DE2744593C2

DE2744593C2 -

Info

Publication number: DE2744593C2
Application number: DE2744593A
Authority: DE
Inventors: Howard Grafton Irwell Vale Ramsbottom Gb Stabler
Original assignee: Norsk Hydro Polymers Ltd
Current assignee: Sumika Polymer Compounds UK Ltd
Priority date: 1976-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1987-08-06
Also published as: FI68641C; NO773364L; NL7710798A; NL190020B; JPS5345343A; SE7711036L; FI68641B; DK154147C; NL190020C; BE859369R; SE422071B; FR2366335B1; DE2744593A1; DK436777A; DK154147B; FI772920A; JPS619340B2; FR2366335A1; US4125514A; GB1587820A

Description

In dem Hauptpatent 26 33 501 wird ein thermoplastisches Formmaterial aus (a) einem synthetischen thermoplastischen Polymeren mit einem Grundgerüst aus wenigstens 50% Kohlenstoffatomen, ausgewählt aus Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Copolymeren, Polyestern, Polyamiden, ABS-Copolymeren sowie Acetal-Copolymeren, (b) 5 bis 55 Gew.-% eines Verstärkungsmittels, ausgewählt aus Glasfasern und Glimmer, und (c) 0,05 bis 10 Gew.-% eines Polyimidvorpolymeren beschrieben, bei dem es sich um das Reaktionsprodukt eines Polyamins und eines Bis-imids einer ungesättigten Carbonsäure handelt und in der Lage ist, weiter unter Erzeugung eines hitzeghärteten Harzes zu reagieren.

Es wurde nun gefunden, daß thermoplastische Formmaterialien, welche nur 0,01 bis 0,05 Gew.-% des Polyimidvorpolymeren enthalten, gegenüber den Formmaterialien des Hauptpatents noch weiter verbesserte Eigenschaften besitzen.

Erfindungsgemäß ist unter dem Polyimidvorpolymeren ein Vorpolymeres zu verstehen, welches das Reaktionsprodukt aus einem Polyamin und einem Bis-imid einer ungesättigten Carbonsäure ist und dazu in der Lage ist, weiter unter Bildung eines hitzegehärteten Harzes zu reagieren. Polyimide dieses Typs werden in den GB-PS 11 90 718, 13 55 401, 13 55 402 sowie 13 55 403 beschrieben. Man nimmt an, daß sie durch eine Additionsreaktion zwischen dem Polyamid und dem ungesättigten Bis-imid und nicht durch eine Kondensationsreaktion wie im Falle von anderen Polyamiden gebildet werden.

Vorzugsweise stellt das Polyimidvorpolymere das Reaktionsprodukt eines primären Diamins, das nicht mehr als 30 Kohlenstoffatome enthält, mit einem N,N¹-Bis-imid der allgemeinen Formel

dar, worin D für einen divalenten Rest steht, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält und A ein divalenter Rest ist, der wenigstens 2 Kohlenstoffatome enthält.

Vorzugsweise ist das primäre Diamin eine aromatische Verbindung, beispielsweise eine Phenylenguppen-enthaltende Verbindung, wie beispielsweise eine Verbindung der Formel

Vorzugsweise geht das N,N¹-Bis-imid auf eine α,b-ungesättigte Dicarbonsäure, wie Maleinsäure, zurück. Der Rest A ist vorzugsweise ein aromatischer Rest, wie beispielsweise

Das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Vorpolymeren beträgt vorzugsweise nicht mehr als 5000. Gegebenenfalls kann das Vorpolymere eine weitere Komponente enthalten, die auf entweder ein wärmepolymerisierbares ungesättigtes Monomeres gemäß der GB-PS 13 55 401 oder einen ungesättigten Polyester gemäß der GB-PS 13 55 402 zurückgeht.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die Zumengung eines Polyimidvorpolymeren, insbesondere innerhalb des oben angegebenen Bereiches, zu einem thermoplastischen Polymeren, das ein faserartiges Verstärkungsmittel und/oder eine in Form von Einzelteilchen vorliegenden Füllstoff enthält, in überraschender Weise die mechanischen Eigenschaften verbessert, beispielsweise die Zugfestigkeit und/oder den Zugfestigkeitsmodul, die Biegefestigkeit und/oder den Biegemodul und/oder die Schlagfestigkeit.

Das thermoplastische Polymere ist vorzugsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol oder ein Styrol/Acrylnitril-Copolymeres, insbesondere Polypropylen. Das bevorzugte Verstärkungsmittel besteht aus Glasfasern, wobei diese Fasern vorzugsweise mit einem Oberflächenbehandlungsmittel behandelt worden sind, insbesondere mit einem Organosilan. Glasfasern oder Glimmer können mit einem anderen Verstärkungsmittel, das entweder faserartig oder in Form von Einzelteilen vorliegen kann, vermischt werden, beispielsweise Talk. Das Verstärkungsmittel kann in einer Gesamtmenge von 5 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Material, vorliegen.

Die erfindungsgemäße thermoplastische Formmasse kann in einem Mischextruder aufgemischt werden, beispielsweise durch Zuführen einer Mischung aus dem thermoplastischen Polymeren und dem Polyimidvorpolymeren zu dem Extruder, wobei das Glas getrennt dem Extruder zugeleitet wird. Die erhaltene Mischung wird extrudiert und beispielsweise zum anschließenden Verformen pelletisiert. Die Temperaturen der Extrudierzylinderzonen können die herkömmlichen Temperaturen sein, die zum Vermischen des jeweils verwendeten thermoplastischen Polymeren eingehalten werden.

Wahlweise kann das erfindungsgemäße Material in situ gemischt werden, beispielsweise in einer Spritzgußmaschine, indem getrennt das Polyimidvorpolymere und eine Mischung aus Glasfasern und einem thermoplastischen Polymeren der Förderschnecke der Spritzgußmaschine zugeleitet wird.

Wenn in bezug auf das thermoplastische Material von dem Begriff "Formmasse" die Rede ist, so ist darunter ein Material zu verstehen, das nach einer der herkömmlichen Methoden aus der Schmelze verarbeitet werden kann, wobei nicht nur ein Spritzgießen und ein Preßspritzen in Frage kommen, sondern auch eine Extrusion oder dgl.

Die folgenden Vergleichsbeispiele erläutern die Erfindung.

Beispiele 1 bis 4

Eine Mischung aus 28% Glasfasern (Glasfasern, die mit Polybuten/Aminosilan geschlichtet worden sind) und Polypropylen (P. P. Pulver) wird auf einem Doppelschneckenmischextruder in der Weise hergestellt, daß das Polymerpulver und Glasstränge einer Öffnung längs der Schnecke zugeführt werden. Die nachfolgend angegebenen Prozentsätze (bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung) eines Polyimidvorpolymeren, das auf ein aromatisches Diamin und Bismaleimid zurückgeht, werden der Schmelze zugemischt.

Teststäbe werden durch Blitzgießen aus den Mischungen (nach einer Granulierung und einem Trocknen) hergestellt und getestet.

Es werden folgende Testergebnisse erzielt.

Claims

1. Thermoplastisches Formmaterial nach Patent 26 33 501, bestehend aus

(a) einem synthetischen thermoplastischen Polymeren mit einem Grundgerüst aus wenigstens 50% Kohlenstoffatomen, ausgewählt aus Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Copolymeren, Polyestern, Polyamiden, ABS-Copolymeren sowie Acetal-Copolymeren,
(b) 5 bis 55 Gew.-% eines Verstärkungsmittels, ausgewählt aus Glasfasern und Glimmer, und
(c) einem Polyimidvorpolymeren, bei dem es sich um das Reaktionsprodukt eines Polyamins und eines Bis-imids einer ungesättigten Carbonsäure handelt und in der Lage ist, weiter unter Erzeugung eines hitzegehärteten Harzes zu reagieren, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyimidvorpolymere in einer Menge von 0,01 bis 0,05 Gew.-% vorliegt.

2. Formmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyimidvorpolymere aus dem Reaktionsprodukt eines primären Diamins, das nicht mehr als 30 Kohlenstoffatome enthält, mit einem N,N¹-Bisimid der allgemeinen Formel: besteht, worin D für einen zweiwertigen Rest steht, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält und A ein zweiwertiger Rest ist, der wenigstens zwei Kohlenstoffatome enthält.

3. Formmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis des Bis-imids zu dem Polyamin zwischen 1,2 : 1 und bis zu 50 : 1 liegt.