruder gemäß Beispiel 1 kompoundiert. Die aus dem Düsenwerkzeug austretenden glasfaserhaltigen Stränge werden horizontal unter Luftkühlung abgezogen und mittels eines Stranggranulators zu Granulat verarbeitet. Aus diesem Granulat konnten Normprüfkörper mit glatter Oberfläche hergestellt werden, an denen nachfolgende Eigenschaften ermittelt wurden:79 wt .-% of the amorphous polyamide from dimethyl terephthalate and the diamine mixture with a Viscosity number of 130 were intimately mixed with 1% by weight of γ-butyrolactone and then with 20 % By weight of a 6 mm long glass fiber compounded in a twin-screw extruder according to Example 1. From Strands containing glass fibers emerging from the nozzle tool are drawn off horizontally with air cooling and processed into granules by means of a strand granulator. Standard test specimens could be made from this granulate be manufactured with a smooth surface, on which the following properties have been determined:
DIN Dimension Eigenschaften DIN dimension properties
Physikalische Eigenschaften glasfaserverstärkter Polyamide (Glasfasergehalt 20 Gew.-%, 6 mm lange Glasfasern) aus 2,2,4-/2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin undPhysical properties of glass fiber reinforced polyamides (glass fiber content 20% by weight, 6 mm long Glass fibers) made of 2,2,4- / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine and
Die Lösungsviskosität des unter 1) aufgeführten Polyamids war 136, und die Lösungsviskosität des unter 2) aufgeführten Polyamids war 100.The solution viscosity of the polyamide listed under 1) was 136, and the solution viscosity of the under 2) listed polyamide was 100.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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