HU221100B1 - Thermoplastic compositions and improved process for preparing the same - Google Patents

Thermoplastic compositions and improved process for preparing the same Download PDF

Info

Publication number
HU221100B1
HU221100B1 HU9400682A HU9400682A HU221100B1 HU 221100 B1 HU221100 B1 HU 221100B1 HU 9400682 A HU9400682 A HU 9400682A HU 9400682 A HU9400682 A HU 9400682A HU 221100 B1 HU221100 B1 HU 221100B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
copolymer
halogen
para
metal compound
composition
Prior art date
Application number
HU9400682A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT68416A (en
HU9400682D0 (en
Inventor
Kenneth William Powers
Hsien-Chang Wang
Thomas Chen-Chi Yu
Original Assignee
Exxonmobil Chem Patents Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exxonmobil Chem Patents Inc filed Critical Exxonmobil Chem Patents Inc
Publication of HU9400682D0 publication Critical patent/HU9400682D0/hu
Publication of HUT68416A publication Critical patent/HUT68416A/hu
Publication of HU221100B1 publication Critical patent/HU221100B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/283Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás nem vulkanizált termoplasztikus kompozíciókelőállítására termoplasztikus poliamidot és egy nem vulkanizáltelasztomer, halogéntartalmú 4–7 szénatomos izomonoolefin/para-(1–11szénatomos alkil)-sztirol kopolimert tartalmazó polimerelegynek egyérintkeztetőzónában való érintkezésbe hozásával, ahol azérintkeztetést olyan, a hidrogén-halogenid elnyelésére vagy azzal valóreakcióra képes szervetlen vagy szerves fémvegyület jelenlé- tébenvégzik, amely fémvegyület fémösszetevője réz, magnézium, kalcium,cink, kadmium, ón, ólom, titán, kobalt, vas, nikkel vagy ezek elegye;az alkalmazott halogéntartalmú kopolimer halogénje a para-alkil-csoporthoz kötött; és a fémvegyület az érintkeztetőzónában olyanmennyiségben van jelen, amely mellett a fémvegyületnek az elasztomerhalogéntartalmú kopolimer halogéntartalmára vonatkoztatott tömegarányalegfeljebb 10:1. A fémvegyületnek ez a mennyisége nem elegendő akompozíció vulkanizálásához. Adott esetben a kapott kompozíciótvulkanizálják. A találmány tárgyát képezik a fenti módon előállítottnem vulkanizált, illetve vulkanizált termoplasztikus kompozí- ciók is. ŕ

Description

A találmány tárgyát termoplasztikus kompozíciók előállítására szolgáló javított eljárás képezi, valamint a javított eljárással nyert termoplasztikus kompozíciók.
Különféle műszaki gyanták, például poliamidok más polimerekkel alkotott elegyei ismertek.
A 4 174 358 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban poliamidmátrix gyantát és legalább egy meghatározott modulussal bíró polimert tartalmazó termoplasztikus kompozíció képezi. A 4 172 859 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban egy poliésztert, egy polikarbonátot és legalább egy további, meghatározott húzómodulussal bíró polikarbonátot tartalmazó termoplasztikus kompozíciót ismertetnek.
A 4 350 794 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban poliamid öntő- és extrúziós kompozíciót ismertetnek, amelyet egy poliamidgyanta és egy poliamiddal reakcióra képes halogénfunkciós elasztomer ömledékben történő elegyítésével hoznak létre. Leírják, hogy kívánatos lehet egy, a kapcsolási reakció során képződő hidrogén-kloriddal reakcióra képes savakceptor, például magnézium-oxid alkalmazása is (5. oszlop, 39-42. sor). A 17. példa szerinti eljárásban 4,2 g magnézium-oxidot adnak egy nejlon-66 és klórbutil-gyanta elegyhez (7. oszlop, 5. és 6. sor).
Továbbra is szükség van a termoplasztikus kompozíciók tulajdonságainak javítására.
Arra a felismerésre jutottunk, hogy ha a polimerelegy készítése során bizonyos fémvegyületek vannak jelen, alacsony hőmérsékleten megnövekedett ütésállósággal bíró termoplasztikus kompozíciókat nyerünk.
A találmány tárgyát egy polimerelegyet tartalmazó nem vulkanizált termoplasztikus kompozíció előállítására szolgáló eljárás képezi, amely abban áll, hogy:
egy érintkeztetőzónában érintkezésbe hozunk egy termoplasztikus poliamidot és egy 4-7 szénatomos izomonoolefinből és para-(l-ll szénatomos)alkil-sztirolból készült nem vulkanizált elasztomer halogéntartalmú kopolimert egy olyan szervetlen vagy szerves fémvegyülettel, amely a reakció során felszabadult hidrogén-halogenid elnyelésére vagy azzal való reakcióra képes, a fémvegyület fémkomponense réz, magnézium, kalcium, cink, kadmium, ón, ólom, titán, kobalt, vas, nikkel, valamint ezek elegye, és a fémvegyület az érintkeztetőzónában a termoplasztikus kompozíció vulkanizálásához szükségesnél kisebb mennyiségben van jelen.
A találmány tárgyát képezi a fenti eljárással előállított nem vulkanizált kompozíció is.
Egy termoplasztikus poliamidot és egy 4-7 szénatomos izomonoolefin és egy para-alkil-sztirol nem vulkanizált elasztomer halogéntartalmú kopolimerjét egy olyan fémvegyülettel hozzuk érintkezésbe, amely a hidrogén-halogenid elnyelésére vagy ezzel való reakcióra képes, e fémvegyület jelölése a továbbiakban „bázikus fémvegyület”, egy érintkeztetőzónában, ahol a komponenseket nem vulkanizáló körülmények mellett elegyítjük. Az érintkeztetőzóna lehet egy keverő, például egy hengersor, egy BanburyR-keverő, folyamatos keverők, dagasztok, keverőextruderek és hasonló berendezések. A megfelelő bázikus fémvegyületek körébe tartoznak azok a vegyületek, amelyek fémösszetevője réz, magnézium, kalcium, cink, kadmium, ón, ólom, titán, kobalt, vas, nikkel. A legelőnyösebb fémösszetevők a cink, magnézium, titán és ezek elegyei. Az előnyös vegyületek körébe tartoznak a fenti fémek oxidjai, foszfátjai, karbonátjai, alkoxidjai, karboxilátjai és ezen vegyületek elegyei. A legelőnyösebb vegyületek a cink-oxid, a magnézium-oxid és az (1) képletű neoalkoxi-tri(dioktil)-pirofoszfáto-titanát, például a Kenrich Petrochemical Inc. által a Ken-React Caps L38 márkanéven forgalomba hozott termékek, valamint ezen vegyületek elegyei.
A bázikus fémvegyületet a poliamidhoz és az elasztomer halogéntartalmú kopolimerhez adjuk olyan mennyiségben, amely a termoplasztikus kompozíció vulkanizálásának kiváltásához nem elegendő, de hatékony mennyiség. A „hatékony mennyiség” megjelölésen olyan mennyiséget értünk, amely kellően növeli a poliamidnak az elasztomer kopolimerrel való reakciójának sebességét ahhoz, hogy a kompozíció a bázikus vegyület alkalmazása nélkül az azonos elegyből kapott kompozíció ütésállóságához képest nagyobb ütésállóságot nyerjen. Bár nem kívánjuk a találmányt egy elmélethez kötni, feltételezzük, hogy a sajátos bázikus fémvegyület katalizátorként szolgál a poliamid és az elasztomer halogéntartalmú kopolimer közötti kapcsolási reakció elősegítésében. A bázikus fémvegyület megfelelő mennyisége az érintkeztetési lépés során a bázikus vegyületnek az elasztomer halogéntartalmú kopolimer halogéntartalmára vonatkoztatott 10:1 mólaránya alatti. A mólarány 0,1:1 és 10:1 közötti, előnyösen 0,5:1 és 2:1 közötti.
A találmány szerinti gyakorlathoz megfelelő termoplasztikus poliamidok alkalmazhatók önmagukban vagy kombinációkban.
A megfelelő termoplasztikus poliamidok (nejlonok) kristályosak vagy gyantaszerűek, nagy molekulatömegű szilárd polimerek, amelyek a polimerláncban ismétlődő amidegységeket tartalmazó kopolimereket és terpolimereket foglalnak magukban. A poliamidok előállíthatok egy vagy több ε-laktám, például kaprolaktám, pirrolidon, lauril-laktám és amino-undekánsav-laktám vagy aminosav polimerizálásával vagy dibázisos savak és diaminok kondenzálásával. Mind a szálképző, mind az öntési minőségű nejlonok alkalmasak. Az ilyen poliamidok példáiként említjük a polikaprolaktámot (nejlon-6), a poli(lauril-laktám)-ot (nejlon-12), a poli(hexametilénadipamid)-ot (nejlon-6,6), a poli(hexametilén-azelamid)-ot (nejlon-6,9), a poli(hexametilén-szebacamid)ot (nejlon-6,10), a poli(hexametilén-izoftálamid)-ot (nejlon-6,IP) és a 11-amino-undekánsav kondenzációs termékét (nejlon-11); valamint a meta-xilol-diamin és adipinsav polikondenzációs reakciójával létrehozott részlegesen aromás poliamidokat, például a (2) általános képletű vegyületet.
Továbbá, a részlegesen aromás poliamidok erősítettek lehetnek például üvegszálakkal. A megfelelő poliamidok további példáit a Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 10. kötet, 919. oldal és az Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 10.
HU 221 100 Β1 kötet, 392-414. oldal szakirodalmi helyeken ismertetik. A találmány gyakorlatában előnyösen alkalmazhatók a kereskedelmi forgalomban kapható termoplasztikus poliamidok, előnyösek azok a poliamidok, amelyek lágyulási vagy olvadáspontja 160 és 275 °C közötti. A legelőnyösebb poliamidok a nejlon 6; a nejlon 6,6 és a nejlon 11.
A következőkben az elasztomer halogéntartalmú kopolimerkomponenst ismertetjük.
A találmány szerinti kompozíció komponenseként való alkalmazásra megfelelőek a 4-7 szénatomos izomonoolefinek és a para-(l-ll szénatomos-alkil)-sztirolok halogéntartalmú kopolimeqei, amelyek legalább 0,5 tömeg% para-alkil-sztirol-egységet tartalmaznak. Az elasztomer kopolimerek esetén a para-alkil-sztirolegységek mennyisége 0,5 és 20 tömeg% közötti, előnyösen 1-20 tömeg%, még előnyösebben 2-20 tömeg% a kopolimerre vonatkoztatva. A kopolimerek halogéntartalma egy 0 fölötti hatékony mennyiség és 7,5 tömeg% közötti lehet, előnyösen 0,1 -7,5 tömeg%. A halogén lehet bróm vagy klór vagy ezek elegye. Előnyösen a halogén bróm. A halogén nagy része a para-alkil-csoporthoz kémiailag kötött, azaz a halogéntartalmú kopolimer para-(halogén-alkil)-csoportokat tartalmaz.
A találmány szerinti kompozíció komponenseként alkalmas halogéntartalmú kopolimerek előállítására hasznos izomonoolefin és para-alkil-sztirol kopolimerek 4-7 szénatomos izomonoolefínek és para(1-11 szénatomos alkil)-sztirol kopolimerjei, melyeket a 0 344 021 közzétételi számú (89305395.9 bejelentési számú) európai szabadalmi bejelentésben írnak le. Előnyös izomonoolefin az izobutilén. Az előnyös para-alkil-sztirol a para-metil-sztirol. Az izomonoolefin és a para-alkil-sztirol megfelelő kopolimerjei körébe tartoznak az olyan kopolimerek, amelyeknek szám szerinti átlagos molekulatömege (Mn) legalább 25 000, előnyösen legalább 30 000, még előnyösebben legalább 100 000. Továbbá, a kopolimerek tömeg szerinti átlagos molekulatömegének (Mw) szám szerinti átlagos molekulatömegéhez (Mn) való aránya, azaz a (Mw/Mn) értéke célszerűen 6 alatti, előnyösen 4 alatti, még előnyösebben 2,5 alatti, legelőnyösebben 2 alatti értékű. A brómozott kopolimer nem várt homogén egyenletes eloszlási összetételű formában állítható elő a sajátos izoolefin és a para-alkil-sztirol monomerek bizonyos sajátos polimerizációs körülmények között való polimerizálásával, amelyek közvetlenül adják a reakcióterméket (azaz ezek éppen polimerizált formájában). így az előzőekben leírt polimerizálási és brómozási eljárás alkalmazásával a találmány szerinti gyakorlat céljára alkalmas kopolimerek állíthatók elő. Ezek a kopolimerek gélpermeációs kromatográfiás (GPC) vizsgálat bizonysága szerint - szűk molekulatömeg-tartományon belül oszlanak meg, és lényegében homogén kompozíciós eloszlásúak, vagy kompozíciós szempontból egyenletesek a kompozíció teljes tartományán belül. A kopolimemek legalább 95 tömeg%-a készítmény egészének átlagos para-alkil-sztirol-tartalmához viszonyítva 10 tömeg%-on belüli, előnyösen 7 tömeg%-on belüli para-alkil-sztirol-tartalmú, előnyösen a kopolimer terméknek legalább 97 tömeg%-a a készítmény egészének átlagos para-alkil-sztirol-tartalmához viszonyítottan 10 tömeg%-on belüli, előnyösen 7 tömeg%-on belüli para-alkil-sztirol-tartalmú. Ez a lényegében homogén kompozíciós egyenletesség így különösen a kompozíción belüli megoszlásra vonatkozik. Azaz, a meghatározott kopolimerekre bármely megválasztott molekulatömegfrakción belül a para-alkil-sztirol százalékos mennyisége, vagy a para-alkil-sztirol izoolefmhez viszonyított aránya lényegében azonos, amint azt az előzőekben ismertettük.
Továbbá, mivel az izoolefinnek, például az izobutilénnek a para-alkil-sztirollal való relatív aktivitása 1hez közeli, ezen kopolimerek kompozíciós megoszlása ugyancsak lényegében homogén. Azaz, ezek a kopolimerek lényegében random kopolimerek, és bármely adott polimerláncban a para-alkil-sztirol- és izoolefinegységek lényegében random módon oszlanak meg a lánc mentén.
A találmány gyakorlatában hasznos halogéntartalmú kopolimerek lényegében homogén kompozíciós eloszlásúak, és a (3) általános képletű para-(l-ll szénatomos alkil)-sztirol-egységeket tartalmazzák - a képletben R és R1 jelentése egymástól függetlenül hidrogénatom, 15 szénatomos alkilcsoport, primer halogénezett alkilcsoport, szekunder halogénezett alkilcsoport, amelyek 1-5 szénatomosak, valamint ezek elegyei, és X jelentése bróm- vagy klóratom vagy ezek elegye, ilyen egységek leírása a 00 344 021 közzétételi számú (8930595.9 bejelentési számú) európai szabadalmi bejelentésben szerepel.
Az izomonoolefin és para-alkil-sztirol kopolimerek előállítására számos eljárás alkalmazható, amint az a fenti európai szabadalmi leírásban szerepel. Előnyösen a polimerizálást folyamatosan végezzük egy jellemző folyamatos polimerizációs eljárásban terelőlemezes tartály típusú reaktorban, amely hatékony keverőberendezéssel van felszerelve, például egy turbókeverőt vagy propellert tartalmaz, továbbá szívócsővel, külső hűtőköpennyel és belső hűtőkígyóval vagy más olyan eszközzel ellátott, amely a polimerizációs hő elvezetésére szolgál, a monomerek, katalizátorok és hígítóanyagok betáplálására szolgáló vezetékkel bír, továbbá hőmérséklet-érzékelővel és egy tárolóhordóhoz vagy -tartályhoz vezető túlfolyóval bír. A reaktort levegővel öblítjük át, nedvesítjük, és száraz tisztított oldószert vagy oldószereket töltünk bele a monomerek és a katalizátorok betáplálása előtt.
Azok a reaktorok, amelyeket jellemzően butilgyanta polimerizálásra használnak, általában alkalmasak a találmány szerinti eljárásban felhasználandó kívánt para-alkil-sztirol kopolimerek előállítására szolgáló polimerizációs reakció végrehajtására. A polimerizálás hőmérséklete -35 és -100 °C közötti, előnyösen -40 és -95 °C közötti.
A kopolimerek előállítására szolgáló eljárás végrehajtható a képződött polimernek az alkalmazott hígítószerben való szuszpenziója formájában vagy homogénoldat-eljárásban. A szuszpenziós eljárás alkalmazása azonban előnyös, mivel ebben az esetben alacsonyabb
HU 221 100 Β1 viszkozitású elegyek képződnek a reaktorban, és a szuszpenzió koncentrációja 40 tömeg% polimertartalomig is terjedhet.
Az izomonoolefinek para-alkil-sztirolokkal alkotott kopolimerjei előállíthatok az izomonoolefinnek és a para-alkil-sztirolnak a kopolimerizációs reaktorban a kopolimerizálás körülményei mellett, hígítószer és egy Lewis-sav-katalizátor jelenlétében való elegyítésével.
Azon oldószerek jellemző példái, amelyek önmagukban vagy elegyek formájában alkalmazhatók, a propán, a bután, a pentán, a ciklopentán, a hexán, a toluol, a heptán és az izooktán, továbbá különféle halogénezett szénhidrogén oldószerek, amelyek különösen előnyösek, ezek körébe tartozik például a metilén-klorid, a kloroform, a szén-tetraklorid, a metil-klorid, ezek köréből különösen előnyös a metil-klorid.
A kopolimerek gyártásának egy fontos tényezője a szennyeződések kizárása a polimerizációs reaktorból, nevezetesen az olyan szennyeződéseké, amelyek, ha jelen vannak, a katalizátor mérgeződését okozzák, vagy a katalizátorral való komplexképzés folytán túlságos molekulatömeg-csökkenést váltanak ki, vagy izomonoolefinekkel vagy para-alkil-sztirollal kopolimerizálnak, ami viszont megakadályozza a találmány szerinti gyakorlatban hasznos para-alkil-sztirol kopolimertermék hatékony termelését. Ezen szennyeződések körébe különösképpen a katalizátorok, mint mérgező anyagok tartoznak, például a nedvesség, kiindulási anyagul alkalmazottól eltérő más kopolimerizálható monomerek, például meta-alkil-sztirolok. Ezeket a szennyeződéseket távol kell tartani a rendszertől.
A megfelelő kopolimerek előállítására előnyös, ha a para-alkil-sztirol tisztasága legalább 95,0 tömeg%, előnyösen 97,5 tömeg%, még előnyösebben 99,5 tömeg%, és ha az izomonoolefin tisztasága legalább 99,5 tömeg%, előnyösen legalább 99,8 tömeg%, továbbá, ha az alkalmazott oldószerek tisztasága legalább 99 tömeg%, előnyösen 99,8 tömeg%.
A legelőnyösebb Lewis-sav-katalizátorok az etilalumínium-diklorid és előnyösen az etil-alumínium-dikloridnak dietil-alumínium-kloriddal alkotott elegyei. Az ilyen katalizátorok alkalmazott mennyisége az előállítandó kopolimer kívánt molekulatömegétől és kívánt molekulatömeg-eloszlásától függ, de általában a polimerizálandó összmonomer mennyiségére számított 20 ppm és 1 tömeg% közötti, előnyösen 0,01-0,2 tömeg%.
A polimer halogénezése végrehajtható ömledékfázisban (például olvadékfázisban) vagy oldatban vagy finoman diszpergált zagyban. Az ömledékhalogénezés végrehajtható extruderben, más bensőséges keverőben, amely megfelelően módosított ahhoz, hogy kielégítő keverést biztosítson, és hogy a halogént, valamint a reakció korrozív melléktermékeit kezelni lehessen benne. Az ilyen ömledékhalogénezési eljárások részleteit a 4 548 995 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetik, amely szakirodalmi helyet leírásunkba referenciaként építünk be.
Az oldatban végzett halogénezés műveletéhez alkalmas oldószerek körébe tartoznak az alacsony forráspontú (4-7 szénatomos) szénhidrogének és a halogénezett szénhidrogének. Mivel a para-metil-sztirol magas forráspontja célszerűtlenné teszi szokásos desztillálással való eltávolítását, és mivel az oldószer halogéneződését nehéz teljesen elkerülni, igen fontos, hogy ha oldatban vagy zagyban végezzük a halogénezést, az oldószer és a halogénezési körülmények megválasztása során elkerüljük az oldószer halogénezését, és hogy a maradék para-metil-sztirol mennyiségét elfogadható szintre csökkentsük.
Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti gyakorlatban alkalmas kopolimerek láncába beépült para-metilsztiril-egységek gyökös brómozása igen specifikus módon hajtható végre szinte kizárólag a para-metil-csoportokon történő helyettesítéssel, így a kívánt benzil-bromid funkciós csoportokat nyerjük. A brómozási reakció nagy fajlagossága így fenntartható a reakciókörülmények egy széles tartományában, feltéve, hogy azokat a tényezőket, amelyek az ionos reakcióutat elősegítenék, elkerüljük (ilyenek például a poláris hígítószerek, a Friedel-Crafts-katalizátorok stb.).
A megfelelő para-metil-sztirol/izobutilén kopolimerek szénhidrogén oldószerekben, például pentánban, hexánban, heptánban vagy ciklohexában készült oldatai szelektíven brómozhatók fény, hő vagy kiválasztott gyökös iniciátorok, mint a gyökös halogénezés elősegítői jelenlétében (a gyökös iniciátorok megválasztása a körülményektől függő, azaz egy olyan adott gyökös iniciátort kell választani, amelynek az alkalmazott hőmérsékleti viszonyok mellett megfelelő fél életideje van, általában a magasabb halogénezési hőmérsékletek esetén a hosszabb fél életidejű iniciátorok megfelelőek), így szinte kizárólag a kívánt benzil-bromid funkciós csoportokat nyerjük a para-metil-csoportok helyettesítése révén, anélkül, hogy jelentős láncszakadás és/vagy keresztkötés-képződés következne be.
Ezt a reakciót iniciálhatjuk brómatom képzésével, amelyet vagy fotokémiai úton, vagy hő hatásával (szenzitizáló alkalmazásával vagy anélkül) váltunk ki, vagy alkalmazhatunk olyan gyökös iniciátort, amely előnyben részesíti a brómmolekulával való reakciót, ahelyett, hogy olyan iniciátort választanánk, amely megkülönböztetés nélkül reagál brómatommal vagy oldószerrel, vagy polimerrel (azaz hidrogént von el). Az előzőekben hivatkozott érzékenyítő anyagok lehetnek fotokémiai érzékenyítők, amelyek önmaguk nyelnek el alacsony energiájú fotonokat és disszociálnak, így viszont a bróm disszociációját okozzák, ilyen anyag például a jód. Ennek megfelelően előnyös olyan iniciátorok alkalmazása, amelyek fél életideje 0,5 és 2500 perc közötti az adott reakciókörülmények mellett, még előnyösebben a fél életidő 10-300 perc. Az alkalmazott iniciátor mennyisége általában a kopolimer tömegére számított 0,02-1 tömeg%, előnyösen 0,02-0,3 tömeg%. Előnyös iniciátorok a biszazoszármazékok, például az azobisz(izobutironitril), (AIBN), az azobisz(2,4-dimetil-valeronitril) és az azo-bisz(2-metil-butironitril). Más gyökös iniciátorok is alkalmazhatók, de előnyös, ha olyan gyökös iniciátort alkalmazunk, amely viszonylag gyenge hidrogénelvonó képességgel bír, így előnyben részesíti
HU 221 100 Β1 a brómmolekulákkal brómatomok képződésével járó reakciót, ahelyett, hogy a kopolimerrel vagy az oldószerrel reagálva alkilcsoportokat hozna létre. Az utóbbi esetben a kapott kopolimer molekulatömegének csökkenése jelentkezne, és nem kívánt reakciók, például keresztkötések létrejöttére vezetne. A para-metil-sztirol és izobutilén kopolimerek gyökös brómozási reakciója igen szelektív lehet a megfelelő körülmények mellett, majdnem kizárólag a kívánt benzil-bromid funkciós csoportok hozhatók létre. Valójában, az egyetlen jelentkező nagyobb mellékreakciónak a para-metil-csoport diszubsztitúciója tűnik, melynek révén dibrómszármazék jön létre, de ez sem fordul elő addig, míg a láncban lévő para-metil-sztiril-egységeknek 60%-ánál több nem válik monoszubsztituálttá. Ennek folytán a benzil-bromid funkciós csoportok bármely kívánt mennyisége bevihető a fenti kopolimerekbe monobróm formában a parametil-sztirol-tartalom 60 mol% értékéig.
A brómozás során kívánatos a terminációs reakciók minimalizálása, hogy hosszú, gyors gyökös láncreakciók folyjanak le, és hogy sok benzil-bromid képződjön minden iniciálás révén, továbbá, hogy minimális legyen a terminációs reakcióból következő mellékreakció. Ezért a rendszer tisztasága fontos, és az állandó állapotú gyökkoncentrációt megfelelően alacsony értéken kell tartani ahhoz, hogy a felesleges rekombinációkat és a lehetséges keresztkötés-képződést elkerüljük. A reakciót le kell állítani, ha a bróm elfogyott, hogy ne következzen be a gyökös folyamat folytatása, amely másodlagos reakciókat eredményez (bróm hiányában). A reakció leállítását végrehajthatjuk hűtéssel, a fényforrás kikapcsolásával, híg lúg adagolásával, gyökfogó hozzáadásával vagy ezen eljárások kombinálásával.
Mivel minden mól brómból, amely a láncban lévő para-metil-sztiril-egységgel reagál, vagy azt helyettesíti, 1 mól HBr képződik, kívánatos ennek közömbösítése vagy más módon való eltávolítása a reakció során, vagy legalább a polimer kinyerése során annak érdekében, hogy megakadályozzuk nem kívánt mellékreakciókban való részvételét vagy azok katalizálását. A fenti semlegesítést és eltávolítást végrehajthatjuk a reakciót követő lúgos mosással, erre általában a hidrogénbromidra vonatkoztatott moláris feleslegben lévő lúgot alkalmazunk. Más megoldás szerint, a semlegesítést végrehajthatjuk szemcsés lúggal (amely viszonylag nem reaktív a brómmal), például a brómozási reakció folyamán diszpergált formában jelen lévő kalcium-karbonát-porral, amely képződése során abszorbeálja a hidrogén-bromidot. A hidrogén-bromid eltávolítása végrehajtható egy inért gázzal való kiűzéssel is (például nitrogéngázzal), amelyet előnyösen emelt hőmérsékleten végzünk.
A brómozott para-metil-sztirol/izobutilén kopolimerek a reakció leállítása és semlegesítés után kinyerhetők, és szokásos módon, megfelelő stabilizálószerek hozzáadásával feldolgozhatok, így igen kívánt, sokoldalú funkciós telített kopolimerek nyerhetők.
Összegezve, a találmány szerinti kompozíció komponenseként hasznos kopolimer előállítására szolgáló halogénezési eljárást végrehajthatjuk egy izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer brómmal normál alkán (például hexán vagy heptán) oldatban való brómozásával egy biszazo-iniciátor (például AIBN vagy VAZOR 52, 2,2’-azo-bisz(2,4-dimetil-pentánnitril) alkalmazásával 55 80 °C hőmérsékleten, 4,5-30 perc időtartamon át, majd a reagáltatást követően lúgos kezeléssel. A kinyert polimert bázisos mosóvízzel és víz és izopropanol elegyével mossuk, kinyerjük, stabilizáljuk, majd szárítjuk.
Mivel abban az esetben, ha halogénezőszerként brómozószert alkalmazunk, kevés - vagy semmi - tercier benzil-bromid nem képződik, az esetleges dehidrohalogénezési reakció szinte teljesen kiküszöbölődik. Ennek eredményeként olyan halogénezett polimert nyerünk, amelynek az olvadékkeverésnél és a műszaki gyantákkal való feldolgozásnál szükséges magasabb hőmérsékleten való feldolgozásához szükséges stabilitása javult.
A találmány szerinti kompozíciókban a termoplasztikus poliamid (egy vagy több) célszerűen polimerelegy tömegére számított 10-98 tömeg%, előnyösen 20-95 tömeg% mennyiségben, az izomonoolefin/paraalkil-sztirol elasztomer halogéntartalmú kopolimer 2-90 tömeg%, előnyösen 5-80 tömeg% mennyiségben van jelen.
A „polimerelegy” megjelölést olyan elegy jelölésére használjuk, amely egy vagy több termoplasztikus műszaki gyantát, az elasztomer halogéntartalmú kopolimert és bármely más polimert (elasztomert vagy nem elasztomert) tartalmaz, amely a kompozíció komponense lehet. Adott esetben további polimereket tartalmazhat a találmány szerinti kompozíció. Megfelelő további polimerek például a poliolefínek, például a polipropilén, a polietilén, például az alacsony sűrűségű polietilén (LDPE), a lineáris alacsony sűrűségű polietilén (LLDPE), előnyösen a nagy sűrűségű polietilén (HDPE), valamint etilénnek, többek között például vinil-acetáttal, akrilsavval, metilakriláttal, etil-akriláttal alkotott kopolimerjei; egy elasztomer kopolimer, amely 4-7 szénatomos izomonoolefinek és para-alkil-sztirol kopolimerje, valamint ezek elegyei.
Az adott esetben jelen lévő további elasztomer polimerek körén belül előnyös az olyan kopolimer, amelyet egy 4-7 szénatomos izomonoolefin és egy para-alkil-sztirol alkot, így a halogéntartalmú elasztomer kopolimer előállítására alkalmazott kopolimerek. A 4-7 szénatomos izomonoolefinek és para-alkil-sztirolok alkotta kopolimerek körén belül előnyös az izobutilénnek parametil-sztirollal alkotott kopolimerje.
A vulkanizálatlan termoplasztikus kompozíció metsző hajlítási modulusa 200 kg/cm2 és 100 000 kg/cm2 közötti, előnyösen 30 000 kg/cm2 és 100 000 kg/cm2 közötti, 1%-os feszítésnél ASTM D790 módszenei mérve.
A polimer elegy a teljes kompozíció 25-98 tömeg%-át teheti ki. A polimerkomponensen kívül a találmány szerinti kompozíció tartalmazhat töltőanyagokat és adalékokat, például antioxidánsokat, ózongátlókat, stabilizálószereket, gyantafeldolgozásnál használatos olajokat, csúsztatószereket (például oleamidot), blokko5
HU 221 100 Β1 lást gátló szereket, viaszokat, habosítóanyagokat, égésgátlókat, pigmenteket, kapcsolószereket a töltőanyagokhoz és más, a gumifeldolgozásnál szokásosan alkalmazott feldolgozási segédanyagokat. További vagy másik bázikus fémvegyület, például magnézium-oxid is vihető a készítménybe egy második adagolási lépésben, amely fémvegyület savakceptorként vagy hőstabilizátorként működhet. A pigmentek és töltőanyagok a teljes kompozícióra, a polimer és adalékok együttes összegére vonatkoztatva 30 tömeg%-ig terjedő mennyiségűek lehetnek. Előnyösen a pigmentek és a töltőanyagok a kompozíció össztömegére számított 1-30 tömeg%, előnyösen 2-20 tömeg% mennyiséget tesznek ki.
A „töltőanyag” megjelölésen olyan szilárd adalék anyagot értünk, amelyet a kompozícióba a fizikai jellemzők módosítására viszünk be.
A megfelelő töltőanyagok körébe tartoznak például a talkum, a kalcium-karbonát, az üvegszálak, agyagok, szilícium-dioxid, korom és a fentiek elegyei. A korom bármely fajtája használható, például olajkorom (csatornából), gázkorom (kemencéből), termális korom, acetilénkorom, lámpakorom. A titán-dioxidot ugyancsak pigmentnek tekintjük, ez használható arra a célra, hogy a végterméknek fehér színt adjon.
A gumifeldolgozásnál használatos olajok sajátos ASTM jelölésűek attól függően, hogy a paraffinos, nafténes vagy aromás feldolgozási olajok körébe tartoznak-e. Az alkalmazott feldolgozási olaj típusa a gyantakomponenssel kapcsolatosan szokásosan alkalmazottnak megfelelő. A gyantakémiában jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy egy adott gyantával milyen olajat használjon. Az alkalmazott gyantafeldolgozó olaj mennyisége az összgyantatartalomra vonatkoztatott, és a feldolgozóolajnak a kompozícióban a gyantához viszonyított tömegarányaként határozható meg. Ez az arány változhat 0,3/1 és 1,3/1 között, előnyösen 0,5/1 és 1,2/1 között, még előnyösebben 0,8/1 és 1,1/1 között. Használhatunk a petróleumalapútól eltérő olajokat is, például kőszénkátrányból és fenyőkátrányból származó olajokat. A petróleumeredetű gyantafeldolgozó olajokon kívül használhatók szerves észterek és más szintetikus lágyítók is. Az alkalmazott szóhasználat szerint a „feldolgozóolaj” mind szénhidrogén-alapú olajokat, mind szintetikus lágyítókat jelöl.
A feldolgozóolajat bevihetjük a kompozícióba annak biztosítására, hogy a kompozíció jó folyási tulajdonságokkal bírjon. Az alkalmazott olaj mennyisége az alkalmazott elegy és töltőanyag mennyiségétől függ. Általában, a feldolgozóolaj, ha jelen van, a kompozíciónak 30 tömeg%-nyi mennyiségét képezi. Nagyobb mennyiségű feldolgozóolaj is használható, ennek hátránya a fizikai szilárdság csökkenése.
A találmány szerinti kompozícióban alkalmazhatunk antioxidánsokat is a találmány szerinti elasztomer kopolimerkomponens javult öregedési jellemzőinek további javítására, és a műszaki gyanták védelmére. Az adott esetben alkalmazott antioxidánst az alkalmazott gyanta és műanyag befolyásolja, és szükséges lehet egynél több típus alkalmazása is. Megfelelő megválasztása a gyantakémiában jártas szakember ismereteinek körén belül esik. Az antioxidáns általában a fizikai vagy kémiai védőanyagok körébe tartozik. Fizikai védőanyagokat akkor alkalmazunk, ha a kompozícióból gyártandó rész kis mozgására (működésére) van szükség. Ezek a védőanyagok általában viaszos anyagok, amelyek a gyantarész felületének „hamvasságát” váltják ki, és egy védőbevonatot vagy -pajzsot képeznek a felületen oxigénnel, ózonnal és egyéb anyagokkal szemben.
A kémiai védőanyagok általában három kémiai csoportba tartoznak: szekunder aminok, fenolok és foszfitok. A találmány szerinti gyakorlat szempontjából hasznos antioxidánsok példáiként említjük - a korlátozás szándéka nélkül - a következőket: gátolt fenolok, amino-fenolok, hidrokinonok, alkil-diaminok és amin kondenzációs termékek. Ezek, és más típusú antioxidánsok példái a korlátozás szándéka nélkül, a következők: sztirollal kezelt fenol, 2,2’-metilén-bisz(4-metil-6-terc-butil-fenol)-, 2,6 ’-di-(terc-butil)-o-(dimetil-amino)-p-krezol, hidrokinon-monobenzil-éter, oktilált difenil-amin, fenil-béta-naftil-amin, Ν,Ν’-difenil-etilén-amin, aldolalfa-naftil-amin és N,N’-difenil-p-fenilén-diamin. A fizikai antioxidánsok körébe tartoznak a vegyes ásványolajviaszok és a mikrokristályos viaszok.
A találmány gyakorlatában a poliamidot, az elasztomer halogéntartalmú kopolimert, a bázikus fémvegyületet és az előzőekben ismertetett fémeket adott esetben más polimereket a poliamid lágyulásához elegendő hőmérsékleten elegyítünk, vagy szokásosabban, ha a poliamid szobahőmérsékleten kristályos, ennek olvadáspontja fölötti hőmérsékleten végezzük az elegyítést.
Az a hőmérséklet, amelyen a meghatározott bázikus fémvegyület nem vulkanizáló mennyiségének jelenlétében a keverést és elegyítést végezzük, az alkalmazott poliamid olvadáspontja és 300 °C közötti.
Egy előnyös termoplasztikus kompozíció összetevői a poliamidok, például nejlon 6; nejlon 6,6; nejlon 11 és ezek elegyei, egy brómozott izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer, mint elasztomer halogéntartalmú kopolimer, és olyan mennyiségű cink-oxid, amely nem elegendő a termoplasztikus kompozíció lebontásához vagy vulkanizálásához (azaz keresztkötések kialakításához).
Kívánt esetben ezt követően a találmány szerinti vulkanizálatlan kompozíciót a kívánt végső alkalmazástól függően kitehetjük vulkanizálásnak. Bármely olyan vulkanizálószer használható, amely a 4-7 szénatomos izomonoolefmek és para-alkil-sztirol telített halogénezett kopolimerjeinek vulkanizálására képes. Ha olyan vulkanizált kompozíciót kívánunk előállítani, amely továbbra is termoplasztikus, a peroxid-vulkanizálószerek alkalmazását kerülni kell akkor, ha a vulkanizálásnak kiteendő kompozíciókomponensként olyan műszaki gyantát tartalmaz, amely a peroxid-vulkanizálószer hatására maga is térhálósodna. A találmány szerinti vulkanizálatlan kompozíció esetén megfelelő vulkanizálószerek körébe tartozik a cink-oxid cink-sztearáttal vagy sztearinsavval kombinálva, és adott esetben az alábbi akcelerátorok vagy vulkanizálószerek közül eggyel vagy többel elegyítve: Permalux [R. T. Vanderbilt, Norwalk, CT (USA)] (dikatechol-borát di(orto-tolil)6 i
HU 221 100 B1 guanidinsója, HVA-2 [DuPont Dow, Wilmington, DE (USA)] (m-fenilén-biszmaleimid), Zisnet [Zeon Chemicals, Louisville, KY (USA)] (2,4,6-trimerkapto-5-triazin), ZDEDC [Sovereign Chemical Co., Akron, OH (USA)] (cink-dietil-ditiokarbamát) és más ditiokarbamátok, Tetrone A [DuPont Dow, Wilmington, DE (USA)] (dipentametilén-tiurám-hexaszulfid), Vultac-5 [Sovereign Chemical Co., Akron, OH (USA)] (alkilált fenol-diszulftd), SP 1045 [Schenectady International, Schenectady, NY (USA)] (fenol-formaldehid-gyanta), SP 1056 [Schenectady International, Schenectady, NY (USA)] (brómozott alkil-fenol-formaldehid-gyanta), DPPD (R.T. Vanderbilt, Norwalk, CT (USA)] (difenilfenilén-diamin), szalicilsav (o-hidroxi-benzoesav), fagyanta (abietinsav) és TMTDS [Sovereign Chemical Co., Akron, OH (USA)] (tetrametil-tiuram-diszulfid) kénnel alkotott kombinációban.
A vulkanizáló rendszert a találmány szerinti vulkanizálatlan kompozícióhoz a kompozícióban jelen lévő poliamid és bármely más műszaki gyanta olvadáspontja fölötti hőmérsékleten adjuk hozzá. A megfelelő vulkanizálási hőmérsékletek a gyanta olvadáspontja és 300 °C közötti, jellemzően 160 -275 °C értékek. A vulkanizálást végezhetjük statikusan vagy dinamikus körülmények mellett, azaz nagy nyíróerő alkalmazása mellett.
A vulkanizált kompozíció metsző hajlítási modulusa 100 kg/cm1 2 és 400 000 kg/cm2, előnyösen 200 kg/cm2 és 100 000 kg/cm2 érték között lehet, 1%os feszítésnél ASTM D790-módszerrel mérve.
A következő példákban a találmányt az előnyös megvalósítási módok bemutatásával világítjuk meg. Ha más megjelölés nem szerepel, minden rész és százalék megjelölésen tömegrészt, illetve tömeg%-ot értünk.
Minden találmány szerinti kompozíciót, illetve az összehasonlító kompozíciókat is 2,03 cm-es Welding Engineers ellenirányban forgó ikercsigás extruderben elegyítünk, amely extruder kimenetén egy szál formáló szerszámmal ellátott. Az extruderszálat vízfürdőben hűtjük, majd szemcsésítjük mintegy 0,33 χ 0,33 cm méretű szemcsékre. A poliamidgyantákat 65,56 °C hőmérsékleten vákuumban szárítjuk legalább 4 órán át a feldolgozás előtt. Minden kompozíciót ismételten szárítunk ugyanabban a szárítóban és ugyanolyan körülmények között legalább 4 órán át, hogy eltávolítsuk a felületi nedvességet, mielőtt különböző vizsgálati mintákká formálnánk egy 136,08 tonnás BoyR-típusú fröccsöntő gépen.
A IV. táblázatban a brómozott izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer jellemzőit mutatjuk be. A következő példákban alkalmazott rövidítések és/vagy márkanevek jelentését az V. táblázatban ismertetjük. A jellemzők mérésére szolgáló vizsgálati módszereket a VI. táblázatban közöljük.
1. példa
Az I. táblázatban különféle T kopolimerrel módosított PA-6 elegyeket mutatunk be. Az A összehasonlító kompozíció mutatja a PA-6 (Kapron 8209F) kontrolijellemzőit. A B összehasonlító kompozíció 80/20 tömegarányú PA-6/T kopolimerelegy. A B összehasonlító kompozícióban Y kopolimert alkalmaztunk. A nyúlási és a rovátkolt Izod ütő vizsgálati eredményekből látható, hogy az Y kopolimer nem hatékony ütésállóságmódosító. A T kopolimer izobutilén és para-metilsztirol brómozott kopolimerje. Az Y kopolimer egy izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer.
A második vizsgálatsorozatot az F és G kompozíciókon mutatjuk be, ahol a T kopolimer mennyiségét minden elegyben 30 tömeg%-ra emeltük. Jelentős ütésiszilárdság-javulás észlelhető a cink-oxiddal katalizált T-kopolimer-elegy (F kompozíció) esetén a katalizálatlan T-kopolimer-elegyhez (G kompozíció) viszonyítva. Például -30 °C hőmérsékleten a cink-oxiddal katalizált elegy rovátkolt Izod ütővizsgálati értéke 6,01, míg a katalizálatlan elegyé 1,40. Megjegyezzük, hogy ezen anyagok merevsége (hajlítási modulus) magas maradt, azaz az 1,379χ 106-1,724χ 106 kPa tartományon belüli.
2. példa
A II. táblázatban különböző, brómozott izobutilén/para-metil-sztirol kopolimerekkel módosított PA-6,6 elegyek vizsgálatának eredményei szerepelnek. A J és K összehasonlító kompozíciók PA-6,6 kontrollok, amelyek szobahőmérsékleten mért rovátkolt Izod ütővizsgálati eredménye csak 0,53 J/cm. Az L összehasonlító kompozíció PA-6,6 és egy izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer 80:20 tömegarányú elegye. Az L összehasonlító kompozícióban a PA-6,6 módosítására Y kopolimert alkalmaztunk, ami igen gyenge rovátkolt Izod ütővizsgálati értéket adott.
Ha a T kopolimer mennyiségét 30 tömeg%-ra növeljük, a katalizált elegy (P kompozíció) esetén a katalizálatlan elegyhez képest (O összehasonlító kompozíció) igen jelentős javulás következik be az Izod ütésvizsgálati eredményekben. Például, szobahőmérsékleten a rovátkolt Izod ütésvizsgálati eredmény 2,19-ről 8,76-ra javul. A Q kompozícióban a P kopolimert először 0,5 tömeg% magnézium-oxiddal porítjuk, majd olvadékban elegyítjük 70 tömeg% PA-6,6-tal. Javult rovátkolt Izod ütésvizsgálati eredményeket nyerünk szobahőmérséklet és -40 °C között. Az R kompozícióban neoalkoxi-titanát-katalizátort (Ken React Caps L38/E) alkalmazunk, és szobahőmérsékleten 7,58 J/cm értékű rovátkolt Izod ütésvizsgálati eredményt nyerünk.
A P, Q és R kompozíciók a találmány szerinti kompozíciók.
A szobahőmérsékleten mért 5,34-10,68 J/cm rovátkolt Izod ütésvizsgálati eredmények javult eredményeknek tekinthetők.
3. példa
A III. táblázatban négy kopolimertípust mutatunk be, amelyek poliolefinnel, nem reakcióképes és reakcióképes elasztomerekkel kiterjesztettek. Az S összehasonlító kompozíció egy olyan P kopolimer, amelyet Banbury-keverőben 30 tömeg% nagy sűrűségű polietilénnel terjesztettünk ki. A kiterjesztett elegyek már nem
HU 221 100 Β1 tapadósak, felhasználhatók szabadon folyó szemcsék előállítására. A P kopolimer részleges vulkanizálására kis mennyiségű vulkanizálószert adagoltunk, hogy ezzel elősegítsük a P kopolimemek a tapadósság csökkenését eredményező beburkolását a nagy sűrűségű polieti- 5 lénnel. A T összehasonlító kompozíció 20% nem reakcióképes Y kopolimert és 30% nagy sűrűségű polietilént tartalmaz a T kopolimer kiterjesztésére, így szabadon szemcsésíthető elasztomer állítható elő, ugyancsak a T kopolimeren enyhe keresztkötésképzést végeztünk, 10 hogy a T kopolimemek a nagy sűrűségű polietilénnel való beburkolását elősegítsük. Az U és V kompozíciókban extenderként 30 tömeg% nem reakcióképes Y kopolimert és 50 tömeg% maleinsavanhidriddel módosított etilén-propilén-gyantát alkalmaztunk a P, illetve a T ko- 15 polimer módosítására. Mindkét kompozíciót Banburykeverőben való elegyítéssel alakítottuk ki.
Az S, T és U összehasonlító kompozíciókat 30% mennyiségben olvadékban elegyítettük ΡΑ-6-tal cinkoxid-katalizátor alkalmazása mellett, így nyertük a W, X és Y kompozíciókat. Mindhárom kompozíció esetén hatalmas javulást észleltünk a PA-6-hoz képest a szobahőmérsékleten mért rovátkolt Izod ütésvizsgálati értékekben. Az Y kompozíciót 25 tömeg% mennyiségben olvadékban PA-6-val elegyítve, cink-oxid-katalizátor alkalmazása mellett, nyertük a Z kompozíciót, amely még -10 °C hőmérsékleten is 5,87 J/cm rovátkolt Izod ütésvizsgálati eredményt adott.
A W, X, Y és Z kompozíciók a találmány szerinti kompozíciók.
I. táblázat - T kopolimer/poliamid 6 elegy (Száraz formázott minta)
Kompozíció A B F G
T* kopolimer*** 30
T kopolimer*** 30
T** kopolimer***
Y kopolimer*** 20
Kapron 8209F*** 100 80 70 70
Irganox B-215**** 0,1 0,1 0,1
Megjegyzés * 0,5 tömeg% cink-oxiddal porítva (Protox 169) ** 0,5 tömeg% magnézium-oxiddal porítva (Maglite D) *** tömegrész/100 tömegrész (a gyantaösszetevők adalék nélküli összmennyisége 100 tömegrész) **** tömegrész adalék/100 tömegrész gyanta
I. táblázat (folytatás)
Kompozíció A B F G
Jellemzők
Rovátkolt Izod ütővizsgálat - 0,32 cm, J/cm
23 °C 0,59 1,01 12,20 11,66
o°c 0,23 0,85 13,00 10,92
-10 °c 0,28 11,21 10,67
-20 °C 0,29 0,69 9,17 2,56
-30 °C 0,39 6,01 1,43
40 °C 0,57 1,18 0,83
Szakadás és nyúlás
Húzófolyáshatár, kPa 73,09 52,40 39,30 57,91
Nyúlás húzófolyáshatámál, % 8,5 7,3 7,27 7,3
Szakítószilárdság, kPa 51,02 47,58 43,44 44,12
Szakadási nyúlás, % 64 16 200,3 224
Hajlítási jellemzők
Modulus, kPa 2620,1 1896,1 1757,5 1430,7 1
HU 221 100 Β1
II. táblázat - T kopolimer/poliamid 6,6 elegy (Száraz, formázott minta)
Kompozíció J K L O P Q R
T* kopolimer+ 30
T kopolimer+ 30
P** kopolimer+ 30
C kopolimer+ 25
Y kopolimer+ 20 ·
Celanese Nylon 1001+ 100 80 80 70 70 75
Zytel 101+ 100 70
Neoalkoxi-titanát*** 2
Irganox B-215**** 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Megjegyzés:
+ tömegrész/100 tömegrész (a gyantaösszetevők adalék nélküli összmennyisége 100 tömegrész) * 0,5 tömeg% cink-oxiddal poritva (Protox 169) ** 0,5 tömeg% magnézium-oxiddal poritva (Maglite D) ’** Kcn-React Cape L38/B (Kenrich Pctrochemicals, Inc, Bayonnc, NJ 07002), tömegrész/100 tömegrész gyanta **** tömegrész adalék/100 tömegrész gyanta
II. táblázat (folytatás)
Kompozíció J K L O P Q R
Jellemzők
Rovátkolt Izod ütővizsgálat - 0,32 cm, J/cm
23 °C 0,53 0,53 0,48 2,19 8,76 10,73 7,58
o°c 1,44 2,46 4,22 1,71
-10°C 1,34 3,10 1,66
-20 °C 0,27 1,01 1,17 2,19
-30 °C 0,69 1,50 0,69
-40 °C 0,37 0,59 0,96
Szakadás és nyúlás
Húzófolyáshatár, kPa 82,74 82,74 8,51 35,16 72,40 43,44
Nyúlás húzófolyáshatámál, kPa 12 12 8,4 5,5 8,4 43,44
Szakítószilárdság, kPa 34,48 34,48 48,95 47,58 72,40 43,44
Szakadási nyúlás, kPa 60 50 34,4 26 37,8 45,4
Hajlítási jellemzők
Modulus, kPa 2,90 xlO3 2,83 xlO3 2,08 xlO3 l,56xl03 1,57χ103
III. táblázat - Kiterjesztett kopolimer/poliamid-6 elegy
Kompozíció S T U V W X Y z
T kopolimer+ 50 50
P kopolimer+ 70 70
Y kopolimer+ 20 30
Exxclor VA 1803 + 50
HU 221 100 Β1
III. táblázat (folytatás)
Kompozíció S T u V w X Y Z
Escorene HD 6705,39+ 30 30
Diák #1++ 0,14 0,1 0,1
Protox 169+ + 0,14 0,1
Irganox B-215+ + 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
S*'+ 30
J**’+ 30
U*’+ 30
γ***’+ 25
Kapron 8209F+ 70 70 70 75
Megjegyzés +tömegrész/100 tömegrész (a gyantaösszetevők adalék nélküli összemennyiségc 100 tömegrész) ++tömcgrész adalck/100 tömegrész gyanta * 0,35 tömeg% cink-oxiddal porítva (Protox 169) ** 0,25 tömcg% cink-oxiddal porítva (Protox 169) *** cink-oxiddal porítva (Protox 169)
III. táblázat (folytatás)
Kompozíció S T υ V w X Y Z
Jellemzők
Rovátkolt Izod ütővizsgálat - 0,32 cm, J/cm
23 °C 10,68 10,68 4,97 10,15
o°c 1,28 1,34 1,34 8,01
-10 °c 1,12 1,07 5,87
-20 °C 1,98
-30 °C 0,85 0,91 0,75 1,34
-40 °C 0,96
Hajlítási jellemzők
Modulus, kPa 1,64 x 103 1,61x103
IV. táblázat
Brómozott izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer és izobutilén/para-metil-sztirol kopolimer
Polimer Tömcg% brómO) Mol% PMS<2) Mol% brómozott PMS,3) Molekulatömeg!4'
T kopolimer 0,7 1,9 0,4 460 000
P kopolimer 0,5 2,0 0,3 460 000
C kopolimer 1,65 2,2 1,0 400 000
Y kopolimer nincs 2,3 nincs 300 000
Megjegyzések:
(1) A polimerre számított összbrómtartalom röntgensugár fluoreszcenciás mérés alapján.
(2) Para-metil-sztirol (PMS)-egységek mol%-ban megadott mennyisége.
(3) Brómozott para-metil-sztirol (PMS)-egységek mol%-ban megadott mennyisége magmágneses rezonancia (NMR) alapján.
(4) Viszkozitás alapján megállapított átlagos molekulatömeg híg oldatban diizobutilénben 20 °C hőmérsékleten.
HU 221 100 Β1
V. táblázat
Rövidítések és védjegyek
Összetevők Leírásuk
Celanese Nylon 1001 Hoechst-Celanese Poliamid 6,6 (PA-6,6)
Zytel 101 E. I. DuPont Poliamid 6,6 (PA-6,6)
Kapron 8209F Allied Signal Poliamid 6 (PA-6)
Irganox B-215 Ciba Geigy 33/67 Irganox 1010 és Irgafos 168 elegy
Irganox 1010 Ciba Geigy Tetrakisz(metilén-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxi-hid- rocinnamát)-metán
Irgafos 168 Ciba Geigy Trisz[2,4-di(terc-butil)-fenil]-foszfát
Protox 169 New Jersey Zinc Co. Cink-oxid
Maglite D C.P. Hall Magnézium-oxid
Ken-React Caps L38/E Kenrich Petrochemical, Inc. Etilén/vinil-acetát kopolimer/szilícium-dioxid kötőanyag hordozós neoalkoxi-tri(dioktil)-pirofoszfátotitanát(IV)
Escorene HD 6705.39 Exxon Chemical Company Nagy sűrűségű polietilén
EXXELOR VA 1803 Exxon Chemical Company Maleáttal kezelt etilén-propilén-gyanta
DIÁK #1 E.I. DuPont Hexametilén-diamin-karbamát
VI. táblázat Vizsgálati módszerek
Vizsgálat Vizsgálati módszer
Szakítószilárdság, kPa ASTM D-638
Nyúlás, % ASTMD-638
Hajlítási modulus, kPa ASTMD-790
Rovátkolt Izod ütővizsgálat, J/cm ASTMD-256
SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (22)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás nem vulkanizált termoplasztikus kompozíció előállítására egy termoplasztikus poliamidot és egy nem vulkanizált elasztomer, halogéntartalmú 4-7 szén- 50 atomos izomonoolefm/para-(l-ll szénatomos alkil)sztirol kopolimert tartalmazó polimerelegynek egy érintkeztetőzónában való érintkezésbe hozásával, azzal jellemezve, hogy az érintkeztetést egy olyan, a hidrogén-halogenid elnyelésére vagy azzal való reakcióra ké- 55 pes szervetlen vagy szerves fémvegyület jelenlétében végezzük, amely fémvegyület fémösszetevője réz, magnézium, kalcium, cink, kadmium, ón, ólom, titán, kobalt, vas, nikkel vagy ezek elegye; az alkalmazott halogéntartalmú kopolimer halogénje a para-alkil-cso- 60 porthoz kötött; és a fémvegyület az érintkeztetőzónában olyan mennyiségben van jelen, amely mellett a fémvegyületnek az elasztomer halogéntartalmú kopolimer halogéntartalmára vonatkoztatott mólaránya legfeljebb 10:1.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan fémvegyületet alkalmazunk, amelynek fémösszetevője cink, magnézium, titán vagy ezek elegye.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémvegyületként szerves fémvegyületet alkalmazunk.
  4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémvegyületként fém-oxidokat, -foszfátokat, -karbonátokat, -alkoxidokat, -karboxilátokat vagy ezek elegyek alkalmazzuk.
    HU 221 100 Β1
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fémvegyületként cink-oxidot, magnézium-oxidot, neoalkoxi-tri(dioktil)-pirofoszfáto-titanátot vagy ezek elegyeit alkalmazzuk.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémvegyületet a halogéntartalmú kopolimer halogéntartalmára vonatkoztatva 0,1:1 és 10:1 közötti mólarányban alkalmazzuk.
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érintkeztetési lépést a poliamid olvadáspontja és 300 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a poliamidot és a halogéntartalmú kopolimert olvadékfázisban hozzuk érintkezésbe.
  9. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy érintkeztetési zónaként extrudert alkalmazunk.
  10. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan elasztomer halogéntartalmú kopolimert alkalmazunk, amely 0,5-20 tömeg% para-alkil-sztirolt tartalmaz.
  11. 11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan halogéntartalmú kopolimert alkalmazunk, amelyben a halogénatom klór- vagy brómatom vagy ezek elegye.
  12. 12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érintkeztetési zónában egy további polimert alkalmazunk, amely egy polietilén vagy polipropilén; etilénnek egy monomerrel alkotott kopolimerje, ahol a monomer vinil-acetát, akrilsav, metil-akrilát vagy etil-akrilát; egy 4-7 szénatomos izomonoolefin és egy para-alkil-sztirol kopolimerje, továbbá a fenti polimerek elegye, és a kapott kompozíció ezt a további polimert tartalmazza.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kopolimerként 4-7 szénatomos izomonoolefin és egy para-alkil-sztirol kopolimerjét alkalmazzuk.
  14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy izomonoolefinként izobutilént és para-alkilsztirolként para-metil-sztirolt alkalmazunk.
  15. 15. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy polimerként polietilént alkalmazunk.
  16. 16. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a poliamidot 10-98 tömeg% mennyiségben, és az elasztomer halogéntartalmú kopolimert 2-90 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk a polimer elegyre vonatkoztatva.
  17. 17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érintkeztetési lépés előtt, alatt vagy után egy további komponenst is adagolunk, amely lehet töltőanyag, egy gyantafeldolgozási adalék vagy ezek elegye.
  18. 18. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy további komponensként gyantafeldolgozó olajokat, lágyítókat vagy ezek elegyeit adagoljuk az érintkeztetési lépést megelőzően, alatta vagy utána.
  19. 19. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy további lépést alkalmazunk, amelyben az érintkeztetési lépésből származó nem vulkanizált kompozíciót egy vulkanizálási lépésnek tesszük ki, amellyel vulkanizált kompozíciót hozunk létre.
  20. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vulkanizálási lépést egy vulkanizálórendszer jelenlétében végezzük.
  21. 21. Egy nem vulkanizált termoplasztikus kompozíció, amelyet az 1-18. igénypontok bármelyike szerint állítunk elő.
  22. 22. Egy vulkanizált kompozíció, amelyet a 19. vagy 20. igénypont szerint állítunk elő.
HU9400682A 1991-09-19 1992-09-17 Thermoplastic compositions and improved process for preparing the same HU221100B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/762,284 US5244961A (en) 1991-09-19 1991-09-19 Thermoplastic compositions and process for preparing the same
PCT/US1992/007874 WO1993006174A1 (en) 1991-09-19 1992-09-17 Thermoplastic compositions and process for preparing the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9400682D0 HU9400682D0 (en) 1994-06-28
HUT68416A HUT68416A (en) 1995-06-28
HU221100B1 true HU221100B1 (en) 2002-08-28

Family

ID=25064613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9400682A HU221100B1 (en) 1991-09-19 1992-09-17 Thermoplastic compositions and improved process for preparing the same

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5244961A (hu)
EP (1) EP0604579B1 (hu)
JP (1) JP2646295B2 (hu)
KR (1) KR100252429B1 (hu)
BR (1) BR9206523A (hu)
CA (1) CA2118576C (hu)
CZ (1) CZ284060B6 (hu)
DE (1) DE69215102T2 (hu)
ES (1) ES2093850T3 (hu)
HU (1) HU221100B1 (hu)
MX (1) MX9205173A (hu)
PL (2) PL171764B1 (hu)
RU (1) RU2107702C1 (hu)
WO (1) WO1993006174A1 (hu)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548023A (en) * 1987-11-12 1996-08-20 Exxon Chemical Patents, Inc. Graft copolymers of para-alkylstyrene/isoolefin copolymers as blend compatibilizers
US5654379A (en) * 1987-11-27 1997-08-05 Exxon Chemicals Patent, Inc. Process for selective bromination of para-alkylstyrene/isoolefin copolymers
US6303691B1 (en) 1992-07-31 2001-10-16 Exxon Mobil Chemical Patents Inc. Impact modification of polyamides
CN1134164A (zh) * 1993-10-29 1996-10-23 大金工业株式会社 热塑性树脂组合物及其层压体
US5574105A (en) * 1995-05-12 1996-11-12 Advanced Elastomer Systems, L.P. Thermoplastic elastomers having improved high temperature performance
US6020431A (en) * 1996-07-26 2000-02-01 Advanced Elastomer Systems, L.P. Dynamic vulcanizates of engineering thermoplastic and acrylate rubber blends with dissimilar cure sites using a common curative
US5936039A (en) * 1997-11-10 1999-08-10 Wang; Kang-Bo Processes for producing thermoplastic elastomers having improved engineering performance
US6069202A (en) * 1997-12-10 2000-05-30 Advanced Elastomer Systems, L.P. Thermoplastic elastomer triblend from an engineering thermoplastic, functionalized ethylene and or diene polymer, and brominated isobutylene p-methylstyrene copolymer
US6620476B2 (en) 1999-08-13 2003-09-16 Xerox Corporation Nonbleeding fluorinated carbon and zinc oxide filled layer for bias charging member
US6203855B1 (en) 1999-08-13 2001-03-20 Xerox Corporation Process for preparing nonbleeding fluorinated carbon and zinc oxide filler layer for bias charging member
KR20030022895A (ko) 2000-08-15 2003-03-17 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 배향된 열가소성 가황물
US7226962B2 (en) * 2001-06-07 2007-06-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Halogenated isobutylene-based copolymers having enhanced viscosity and thermoplastic compositions thereof
US6838500B2 (en) * 2002-02-07 2005-01-04 Carlisle Stuart D Adhesive compositions and tapes comprising same
WO2004081106A1 (en) * 2003-03-06 2004-09-23 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition having moderate cure state
CA2518090C (en) * 2003-03-06 2008-12-16 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. A method for controlling dispersion size of elastomer in thermoplastic elastomer composition
CA2518087C (en) * 2003-03-06 2010-05-25 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition with an improved rubber pelletization process
EP1881037A4 (en) * 2005-05-10 2011-11-30 Yokohama Rubber Co Ltd THEMOPLASTIC ELASTOMER COMPOSITION
US7954528B2 (en) * 2005-10-27 2011-06-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Thermoplastic elastomer composition and process for producing same
WO2007111584A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-04 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Thermoplastic elastomer composition having excellent low temperature property
KR101074140B1 (ko) * 2008-02-22 2011-10-17 구라레 리빙 가부시키가이샤 중합체 조성물 및 그것으로 이루어진 성형품
US9079990B2 (en) 2010-06-01 2015-07-14 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods of production of alkylstyrene/isoolefin polymers
US10023783B2 (en) 2012-06-23 2018-07-17 Pumprock, Llc Compositions and processes for downhole cementing operations
US10011718B2 (en) 2013-03-15 2018-07-03 Vertellus Holdings Llc Impact-modified polyamide compositions

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2516741A (en) * 1944-10-12 1950-07-25 Standard Oil Dev Co Composition of brittle resin and styrene-isobutylene copolymer
US2446536A (en) * 1945-05-12 1948-08-10 Standard Oil Dev Co Treatment of styrene-isobutylene polymer films and resultant product
US4172859A (en) * 1975-05-23 1979-10-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Tough thermoplastic polyester compositions
DE2708447A1 (de) * 1976-03-06 1977-09-08 Ciba Geigy Ag Flammhemmende polymerzusammensetzungen
DE2651435C3 (de) * 1976-11-11 1980-11-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von bromierten Polymerisationsprodukten des Styrols
US4335223A (en) * 1978-06-12 1982-06-15 Allied Corporation High impact molding compositions
US4350794A (en) * 1979-07-23 1982-09-21 Monsanto Company High-impact polyamide molding and extrusion resin compositions
US4404325A (en) * 1981-05-11 1983-09-13 Allied Corporation High impact nylon composition containing copolymer esters and ionic copolymers
JPS62241938A (ja) * 1986-04-14 1987-10-22 Tonen Sekiyukagaku Kk 熱可塑性樹脂組成物の製造方法
DE3700330A1 (de) * 1987-01-08 1988-07-21 Basf Ag Schlagzaehe polyamid-formmassen
US5013793A (en) * 1990-07-26 1991-05-07 Exxon Chemical Patents Inc. Dynamically cured thermoplastic olefin polymers and process for producing the same
CA1338546C (en) * 1988-05-27 1996-08-20 Kenneth William Powers Para-alkylstyrene/isoolefin copolymers
US5063268A (en) * 1990-06-08 1991-11-05 Exxon Chemical Patents Inc. Composition for tire treads (E-235)
US5103793A (en) * 1991-01-15 1992-04-14 Brunswick Corporation Vapor separator for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
US5453465A (en) 1995-09-26
JP2646295B2 (ja) 1997-08-27
HUT68416A (en) 1995-06-28
BR9206523A (pt) 1995-05-30
EP0604579A1 (en) 1994-07-06
ES2093850T3 (es) 1997-01-01
RU2107702C1 (ru) 1998-03-27
US5244961A (en) 1993-09-14
CZ59294A3 (en) 1994-07-13
EP0604579B1 (en) 1996-11-06
PL171764B1 (pl) 1997-06-30
CZ284060B6 (cs) 1998-08-12
HU9400682D0 (en) 1994-06-28
JPH07500619A (ja) 1995-01-19
MX9205173A (es) 1993-03-01
WO1993006174A1 (en) 1993-04-01
CA2118576C (en) 2003-06-17
DE69215102T2 (de) 1997-03-20
PL171354B1 (en) 1997-04-30
KR100252429B1 (ko) 2000-04-15
DE69215102D1 (de) 1996-12-12
CA2118576A1 (en) 1993-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5013793A (en) Dynamically cured thermoplastic olefin polymers and process for producing the same
HU221100B1 (en) Thermoplastic compositions and improved process for preparing the same
US6013727A (en) Thermoplastic blend containing engineering resin
US5621045A (en) Thermoplastic vulcanizates from isobutylene rubber and either EPDM or a conjugated diene rubber
CA2627970C (en) Thermoplastic elastomer compositions and methods for making the same
CA2353614A1 (en) Thermoplastic rubber composition
US6028144A (en) Composition for the carcass
WO1992001575A1 (en) Tire innerliner composition
US20050032981A1 (en) Thermoplastic vulcaninates for run-flat tires
US5684077A (en) Composition for mold curing elements
CA2048462C (en) Thermoplastic compositions
USH1922H (en) Coating composition
CZ13993A3 (cs) Termoplastické umělé hmoty

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees