DE2541802A1 - THERMOPLASTIC MOLDING COMPOUNDS - Google Patents
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Unser Zeichen: O.Z. 31 555 Ka/Wil 6700 Ludwigshafen, 16.9-1975Our reference: O.Z. 31 555 Ka / Wil 6700 Ludwigshafen, September 16, 1975
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.It is known to reinforce polyoxymethylenes with glass fibers; This measure can reduce the rigidity of the polyoxymethylene can be increased considerably, which means that their uses can be expanded.
Unbefriedigend ist aber im allgemeinen die Verbesserung der Zugfestigkeit, die bei Polyoxymethylenen 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 1 178 32^ ein Verfahren beschrieben, nach dem glasfaserverstärkte Polyoxymethylene durch Polymerisation von Formaldehyd in Gegenwart von Glasfasern, die mit bestimmten Haftvermittlern versehen sind, hergestellt werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, sehr aufwendig zu sein0 In der US-PS 3 455 867 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem glasfaserverstärkte Polyoxymethylene durch Einarbeiten von polyfunktionellen Isocyanaten erhalten werden. Isocyanate sind aber wegen ihrer Giftigkeit nicht unproblematisch in der Handhabung. Weitere Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von glasfaserverstärkten Polyoxymethylenen sind in der DOS 2 209 985 beschrieben, wobei aber verarbeitungstechnische Schwierigkeiten auftreten. Neben der Verbesserung der Zugfestigkeit ist eine Verbesserung der Schlagzähigkeit wünschenswert. Aufgabe der Erfindung war es deshalb, einen einfachen Weg zur Herstellung von glasfaserverstärkten Polyoxymethylenen mit guten Zugfestigkeiten zu finden.In general, however, the improvement in tensile strength that can be achieved in the case of polyoxymethylenes through glass fiber reinforcement is unsatisfactory. Accordingly, there has been no lack of attempts to improve the tensile strength of glass fiber reinforced polyoxymethylenes. For example, GB-PS 1 178 3 2 ^ describes a process according to which glass fiber reinforced polyoxymethylenes are polymerized by formaldehyde in the presence of glass fibers which are provided with certain adhesion promoters are to be produced. This method has the disadvantage of being very costly 0 In U.S. Patent 3,455,867 a method is described, are obtained by incorporation of polyfunctional isocyanates by the glass fiber-reinforced polyoxymethylenes. However, isocyanates are not without problems in handling because of their toxicity. Further processes for improving the mechanical properties of glass fiber-reinforced polyoxymethylenes are described in DOS 2 209 985, but processing difficulties arise. In addition to improving tensile strength, improving impact strength is desirable. The object of the invention was therefore to find a simple way of producing glass fiber-reinforced polyoxymethylenes with good tensile strengths.
Gegenstand der Erfindung sind thermoplastische Formmassen aus Polyoxymethylenen und Glasfasern, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Formmassen 0,1 bis 5,0 Gew.^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, an Polyharnstoffen enthalten. Die Polyharnstoffe weisen hierbei insbesondere nachstehende Struktur auf!The invention relates to thermoplastic molding compositions made from polyoxymethylenes and glass fibers, which are characterized are that the molding compositions 0.1 to 5.0 wt. ^, based on the Total weight of the mixture, contained in polyureas. The polyureas have the following structure in particular on!
35 4/75 709813/0828 /235 4/75 709813/0828 / 2
0.Z.31 5550.Z.31 555
--N-R1 -N-C-N-R0-N---NR 1 -NCNR 0 -N-
J 1 J It f id I !1J 1 J It f id I! 1
R, R, O R,. R,, O I nR, R, O R ,. R ,, O I n
L- 3 3 4 4L- 3 3 4 4
Dabei ist η eine Zahl größer als 2 und. R1 = -(CH2)6- oderHere, η is a number greater than 2 and. R 1 = - (CH 2 ) 6 - or
= -(CH2)6- oder= - (CH 2 ) 6 - or
= H oder Alkylrest = H oder Alkylrest,= H or alkyl radical = H or alkyl radical,
oderor
oderor
Die bevorzugte Menge an Polyharnstoff beträgt 0,5 bis 2,0 Gew.^. Die Polymeren können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Sie werden vor der Einarbeitung in die Polymeren auf eine Korngröße <1 Ii gemahlen«The preferred amount of polyurea is 0.5 to 2.0 wt. The polymers can be prepared by known methods. Before being incorporated into the polymer, they are reduced to a grain size <1 Ii ground "
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/um. Ihre mittlere Länge in den verstärkten Mischungen liegt zwischen 0,05 und 1,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 mm. Die Glasfasern werden gewöhnlich in Mengen von 10 bis 50 %» bezogen auf das PoIyoxymethylen, verwendet.The glass fibers which are used to reinforce the polyoxymethylenes are preferably low-alkali Ε-glass fibers with a diameter of 5 to 20, preferably 8 to 15 μm. Their mean length in the reinforced mixtures is between 0.05 and 1.0 mm, preferably between 0.1 and 0.5 mm. The glass fibers are usually used in amounts of 10 to 50 % based on the polyoxymethylene.
Die Glasfasern sind in bekannter Weise mit Schlichten und Haftvermittlern auf Organosilanbasis ausgerüstet.The glass fibers are coated in a known manner with sizes and adhesion promoters equipped on an organosilane basis.
709813/0828709813/0828
- / - O.Z. 31 555- / - O.Z. 31 555
Weiterhin können zusätzlich Füllstoffe eingesetzt werden. Bevorzugt kommen hierbei Talkum mit einer Korngröße <10/ma in Betracht, Diese Füllstoffe werden in Mengen von 10 bis 60 %, bezogen auf das Polyoxymethylen, verwendet.Furthermore, fillers can also be used. Talc with a grain size of < 10 / ma are preferred. These fillers are used in amounts of 10 to 60 %, based on the polyoxymethylene.
Polyoxymethylene im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homopolymere des Formaldehyds und Copolymere des Formaldehyds oder de,s Trioxans mit cyclischen und linearen Formalen wie z. B. 1,3-Dioxolan, Butandiolformal oder Epoxiden wie Äthylen- oder Propylenoxid.For the purposes of the present invention, polyoxymethylenes are homopolymers of formaldehyde and copolymers of formaldehyde or de, s trioxane with cyclic and linear formals such. B. 1,3-dioxolane, butanediol formal or epoxides such as ethylene or Propylene oxide.
Die Homopolymeren sollen thermisch stabile Endgruppen, wie z. B. Ester- oder Äthergruppen besitzen. Die Copolymeren des Trioxans sollen zu mehr als 50 %s vorzugsweise zu mehr als 75 %» Oxymethylengruppen und mindestens etwa 0,1 % Gruppen des Comonomeren enthalten, das mindestens zwei 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.The homopolymers should be thermally stable end groups, such as. B. have ester or ether groups. The copolymers of trioxane should contain more than 50 % s, preferably more than 75 % oxymethylene groups and at least about 0.1 % groups of the comonomer which introduces at least two adjacent carbon atoms into the chain. Such copolymers can be prepared in a known manner by cationic copolymerization of trioxane with suitable comonomers, such as. B. cyclic ethers or acetals such as ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,3-dioxacycloheptane or with linear oligo- or polyformals or acetals such. B. polydioxolane, polybutanediol formal and the like.
Die Polymeren können die üblichen Stabilisatoren gegen Wärme und Licht und sonstige Zuschläge, wie Z0 B0 Farbstoffe, enthalten.The polymers can contain the usual stabilizers against heat and light and other additives, such as Z 0 B 0 dyes.
Die Einarbeitung der Polyharnstoffe 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.The incorporation of the polyureas is expediently carried out together with the glass fibers and the other additives according to known methods Method z. B. by mixing on a suitable extruder. the Glass fibers can be used as rovings or as cut fiberglass.
Auf einem Einwellenextruder werden die Polyoxymethylene und Glasfasern von β mm Länge, gegebenenfalls unter Zusatz der Polyharnstoffe, aufgeschmolzen. Das bei 2000C homogenisierte Gemisch wird durch eine Düse als Strang ausgepreßt und granuliert. AusThe polyoxymethylenes and glass fibers β mm in length are melted on a single-screw extruder, optionally with the addition of the polyureas. The mixture homogenized at 200 ° C. is extruded as a strand through a nozzle and granulated. the end
709813/0828709813/0828
-Jf-S-Jf-S
O.Z. 31 555O.Z. 31 555
dem Granulat werden bei 2000C Prüfkörper gespritzt und die mechanischen Werte bestimmt.Test specimens are injected into the granulate at 200 ° C. and the mechanical values are determined.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.The test results are compiled in Table 1.
Polyoxymethylen Polyoxymethylene
Zusatzadditive
Glas- Zugfaser- festigk,
gehalt (DINGlass tensile strength,
content (DIN
455)455)
(Gew.#)(N/mm2) (Wt. #) (N / mm 2 )
Biegefestigk.
(DIN
53 452)Flexural strength
(DIN
53 452)
(N/mm2)(N / mm 2 )
Schlagzähigkeit (DIN 53 453) Impact strength (DIN 53 453)
(kJ/m2)(kJ / m 2 )
A
AA.
A.
0,5 % Diphenylmethanpölyharnstoff 0.5 % diphenylmethane polyurea
1,0 # Diphenylmethanpolyharnstoff 1.0 # diphenylmethane polyurea
30,530.5
30,4
30,230.4
30.2
9999
140140
145145
117117
185185
205205
12,512.5
25,625.6
32,532.5
Polyoxymethylen A: Copolymerisat aus Butandiolformal undPolyoxymethylene A: copolymer of butanediol formal and
Trioxan; Meltindex bei 1900O und 2,15 kp = 4 bis 5.Trioxane; Melt index at 190 0 O and 2.15 kp = 4 to 5.
709813/0828709813/0828
/5/ 5
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Legal Events
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---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |