FI98528C

FI98528C - Koostumus, jonka avulla on mahdollista tehdä yhteensoveltuviksi ainakin kaksi yhteensoveltumatonta termoplastista polymeeriä, sen käyttäminen termoplastisten seosteiden valmistamiseen ja saadut termoplastiset seosteet

Info

Publication number: FI98528C
Application number: FI891037A
Authority: FI
Inventors: Roland Parsy; Nadine Rivas
Original assignee: Atochem
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1997-07-10
Also published as: FR2628115B1; ATE92088T1; NO890199D0; CN1037352A; KR890014669A; DK103589A; CA1336030C; FI891037A0; AU628803B2; FI98528B; CN1036143C; FI891037A; AU3092889A; CN1111259A; NO890199L; JPH01275662A; EP0331554B1; DE68907751T2; NO172246B; DK103589D0

Description

98528

Koostumus, jonka avulla on mahdollista tehdä yhteensoveltu-vikei ainakin kaksi yhteensoveltumatonta termoplastista polymeeriä, sen käyttäminen termoplastisten seosteiden valmistamiseen ja saadut termoplastiset seosteet

Esillä oleva keksintö koskee koostumusta, jonka avulla on mahdollista tehdä yhteensoveltuviksi ainakin kaksi yhteensoveltumatonta termoplastista polymeeriä, joista toinen sisältää molekyylissään karboksyyliryhmiä. Tämä koostumus muodostuu polymeeristä, joka on silloitettu maleiinianhydridin kanssa ja joka soveltuu yhteen ainakin toisen polymeerin kanssa jossa ei ole karboksyyliryhmää, ja bisokeatsoliinista, joka on hydrat-tujen oksatsolien yleisnimi, tai hydratusta bisoksatsiinista.

Hydrattujen okeatsolirenkaiden yleiskaava on: -cr c\ ja hydratun bisoksatsiinin kaava on: // °\ /

^ C

/\

Keksintö koskee myös sovellutusta, jossa koostumus yhdistetään ainakin kahteen yhteensoveltumattomaan termoplastiseen polymeeriin, joista ainakin toinen sisältää molekyylissään kar-boksyyliryhmiä ja ainakin toisessa ei ole niitä.

2 98528

Keksintö koskee lopuksi vielä erilaisia sellaisten termoplastisten polymeerien seosteita, jotka on tehty yhteensoveltu-viksi seoksessa yhdistämällä niihin koostumusta.

On tunnettua tehdä kaksi yhteeneoveltumatonta polymeeriä yh-teensoveltuvikei tietyn tyyppisissä spesifisissä seoksissa yhdistämällä niihin kolmatta polymeeriä, joka mahdollisesti sisältää sekvenssejä tai on silloitettu ja osittain yhteensoveltuva jomman kumman polymeerin kanssa. Samaten on tunnettua aiheuttaa tämä sekventoiminen tai tämä silloittaminen in situ sekoittamisen aikana. Näin on esimerkiksi seoksen polypropyleeni - polyamidi 6 tapauksessa, jotka on tehty yhteensovel-tuviksi polypropyleenin avulla, joka on silloitettu maleii-nianhydridin kanssa. Tämän tekniikan etuna on se, ettei etukäteen tapahtuva sekventoiminen ole tarpeen.

Siinä on kuitenkin haittana, että se ei ole riittävän tehokas kaikissa tapauksissa ja erikoisesti seosten polypropyleeni aromaattiset polyesterit suhteen.

Keksinnön mukaisen koostumuksen avulla voidaan lisätä tällaisten yhteensoveltuvuutta parantavien aineiden tehokkuutta.

Keksinnön mukainen koostumus muodostuu yhdistämällä kaksi seuraavaa aineosaa: 1. Kopolymeeri, silloitettu tai sattumanvarainen, joka soveltuu yhteen ainakin toisen polymeerin kanssa ja sisältää molekyylissään ainakin yhden monomeerin jäännöksen, joiden kaavat ovat eeuraavat:

a) O

II

X - \ I '° γ - c y

II

o 3 98528 jossa X ja Y ovat joko protoni tai ketju, joka sisältää 1-8 hiiliatomia, ja toisen näistä on oltava protoni,

b) W-0-C-C=C-C- OH

ttllll 0 X Y 0 jossa W on joko protoni tai alkyy1iketju, joka on suora tai haarautunut ja sisältää 1-10 hiiliatomia,

c) H

V.!/ W | <o

H

jossa W merkitsee samaa kuin on määritelty edellä ja V on hiilivetyryhmä, joka on suora tai haarautunut ja sisältää 2-12 hiiliatomia ja sisältää etyleeni-tyydyttämättömän sidoksen.

2. Yhdiste, jonka kaava on: r\

Xl y.C - D - x2 jossa D on joko nolla tai alkyyliketju, joka sisältää mahdollisesti ainakin yhden aromaattisen renkaan ja/tai ainakin yhden happi-, typpi-, rikki- tai halogeeniatomin, ja mainittu ketju on sellainen, että vastaavan kaksiemäksisen hapon °\ /° yz - d - cy

OH^ OH

4 98528 pka on pienempi kuin 4,5 ja mieluimmin pienempi tai yhtä suuri kuin 3,5, ja X2, joko identtiset tai erilaiset, esittävät hiilivetyketjua, joka ei reagoi muiden aineosien kanssa ja sisältää 2 tai 3 hiiliatomia imino-eetterirenkaassa.

Hii1ivetyketjulla, joka ei reagoi muiden aineosien kanssa, tarkoitetaan hii1ivetyketjua, joka voi mahdollisesti sisältää reaktiokykyisiä kemiallisia ryhmiä, mutta ne eivät voi reagoida muiden koostumuksen aineosien eikä keksinnön mukaisen seosteen kanssa.

Siinä tapauksessa ettei kumpikaan polymeereistä, jotka on tehtävä yhteensopiviksi, sisällä hydroksyyli- tai amiiniryh-mää, suositellaan yhdistettäväksi näihin koostumuksen edellisiin kahteen aineosaan kolmas yhdiste 3, jonka kaava on:

Ri - T, jossa T = OH tai NH2 ja Rj on alkyyliketju, joko suora tai haarautunut, joka sisältää 1-20 hiiliatomia ja sisältää mahdollisesti ainakin yhden aromaattisen renkaan ja/tai ainakin yhden happi-, typpi-, rikki- tai halogeeniatomin.

On tunnettua, että selostetut yhdisteet 2 voivat reagoida karboksyyli- tai anhydridiryhmien kanssa. Siten esimerkiksi US-patentin n:o 4 331 800 mukaan käytetään bisoksatsoliineja lisäämään aromaattisten polyestereiden polymeroitumisastetta.

Tämä lisääntyminen on tuloksena kahden ketjun kytkeytymisestä karboksyy1ipäätteidensä avulla. Myös anhydridiryhmien ja ok-satsoliinien välistä reaktiota on käytetty US-patentin 2 547 495 mukaan bis<ftaa1i-imidoestereiden) valmistamiseen.

5 98528

Aikaisemman tekniikan mukaan on olemassa kaksi reaktiotyyppiä: d)

__--N

M-COOH + ^C-D-C*' -► M-C-0-C2H4-N-C-D-C-N-C2H4-0-C-M

k./ Λ II I II II I II

o o— o h o o h o jossa M on polymeeriketju e) r\ /"^i ii f M'—1-1-+ XC-D-C<^ ^N-Ca^-O-C-D-C-O-Qi^-NCl L-V V-Jil Il u ° o o o o o M' M' jossa M' esittää myös polymeeriketjua.

Näillä sisäisillä kytkentäreaktioilla ei ole minkäänlaista vaikutusta kykyyn tehdä kaksi polymeeriä yhteensoveltuviksi.

Tämän lisäksi ei bisotsaliinilla itsellään ole olennaisesti emulgoivaa kykyä. Kopolymeeri 1 voi olla sattumanvarainen ko-polymeeri, joka sisältää 300-50 000 hiiliatomia molekyylissään.

Sitä saadaan tulokseksi polymeroitaessa monomeeriä, jossa on amiinien tai alkoholien kanssa reaktiokykyisiä kohtia, muiden radikaalipolymeroituvien monomeerien, kuten olefiinien kanssa, kuten esimerkiksi: etyleeni, propyleeni, 1-buteeni, alkyyli-(met)akrylaatit, kuten esimerkiksi metyyli-, etyyli- tai butyy-liakrylaatit tai -metakrylaatit, dieenit, kuten esimerkiksi 1,3-butadieeni, isopreeni tai 1,4-heksadieeni, muiden tavallisten komonomeerien kanssa, kuten esimerkiksi: styreeni, metyylivinyylieetteri, akryylinitriili, vinyyliasetaatti, vinyylikloridi.

Tämä polymeeri 1 voi myös olla silloitettu kopolymeeri, joka sisältää 300-50 000 hiiliatomia. Sitä saadaan silloittamalla polymeeriä, joka muodostuu radikaalipolymeroituvista monomee- 6 98528 reistä kuten niistä, jotka on mainittu edellä, monomeerin kanssa, jossa on kohtia, jotka ovat reaktiokykyisiä amiinien tai alkoholien kanssa. Tämä silloittaminen voidaan tehdä termisen addition kautta dieenin jäljelle jääneeseen tyydyttämättömään sidokseen, kuten selostetaan US-patentissa 3 972 961, tai radikaalisilloittamalla sulassa tilassa. Tämä jälkimmäinen parhaana pidetty menetelmä käsittää sen, että pur-sottimessa sekoitetaan polymeeriä, johon on lisätty 500 ppm3 paino-% maleiinianhydridiä ja radikaali-initiaattoria suunnilleen 250 ppm - 4 paino-%. Initiaattorin terminen hajottaminen ja maleiinianhydridin silloittaminen tapahtuvat pursot-timessa välillä 170-250°C ja mieluimmin välillä 180-200°C.

Jäljelle jäävä maleiinianhydridi voidaan poistaa päästämällä kaasua ulos sulaneesta aineesta ennen suuttimen läpi menemistä. Aineen keskimääräinen viipymisaika pursottimessa on 15 sekunnista 3 minuuttiin ja mieluimmin 40-80 s.

Monomeerit, joissa on amiinien tai alkoholien kanssa reaktiokykyisiä kohtia, vastaavat edellä selostettuja yleiskaavoja a), b) tai c). Tyypillisiä yleiskaavan a) mukaisia monomeere-jä ovat esimerkiksi maleiinianhydridi ja sitrakonianhydridi. Tyypillisiä yleiskaavan b) mukaisia monomeerejä ovat esimerkiksi maleiini-, sitrakoni-, fumaari- ja mesakonihapot tai näiden happojen monoesterit, joissa W on suora tai haarautunut ketju, joka sisältää 1-10 hiiliatomia ja jossa on mahdollisesti fenyylirengas.

Tyypillisiä yleiskaavan c) mukaisia monomeerejä ovat esimerkiksi sukkiinianhydridin alkenyylit, kuten sen 3-allyyli tai 3 -isopropenyyli.

Yleiskaavan 2 mukaiset yhdisteet ovat bisoksatsoliinin tai bis-(5,6-dihydro-1,3-oksatsiinin) johdannaisia. Näitä yhdisteitä muodostuu vastaavan kaksiemäksisen hapon syklisointireaktiosta tunnettujen menetelmien mukaan, kuten esimerkiksi H. WANKER,

Journal of the American Chemical Society, osa 60, sivu 2152 (1938) tai R.H. WILEY, Chem. Rev., osa 44, sivu 447 (1949). Parhaina pidettyjä yhdisteitä ovat 2,2'-bis(2-oksatso- 7 98528 liini), 2,2'-bie<4,4-dimetyyli-2-okeateoliini), 2,2'-bie<5,6-dihydro-4H-1,3-oksatsiini), f enyyli-2,2/-bie(2-okeateoliini), N,N'-etyleeni-bie<2-karbamoyy1i-2-okeatsoliini ) ja N,N'-ety-leeni-bie < 2-karbamoyyli-5,6-dihydro-4H-1,3-okeateiini).

Siinä tapaukeeeea että kumpikaan yhteeneoveltumattomieta po-lymeereietä ei eieällä hydrokeyyli- tai amiiniryhmää, voidaan kooetumukeeen lieätä kolmae aineosa, joka on mieluimmin rae-va-alkoholi tai raeva-amiini, kuten lauriini-, öljy- tai eteariinialkoholit tai -amiinit.

Vaikka kooetumukeen aineosat voitaieiinkin sekoittaa keskenään ennen yhteeneoveltumattomien termoplastisten polymeerien seokseen lisäämistä, joista ainakin yksi sisältää karboksyy-liryhmiä ja joista ainakin toinen on yhteensoveltuva kopoly-meerin 1 kanssa, pidetään parhaana näiden kahden termoplastisen polymeerin homogeenisen yhdistämisen vuoksi lieätä ne erikseen. Koostumuksen lisääminen termoplastisiin polymeereihin tapahtuu tavallisesti homogenoimalla eri aineosat sulassa tilassa sekoitinlaitteessa. Optimaalisen tehokkuuden saamista varten koostumukselle on suositeltavaa lieätä koostumuksen aineosat termoplastisten polymeerien seokseen sulassa tilassa ja kohdassa 2 edellä selostettu yhdiste lisätään koostumuksen toisen tai toisten aineosien jälkeen siten, että anhydridi-ryhmät ovat happo-esterin tai happo-amidin muodossa. Ensiksi sekoitetaan polymeerit kopolymeeri l:n kanssa ja mahdollisesti yhdiste Rj-T. Saatuun mieluimmin hyvin homogenoituun seokseen lisätään yhdiste 2.

Kohdassa 1 edellä selostetun kopolymeerin määrä, joka lisätään yhteeneoveltumattomien termoplastisten polymeerien seokseen, on noin 0,1-10 paino-* ja edullisemmin 1-5 paino-* laskettuna termoplastisten polymeerien seoksen painosta. Yhdisteen 2 määrä, joka yhdistetään koostumukseen on sellainen, että moolisuhde oksatsoliini- tai 4,5-dihydro-l,3-oksatsiini-ryhmien ja kopolymeeri l:n aktiivisten ryhmien tai niiden ryhmien välillä, jotka ovat aktiivisia yhdisteen 3 kanssa ta- 98528 θ pahtuneen reaktion jälkeen, kuten anhydridit, happo-esterit, hapot tai happo-amidit, on välillä 0,1-10, edullisemmin välillä 1-3.

Siinä tapauksessa, että lisätään yhdistettä 3, on lisätty määrä sellainen, että moolisuhde alkoholi- tai amiiniryhmien ja kopolymeeri l:n aktiivisten ryhmien välillä on 0,1-10 ja edullisemmin 1-3.

Keksinnön mukaisen koostumuksen synnyttämä yhteensoveltuvuus voidaan todeta elektronimikroskopian avulla aineesta, joka on tuloksena yhteensoveltumattomien termoplastisten polymeerien seoksesta. Ilman yhteensoveltuviksi tekevää ainetta olevien yhteensoveltumattomien termoplastisten polymeerien seoksen morfologiassa näkyy elektronimikroskooppisessa tutkimuksessa suuria jyväsiä toista polymeeriä sulkeutuneena toisen polymeerin muodostamaan matriisiin.

Jyvästen ja matriisin välinen adheesio on olematon. Kun polymeereihin lisätään keksinnön mukaista koostumusta, aiheuttaa se jyvästen koon selvän pienenemisen. Lisäksi havaitaan adheesion kasvaminen faasien välillä, mikä näkyy siitä, että matriisi peittää jyväset. Näissä olosuhteissa muodostuu ns. seoste, joka on verrattavissa metallurgisiin rakenteisiin ja on eri asia kuin seos.

On tunnettua, että dispergoitumisasteen ja ennen kaikkea jyvästen ja matriisin välisen adheesion lisääntyminen parantaa mekaanisia ominaisuuksia: G. MAGLIO - R. PALUMBO, "Polymer Blends" paleta 2, sivu 41, PLENUM 1984. Koostumuksen lisääminen aikaansaa myös polymeerien vetämisen paranemisen purso-tuksesea, paisumisen vähentymisen suuttimesta poistuessa ja granuloitaessa havaitun pursotteen delaminoitumieen vähentymisen.

li 9 98528

Karboksyyliryhmiä sisältäviksi termoplastisiksi polymeereiksi voidaan valita seuraavia, mutta niiden luettelo ei ole rajoittava: polyesterit kuten polybutyleenitereftalaatti tai polyetyleenitereftalaatti, polyamidit, kuten polyamidit 6, li tai 12, sattumanvaraiset kopolymeerit akryyli- tai metakryy-lihapon kanssa, kuten etyleeni-akryylihappo-kopolymeerit.

Seosteen koostumukseen tulevat termoplastiset polymeerit, jotka eivät sisällä karboksyyliryhmiä, voivat olla etyleeni-tyydyttämättömistä monomeereistä, kuten styreeni, propyleeni, etyleeni, jotka on mahdollisesti kopolymeroitu muiden mono-meerien kanssa, joita ovat esimerkiksi alfaolefiini, kuten okteeni, hekseeni, buteeni tai vinyyliasetaatti, etyyli- tai metyyliakrylaatti.

Keksinnön mukaisen koostumuksen ansiosta, joka lisätään edellä ilmoitetuissa määrissä yhteensoveltumattornien termoplastisten polymeerien seoksiin, on mahdollista valmistaa uusia termoplastisten polymeerien seosteita, kuten seosteita, joissa on ainakin yhtä seuraavista hartseista: polypropyleeni, polystyreeni, akryylinitriili-butadieeni-styreeni-kopoly-meeri, styreeni-akryylinitriili-kopolymeeri, polyfenyylioksidi, polyetyleeni, etyleeni-vinyyliasetaatti-kopolymeeri, vinyl ideenipolyfluoridi, metyylipolymetakrylaatti, EPM-kopolymeeri, EPDM-kopolymeeri, polymetyylipenteeni, fenyleenipoly-sulfidi (PPS), ja ainakin yhtä seuraavista yhteensoveltumattomista hartseista: polyamidi tai kopolyamidi 6, 11, 12, 610, 66 tai 69, polyeet-teriesteriamidi, polybutyleenitereftalaatti, polyetyleenite-* reftalaatti, etyleeniakryylihappokopolymeeri, amorfiset, puo- liaromaattiset polyamidit, kuten ne, joista on tehty selkoa esimerkiksi FR-patenteissa 1 588 130 ja 2 324 672, EP-53876 ja JP-patentissa 60.217237, aromaattiset polyesterit, jotka perustuvat hydroksibentsoehappoon, aromaattisiin kaksiemäksisiin happoihin ja difenoleihin, kuten ne, joista on 10 98528 tehty selkoa US-patentiesa 4 067 852 ja BE-patentissa 4 184 996, polyakrylaatit ja polykarbonaatti.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä sitä kuitenkaan ra-j o i 11 ama 11 a.

Etukäteen valmistetaan seuraavassa selostetuissa olosuhteissa 2,2'-bis(2-oksateoliinia), l,4-bis<5',6'-dihydro-4Ή-l',3'-oksatsin-2-yy1i)bentseeniä ja propyleeniä, joka on silloitettu maleiinianhydridin kanssa.

2.2'-bis(2-oksatsoliinin) valmistaminen

Kahden litran vetoiseen kolviin lisätään sekoittaen ja typpi- 3 kaasulla huuhdellen 146 g etyylioksalaattia ja 200 cm di-kloorimetaania. Ympäristön lämpötilassa lisätään 122 g etano— liamiinia ja annetaan sitten reagoida yhden tunnin ajan. Saatu dietanolioksamidi eristetään suodattamalla ja kuivataan.

3 160 g tätä ainetta liuotetaan 900 cm :iin tolueenia ja lisä- .... 3 ° tään 205 cm S0Cl2:a ja kuumennetaan 70 C:ssa 9 h ajan. Saatu seos suodatetaan, pestään etanolilla ja sitten kiehuvalla vedellä ja kiteytetään uudelleen etoksi-2-etanolista. 127 g edellä saatua ainetta ja 78,5 g 85-prosenttista kaliumkarbo-naattiliuosta liuotetaan 1,2 l:aan metanolia ja aletaan re-fluksoida 2 h ajan. Suodatetaan ja orgaaninen faasi haihdutetaan kuiviin ja aine uudelleenkiteytetään tolueenieta. Saatu aine on 2,2'-bis<2-oksatsoliinia). Tätä bisoksatsoliinia vastaavan kaksiemäksisen hapon: oksaalihapon pka on 1,2.

14-bis < 5'.6'-dihydro-4Ή-17. 3'-oksatsin-2*vvli)-bent-seenin valmistaminen Tämän aineen synteesi tapahtuu menetelmän mukaan, joka on selostettu DE-patentissa 2 153 513, lähtemällä dimetyylite- reftalaatista ja 3-aminopropanolista. Reaktion jälkeen saa- o daan valkeata kiteistä ainetta, jonka s.p. on 221 C. Hiilen, vedyn ja typen mikroanalyyttiset tutkimukset antavat vastaavasti 66,77%, 6,59% ja 11,05%. Tätä hydrattua bisoksatsiinia vastaavan kaksiemäksisen hapon: tereftaalihapon pka on 3,5.

11 98528

Polypropyleeni!! silloittaminen maleiinianhvdridin kansaa liuokaeaaa (A) 25 litran’ kolviin liaätään 5 1 klooribentaeeniä, 1200 g po- lypropyleeniä (3020 GN3, APPRYL—yhtiö) ja 200 g maleiinian- o hydridiä. Nämä kaikki noatetaan lämpötilaan 125 C, sitten lisätään 216 g peroksidia (Lucidol CH 50) 2 h aikana.

o Tämän lisäämisen loputtua pidetään yllä lämpötilaa 125 C 30 o min ajan, sitten jäähdytetään 90 C:een ja ruiskutetaan 10 1 asetonia 30 min aikana. Saostunut aine pestään asetonilla vapaan maleiinianhydridin poistamiseksi, sitten kuivataan tyh-o jössä 80 C:asa 6 h ajan. Saadaan polypropyleenia, joka on silloitettu 6,6 paino-X kanssa maleiinianhydridiä.

Polvpropvleenin silloittaminen maleiinianhvdridin kansaa sulassa tilassa (B)

Pursottimeen ZSK30 <WERNER-yhtiö) lisätään jatkuvana seosta, jossa on 100 osaa polypropyleenia <3050 MN4, APPRYL-yhtiö), 1,5 osaa maleiinianhydridiä ja 1,7 osaa 2,5-dimetyyli-2,5-diterbutyyliperoksidi-heksaania liuotettuna osaan klooribent-aeeniä.

o

Aineosien lämpötila on 200 C ja ruuvin pyörimisnopeus on 100 kierr./min. Haihdutetaan ennen suutinta klooribentseenin ja reagoimattoman maleiinianhydridin erottamista varten. Saadaan polypropyleeniä, joka on silloitettu 1 paino-X kanssa maleiinianhydridiä .

Esimerkki 1

Seoste polypropyleeni-polybutyleenitereftalaatti (PBT) <a) Vertailuseos 50 osaa polypropyleeniä <3050 MN1, APPRYL-yhtiö) sekoitetaan 50 osan kanssa PBT:ä (ORGATER TMNO, ATOCHEH-yhtiö) 250°C:sea 30 min ajan HAAKE-plastografin altaassa. (Näyte 1).

12 98528

Morfologinen tutkimus pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla jäähdytyshalkeamasta osoittaa PBT:n jyvästen olemassaolon, jotka ovat kooltaan 14 ^um, ja huonon adheesion näiden jyvästen ja polypropyleenimatriisin välillä.

b) Seos, joka on tehty yhteensoveltuvaksi maleiinianhydridin kanssa silloitetun polypropyleenin avulla

Edellä olevaan vertailuseokseen lisätään 0,4; 0,6; 1; 2 ja 3 osaa (vastaavasti näytteet 2, 3, 4, 5, 6) silloitettua poly-propyleeniä <A> näytteeseen 4 ja (B):tä muihin näytteisiin ja sekoitetaan edellä esitetyissä olosuhteissa. Näiden seosten morfoligia muodostuu PBT:n jyväsistä, jotka ovat 4-6 /um.

c) Seos sekoitetaan bisoksatsoliinin kanssa

Edellä olevaan vertailuseokseen a) lisätään 0,6 osaa 2,2'-bis<2-oksatsoliinia) ja sekoitetaan edellä olevissa olosuhteissa (näyte 7), Saatu aine muodostuu PBT:n jyväsistä, joiden koko on 17-18 /um. Tämän näytteen vertaaminen näytteisiin 1 ja 4 osoittaa, että 2,2'-bis(2-oksatsoliinilla) ei ole itsessään yhteensoveltuvaksi tekemiskykyä.

d) Seoste, joka on saatu keksinnön mukaisesti

Edellä olevaan vertailuseokseen a> lisätään 1 osa maleiinian- hydridin kanssa silloitettua polypropyleeniä (A) ja sekoite-o taan 250 C:ssa. Kun on sekoitettu 15 min ajan, lisätään 0,6 osaa 2,2'-bis(2-oksatsoliinia) ja sekoitetaan vielä 15 min.

(näyte 8). Tämän seosteen morfologia muodostuu PBT:n jyväsistä, joiden koko on 2,5 /um ja joiden adheesio matriisin kanssa on erinomainen. Jyvästen ja matriisin välisen adheesion laatua voidaan arvioida laskemalla kaivettujen jyvästen prosentuaalinen määrä jäätymishalkeamasta ennen morfologista tutkimusta. Tämä prosentuaalinen luku on 48 näytteen 4 tapauksessa ja 38 näytteen 8 tapauksessa.

n 13 98528

Jyvästen koon pieneneminen ja matriisi/jyväset-adheesion paraneminen heijastavat koostumuksen parempaa kykyä tehdä propy-leeni ja PBT yhteensoveltuviksi.

Seuraavassa graafisessa esityksessä esitetään PBT-jyvästen läpimitta mitattuna näytteiden morfologisen tutkimuksen avulla, seokseen lisättyjen silloitetun polypropyleenin osien funktiona. Sulkumerkeissä olevat luvut vastaavat näytteiden numeroja.

Jyvästen 7 läpimitta ^um 6 . i (3) l (A) 5 ""K o, ‘ · ' ' i- (6) 3 .. ' (8) • 2 ..

1 ..

_I -1-1-> 0,A 0,6 1 2 3

Silloitetun polypropyleenin osia

Esimerkki 2 o

Sekoitetaan 250 C:ssa 30 min ajan Haake-plastografin altaassa siipien pyörimisnopeuden ollessa 50 kierr./min, seuraavia seoksia: a) 50 osaa polypropyleenia <3050 MN1, APPRYL-yhtiö) ja 50 osaa polyamidi 6:a (orgamidi, ATOCHEM-yhtiö): näyte 9.

b) edelliset aineosat, joihin lisätään 1 osa silloitettua polypropyleenia <A): näyte 10.

c) seoksen a) aineosat, joihin lisätään 1 osa silloitettua polypropyleenia (A) ja 15 min sekoituksen jälkeen 0,6 osaa 2,2'-bis<2-oksatsoliinia>: näyte 11.

14 98528 Näitä kolmea seostetta tutkitaan pyyhkäisyelektronimikros-kooppisesti. Morfologioissa esiintyy polypropyleenijyväsiä dispergoituneina polyamidimatriisiin, ja niille on tyypillistä niiden läpimitta ja niiden adheesio matriisin kanssa. Havainnot on koottu seuraavaan taulukkoon.

Jyvästen läpipimit- Jyvästen ja matriisin ta/pm välinen adheesio Näyte 9 14 ei lainkaan Näyte 103,3 ei lainkaan Näyte 11 1,6 hyvä

Esimerkki 3

Haake-plastografin altaassa sekoitetaan seuraavia seoksia 260°C:ssa 30 min ajan siipien kiertonopeuden ollessa 50 kierr./min: a) 50 osaa polystyreeniä (Lacqrene 1160c, ATOCHEM-yhtiö) ja 50 osaa polybutyleenitereftalaattia (ORGATER TMNO, ATOCHEM-yhtiö): näyte 12 b) edellä olevat aineosat, joihin lisätään 1 osa styreeni-maleiinianhydridi-kopolymeeriä, joka sisältää 8 paino-% maleiinianhydridiä (Dylark 700, ARCO-yhtiö): näyte 13 c) edellä olevan seoksen b) aineosat, joihin lisätään 15 min sekoituksen jälkeen 0,5 osaa 2,21-bis-(2-oksatsoliinia): näyte 14.

Näiden kolmen seosteen morfologioissa ovat tyypillisiä polypropyleenijyväset dispergoituneina polybutyleenitere-ftalaattimatriisiin. Näiden jyvästen läpimitat ja niiden adheesion laatu on koottu seuraavaan taulukkoon.

15 98528

Jyvästen läpi- Adheesiojyvästen pimitta ^um ja matriisin vä lillä Näyte 12 37 ei lainkaan Näyte 13 6,4 hyvä Näyte 14 3,9 hyvä

Esimerkki 4

Haake-plaetografin altaassa sekoitetaan seuraavia seoksia o 250 C:ssa 30 min ajan siipien kiertonopeuden ollessa 50 kierr./min.

a) 50 osaa polyetyleeniä, suuren tiheyden omaavaa, sulaindek-si 7 < PEHD 2070 MN60, ATOCHEM-yht iö) ja 50 osaa polybutylee-nitereftalaattia (ORGATER ΤΜΝ0, ATOCHEM-yhtiö): näyte 15 b) edellä olevan kohdan a) aineosat, joihin on lisätty 5 osaa etyleeni-vinyyliasetaatt i-maleiinianhydridi-terpolymeeriä, jossa vinyyliasetaatin ja maleiinianhydridin pitoisuudet ovat 14* ja 0,385% (OREVAC 9307, ATOCHEM-yhtiö>: näyte 16 c) edellä olevat aineosat (seos b), joihin lisätään 15 min sekoituksen jälkeen 0,5 osaa 2,2'-bis(2-oksatsoliinia): näyte 17 .

Näitä kolmea näytettä tarkastetaan pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla. PBT:n jyvästen koko ja niiden adheesio PE-matriisiin on koottu seuraavaan taulukkoon:

Jyvästen läpi- Adheesio jyväs- mitta /um ten ja matriisin välillä Näyte 15 5,4 ei lainkaan Näyte 16 3,1 keskimääräinen Näyte 17 2,5 keskimääräinen 16 98528

Esimerkki 5

Haake-plaetografin altaassa sekoitetaan seuraavat seokset o 270 C:ssa 30 min ajan siivekkeiden kiertonopeuden ollessa 50 kierr./min: a) 50 osaa polypropyleeniä <PP 3050 MN1, ATOCHEM-yhtiö> ja 50 osaa polyetyleenitereftalaattia (PET): näyte 1Θ b) edellä olevat aineosat (seos a), joihin on lisätty 1 osa silloitettua polypropyleeniä (A): näyte 19 c) edellä olevat aineosat (seos b>, joihin on lisätty 15 min sekoittamisen jälkeen 0,5 osaa 2,2'-bis<2-oksatsoliinia): näyte 20.

Näiden seosteiden morfologia muodostuu PET-jyväsistä, jotka ovat dispergoituneina PP-matriisiin. Jyvästen läpimitat ja adheesion laatu jyväset/matriisi on koottu seuraavaan taulukkoon :

Jyvästen läpi- Adheesio jyväs- mitta /um ten ja matriisin välillä Näyte 1Θ 20 ei lainkaan Näyte 19 3 oikein hyvä Näyte 20 2,2 oikein hyvä

Esimerkki 6

Haake-plaetografin altaassa sekoitetaan seuraavia seoksia o 220 C:ssa 30 min ajan siivekkeiden kiertonopeuden ollessa 50 kierr./min: a) 60 osaa polypropyleeniä (PP 3050 MN1, ATOCHEM-yhtiö) ja 40 osaa etyleeni-akryylihappo-kopolymeeriä CEAC), jossa akryyli- li 17 98528 o hapon pitoisuus on 8 paino-% ja sulaindeksi on 5,5 190 C:ssa 2,16 kg painon alaisena (DOW 499): näyte 21 b) edelliset aineosat (seos a), joihin lisätään 1 osa silloitettua polypropyleenia (A): näyte 22 c) seoksen b) aineosat, joihin lisätään 0,5 osaa 2,2'-bis-(2-oksatsoliinia) 15 min sekoituksen jälkeen: näyte 23 c) seoksen a) aineosat, joihin lisätään 0,889 osaa silloitettua polypropyleenia (A), 0,111 osaa dodekanolia ja sitten 15 min sekoittamisen jälkeen 0,5 osaa 2,2'-bis<2-oksatsoliinia): näyte 24.

Näiden näytteiden morfologiassa esiintyy EAC-jyväsiä disper-goituneina polypropyleenimatriisiin.

Näiden jyvästen läpimitat ja niiden adheesio matriisiin on esitetty seuraavassa taulukossa:

Jyvästen läpi- Adheesio jyväs- mitta /um ten ja matriisin välillä Näyte 21 11 ei lainkaan Näyte 22 2,4 keskimääräinen Näyte 23 1,3 oikein hyvä Näyte 24 0,9 oikein hyvä

Esimerkki 7

Valmistetaan vertailuseos esimerkki la:n olosuhteissa: näyte 25 .

Edellä olevaan seokseen lisätään 1 osa silloitettua polypro- o pyleeniä (A) ja sekoitetaan 250 C:ssa 30 min ajan HAAKE-plastografin altaassa: näyte 26.

18 98528

Edellä olevaan vertailuseokseen lisätään 1 osa ma1eiinianhyd- ridin kanssa silloitettua polypropyleenia (A) ja sekoitetaan o 250 C:ssa HAAKE-plastografin altaassa. 15 min sekoittamisen jälkeen lisätään 0,6 osaa 1,4-bis(5',6'-dihydro-4' H-l',3'-oksatsin-2'-yy1i)-bentseeniä ja sekoitetaan vielä 15 min: näyte 27.

Näiden seosteiden morfologiaa tutkitaan pyyhkäisyelektronimikroskoopin alla.

Näytteessä 25 on PBT:n jyväsiä, joiden läpimitta on 14 /Um ja joiden adheesio on olematon polypropyleenin matriisiin.

Näytteessä 26 on jyvästen läpimitta 5 /um ja adheesio jyvä-set/matriisi on hyvä.

Näytteessä 27 on jyvästen läpimitta 3,2 ^um ja adheesio jyvä-set/matriisi on hyvä.

Hydratun bisoksatsiinin lisäys aiheuttaa jyvästen läpimitan pienentymisen.

Il

Claims

98528

1. Komposition som gör minst tvä inkompatibla, termoplas-tiska polymerer kompatibla, av vilka minst en i sin molekyl innehäller karboxylfunktioner och minst en saknar sädana, kannetecknad av att en bisoxazolin eller en hydrerad bisoxa-zin är förenad med en maleinsyraanhydridbehandlad polymer som är kompatibel med de polymerer som saknar karboxylfunktionen.

1. Koostumus, jonka avulla voidaan tehdä yhteensoveltuviksi ainakin kaksi yhteensoveltumatonta termoplastista polymeeriä, joista ainakin toinen sisältää molekyylissään karb-oksyyliryhmiä ja ainakaan toinen ei sisällä niitä, tunnettu siitä, että yhdistetään bisoksatsoliinia tai hydrattua bis-oksatsiinia maleiinianhydridin kanssa silloitettuun polymeeriin, joka on yhteensoveltuva polymeerien kanssa, joissa ei ole karboksyyliryhmää.

2. Komposition enligt patentkrav 1, kännetecknad av att man sammanför en kopolymer 1 som i sin molekyl innehäller en rest av minst en monomer med formel 23 98528 a) o II o γ%/ II o i vilken X och Y antingen är en proton eller en kedja innehällande 1-8 kolatomer, varvid den ena är en proton, b) W - O - C - C = C - C-OH Il I I I O X Y O i vilken W antingen är en proton eller en linjär eller grenad alkylkedja innehällande 1-10 kolatomer, eller c) H I ^0 V - c - w - c - H i vilken W är säsom definierats ovan och V är en linjär eller grenad kolvätegrupp innehällande 2-12 kolatomer och innehällande en etylenisk omättnad, och en förening 2 med formeln { ^ ’ D ' i vilken D antingen är noll eller en kolkedja som eventuellt innehäller minst en aromatisk ring och/eller minst en syre-, 98528 kväve-, svavel- eller halogenatom, varvid kedjan är sadan att den motsvarande disyran OH OH har ett pKa-värde understigande 4,5, och Xx och X2, som är identiska eller olika, representerar en kolvätekedja som inte är reaktiv med de andra beständsdelarna och innehäller 2 eller 3 kolatomer i iminoetercykeln.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että yhdistetään: kopolymeeri 1, joka sisältää molekyylissään jäännöksen ainakin yhdestä monomeeristä, jonka kaava on: a) o II x- o II o jossa X ja Y ovat joko protoni tai ketju, joka sisältää 1-8 hiiliatomia, ja toisen näistä on oltava protoni, b) W - O - C - C = C - C-OH I I I I O X Y o jossa w on joko protoni tai alkyyliketju, joka on suora tai haarautunut ja sisältää 1-10 hiiliatomia tai 98528 C) H v - c - W - C - I \ H jossa W merkitsee samaa kuin on määritelty edellä ja V on hiilivetyryhmä, joka on suora tai haarautunut ja sisältää 2-12 hiiliatomia ja sisältää etyleeni-tyydyttämättömän sidoksen, ja yhdiste 2, jonka kaava on: jossa D on joko nolla tai alkyyliketju, joka sisältää mahdollisesti ainakin yhden aromaattisen renkaan ja/tai ainakin yhden happi-, typpi-, rikki- tai halogeeniatomin, ja mainittu ketju on sellainen, että vastaavan kaksiemäksisen hapon 0 ^^^0 OH ^ '— OH pka on pienempi kuin 4,5, ja Xl ja X2, jotka ovat joko identtiset tai erilaiset, esittävät hiilivetyketjua, joka ei reagoi muiden aineosien kanssa ja sisältää 2 tai 3 hiiliatomia imino-eetterirenkaassa.

3. Komposition enligt patentkrav l eller 2, kannetecknad av att i fallet där nägon av polymererna som skall göras kompa-tibla inte innehäller en hydroxyl- eller aminfunktion, sätts tili kompositionen en förening 3 med formeln - T, där T = OH eller NH2, och R^ är en linjär eller grenad alkylkedja med 1-20 kolatomer, eventuellt innehällande minst en aromatisk ring och/eller minst en syre-, kväve-, svavel- eller halogenatom.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että siinä tapauksessa, ettei kumpikaan polymeereistä, jotka on tehtävä yhteensoveltuviksi, sisällä hydr- II oksyyli- tai amiiniryhmää, yhdistetään koostumukseen yh diste 3, jonka kaava on Ri-T, jossa: 98528 T = OH tai NH2, ja Ri on alkyyliketju, joko suora tai haarautunut, joka sisältää 1-20 hiiliatomia ja sisältää mahdollisesti ainakin yhden aromaattisen renkaan ja/tai ainakin yhden happi-, typpi-, rikki- tai halogeeniatomin.

4. Komposition enligt patentkrav 3, kännetecfcnad av att föreningen R^- T är vald bland fettaminer eller fettalkoho-ler.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että yhdiste R^-T valitaan rasva-amiineista tai rasva-alkoholeista .

5. Komposition enligt nägot av patentkraven 1-4, kanne-tecknad av att mängden av den i kompositionen ingäende föreningen 2 är sädan att molförhällandet mellan oxazolin- eller 4,5-diväte-1,3-oxazinfunktioner och aktiva funktioner hos kopolymeren 1 eller aktiva funktioner efter reaktionen med föreningen 3 ligger mellan 0,1 och 10.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että yhdisteen 2 määrä, joka yhdistetään koostumukseen, on sellainen, että moolisuhde oksatsoliini- tai 4,5-dihydro-1,3-oksatsiiniryhmien ja kopolymeeri l:n aktiivisten ryhmien tai niiden ryhmien välillä, jotka ovat aktiivisia yhdiste 3:n kanssa tapahtuneen reaktion jälkeen, on välillä 0,1-10.

6. Komposition enligt nägot av patentkraven 1-5, känne-tecknad av att mängden av den introducerade föreningen 3, R^ - T, är sädan att molförhällandet mellan alkohol- eller aminfunktionerna och de aktiva funktionerna hos kopolymeren 1 ligger mellan 0,1 och 10. 98528

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että lisätyn yhdiste 3:n R^-T määrä on sellainen, että moolisuhde alkoholi- tai amiiniryhmien ja kopolymeeri l:n aktiivisten ryhmien välillä on 0,1-10.

7. Förfarande för att göra minst tvä inkompatibla, termoplastiska polymerer kompatibla, varav minst en i sin molekyl innehäller karboxylfunktioner och minst en saknar sädana, genom blandning i smält tillständ, kannetecknat av att en komposition enligt nägot av patentkraven 1-6 införlivas i blandningen.

7. Menetelmä, jonka avulla voidaan tehdä yhteensoveltuviksi ainakin kaksi yhteensoveltumatonta termoplastista polymeeriä, joista ainakin toinen sisältää molekyylissään karb-oksyyliryhmiä ja ainakaan toinen ei sisällä niitä, sekoittamalla ne toisiinsa sulassa tilassa, tunnettu siitä, että seokseen lisätään jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaista koostumusta.

8. Förfarande enligt patentkrav 7, kännetecknat av att tili polymerblandningen i smält tillständ införlivas först kopolymeren 1, och eventuellt föreningen med formeln Rl - T, innan föreningen 2 introduceras i blandningen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulassa tilassa olevien polymeerien seokseen lisätään etukäteen kopolymeeriä 1 ja mahdollisesti yhdistettä R]_-T ennen kuin seokseen lisätään yhdiste 2. 22 98528

9. Förfarande enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknat av att mängden av kopolymer 1 som introduceras i blandningen av inkompatibla, termoplastiska polymerer är ca 0,1-10 vikt-% i förhällande tili vikten av blandningen av dessa polymerer.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteensoveltumattomien termoplastisten polymeerien seokseen lisättävän kopolymeeri l:n määrä on suunnilleen 0,1-10 paino-% laskettuna mainittujen polymeerien seoksen painosta.

10. Legeringar av termoplastiska polymerer, kännetecknade av att de innehäller en komposition enligt nägot av patentkraven 1-6.

10. Termoplastisten polymeerien seosteet, tunnetut siitä, että ne sisältävät jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaista koostumusta.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen seoste, tunnettu siitä, että siinä on ainakin yhtä seuraavista hartseista: polypropyleeni, polystyreeni, akryylinitriilibutadieeni-styreeni -kopolymeeri, styreeni-akryylinitriilikopolymeeri, poly-fenyylioksidi, polyetyleeni, etyleenivinyyliasetaatti-kopo-lymeeri, vinylideenipolyfluoridi, metyylipolymetakrylaatti, EPM-kopolymeeri, EPDM-kopolymeeri, polymetyylipenteeni, fenyleenipolysulfidi (PPS), ja ainakin yhtä seuraavista yh-teensoveltumattomista hartseista: polyamidi tai kopolyamidi 6, 11, 12, 610, 66 tai 69, polyeetteriesteriamidi, poly-butyleenitereftalaatti, polyetyleenitereftalaatti, etyleeni-akryylihappo-kopolymeeri, amorfiset puoliaromaattiset polyamidit, aromaattiset polyesterit, jotka perustuvat hyd-roksibentsoehappoon, aromaattisiin kaksiemäksisiin happoihin ja difenoleihin, polyarylaatit ja polykarbonaatti.

11. Legering enligt patentkrav 10, kännetecknad av att den innehäller minst ett av följande hartser: polypropen, poly-styren, akrylnitril-butadien-styrenkopolymer, styren-akryl-nitrilkopolymer, polyfenyloxid, polyeten, etylen-vinylace-tatkopolymer, vinylidenpolyfluor, metylpolymetakrylat, EPM-kopolymer, EPDM-kopolymer, polymetylpenten, fenylenpolysvavel (PPS), tillsammans med minst ett av följande inkompatibla hartser: polyamid eller kopolyamid 6, 11, 12, 610, 66 eller 69, polyeteresteramid, polybutentereftaiat, polyetentere- ftaiat, etylen-akrylsyrakopolymer, halvaromatiska, amorfa polyamider, hydroxibensoesyrabaserade, aromatiska polyestrar, aromatiska disyror och difenoler, polyarylater och polykarbo-nat.