DE2408534C3

DE2408534C3 - Verstärkte Polyoxymethylenformmassen

Info

Publication number: DE2408534C3
Application number: DE19742408534
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Chem. Dr 6900 Heidelberg; Schmidt Franz Dipl.-Chem. Dr 6800 Mannheim; Petersen Harro DipL-Chem. Dr 6710 Frankenthal Wurmb
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1978-02-09

Description

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Es ist bekannt, Polyoxymethylene mit Glasfasern zu verstärken; durch diese Maßnahme kann die Steifigkeit der Polyoxymethylene beträchtlich erhöht werden, wodurch ihre Einsatzmöglichkeiten erweitert werden können.

Unbefriedigend ist aber im allgemeinen die Verbesserung der Zugfestigkeit, die bei Polyoxymethylen durch die Glasfaserverstärkung erzielt werden kann. Es hat demgemäß nicht an Versuchen gefehlt, die Zugfestigkeit von glasfaserverstärkten Polyoxymethylenen zu verbessern. So ist in der GB-PS 11 78 344 ein Verfahren beschrieben, nach dem in aufwendiger Weise glasfaserverstärkte Polyoxymethylene durch Polymerisation von Formaldehyd in Gegenwart von Glasfasern, die mit bestimmten Haftvermittiern versehen sind, hergestellt werden. In der US-PS 34 55 867 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem glasfaserverstärkte Polyoxymethylene mit guten Eigenschaften durch Einarbeiten von polyfunktionellen Isocyanaten erhalten werden. Isocyanate sind aber wegen ihrer Giftigkeit nicht unproblematisch in der Handhabung. Neben der Verbesserung der Zugfestigkeit ist eine Verbesserung der Schlagzähigkeit wünschenswert. Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von glasfaserverstärkten Polyoxymethylenen mit guten Zugfestigkeiten zu finden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den glasfaserverstärkten Polyoxymethylen geringe Mengen, 0,1 bis 5,0 Gew.-%, an Alkoxymethylharnstoffen der Formel

R¹OCH₂-N-CO-N-CH₂OR²

R-¹

R⁴

einverleibt.

Die Reste R¹ oder R² können gleich oder verschieden sein. Sie stellen geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen dar. R³ und R⁴ können Wasserstoffatome oder Alkylreste sein. Darüber hinaus können die Reste R³ und R⁴ mit der benachbarten Ureidogruppe einen heterocyclischen Ring mit vorzugsweise 5 bis 6 Ringatomen darstellen. Der Ring kann neben den beiden Stickstoffatomen der (,o Ureidogruppierung noch ein Sauerstoffatom enthalten und kann noch durch Alkylgruppen mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein. Der Rest R³ kann auch den Rest -CH2OR⁵ bezeichnen, wobei R⁵ einen aliphatischen Rest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen <s_s bedeutet.

Verbindungen der allgemeinen Formel I sind beispielsweise:

N,N'-Dimethoxymethylharnstoff, Ν,Ν'-Diäthoxy-

methylha?nstoff,

N-Methoxymethyl-N'-methylharnstoff,

Ν,Ν-Dimethyl-N'-methoxymethylharnstoff,

Ν,Ν,Ν'-Trimethoxymethyuiarnstoff,

NJ>j'-Dimethoxymethyl-2-oxohexahydro-

pyrimidin,

N.N'-Dimethoxymethyl^-oxo-imidazolidin,

N.N'-Dimethoxymethyl^oxo-tetrahydro-

1,3,5-oxadiazin,

NJ4'-Dimethoxymethyl-2-oxo-5,5-dimethyl-

hexahydropyrimidin.

Die bevorzugte Menge an Alkoxymethylenharnstoff beträgt 0,5 bis 2,5 Gew.-%. Die Harnstoffe können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.

Die Glasfasern, die zur Verstärkung der Polyoxymethylene eingesetzt werden, sind vorzugsweise alkaliarme Ε-Glasfasern mit einem Durchmesser von 5 bis 20, vorzugsweise 8 bis 15 μηι. Ihre mittlere Länge in den verstärkten Mischungen liegt zwischen 0,05 und 1,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,50 mm. Die Glasfasern werden gewöhnlich in Mengen von 10 bis 50%, bezogen auf das Polyoxymethalen, verwendet.

Die Glasfasern sind in bekannter Weise mit Schlichten und Haftvermittlern auf Organosilanbasis ausgerüstet

Polyoxymethylene im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homopolymere des Formaldehyds und Copolymere des Formaldehyds oder des Trioxans mit cyclischen und linearen Formalen wie z. B. 1,3-Dioxolan, Butandiolformal oder Epoxiden wie Äthylen- oder Propylenoxid.

Die Homopolymeren sollen thermisch stabile Endgruppen, wie z. B. Ester- oder Äthergruppen besitzen. Die Copolymeren des Trioxans sollen zu mehr als 50%, vorzugsweise zu mehr als 75% Oxymethylengruppen und mindestens etwa 0,1 % Gruppen des Comonomeren enthalten, das mindestens 2 benachbarte C-Atome in die Kette einführt. Solche Copolymere können in bekannter Weise durch kationische Copolymerisation von Trioxan mit geeigneten Comonomeren, wie z. B. cyclischen Äthern oder Acetalen wie Äthylenoxid, 1,3-Dioxolan, 1,3-Dioxan, 1,3-Dioxacycloheptan oder mit linearen Oligo- oder Polyformalen oder Acetalen wie z. B. Polydioxolan, Polybutandiolformal u. ä. hergestellt werden.

Die Polymeren können die üblichen Stabilisatoren gegen Wärme und Licht oder sonstige Zuschläge, wie z. B. Farbstoffe, enthalten.

Die Einarbeitung der Alkoxymethylolharnstoffe erfolgt zweckmäßig zusammen mit den Glasfasern und den sonstigen Zusätzen nach bekannten Verfahren z. B. durch Mischen auf einem geeigneten Extruder. Die Glasfasern können als Rovings oder als geschnittene Glasseide eingesetzt werden.

Beispiel

Auf einem Einwellenextruder werden die Polyoxymethalene und Glasfasern von 6 mm Länge, gegebenenfalls unter Zusatz der Alkoxymethylolharnstoffe, aufgeschmolzen. Das bei 200³C homogenisierte Gemisch wird durch eine Düse als Strang ausgepreßt und granuliert. Aus dem Granulat werden bei 200°C Prüfkörper gespritzt und die mechanischen Werte bestimmt.

Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.

Polyoxy-	Zusatz	% Gehalt	Zugfestigkeit	Biegefestigkeit	Schlagzähigkeit
			[kp/cm2]	[kp/CtT\|2]	[cmkp/cm²]
			DIN 53 455	DIN 53 452	DIN 53 453

A A A A

0,5% Methoxymethylolharnstoff 1,0% Methoxymethylolharnstoff 1 Vo Äthylenbishydroxymethylharnstoff

30	904	1163	10,2
30	1307	1821	18,3
30	1509	1993	223
30	1028	1423	14,1

Polyoxymethylen A: Copolymerisat von Trioxan mit 4 Gew.-% Äthylenoxid, Meltindex bei 190°C und 2,16 kp Last = 8 bis 10.

Claims

Patentansprüche:

1. Thermoplastische Formmassen aus Polyoxymethylen und Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß diese 0,1 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, an Alkoxymethylharnstoffen enthalten.

2. Thermoplastische Formmassen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkoxy- ι ο methylharnstoff Methoxymethylharnstoff eingesetzt wird.