FI62320B - Polyesterkomposition innehaollande en termoplastisk polyester fyllnadsmedel och en metalloxid - Google Patents

Description

E3C71 mi m.vKuulutusjulkaisu ζοτοη 30¾ m (11) uTLAGG N I NOSSKRI FT 0/320 •S® c<45> Paten tti oySr.r.otty 10 12 1902 »Patent qeddelat v (S1) Kv.ik?/int-ct. C 08 K 3/20, C 08 L 67/02 SUOMI—FINLAND (21) Hunttih»kmw—p»tiit«weki>>m 752126 (22) H>kwn]<plM — AnaBknlngadag 2U.07.75 (23) Alkuptlv·—eiklghMadag 2U.07.75 (41) Tullut JvIktMk·!— Uhrit offantt1| qj Q2 yg PMtti- j» r*kl*t*Hhallitut NlhtMlulp™ (. p,m— -- ‘ o'o?

Patent- och ragittarttjrraltan ' ' Alaskan utla|d och trtl.ikrtfMn publlcertd ϋ. U°. ot

(32)(33)(31) ^Kty «uolluiis—8«(Μ prlorltac 31 07.7U

Englanti-England(GB) 33698/7*» (71) Imperial Chemical Industries Limited, Imperial Chemical House, Millbank, London SW1P 3JF, Englanti-England(GB) (72) David Ewing Wakeford, Welwyn, Herts, Englanti-England(GB) (7U) Oy Kolster Ah (5U) Lämpömuovautuvaa polyesteriä, täyteainetta ja metallioksidia sisältävä polyesteriyhdistelmä - Polyesterkomposition innehällande en termoplas-tisk polyester, fyllnadsmedel och en metalloxid

Keksinnön kohteena on polyesteriyhdistelmä, joka käsittää seoksen, jossa on lämpömuovautuvaa polyesteriä, 2 - 70 % yhdistelmän painosta epäorgaanista täyteainetta ja metallioksidia.

Keksinnön mukaiselle polyesteriyhdistelmälle on tunnusomaista, että metallioksidina on kalsium- tai strontiumoksidi ja sen pitoisuus yhdistelmän painosta laskettuna on n. 0,05 - 3 %.

Eräs ongelma, joka esiintyy lämpömuovautuvien polyesteriyhdisteImien valmistuksessa ja myöhemmin tuotannossa, on, että tällaiset yhdistelmät pyrkivät hajoamaan, kun polyestereitä kuumenne taan ja sulatetaan kosteuden läsnäollessa. Tämä ongelma, joka ilmenee sula viskositeetin alentumisena, korostuu kun valmistetaan yhdistelmiä, jotka sisältävät erilaisia epäorgaanisia täyteaineita, koska nämä voivat sisältää huomattavia määriä absorboitunutta vettä. Tämä ongelma voidaan ratkaista kuivaamalla kaikki aineosat perusteellisesti 2 623 20 ennen yhdistämistä sulassa tilassa, mutta tämä on epätyydyttävä ratkaisu, koska se ei ainoastaan lisää tuotteen hintaa, vaan ei myöskään estä ongelman ilmestymistä jälleen, kun tehtailija muovaa tuotteita sulatusolosuhteissa, koska vettä voi absorboitua yhdistelmän rakeisiin yhdistämisvaiheen jälkeen ja varastoinnin aikana. Nyt on siis kehitetty polyesteriyhdistelmiä, jotka ovat kestävämpiä hajaantumista vastaan sulassa tilassa kuin aikaisemmin tunnetut yhdistelmät.

Keksinnön mukaisessa polyesteriyhdistelmässä käytetyn kalsium- tai strontiumoksidin tulisi olla muodossa, joka voidaan helposti dispergoida polyesteriin, ja edullisesti se on muodossa, joka hajoaa antamaan hienojakoisen hiukkasaineen yhdistettäessä polyesterin kanssa. Edullisesti mainittu oksidi on pienten pallosten muodossa,'jotka on päällystetty aineella, joka muodostaa esteen kosteuden poissulkemiseksi, kuten vahalla. Estoaine voi toimia myös voiteluaineena auttamaan käsittelyssä ja irroittamaan valmis tuote muotista.

Yleensä mainittuja metallioksideja ei voida dispergoida niin hyvin, että stökiometrinen määrä oksideja sitoisi kaiken läsnäolevan kosteuden, ja siksi on tarpeen lisätä oksideja ylimäärin sen varmistamiseksi, että kosteutta saadaan sidotuksi mahdollisimman paljon. On myös välttämätöntä ottaa huomioon kosteus, jonka yhdistelmän rakeet voivat ottaa ilmakehästä sen jälkeen kun ne on yhdistetty ja ennen kuin ne jalostetaan muotokappaleiksi. Liian suurta oksidiylimäärää tulisi välttää, koska tällöin saatetaan vaikuttaa vahingollisesti polyestereistä muodostettujen valukappaleiden fysikaalisiin ominaisuuksiin. Optimitulokset sulan pysyvyyden parantamisen kannalta, Selmalla kun säilytetään fysikaalisten ominaisuuksien riittävä taso, saavutetaan käyttäen korkeintaan n. 3 % oksidia. Tyypilliselle polyesteriyhdistelmälle, joka sisältää n. 30 % lasikuituja ja 0,1 % kosteutta, antaa noin 2 % oksideja normaalisti käyttökelpoisen stabiloimisvaikutuksen. Yleisenä sääntönä voidaan pienintä oksidimäärää, joka antaa käyttökelpoisen vaikutuksen, pitää määränä, joka antaa n. 20 % aleneman hajoamisatvossa, määritettynä standarditestillä, jota tuonnempana kuvataan verrattuna vertailuyhdistelmiin, jotka eivät sisällä oksideja.

Oksidien vähimmäispitoisuus, joka vaaditaan vastustamaan pudotusta 3 62320 sulaviskositeetissa annetulla polyes teriyhdistelmällä, riippuu joukesta ori tekijöitä, kuten polyesterissä ja epäorgaanisissa täyteaineissa läsnäolevan kosteuden määrästä, oksidien dispergoimisasteesta yhdistelmissä ja varastoimis-olosuhteista, joissa yhdistelmät joutuvat olemaan ennen käyttöään. Vaadittu pienin 20#:n alenema hajoamisarvossa (Degradation Value) voidaan saavuttaa käyttäen niinkin vähän kuin n. 0,05 56 oksideja, vaikkakin yleensä kalsiumoksi-di on tehokas pienemmissä väkevyyksissä kuin strontiumoksidi.

On huomattava, että kun polyesteri sisältää jonkin verran kosteutta, osa oksideista muuttuu hydroksidimuotoon, niin että yhdistelmät normaalisti sisältävät jonkinverran hydroksidia oksidin lisäksi. Edellä määritellyt yhdistelmät tarkoittavat oksidien läsnäoloa sellaisinaan eivätkä sisällä hydroksidia, jota voi muodostua.

Yhdistelmien, joita voidaan stabiloida käyttämällä kalsium- tai stronti-umoksideja, lämpömuovautuvia polyestereitä ovat jotkut sulakäsiteltävistä polyestereistä tai sekapolyestereistä, erityisesti niistä, jotka pohjautuvat aromaattisiin dikarbcksyylihappoihin tai niiden johdannaisiin, kuten tereftaali-happoon, isoftaalihappoon tai l,2-bis(4-karboksifenoksi)etaaniin, ja glyko-leihin, kuten alifaattisiin glykoleihin, joilla on kaava HO-(CH2)n-OH, jossa n voi olla 2-10, syklisiin alifaattisiin glykoleihin, kuten sykloheksaanidioliin ja suoriin polyoleihin, joissa on hiiliatomeja 50:neen asti, erityisesti polytetrametyleenieetteriglykoliin. Lisäksi polyesterin tai sekapolyesterin happo- tai glykolikomponentit voivat olla halogenoituja polyesterin saamiseksi jossain määrin tulenkestäväksi# Edullisia halogenoituja komponentteja ovat etoksyloidut tetrabromibisfenoli A ja dibromidimetyylitereftalaatti.

Polyesterit tai sekapolyesterit voivat sisältää myös pienen määrän komponentteja, jotka ovat vähintäin ^-toiminnallisia, kuten tri- tai tetra-karboksyylihapot ja polyolit, joissa on vähintäin 5 hydroksyyliryhmää, kuten pentaerytritoli. Kun näitä on läsnä, niitä voi olla määrä, joka on riittävä aikaansaamaan haarutuvan polymeerin, mutta riittämätön antamaan ristisidottuja polymeerejä, joita ei ole helppo käsitellä sulassa tilassa.

Edullisia polyestereitä ovat ne, jotka sisältävät vähintäin 80 paino-# toistuvia yksiköitä, jotka on valittu etyleenitereftalaatista, tetrametyleeni-teire ftalaatista tai etyleeni-l,2-difenoksi-etaani-4,4,dikarboksylaatti-yksi-köistä, vaikkakin keksintö pystyy myös vähentämään segmentoitujen polyeetteri-estereiden, kuten niiden, jotka sisältävät tetrametyleenitereftalaatin ja po-lytetrametyleenieetteriglykolitereftalaatin segmenttejä, joissa tetrametyleeni-teteftalaatti-yksiköiden pitoisuus painosta laskien voi olla niinkin alhainen kuin 30 #, sulaviskositeetin alenemaa.

4 62320

Vaikkakin viime aikoina on ehdotettu metallioksideja, kuten magnesium-oksidia, lisättäviksi polyestereihin lasitäytteisten polyestereiden tiivistä-mistarkoituksessa, useimmat metallioksidit kiihdyttävät polyesterien hajaantumista sulassa tilassa, vaikka ne olisivatkin tehokkaita kuivaavina aineina.

On myös hyvin tunnettua että vesi poistuu kondensoitumisreaktioissa, kun polymeerejä, kuten polyestereitä ja polyamideja kuumennetaan sulassa tilassa ja voidaan ennustaa, että tämän veden poistaminen vähentäisi hydrolyytisen hajaantumisen määrää. Yllättäen kuitenkin kalsiumoksidin käyttö polyamideissa aiheuttaa kiihtymistä yhdistelmän viskositeetin alenemisessa sulassa tilassa. Koska tästä keksinnöstä saatujen vaikutusten mekanismia ei täysin ymmärretä, on ilmeistä, että ne eivät aiheudu yksinkertaisesti veden poistamisesta järjestelmästä.

Määrä, johon asti kalsiumoksidi parantaa polyesterin sulapysyvyyttä, määritetään mittaamalla yhdistelmän sulavirtausindeksin (MPl) muutos sen jälkeen kun yhdistelmä on saatettu normaalikuumennuskäsittelyyn sulaviskosi- metrissä ja verrataan sitä muutokseen yhdisteen, joka ei sisällä yhtäkään määrätyistä oksideista, sulavirtausindeksissä. Tässä selityksessä mainitut tulokset saatiin käyttäen menetelmää ASTM 1238-74 (menettelytapa A) käyttäen o kokonaiskuormitusta 2,16 kg ja suutinläpimittaa 2,095 ra™ 240 C:ssa,

Yhdisteen, jota suulakepuristettiin 5-15 minuutin jaksojen jälkeen suulakepuristimessa, paino mitataan 15-sekunnin väliajoin jaksoissa 5 ja 6 minuutin ja 15 ja 16 minuutin välillä. Tuloksista, jotka saatiin 15 sekunnin väliajoille, lasketaan keskiarvo, jolloin keskiarvolukuja on merkitty MFI^:llä ja vastaavasti MFI^:llä.

Määrä, johon yhdisteen sulaviskositeetti laskee oksidien läsnäollessa, lasketaan "hajaantumisarvona" (Degradation Value): MFI-j. (yhdiste + oksidlJ-MFI^yhdiste) (hajaantumia-- *_ x 100$ arvo) MFIj (yhdiste) Tätä voidaan verrata normaaliyhdisteen sulaviskositeetin alenemaan laskettuna s euraava s t i: MFI15 (yhdiste) - MFI5 (yhdiste) χ 1QQ^ MFIC (yhdiste)

Sopivilla oksidimäärillä polyesteriyhdistelmän sulaviskositeetin alenema sulassa tilassa ei ainoastaan ole huomattavasti pienentynyt vaan voidaan ilmaista myös alentuneena sulavirtausindeksi-lukuna verrattuna nor- 5 62320 maaliyhdisteen sulavirtausindeksiin. Tällaiset Vähennykset, Joita MPI-testillä on osoitettu, merkitään negatiivisiksi hajaantumisarvoiksi.

Jonkinlainen osoitus muutoksissa, jotka tapahtuvat yhdistelmän fysikaalisissa ominaisuuksissa sen sulaan tilaan saattamisen jälkeen, voidaan saada mittaamalla polyesterin liuosviskositeetti käyttäen yhdistelmän polyesterin l-#:sta liuosta o-kloorifenolissa 25°Cssea. Saadut arvot, ilmaistuina suhteellisen viskositeetin (HV) muodossa, osoittavat lisäyksiä, kun keksinnön oksideja on ollut läsnä polyestereiden sulayhdistämisen aikana, verrattuna pplyestereihin, jotka eivät sisällä näitä määrättyjä oksideja.

Oksidit lisätään mukavimmin polyesteriin sekoitusprosessissa, jossa oksidit perusteellisesti dispergoituvat polyesteriin. Vaikka tähän päästään lisäämällä oksidit polyesteriin polymeroimisvaiheen lopussa, on optimivaikutuksen kannalta edullista, että ne sekoitetaan ruuvisuulakepuristimessa yhdessä epäorgaanisten täyteaineiden ja joidenkin muiden lisäaineiden kanssa, joita voidaan haluta polyesterin ominaisuuksien muuntelemista varten.

Epäorgaaniset täyteaineet voivat olla mikä tahansa täyteaine, joka parantaa ainakin yhtä lämpömuovautuvien polyesteriyhdistelmien fysikaalisista ominaisuuksista. Näitä voidaan lisätä väkevyyksissä väliltä 2-70, edullisesti välillä 10-50 $ yhdistelmän painosta laskettuna. Epäorgaanisista täyteaineista ovat lujittavat täyteaineet, erityisesti lasikuitu, kaikkein tärkeimmät. Monet kaupallisesti saatavista lasikuiduista, jotka sopivat polyestereiden lujittamiseen, aiheuttavat merkittävää polyestereiden sulaviskositeetin alentumista sulassa tilassa. Kalsium- tai strontiumoksidien käyttö tämän keksinnön mukaisesti on tehokas vähentämään sulaviskositeetin alentumista. Alaan perehtyneille on selvää, että suuri joukko lasikuituja, jotka on käsitelty erilaisilla pintaliimoilla, jotka sisältävät liittämis- tai kytkemisaineita, on kaupallisesti saatavissa. Polyestereiden optimilujittamista varten tulisi valita lasikuitu, jossa on sopiva liimausjärjestelmä. Sopivia lasikuituja voidaan valita lujituksen kokeellisin mittauksin tai neuvottelemalla lasikuidun valmistajien kanssa.

Lujituksen parantamisen lisäksi täyteaineet voidaan valita parantamaan muita polyesteriyhdistelmän fysikaalisiaiominaisuuksia. Näihin kuuluvat esimerkiksi kiille taivutusmoduulin ja lujuuden parantamiseksi käyristymistä vastaan, vollastoniitti ja erilaiset hienojakoiset savet sähköisten ominaisuuksien parantamiseksi, talkki lämpölujuusominaisuuksien parantamiseksi ja grafiitti alhaisen kitkakertoimen antamiseksi yhdistelmälle.

6 62320

Yhdistelmät voivat myös sisältää erilaisia muita lisäkemikaaleja, kuten pigmenttejä, voiteluaineita, lämpö- ja valo-stahiloimisaineita sekä tultapidättäviä aineita.

Tultapidettävien aineiden käyttö antamaan tulenkestävyyttä muuten syttyville polyestereille on erityisen tärkeätä, koska se on oleellinen vaatimus monien polyesteriyhdistelmien lopullisia käyttötarkoituksia varten. Suuri joukko erilaisia tultapidättäviä aineita on saatavissa käytettäviksi tähän tarkoitukseen, erityisesti aineita, jotka sisältävät huomattavan osan fosforia tai halogeeneja. Edullisia tultapidättäviä aineita ovat halogenoidut orgaaniset yhdisteet, erityisesti bromatut yhdisteet. Polyestereille ovat yhdisteet, joilla oh kaava ΒΓ"~0·°η^)~ΒΓρ jossa n voi olla 0 tai 1, m tai p voivat kumpikin olla väliltä 1-5, erityisen tehokkaita tultapidättäviä aineita. Halogenoitujen tultapidättävien aineiden tehokkuuden tiedetään paranevan ryhmän Vb metallien, arsenikin, antimonin ja vismutin yhdisteiden läsnäolon vaikutuksesta. Näistä antimonioksidi on laajalti käytetty ja sitä voidaan lisätä väkevyydessä, joka antaa halogeenin painosuhteeksi antimoniin 0,5*1 - 4*1» edullisesti 0,5*1 - 2:1.

Yhdistelmien tulenpidättävyys voidaan sopivasti määrittää käyttäen menetelmää Underwriters Laboratories Test UL94· Käytettäessä UL94:n pystysuoraa palamistestiä (Vertical Burning Test) yhdisteiden tulenpidättävyyden tulisi olla ainakin luokkaa 94VI ja edullisesti 94V0 testattuna näytteillä, joiden paksuus on 1,5 mm tai pienempi. Tultapidättävien aineiden pitoisuudet, jotka ovat tarpeen antamaan nämä luokitukset, ovat normaalisti väliltä 3-25$, edullisesti väliltä 5-15$ yhdistelmän painosta laskettuna.

Eräs erityisen tärkeä keksinnön tavoite on näiden määrättyjen oksidien käyttö antamaan täyteaineita sisältäviä yhdistelmiä, joilla ei esiinny tippumista, kun niitä testataan hyvin ohuina näytteinä normaalitestien, kuten Underwriters Laboratories testin UL94 mukaisesti. Esimerkiksi lasltäytteinen polyesteriyhdistelmä, joka on arvioitu luokkaan 94YO testattuna käyttäen 1,5 mmn paksuista näytettä UL94*n mukaisesti, voi siitä huolimatta olla epätyydyttävä joihinkin käytännön tarkoituksiin, koska se tippuu polttotestin aikana.

Naiden oksidien mukanaolo keksinnön mukaisesti voi tehdä tällaiset yhdistelmät ei-tippuviksi testattuina näytteillä, joiden paksuus on 1,5 mm tai pienempi.

7 62320

Yhdistelmän polyesteri voi olla normaali syttyvä polyesteri, joka vaatii tultapidättävien aineiden mukaansekoittamisen sen syttyvyyden vähentämiseksi, tai voi olla polyesteri, joka sisältää sekapolymeroituneina halo-genoituja aineita, jotka tekevät polyesterin palamattomaksi määritettynä jollakin normaalitestillä, kuten UL94-testillä.

Keksinnön yhdistelmät ovat sopivia suuren joukon erilaisia tuotteita valmistukseen, erityisesti tuotteissa, joissa käytetään hyväksi polyesterei-den erinomaisia sähköisiä ominaisuuksia. Se on erityisen käyttökelpoinen valmistusmenetelmiin, jotka vaativat korkeata sulaviskositeettia, kuten suulakepuristamisessa tai muottiin puhalluksessa tai valmistettaessa fc^lvoa tunnetulla pu halluskalvomenetelmällä.

Keksintöä kuvataan seuraavin esimerkein, joista esimerkit 1 ja 6 on esitetty vertailutarkottbksia varten.

Esimerkki 1

Poly(tetrametyleenitereftalaattia), jonka suhteellinen viskositeetti oli 2,22 (mitattuna polymeerin 1-96:sella liuoksella o-kloorifenolissa 25°C:ssa) yhdistettiin 30 painokin kanssa kaupallisesti saatavaa lasikuitua ilmarei'ällä varustetussa ruuvisuulakepuristimessa, jonka indikoitu sylinterin lämpötila o oli 260 C. Yhdistelmä suulakepuristettiin nauhana veden alla. Nauhan murskaamisen jälkeen rakeiksi tuote kuivattiin n. 0,196m kosteussisältöön.

Yhdistelmän MPl^-arvon, määritettynä kuvatulla menetelmällä, havaittiin olevan 4»6, mistä se putosi 19,l:een 15 minuutin kuluttua osoittaen 31596m hajaantumisarvoa. Vetolujuus mitattiin ASTM h638-72:n mukaisesti, paitsi että käytettiin vetolujuutta 2,54 cm/min. ja testatut näytteet olivat "Muovauksen jäljeltä olevia" näytteitä, joita ei oltu käsitelty missään eritylses-sä vakioimisvaiheessa. Arvoksi saatiin 127 MN/m . Iskulujuus määritettiin

Charpy'n lovi-iskumenetelmällä (ASTM D256-73) käyttäen 0,25 mm:n lovisädettä.

2

Arvoksi saatiin 8*0 KJ/m . Polyesterin suhteellinen viskositeetti yhdistelmässä mitattiin polyesterinäytteellä, joka oli uutettu yhdistelmästä sen jälkeen kun se oli saatettu eulavirtausindeksin testauskäsittelyyn (l6 minuuttia). Suhteellisen viskositeetin havaittiin pudonneen l,90:een.

Esimerkki 2

Esimerkin 1 menettely toistettiin (käyttäen samaa polyesterinäytettä), paitsi, että ruuvisuulakepuristimessa yhdistettiin myös 1# "Analar"-puhtaus-asteen kaIslumoksidia. Yhdistelmän hajaantumisarvot ja fysikaaliset ominaisuudet on annettu seuraavassa taulukossa:

Myi MPL. Hajaantumia- Vetolujuus Charpy'n lovi-is- 5 15 arvo (96) (MN/in ) kulujuus KJ/m 2,1 5,4 17 117 7,4

Yhdistelmän polyesterin suhteellinen viskositeetti mitattuna sen 9 62320 jälkeen kun yhdistelmä oli käsitelty sulavirtausindeksitestissä (16 minuuttia), oli 2,18.

Esimerkkiin 1 verrattaessa havaitaan, että kalsiumoksidia sisältävä yhdistelmä on paljon pysyvämpi hajaantumista vastaan kuin esimerkin l-yhdis-telmä.

Esimerkki 3

Esimerkin 1 menettely toistettiin, paitsi että yhdistelmä lasikuidun ohella sisälsi 5 $ antimoni tri oksidia ja 8 $ dekabromidifenyylieatteriu yhdistelmän painosta laskettuna ja yhdistäminen suoritettiin käyttäen indikoitua sylinterilämpötilaa 240°C. Tästä yhdistelmästä valmistettiin näytteitä, jotka sisälsivät 0,5 ja 1,0$ kalsiumoksidia yhdistelmän kokonaispainosta laskettuna. MFI-testistä saadut tulokset ja yhdistelmistä muovattujen testi-kappaleiden fysikaaliset ominaisuudet on esitetty seuraavassa taulukossa.

CaO-pitoisuus MPI,- MFI _ Hajaantumis- Vetomurto- Iskulujuus ? 15 arvo ($) lujuus MN/in

* MN/mZ

0 4,3 9,6 123 123 7,4 0,5$ 3,0 5*0 16 126 1,0$ 1,4 Ir8 -58 118 6,5

Yhdistelmän tultapidättäviä ominaisuuksia testattiin Underwriters Laboratories ohjeen UL94 mukaisesti. Näytteillä* Joiden paksuus oli 3 mm, kaikkien näytteiden luokitukset havaittiin olevan 94V-0 eikä niissä havaittu tippumista. Näytteen paksuuden ollessa 1,5 mm arvioitiin näyte, Joka ei sisältänyt kalsiumoksidia, luokkaan 94V-0, mutta se tippui. Näytteet, jotka sisältävät 0,5 ja 1,0$ kalsiumoksidia, luokiteltiin 94V-0:ksi Ja ne eivät tippuneet edes 0,75 mm:n paksuudessa.

Menettely toistettiin käyttäen pienempiä kalsiumoksidi-määriä.

0,3 $*n kalsiumoksidi-pitoisuudessa yhdisteet arvioitiin kuuluvaksi luokkaan 94"7-0 testattuina 0,75 mm:n paksuisilla näytteillä eivätkä ne tippuneet.

Tämän yhdistelmän hajaantumisarvon havaittiin olevan 12$.

Esimerkki 4

Keksinnön mukaisten yhdistelmien, jotka sisältävät 30 $ lasikuituja ja jotka oli valmistettu esimerkin 1 mukaisesti, pysyvyyttä valaistiin edelleen pitämällä valittuja yhdistelmiä 240 Cteen ja 260°C:een käsittelylämpö- 9 62320 tiloissa pitempiä aikoja voimakkaiden olosuhteiden jäljittelemiseksi, jota voidaan kohdata yhdistelmien työstön aikana. Seuraavassa taulukossa on osoitettu saadut tulokset yhdessä joidenkin muutosten kanssa fysikaalisissa ominaisuuksissa.

(a) Pidettäessä 240°C:ssa:

Aika CaO-pitoisuus MPI. # Hajaantumia- Tetomurto-

^ P

(minuutteja) ($) arvo ($) .ujuus (MN/m ) 5 0 4,4 129 15 0 15.3 243 125 30 0 50,3 508 115 5 1,0 0,9 -60 130 15 1.0 1,8 -60 132 30 1.0 2,0 -54 135 KPI^. on MFI mitattuna normaalitestin mukaisesti ajan t, joka on annettu taulukon sarakkeessa 1, kestävän käsittelyn jälkeen.

(b) Pidettäessä 260°C :een lämpötilassa:

Taulukko

Aika Oksidia MFI+^ Ha jaantumisarvo (minuutteja) ($) (j6) 5 0 13.6 15 o 63.3 365 30 0 101.8 648 5 1.0 CaO 3.1 -77 15 1.0 CaO 6.7 -51 30 1.0 CaO 12.6 - 7 +Mittaukset tehty 260°C:ssa mieluummin kuin 240°C:ssa.

10 62320

Esimerkki 5

Esimerkin 2 menettely toistettiin, paitsi että käytetty kai s^iumoksidi oli vapaasti Juoksevien pienten pallosten muodossa, Jotka oli päällystetty mineraaliöljyllä Ja -vahalla Ja Jolta toimittaa John and E Sturge Ltd kauppanimellä "Caloxol” W5G Ja Jotka sisältävät 83 $ kalsiumokdidia. Yhdistelmä antoi mitattuna edellä määritellyissä olosuhteissa haJaantumisarvoksi-54 #.

o

Yhdistelmästä muovatun testinäytteen vetomurtolujuus oli 128 MN/m . Kumpikin näistä arvoista on edullisesti vertailukelpoinen vertailuarvojen kanssa esimerkistä 1 Ja esimerkissä 2 käytetyn ,,Analar"-asteisen kalsiumoksidin kanssa. Esimerkki 6

Muiden metallioksidien käyttöä, minkä voitaisiin odottaa osoittavan samanlaisia vaikutuksia kuin nämä keksinnön määritellyt oksidit, arvioitiin esimerkin 3 yhdistelmissä korvaamalla kalsiumoksidi kullakin seuraavassa taulukossa luetellulla oksidilla. Kussakin tapauksessa saatu hajaantuminen oli normaalia suurempi.

Taulukko

Oksidi MFI MFl. Hajaantumisarvo ($£) 5 > 0 4,5 9,6 123 1 j> MgO 22,7 57,2 1230 2io ZnO 31,3 81,4 1800

Edelleen eräässä vertailukokeessa toistettiin esimerkin 2 menettely, paitsi että kalsiumoksidi korvattiin ekvivalentilla painomäärällä vedetöntä aluminium-oksidia. Verrattuna esimerkissä 1 saatuun hajaantumisarvoon 315 #* saatiin tässä arvoksi 320 $ käyttäen normaalitestiä, mikä osoitti, että vedetön AlgO^ ei toimi stabiloimisalneena sulatusolosuhteissa*

Esimerkki 7

Poly(etyleenitereftalaattia), Jonka suhteellinen viskositeetti oli 1,78 Ja kosteuspitoisuus kuivaamisen Jälkeen 0,005$, yhdistettiin 280OC:ssa ilmarei1 ällä varustetussa ruuvisuulakepuristimessa 30 paino-$:n kanssa lasikuituja Ja 0,3 $:n Ja vastaavasti 1,0 paino-$:n kanssa kalsiumoksidia. Saadut yhdistel·* mät saatettiin edellä määriteltyyn haJaantumistestiin Ja saadut tulokset on esitetty seuraavassa.

62320 11

Taulukko + +

Kalsiumoksidla ($) M3PI^ MFI^ Hajaantumisarvo 0 3,08 4,31 40 0,5 3,4 3,78 23 1,0 2,2 2,4 -22

+ Q

MFI mittaukset suoritettu 270 Ctssa.

Esimerkki 8

Esimerkin 2 menettely toistettiin, paitsi että kalsiumoksidi korvattiin strontiumoksidilla väkevyyksissä 0,5 ja 1,0$ yhdistelmän painosta laskettuna. Allaluetellut hajaantumisarvot osoittavat, ettästrontlumoksidi pienentää yhdistelmän, joka ei sisällä stontiumoksidia, sulaviskositeetin alenemaa, varsinkin parannus on vähemmän merkittävä kuin yhtäsuurilla kal-siumoksidi-pitoisuuksilla.

Taulukko

SrO

pitoisuus MFI_ MFI Hajaantumis- Vetomurto- Iskulujuus 5 15 »nro (¢) lujuus (IS V4j (MN/m2) (Kj/m2) 0 5,8 20,3 250 136 8,6 0,5 3,7 12,3 112 130 9,4 1,0 4,6 12,6 117 132 9,6

Esimerkki 9

Yhdistelmiä, jotka sisälsivät 30 paino-$ erilaisia epäorgaanisia täyteaineita, yhdistettiin esimerkin 1 menettelyn mukaisesti mutta n. 240°Cteen yhdistämislämpötilassa 0,5$tn ja vastaavasti lr0$tn kanssa kalsiumoksidla. Seuraavassa taulukossa esitetyt hajaantumlsarvot osoittavat, että kalsium-oksidi pienentää MFI-arvoja kunkin täyteaineen läsnäollessa verrattuna vertailukokeisiin, jotka eivät sisällä oksidia.

12 62320

Taulukko

Epäorgaaninen CaO-pitoisuus MFI MFI Hajaantumis- 5 15 täyteaine (#) arvo (<f0)

Talkki O 10,0 19,7 97 0,5 9,0 13 30 1.0 7,2 9,4 -6

Vollastoniitti 0 13,4 21,8 63 0,5 11.5 13,9 4 1.0 10,1 9,6 -28

Kiille 0 9,7 20,4 110 0,5 6,9 9,7 o 1,0 6,1 7,1 -27

Esimerkki 10

Esimerkin 3 menettely toistettiin, paitsi että yhdistelmä sisälsi 1 paino-$*n kimröökiä (S 160 kuohkeata kimröökiä, jota toimittaa Degussa).

Tätä yhdistelmää valmistettiin sekä kalsiumoksidin poissaollessa että 0,l$:n kalsiumoksidia läsnäollessa. Yhdistelmän, joka ei sisältänyt kalsiumoksidia, MEI-arvo oli 5,5 se luokiteltiin 94V-0:ksi UL94-teetissä käyttäen 1,5 mm:n paksuista näytettä, mutta tässä testissä ilmeni tippumista. 0,l?&:n kalsium-oksidi-lisäys yhdistelmään antoi MPI^-arvoksi 3,6 luokituksen 94V-0 ja tippumista ei esiintynyt 1,5 mm:n paksuisilla näytteillä.

Esimerkki 11

Kalsiumoksidin vaikutusta segmentoidun polyeetteriesteriyhdistelmän pysyvyyteen, kun tämä saatettiin normaali ha jaantumistestiin, tutkittiin. Käytetty polymeeri oli elastomeeri "Hytrel" 4055, polymeeri, joka sisältää tetrametyleenitereftalaatti- ja polytetrametyleenieetteriglykolitereftalaatti-yksiköitä. Tämä polymeeri yhdistettiin 240°C:ssa 30 $:n kanssa, yhdistelmän painosta laskettuna, lasikuitua ja kalsiumoksidia. Saadut vaikutukset on esitetty seuraavasaa taulukossa.

CaO-pitoisuus —————————— ($) MPI5 MFI^ Hajaantumisarvo 0 4,4 16,0 264 0,5 1,7 3,6 -19 -1*2--0*62_ 7,3 I___