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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Preßharzzusammensetzung,
und insbesondere eine Preßharzzusamrnensetzung aus Polyimid, die über
hervorragende Eigenschaften hinsichtlich der
Hochtemperatur-Stabilität, der chemischen Beständigkeit und der mechanischen Festigkeit
sowie über eine gute Verarbeitbarkeit bei derFormgebung verfügt.
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Polyimide haben bisher zusätzlich zu ihrer
Hochtemperatur-Stabilität hervorragende Eigenschaften bezüglich der mechanischen Festigkeit
und der Formbeständigkeit aufgewiesen. Des weiteren besaßen sie
entflammungsverzögernde und elektroisolierende Eigenschaften. Aus diesem
Grund wurden Polyimide auf dem Gebiet der elektrischen und
elektronischen Bauteile, der Instrumente für Luft- und Raumfahrt sowie der
Transportmaschinen eingesetzt, und es wird erwartet, daß sie in
Bereichen, in denen Hochtemperatur-Stabilität erforderlich ist, in Zukunft
breitgefächerte Anwendung finden werden.
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Bisher wurden viele Polyimide mit herausragenden Eigenschaften
entwickelt. Trotzdem verfügen einige Polyimidarten zwar über eine
ausgezeichnete Hochtemperatur-Stabilität, weisen jedoch keine eindeutige
Einfriertemperatur auf, weswegen für ihre Verarbeitung ein
Sinterformverfahren erforderlich ist.
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Andererseits verfügen andere Polyimidarten über eine ausgezeichnete
Verarbeitbarkeit, weisen jedoch keine Einfriertemperaturen auf und
sind in halogenierten Kohlenwasserstoffen löslich. Vom Standpunkt der
Hochtemperatur-Stabilität und Lösemittel-Beständigkeit aus gesehen,
sind sie nicht zufriedenstellend. Somit liegen sowohl Vorteile als
auch Nachteile vor.
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Demzufolge wurde ein Polyimid gewünscht, das über ausgezeichnete
Hochtemperatur-Stabilität sowie Lösemittelbeständigkeit verfügt, und
das gleichzeitig eine hervorragende Verarbeitbarkeit als Formmasse
aufweist.
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Ein Polyimid, welches den obengenannten Anforderungen entspricht,
besteht im wesentlichen aus rekurrenten Einheiten folgender Formel :
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worin X eine eine direkte Bindung, ein Thio-Radikal oder ein
Phenylendicarbonyl-Radikal ist, bei dem sich die zwei Carbonyl-Radikale in
Meta- oder Parastellungen befinden, und R ein tetravalentes Radikal
ist, das aus aliphatischen Radikalen mit 2 oder mehr
Kohlenstoffatomen, alizyklischen Radikalen, monozyklischen
aromatischen Radikalen, kondensierten polyzyklischen aromatischen Radikalen
und polyzyklischen aromatischen Radikalen ausgewählt wird, wobei die
Benzolringe direkt oder über eine Brückengruppe miteinander verbunden
sind (Japanische Auslegeschriften der Patente Nr. TOKKAISHO 61-143478,
62-68817, 62-86021 und 62-50372).
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Das obige Polyimid ist ein thermoplastisches Polyimid, das über
Fließfähigkeit bei Hochtemperaturen sowie über ausgezeichnete
mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften verfügt, die mit Bezug
auf Polyimide von Bedeutung sind.
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Im Vergleich zu durchschnittlichen, herkömmlichen technischen
Polymeren, wie zum Beispiel Polyethylen-Terephthalat,
Polybutylen-Terephthalat, Polysulfon und Polyphenyl-Sulfid, ist das obengenannte
Polyimid diesen Polymeren hinsichtlich der Hochtemperatur-Stabilität und
anderer Eigenschaften weit überlegen. Die Verarbeitbarkeit des
obengenannten Polyimids ist der dieser herkömmlichen Polymere jedoch noch
immer unterlegen.
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Im allgemeinen führt eine niedrigere Schmelzviskosität beim
Spritzguß oder beim Strangpreßverfahren zu besserer Verarbeitbarkeit.
Beispielsweise erfordert eine höhere Schmelzviskosität einen höheren
Einspritzdruck in der Formgebungsphase, und die geformten Produkte
sind zusätzlicher Belastung ausgesetzt, wodurch die Leistungsfähigkeit
des Verfahrens verringert wird und eine ungünstige Auswirkung auf die
Eigenschaften der geformten Produkte verursacht wird. Das obenerwähnte
Polyimid kann spritzgegossen werden, da es über eine ausgezeichnete
Fließfähigkeit bei Hochtemperaturen verfügt. Dennoch ist eine weitere
Verbesserung hinsichtlich seiner Verarbeitbarkeit erforderlich.
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WO-A-83/03417 sieht eine Zusammensetzung vor, die hergestellt wird,
indem ein Polyetherimid und ein Polysulfid gemischt werden, wohingegen
US-Patent 4,455,410 eine Zusammensetzung vorsieht, die gewonnen wird,
indem ein Polyetherimid und ein Polysulfat vermischt werden. Derartige
Zusammensetzungen stellen jedoch die gewünschte weitere Verbesserung
nicht zur Verfügung.
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Aus diesem Grund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine
Preßharzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die ein Polyimid beinhaltet,
dessen Zusammensetzung eine noch bessere Fließfähigkeit aufweist, ohne
daß eine nachteilige Auswirkung hinsichtlich der wünschenswerten
Eigenschaften des Polyimids auftritt.
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Gemäß der Erfindung wird eine Polyimidharzzusammensetzung zur
Verfügung gestellt, die als erste Komponente zu 99,9 bis 50 Gew.-% aus
einem Polyimid besteht, welches im wesentlichen aus rekurrenten
Einheiten folgender Formel besteht :
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worin X eine eine direkte Bindung, ein Thio-Radikal oder ein
Phenylendicarbonyl-Radikal ist, bei dem sich die zwei
Carbonyl-Radikale in Meta- oder Parastellungen befinden, und R ein
tetravalentes Radikal ist, das aus aliphatischen Radikalen mit 2 oder mehr
Kohlenstoffatomen, alizyklischen Radikalen, monozyklischen
aromatischen Radikalen, kondensierten polyzyklischen aromatischen
Radikalen und polyzyklischen aromatischen Radikalen ausgewählt wird,
wobei die Benzolringe direkt oder über eine Brückengruppe miteinander
verbunden sind,
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und aus 0,1 bis 50 Gew.-% eines technischen Hochtemperatur-Polymers
als zweite Komponente, das aus Polyphenylsulfid, aromatischen
Polysulfonen und aromatischen Polyetherimiden, die von der ersten Komponente
abweichen, ausgewählt wird, mit der Maßgabe, daß X in der ersten
Komponente keine direkte Bindung oder kein Thio-Radikal sein kann, wenn
das technische Hochtemperatur-Polymer ein aromatisches Polyetherimid
ist, wobei die obenerwähnten Prozentzahlen auf dem Gesamtgewicht der
zwei Komponenten beruhen oder wahlweise zusammen mit einem oder
mehreren Festschmierstoffen, Verstärkungsmaterial bzw. herkömmlichen
Zusatzstoffen erfaßt werden.
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Das Polyimid, das im Verfahren gemäß dieser Erfindung verwendet
wird, stammt von einem Etherdiamin mit der folgenden Formel ab:
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Das Etherdiamin ist 4,4'-Bis(3-Aminophenoxy)biphenyl,
Bis[4-(3-Aminophenoxy)phenyl)sulfid, 1,3-Bis[4-(3-Aminophenoxy)benzoyl]benzol oder
1,4-Bis[4-(3-Aminophenoxy)benzoyl]benzol.
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Diese Etherdiamine haben jeweils die folgenden Formeln :
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Das Etherdiamin wird mit mindestens einem
Tetrakarbonsäuredianhydrid in einem organischen Lösemittel zur Reaktion gebracht.
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Bei dem in der obigen Reaktion verwendetetn
Tetrakarbonsäuredianhydrid handelt es sich um ein Anhydrid der folgenden Formel :
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worin R wie oben ist.
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Das im Verfahren verwendete Tetrakarbonsäuredianhydrid kann
beispielsweise Ethylentetracarboxyidianhydrid, Butantetracarboxyldianhydrid,
Cyclopentantetracarboxyldianhydrid, Pyromellithdianhydrid,
3,3',4,4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid,
2,2',3,3'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid,
3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid,
2,2',3,3'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid,
2,2-Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)propandianhydrid,
2,2-Bis(2,3-Dicarboxyphenyl)propandianhydrid,
Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)etherdianhydrid,
Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)sulfondianhydrid,
1,1-Bis-(2,3-Dicarboxyphenyl)ethandianhydrid,
Bis(2,3-Dicarboxyphenyl)methandianhydrid,
Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)methandianhydrid,
4,4'-(p-Phenylendioxy)diphthaldianhydrid,
4,4'-(m-Phenylendioxy)diphthaldianhydrid,
2,3,6,7-Naphthalintetracarboxyldianhydrid,
1,4,5,8-Naphthalintetracarboxyldianhydrid,
1,2,5,6-Naphthalintetracarboxyldianhydrid,
1,2,3,4-Benzoltetracarboxyldianhydrid,
3,4,9,10-Perylentetracarboxyldianhydrid,
2,3,6,7-Anthracentetracarboxyldianhydrid und
1,2,7,8-Phenanthrentetracarboxydianhydridumfassen.
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Zu den besonders bevorzugten Tetrakarbonsäuredianhydriden gehören
Pyromellithdianhydrid, 3,3'4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid,
3,3'4,4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid und
Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)ether.
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Das Tetrakarbonsäuredianhydrid kann einzeln oder in Gemengen von
zwei oder mehr verwendet werden.
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Polyimid, das in der Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung
verwendet wird, wird hergestellt, indem das obengenannte Etherdiamin als
Ausgangsstoff verwendet wird. Zur Herstellung der Zusammensetzung
gemäß dieser Erfindung können auch andere Diamine in Verbindung mit
Etherdiaminen verwendet werden, und zwar innerhalb eines Rahmens, in
dem dies keine nachteiligen Auswirkungen auf die guten Eigenschaften
von Polyimid hat.
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Zu den Diaminen, die in Gemengen mit Etherdiaminen verwendet werden
können, gehören zum Beispiel m-Phenylendiamin, o-Phenylendiamin,
p-Phenylendiamin, m-Aminobenzylamin, p-Aminobenzylamin,
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Bis(3-Aminophenyl)ether, (3-Aminophenyl)(4-Aminophenyl)ether,
Bis(4-Aminophenyl)ether, Bis(3-Aminophenyl)sulfid,
(3-Aminophenyl)(4-Aminophenyl)sulfid, Bis(4-Aminophenyl)sulfid,
Bis(3-Aminophenyl)sulfoxid,
(3-Aminophenyl)(4-Aminophenyl) sulfoxid,
Bis(4-Aminophenyl)sulfoxid, Bis(3-Aminophenyl)sulfon,
(3-Aminophenyl)(4-Aminophenyl)sulfon, Bis(4-Aminophenyl)sulfon,
3,3'-Diaminobenzophenon, 3,4'-Diaminobenzophenon,
4,4'-Diaminobenzophenon, Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]methan,
1,1-Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]ethan,
1,2-Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]ethan,
2,2-Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]propan,
2,2-Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]butan,
2,2-Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluorpropan,
1,3-Bis(3-Aminophenoxy)benzol, 1,3-Bis(4-Aminophenoxy)benzol,
1,4-Bis(3-Aminophenoxy)benzol, 1,4-Bis(4-Aminophenoxy)benzol,
4,4'-Bis(4-Aminophenoxy)biphenyl,
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]keton,
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfid,
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfoxid,
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfon und
Bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]ether.
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Das technische Hochtemperatur-Polymer, das in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, umfaßt beispielsweise Polyphenylensulfid,
aromatisches Polysulfon und aromatisches Polyetherimid. Aromatische
Polyetherimide sind jedoch ausgeschlossen, wenn X eine direkte Bindung
oder ein Thio-Radikal in der Polyimid-Formel ist, die in der
vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Polyphenylensulfid ist ein Harz, das aus rekurrenten Einheiten
folgender Formel besteht :
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Das Herstellungsverfahren für dieses Harz wird beispielsweise im
U.S. Patent 3,354,129 und in der Japanischen Patentveröffentlichung
TOKKOSHO 45-3368 (1970) offenbart. Das Harz kann im Handel erhältlich
sein, zum Beispiel als RYTON (Handelsbezeichnung der Phillips
Petroleum Co. in den U.S.A.). Gemäß der Patentoffenbarung wird
Polyphenylensulfid hergestellt, indem p-Chlorbenzol mit
Natriumsulfidmonohydrat bei 160 - 250º C unter Druck in N-Methylpyrrolidon-Lösemittel
zur Reaktion gebracht wird. Polyphenylensulfid umfaßt verschiedene
Abstufungen, die zum Beispiel von nichtvernetzten bis zu teilweise
vernetzten Polymeren und Polymeren mit unterschiedlichen
Polymerisationgraden reichen. Diese Abstufungen können problemlos hergestellt
werden, indem ein Nachbehandlungsverfahren durchgeführt wird, sie sind
auch im Handel erhältlich. Aus diesem Grund können Abstufungen, welche
über die geeignete Schmelzviskosität für die gewünschte
Polymermischung verfügen, wahlweise im Unternehmen hergestellt oder käuflich
erworben werden.
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Aromatisches Polysulfon ist ein allgemein bekanntes technisches
Hochtemperatur-Polymer mit einer Polymerkette, die durch die folgende
Formel dargestellt wird :
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und die beispielsweise von V.J. Leslie et al. in CHEMITECH, Juli
1975, 425-432 beschrieben wird.
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Repräsentative Beispiele für rekurrente Einheiten, die aromatische
Polysulfone dieser Erfindung bilden, umfassen :
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Besonders typisches aromatisches Polysulfon umfaßt beispielsweise
Polysulfon, das aus rekurrenten Einheiten besteht, die durch folgende
Formel dargestellt werden :
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(Warenzeichen; VICTREX PES, im Handel erhältlich von Imperial
Chemical Industries in Großbritannien) sowie Polysulfon, das aus
rekurrenten Einheiten besteht, die durch folgende Formel dargestellt
sind :
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(Warenzeichen; UDEL POLYSULFONE, im Handel erhältlich von Union
Carkide Corp. in den U.S.A.).
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Abstufungen aromatischen Polysulfons mit verschiedenen
Polymerisationsstufen können problemlos hergestellt werden. Aus diesem Grund
können Abstufungen, die über die geeignete Schmelzviskosität für die
gewünschte Polymermischung verfügen, nach Wunsch ausgewählt werden.
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Aromatisches Polyetherimid ist ein Polymer, welches sowohl aus
Ether- als auch Imidbindungen als eine erforderliche Bindungseinheit
besteht und im wesentlichen aus rekurrenten Einheiten der folgenden
ormel gebildet wird :
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worin Z ein dreiwertiges aromatisches Radikal ist, bei dem zwei von
drei Valenzen mit zwei angrenzenden Kohlenstoffatomen verbunden sind,
und Ar und Y jeweils ein zweiwertiges monoaromatisches Radikal und ein
zweiwertiges, nichtkondensiertes polyaromatisches Radikal sind, das
mit einem Brückenelement verbunden ist.
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Dieses Polyetherimid ist ebenfalls ein allgemein bekanntes
technisches Hochtemperatur-Polymer und wird beispielsweise von Takekoshi et
al. in Polymer Preprint 24, (2), 312-313 (1983) beschrieben.
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Geeignete Beispiele rekurrenter Einheiten, die aromatische
Polyetherimide dieser Erfindung bilden, umfassen :
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Aromatisches Polyetherimid ist im Handel von der General Electric
Co. in den U.S.A. mit der Handelsbezeichnung ULTEM-1000, ULTEM-4000
und ULTEM-6000 erhältlich.
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Aromatisches Polyetherimid, das insbesondere aus rekurrenten
Einheiten folgender Formel besteht :
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ist im Handel von der General Electric Co. unter der
Handelsbezeichnung ULTEM-1000 erhältlich.
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Abstufungen aromatischen Polyetherimids mit verschiedenen
Polymerisationsgraden können problemlos hergestellt werden. Aus diesem Grund
können Grade mit geeigneter Schmelzviskosität für das gewünschte
Polymer nach Wunsch ausgewählt werden.
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Die Harzpreßmasse gemäß dieser Erfindung wird so angesetzt, daß sie
in einer Spanne von 99,9 bis 50 Gew.-% aus obengenanntem Polyimid
besteht und in einer Spanne von 0,1 bis 50 Gew.-% aus technischem
Hochtemperatur-Polymer.
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Das Harz dieser Erfindung, das auf Polyimid/Polyphenylensulfid
basiert, weist eine beachtlich niedrige Schmelzviskosität im
Hochtemperatur-Bereich oberhalb vom 350º C auf. Die gute
Fluidisierungswirkung von Polyphenylensulfid zeigt sich selbst bei geringen
Mengen. Die untere Grenze des Anteils liegt in dieser Zusammensetzung
bei 0,1 Gew.-%. Der bevorzugte Anteil unterschreitet 0,5 Gew.-% nicht.
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Unter den hochtemperaturstabilen Harzen weist Polyphenylensulfid
hervorragende Eigenschaften bezüglich der chemischen Beständigkeit,
der Wasserabsorption und der Entflammungsverzögerung auf. Es ist
jedoch insbesondere hinsichtlich der Bruchdehnung und der
Schlagbiegefestigkeit minderwertig. Aus diesem Grund ist ein zu großer Anteil an
Polyphenylensulfid in der obigen Zusammensetzung nachteilig, da die
erforderliche mechanische Festigkeit des Polyimids nicht beibehalten
werden kann. Der Anteil an Polyphenylensulfid in der Zusammensetzung
ist nach oben begrenzt und liegt vorzugsweise bei 50 Gew.-% oder
darunter.
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Des weiteren weist das Harz dieser Erfindung, das auf
Polyimid/aromatischem Polysulfon basiert, eine beachtlich niedrige
Schmelzviskosität in einem Hochtemperatur-Bereich auf, wie zum
Beispiel oberhalb von 350º C. Die gute Fluidisierungswirkung von
aromatischem Polysulfon zeigt sich auch in einer geringen Menge. Die untere
Grenze für den Anteil in der Zusammensetzung liegt bei 0,1 Gew.-%. Der
bevorzugte Anteil liegt jedoch bei mindestens 0,5 Gew.-%.
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Unter den hochtemperaturstabilen Harzen verfügt aromatisches
Polysulfon über gute Eigenschaften bezüglich der mechanischen Festigkeit.
Es unterliegt jedoch dem Polyimid hinsichtlich der mechanischen
Festigkeit, und insbesondere hinsichtlich der Kerbschlagzähigkeit nach
Izod. Aus diesem Grund wirkt sich ein zu großer Anteil an aromatischem
Polysulfon in der obigen Zusammensetzung nachteilig aus, da die
erforderliche mechanische Festigkeit von Polyimid nicht
aufrechterhalten werden kann. Der Anteil an aromatischem Polysulfon in
der Zusammensetzung ist nach oben begrenzt und liegt vorzugsweise bei
50 Gew.-% oder darunter.
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Des weiteren weist das Harz dieser Erfindung, das auf
Polyimid/aromatischem Polyetherimid basiert, im Vergleich zu Polyimid
allein im Hochtemperatur-Bereich, und zwar insbesondere oberhalb von
350º C, eine beachtlich niedrige Schmelzviskosität auf. Diese Wirkung
zeigt sich auch in einer geringen Menge an aromatischen Polyetherimid.
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Die untere Grenze für den Anteil in der Zusammensetzung beträgt 0,1
Gew.-%. Der bevorzugte Anteil unterschreitet 0,5 Gew.-% jedoch nicht.
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Unter den Hochtemperaturstabilen Harzen weist aromatisches
Polyetherimid eine beachtliche mechanische Festigkeit auf. Es unterliegt
jedoch dem Polyimid hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, und
insbesondere hinsichtlich der Kerbschlagzähigkeit nach Izod. Aus
diesem Grund ist ein zu hoher Anteil an aromatischem Polyetherimid
nachteilig, da die erforderliche mechanische Festigkeit von Polyimid
nicht aufrechterhalten werden kann.
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Aromatisches Polyetherimid ist in halogenierten
Kohlenwasserstoffen, wie zum Beispiel Methylenchlorid und Chloroform, sowie in
Lösemitteln des Amidtypus, wie zum Beispiel Dimethylacetamid und
N-Methylpyrrolidon leicht lösbar. Aus diesem Grund wirkt sich ein zu großer
Anteil an aromatischem Polyetherimid in der Zusammensetzung nachteilig
aus, da die erforderliche Lösemittelbeständigkeit von Polyimid nicht
aufrechterhalten werden kann.
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Aus diesen Gründen hat die Menge an aromatischem Polyetherimid in
der Zusammensetzung eine obere Grenze, die vorzugsweise bei 50 Gew.-%
oder weniger liegt.
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Bei der Herstellung der Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung
können bekannte, herkömmliche Verfahren angewendet werden, wobei die
unten beschriebenen Verfahren bevorzugt werden.
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(1) Aus Polyimidpulver und dem Pulver eines technischen
Hochtemperatur-Polymers wird ein Vorgemisch angefertigt, um ein einheitliches
Pulvergemisch zu erzielen, wofür eine Mischvorrichtung, wie zum
Beispiel ein Mörser, ein Henshel-Mischapparat, ein Zylindermischer, ein
Freifallmischer, eine Kugelmühle oder ein Bandschneckenmischer
verwendet wird.
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(2) Das Polyimidpulver wird zuvor in einem organischen Lösemittel
gelöst oder suspendiert. Technisches Hochtemperatur-Polymer wird der
entstandenen Lösung oder Suspension zugesetzt und gleichförmig
dispergiert, worauf das Lösungsmittel entfernt wird, um ein pulverisiertes
Gemisch zu erzielen.
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(3) Technisches Hochtemperatur-Polymer wird in einem organischen
Lösemittel aus Polyamidsäure, welche die Vorstufe des Polyimids in dieser
Erfindung ist, suspendiert. Die entstandene Suspension wird durch
Wärmebehandlung bei 100 - 400º C in Imid umgewandelt, oder aber durch
chemische Umwandlung in Imid, wobei ein herkömmliches Mittel für die
Umwandlung in Imid verwendet wird, woraufhin das Lösemittel entfernt
wird, um ein pulverförmiges Gemisch zu erzielen.
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Die somit entstandene pulverförmige Harzzusammensetzung aus
Polyimid kann in der vorliegenden Form für verschiedene Preßvorgänge
verwendet werden, wie zum Beispiel für Spritzguß, Formpressen,
Transferpressen und Strangpreßverfahren. Ein bevorzugtes Verfahren stellt die
Vermischung von geschmolzenem Harz vor der Formgebung dar.
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Die Schmelzvermischung von Polyimid und technischem Hochtemperatur-
Polymer, die jeweils als Pulver und Pulver, Pellet und Pellet oder als
Pulver und Pellet vorliegen, stellt ebenfalls ein einfaches und
wirksames Verfahren dar.
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Die Vermischung von Schmelzen kann erfolgen, indem eine Ausrüstung
für die Vermischung von Schmelzen für herkömmliches Gummi und
Kunststoffe verwendet wird, wie zum Beispiel eine Wärmetrommel , ein
Banburymischer, ein Brabender und eine Strangpresse. Die Schmelztemperatur
wird oberhalb der Temperatur, bei der das Spezialkunstharz leicht
schmilzt und unterhalb der Anfangstemperatur, bei der seine Zersetzung
beginnt, festgesetzt. Die Temperatur, bei der Polyimid mit
Polyphenylsulfid vermischt werden kann, liegt normalerweise im Bereich von 300
- 420º C, wobei dem Bereich von 320 - 400º C der Vorzug gegeben wird.
Die Vermischung von Polyimid mit aromatischem Polysulfon oder
aromatischen Polyetherimid wird normalerweise im Bereich von 280 - 420º C
durchgeführt, wobei Temperaturen von 300 - 400º C bevorzugt werden.
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In Hinblick auf das Preßverfahren für die Harzzusammensetzung
dieser Erfindung sind Einspritz- und Strangpreßverfahren geeignet, da
diese Verfahren eine gleichförmige Mischung geschmolzener Polymere
bilden und eine hohe Ergiebigkeit erzielen. Andere
Verarbeitungsverfahren, wie zum Beispiel Preßspritzen, Formpressen und
Sinterpreßverfahren, können ebenfalls angewendet werden.
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Des weiteren kann der Harzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung
mindestens ein fester Schmierstoff, wie zum Beispiel Molybdändisulfid,
Graphit, Bornitrid, Bleiglätte und Bleipulver zugesetzt werden. Der
Zusammensetzung kann ferner mindestens ein Verstärkermaterial
zugesetzt werden, wie zum Beispiel Glasfaser, Kohlenstoffaser, Faser aus
aromatischem Polyamid, Faser aus Kaliumtitanat und Glasperlen.
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Der Harzzusammensetzung dieser Erfindung kann mindestens einer der
üblicherweise verwendeten Zusätze zugefügt werden, und zwar innerhalb
eines Bereichs, der keine widrige Wirkung auf die angestrebte Aufgabe
dieser Erfindung hat. Diese Zusätze umfassen beispielsweise
Antioxidationsmittel,
Wärmestabilisierungsmittel, Mittel zur Absorption
ultravioletter Strahlen, Entflammungsverzögerungsmittel, zusätzliche
Entflammungsverzögerungsmittel, antistatische Mittel, Schmierstoffe und
Farbstoffe.
BEISPIELE
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von
Synthesebeispielen, Beispielen und Vergleichsbeispielen genauer beschrieben.
Synthesebeispiel 1
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Ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rührwerk, einem
Rückflußkondensator und einem Einlaßrohr für Stickstoff ausgerüstet ist, wurde mit
4,0 kg (10 mol) Bis[4-(3-Aminophenoxy)phenyl]sulfid und 34,8 kg N,N-
Dimethylacetamid gefüllt. Dem Gemenge wurden bei Raumtemperatur unter
einer Stickstoff-Gashülle 2,14 kg (9,8 mol) Pyromellithdianhydrid
portioniert zugefügt, wobei ein Temperaturanstieg der Lösung
sorgfältig vermieden wurde, und die Lösung wurde für eine Dauer von 20
Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
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Unter einer Stickstoff-Gashülle wurden der entstandenen
Polyamidsäurelösung bei Raumtemperatur tropfenweise 2,02 kg (20 mol)
Triethylamin und 2,55 kg (25 mol) Essigsäureanhydrid zugesetzt und für
einen Zeitraum von 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, um einen
hellgelben Brei zu erzielen. Der Brei wurde gefiltert, um hellgelbes
Polyimidpulver zu erhalten. Das Polyimidpulver wurde mit Methanol
verschlammt, gefiltert und bei reduziertem Druck 8 Stunden lang bei
180º C getrocknet, um 5,63 kg (ca. 97,5 % Ausbeute) Polyimidpulver zu
erzielen. Die inhärente Viskosität wurde bei 35º C gemessen, und zwar
nachdem 0,5 g des Polyimids in 100 ml eines Lösemittels (einem Gemisch
aus p-Chlorphenol und Phenol in einem Gewichtsverhältnis von 90:10)
bei erhöhten Temperaturen aufgelöst worden war und die entstandene
Lösung gekühlt worden war.
Synthesebeispiele 2-5
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Dasselbe Verfahren wie in Synthesebeispiel 1 wurde durchgeführt.
Die Ausgangsstoffe wurden jedoch wie folgt geändert. Verschiedene
Diamine wurden anstelle des [4-(3-Aminophenoxy)phenyl]sulfids und
verschiedene Tetrakarbonsäuredianhydride anstelle des
Pyromellithdianhydrids verwendet. Die Mengenanteile der Diamine,
N,N-Dimethylacetamide und Tetrakarbonsäuredianhydride wurden variiert, um
verschiedene Polyimidpulver zu erzielen. Tabelle 1 zeigt die Bedingungen für
die Synthese von Polyimidharz.
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Die inhärente Viskosität des Polyimidpulvers betrug 0,85 dl/g.
Tabelle 1
Synthesebeispiel
Diamin kg (mol)
N,N-Dimethylacetamid kg (mol)
Tetracarboxylsäuredianhydrid kg (mol)
Innere Viskosität (dl/g)
4,4'Bis(3-Aminophenoxy)biphenyl
Bis[4-(3-Aminophenoxy)phenyl]sulfid
Bis(4-Aminophenyl)ether
3,3',4,4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid
Pyromellithdianhydrid
Synthesebeispiel 6
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Ein Reaktionsgefäß, das mit einem Rührgerät, einem
Rückflußkondensator und einem Einlaßrohr für Stickstoff ausgestattet ist, wurde mit
5 kg (10 mol) 1,3-Bis[4-(3-Aminophenoxy)benzoyl]benzol und 40,5 kg
N,N-Dimethylacetamid gefüllt. Das Gemenge wurde anschließend bei ca.
0º C gekühlt und dann wurden 2,147 kg (9,85 mol) Pyromellithdianhydrid
aufgeteilt in fünf Portionen in einer Stickstoff-Gashülle zugesetzt,
wobei sorgfältig darauf geachtet wurde, daß sich die Temperatur der
Lösung nicht erhöhte. Dann wurde die Temperatur des Reaktionsgemischs
auf Raumtemperatur erhöht und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur 20
Stunden lang gerührt.
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Der entstandenen Polyamidsäurelösung wurden unter einer Stickstoff-
Gashülle bei Raumtemperatur 2,02 kg (20 mol) Triethylamin und 2,55 kg
(25 mol) Essigsäureanhydrid tropfenweise zugesetzt und bei
Raumtemperatur 20 Stunden lang gerührt, um einen gelben Brei zu erzielen. Der
Brei wurde gefiltert, um hellgelbes Polyimidpulver zu erzielen. Das
Polyimidpulver wurde mit Methanol verschlammt, gefiltert und bei
150º C für einen Zeitraum von 8 Stunden bei reduziertem Druck
getrocknet, um 6,6 kg (ca. 97,5 % Ausbeute) Polyimid in Form von
hellgelbem Pulver zu erzielen. Die Einfriertemperatur Tg des Puders
betrug 235º C gemäß DSC-Verfahren.
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Ferner betrug die inhärente Viskosität des Puders 0,86 dl/g.
Synthesebeispiele 7-10
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Dieselben Verfahren wie in Synthesebeispiel 6 wurden durchgeführt,
wobei verschiedene Zusammenstellungen von Diaminen und
Tetrakarbonsäuredianhydriden verwendet wurden, um eine Vielfalt an Polyimid zu
erhalten. Tabelle 2 stellt die synthetischen Bedingungen, die inhärenten
Viskositäten und die Einfriertemperaturen des Polyimidpulvers dar.
Tabelle 2
Synthesebeispiel
Diamin kg (mol)
Tetracarboxylsäuredianhydrid kg (mol)
Innere Viskosität (dl/g)
1,3-Bis[4-(3-Aminophenoxy)benzoyl]benzol
Bis(4-Aminophenyl)ether
1,4-Bis[4-(3Aminophenoxy)benzoyl]benzol
4,4'-Bis(3-Aminophenoxy)biphenyl
3,3'4,4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid
3,3'4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid
Pyromellithdianhydrid
Bis(3,4-Dicarboxyphenyl)etherdianhydrid
Beispiele 1-4
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Das Polyimidpulver, das in Synthesebeispiel 1 erzielt wurde, wurde
mit Polyphenylensulfidpulver RYTON P-4 (Warenzeichen; ein Produkt der
Phillips Petroleum Co.) zu einer Trockenmischung vermischt, und zwar
in vielfältigen Zusammensetzungen, wie es in Tabelle 3 dargestellt
ist. Die Mischung wurde daraufhin durch Schmelzen bei 320 - 340º C in
einer Strangpresse durchgeknetet, die eine Öffnung von 40 mm und eine
Schnecke mit einem Verdichtungsverhältnis von 3,0/l besitzt, und
extrudiert, um gleichförmige Pellets zu erzielen. Die so gewonnenen
Pellets wurden bei einer Einspritztemperatur von 350 - 390º C und
einer Schmelztemperatur von 150º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten des geschmolzenen Produkts wurden
gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. In Tabelle
3 wurden ebenfalls Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Biegesteifigkeit,
Biegemodul, Kerbschlagzähigkeit nach Izod und
Warmverformungstemperatur gemessen, und zwar jeweils gemäß ASTM D-638, D-790, D-256 und D-
648.
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Des weiteren zeigt Tabelle 3 den minimalen Einspritzdruck, der die
Schmelzfließfähigkeit darstellt. Niedrigerer Einspritzdruck beruht auf
niedrigerer Schmelzfließfähigkeit.
Vergleichsbeispiel 1
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Dieselben Verfahren wie in den Beispielen 1-4 wurden
durchgeführt, wobei eine Zusammensetzung verwendet wurde, die außerhalb des
Umfangs dieser Erfindung liegt. Die Festigkeitseigenschaften und das
Wärmeverhalten wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3
dargestellt.
Tabelle 3
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
* Unterhalb der Nachweisgrenze von 40 kg/cm²
Beispiele 5-14 und Vergleichsbeispiele 2-5
-
Die Verfahren der Beispiele 1-4 wurden wiederholt, wobei das
Polyimidpulver, das in den Synthesebeispielen 2-5 gewonnen wurde,
verwendet wurde, um gleichförmig vermischte Pellets zu erhalten. Die Pellets
wurden spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften und thermischen
Eigneschaften wurden an den geschmolzenen Proben gemessen. Die
Ergebnisse, die sowohl innerhalb als auch außerhalb des Umfangs dieser
Erfindung liegen, sind in den Tabellen 4-5 als Beispiele 5-14 bzw. als
Vergleichsbeispiele 2-5 dargestellt.
Tabelle 4
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
* Unterhalb der Nachweisgrenze von 40 kg/cm²
Tabelle 5
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
* Unterhalb der Nachweisgrenze von 40 kg/cm²
Beispiele 15-17
-
Das in Synthesebeispiel 6 gewonnene Polyimidpulver wurde mit
Polyphenylensulfid RYTON P-4 in verschiedenen Zusammenstellungen zu einer
Trockenmischung vermischt, wie es in Tabelle 6 dargestellt ist. Die
Mischung wurde pelletisiert, indem sie mit einem
Doppelschneckenextruder bei 270 - 310º C stranggepreßt wurde.
-
Die erzielten Pellets wurden bei einer Einspritztemperatur von 280
- 320º C und einer Schmelztemperatur von 150º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten der geschmolzenen
Proben wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 6
-
Die Verfahren der Beispiele 1-3 wurden durchgeführt, wobei eine
Zusammensetzung verwendet wurde, die außerhalb des Umfangs dieser
Erfindung liegt. Die Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten der
geschmolzenen Proben wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in
Tabelle 6 dargestellt.
Tabelle 6
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
* Unterhalb der Nachweisgrenze von 40 kg/cm²
Beispiele 18-26 und Vergleichsbeispiele 7-10
-
Die Verfahren der Beispiele 15-17 wurden wiederholt, wobei das in
den Synthesebeispielen 7-10 gewonnene Polyimidpulver verwendet wurde,
um gleichförmig vermischte Pellets zu erhalten. Die Pellets wurden
spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten
wurden an den geschmolzenen Proben gemessen. Die Ergebnisse, die
sowohl innerhalb als auch außerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegen,
werden in den Tabellen 7-8 als Beispiele 18-26 bzw. als
Vergleichsbeispiele 7-10 dargestellt.
Tabelle 7
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
* Unterhalb der Nachweisgrenze von 40 kg/cm²
Tabelle 8
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Polyphenylensulfid RYTON P-4 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 27-30
-
Das in Synthesebeispiel 1 gewonnene Polyimidpulver wurde mit
aromatischem Polysulfonpulver VICTREX PES 3600P (Handelsbezeichnung; ein
Produkt der Imperial Chemical Industry) in verschieden
Zusammenstellungen zu einer Trockenmischung vermischt, wie es in Tabelle 9
dargestellt ist. Die Mischung wurde daraufhin durch Schmelzen bei 330
- 360º C in einer Strangpresse durchgeknetet, die eine Öffnung von
40 mm und eine Schnecke mit einem Verdichtungsverhältnis von 3,0/l
besitzt, und extrudiert, um gleichförmige Pellets zu erzielen. Die so
gewonnenen Pellets wurden bei einer Einspritztemperatur von 360º C und
einer Schmelztemperatur von 180º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten des geschmolzenen Produkts wurden
gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 9 dargestellt.
-
In Tabelle 9 wurde ebenfalls die Einfriertemperatur Tg dargestellt,
die gemäß TMA-Eindringverfahren gemessen wurde.
Vergleichsbeispiel 11
-
Dieselben Verfahren wie in den Beispielen 27-30 wurden
durchgeführt, wobei eine Zusammensetzung außerhalb des Umfangs dieser
Erfindung verwendet wurde. Die Festigkeitseigenschaften und das
Wärmeverhalten der geschmolzenen Proben wurden gemessen, und die Ergebnisse
sind in Tabelle 9 dargestellt.
Tabelle 9
Beispiel oder
Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon VICTREX PES 3600P (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 31-33 und Vergleichsbeispiel 12
-
Das in Synthesebeispiel 2 gewonnene Polyimidpulver wurde mit
aromatischem Polysulfonpulver VICTREX PES 3600P in den in Tabelle 12
dargestellten Zusammenstellungen zu einer Trockenmischung vermischt und
dann mit Hilfe des Verfahrens, das bereits in den Beispielen 27-30
angewendet wurde, bei 320 - 360º C pelletisiert. Die erzielten Pellets
wurden bei 380º C mit einer Schmelztemperatur von 190º C
spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten
der geschmolzenen Probestücke wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 10 dargestellt.
Tabelle 10
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon VICTREX PES 3600P (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 34-36 und Vergleichsbeispiel 13
-
Das in Synthesebeispiel gewonnene Polyimidpulver wurde mit
aromatischem Polysulfonpulver UDEL POLYSULFONE P-1700
(Handelsbezeichnung; ein Produkt der Union Carbide Corp.) in
verschiedenen Zusammenstellungen zu einer Trockenmischung vermischt, wie es in
Tabelle 11 dargestellt ist. Die Mischung wurde daraufhin durch
Schmelzen bei 360 - 390º C in einer Strangpresse durchgeknetet, die eine
Öffnung von 40 mm und eine Schnecke mit einem Verdichtungsverhältnis
von 3,0/l besitzt, und extrudiert, um gleichförmige Pellets zu
erzielen. Die so gewonnenen Pellets wurden bei einer Einspritztemperatur
von 390º C und einer Schmelztemperatur von 190º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten des geschmolzenen
Produkts wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 11
dargestellt.
Tabelle 11
Beispiel oder
Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon UDEL POLYSULFONE P-1700 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 37-39 und Vergleichsbeispiel 14
-
Dasselbe Verfahren wie in den Beispielen 27-30 wurde durchgeführt,
um gleichförmig vermischte Pellets zu erzielen, wobei jedoch das in
Synthesebeispiel 4 gewonnene Polyimidpulver und UDEL POLYSULFONE
P-1700 bei 370 - 390º C bearbeitet wurden.
-
Die gewonnenen Pellets wurden bei 390º C bei einer
Schmelztemperatur von 180º C spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften und das
Wärmeverhalten der geschmolzenen Proben wurden gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 12 dargestellt.
Tabelle 12
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon UDEL PLYSULFONE P-1700 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 40-42 und Vergleichsbeispiel 15
-
Dieselben Verfahren wie in den Beispielen 27-30 wurden
durchgeführt, um gleichförmig vermischte Pellets zu erzielen, wobei jedoch
das in Synthesebeispiel 5 gewonnene Polyimidpulver und aromatisches
Polysulfon VICTREX PES 3600P
bei 370 - 390º C behandelt wurden.
-
Die gewonnenen Pellets wurden bei 390º C bei einer
Schmelztemperatur von 180º C spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften und das
Wärmeverhalten der geschmolzenen Proben wurden gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 13 dargestellt.
Tabelle 13
Beispiel oder
Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon VICTREX PES 3600P (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 43-45
-
Das in Synthesebeispiel 6 gewonnene Polyimidpulver wurde mit
aromatischem Polysulfonpulver UDEL POLYSULFONE P-1700 in verschiedenen
Zusammenstellungen zu einer Trockenmischung vermischt, wie es in
Tabelle 14 dargestellt ist. Die Mischung wurde pelletisiert, indem sie
bei 300 - 330º C mit einem Doppelschneckenextruder strangepreßt wurde.
-
Die erzielten Pellets wurden bei der Zylindertemperatur von 330
- 360º C und einer Schmelztemperatur von 150º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten wurden an den
geschmolzenen Probestücken gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14
dargestellt.
Vergleichsbeispiel 16
-
Die Musterverfahren als Beispiele 43-45 wurden durchgeführt, indem
eine Zusammensetzung außerhalb des Umfangs dieser Erfindung verwendet
wurde. Die Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten der
geschmolzenen Probestücke wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in
Tabelle 14 dargestellt.
Tabelle 14
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon UDEL POLYSULFONE P-1700 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 46-53 und Vergleichsbeispiele 17-20
-
Das in den Synthesebeispielen 7-10 gewonnene Polyimidpulver wurde
mit aromatischem Polysulfon gemischt. VICTREX PES 3600P und UDEL
POLYSULFONE P-1700 wurden als aromatische Polysulfone verwendet. Die
gewonnenen Mischungen mit den in den Tabellen 15-17 dargestellten
Zusammensetzungen wurden durch Schmelzen in einer Strangpresse
durchgeknetet, um gleichförmig vermischte Pellets zu erhalten.
-
Die obigen erzielten Pellets wurden unter denselben Bedingungen wie
in den Beispielen 43-45 spritzgegossen. Die Festigkeitseigenschaften
und das Wärmeverhalten der geschmolzenen Proben wurden gemessen. Die
erzielten Ergebnisse sind in den Tabellen 15-17 dargestellt.
Tabelle 15
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon UDEL POLYSULFONE P-1700 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Tabelle 16
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon VICTREX PES 360ßP
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Tabelle 17
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polysulfon UDEL POLYSULFONE P-1700 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Beispiele 54-65
-
Das in den Synthesebeispielen 6-10 gewonnene Polyimidpulver wurde
mit dem im Handel erhältlichen aromatischem Polyetherimid ULTEM 1000
(Handelsbezeichnung; ein Produkt der General Electric Co. in den
U.S.A.) in verschiedenen Zusammenstellungen zu einer Trockenmischung
vermischt, wie es in den Tabellen 18-20 dargestellt ist. Die Mischung
wurde pelletisiert, indem sie bei 370 - 400º C mit einem
Doppelschneckenextruder strangepreßt wurde.
-
Die erzielten Pellets wurden bei der Zylindertemperatur von 360
- 390º C und der Schmelztemperatur von 150º C spritzgegossen. Die
Festigkeitseigenschaften und das Wärmeverhalten der geschmolzenen
Probestücke wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 18-20
dargestellt.
Vergleichsbeispiele 21-25
-
Dieselben Verfahren wie in den Beispielen 54-65 wurden
durchgeführt, wobei eine Zusammensetzung außerhalb des Umfangs dieser
Erfindung verwendet wurde. Die Festigkeitseigenschaften und das
Wärmeverhalten der geschmolzenen Probestücke wurden gemessen, und die
Ergebnisse sind in den Tabellen 18-20 dargestellt.
Tabelle 18
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polyetherimid ULTEM-1000 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Tabelle 19
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polyetherimid ULTEM-1000 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
Tabelle 20
Beispiel oder Vergleichsbeispiel
Polyimid Synthesebeispiel (Gew.-Anteile)
Aromatisches Polyetherimid ULTEM-1000 (Gew.-Anteile)
Mindesteinspritzdruck (kg/cm²)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Biegesteifigkeit (kg/cm²)
Biegemodul (kg/cm²)
Izod(Kerb)schlagfestigkeit (kg/cm/cm)
Warmverformungstemperatur (ºC) (18,6 kg/cm²)
Beispiel
Vergleich
-
Die vorliegenden Erfidung kann eine Harzzusammensetzung auf
Polyimidbasis zur Verfügung stellen, welche zusätlich zu den besonders
hervorragenden Merkmalen des Polyimids sehr gute Eigenschaften
hinsichtlich der Verarbeitbarkeit aufweist.