HU223658B1 - Rézkomplexekkel és szerves halogénvegyületekkel stabilizált poliamid készítmény és eljárás előállítására - Google Patents

Rézkomplexekkel és szerves halogénvegyületekkel stabilizált poliamid készítmény és eljárás előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU223658B1
HU223658B1 HU0103998A HUP0103998A HU223658B1 HU 223658 B1 HU223658 B1 HU 223658B1 HU 0103998 A HU0103998 A HU 0103998A HU P0103998 A HUP0103998 A HU P0103998A HU 223658 B1 HU223658 B1 HU 223658B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
copper
polyamide
colorless
cul
halogen
Prior art date
Application number
HU0103998A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Titzschkau
Original Assignee
L. Brüggemann KG
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 L. Brüggemann KG filed Critical L. Brüggemann KG
Publication of HUP0103998A2 publication Critical patent/HUP0103998A2/hu
Publication of HUP0103998A3 publication Critical patent/HUP0103998A3/hu
Publication of HU223658B1 publication Critical patent/HU223658B1/hu

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0091Complexes with metal-heteroatom-bonds
    • 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
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

A találmány tárgya stabilizált poliamidkészítmény, amelystabilizátorként legalább egy, egy foszfinvegyülettel és/vagy egymerkapto-benzimidazol-vegyülettel alkotott rézkomplexet, valamintlegalább egy szerves halo- génvegyületet tartalmaz, és különösenalkalmas abroncskordok előállítására. A találmány további tárgya fentirézkomplex felhasználása egy szerves halogénvegyülettel együttpoliamidok stabilizálására; valamint eljárás stabilizáltpoliamidkészítmények előállítására, amely szerint a legalább egy réz-komplexet, és a legalább egy szerves halogénvegyületet legalább egypoliamiddal összekeverik. ŕ

Description

A találmány tárgyát stabilizált poliamidkészítmények, eljárás ezek előállítására, és a stabilizátorkészítmény alkalmazása képezik.
A polimerek hő hatására oxidációval könnyen lebomlanak, ami az anyag rideggé válásához, és ezáltal az ebből előállított termék mechanikai tönkremeneteléhez vezet. Ezért bizonyos kémiai vegyületeket adnak az anyaghoz, melyek a ridegedés időpontját különböző hatékonysággal képesek kitolni. Ezek az úgynevezett antioxidánsok legtöbbször fenol-, amin- vagy foszforszármazékokból épülnek fel. Speciális típusokat alkalmazunk a poliamidoknál is. Ezeknél azonban van egy különösen hatásos anyagcsoport, amely más polimereknél hatástalan. Ezek az úgynevezett rézstabilizátorok.
Ilyen stabilizátor-rendszerek régóta ismertek, és poliamidok előállításában nagy mennyiségben alkalmazottak, például poliamidszálakban, melyekből az abroncsokat készítik, valamint műszaki területeken különösen a gépgyártásban (személygépkocsi), és az elektronikai iparban (kapcsolók, nyomtatott áramköri lapok) - felhasznált fröccsöntött poliamiddarabokban.
Ezek a rézstabilizátorok általában két komponensből állnak, nevezetesen ezek rézvegyületek és speciális halogénsók keverékei. Szokásos rézvegyületek a réz(I)halogenidek, valamint a rézsók, például réz-acetát, rézszulfát vagy réz-sztearát, és a rézkomplexek, például a rézacetil-acetonát. Mivel ezek a vegyületek antioxidánsként hatásosak, nagy feleslegben halogénvegyületeket kell hozzáadni. Különösen kálium-jodidot, vagy kálium-bromidot alkalmaznak. Az alkalmazott mennyiséget úgy választják meg, hogy a réz/halogén mólaránya szokásosan 1:5-15 legyen. Az ajánlatos hozzáadott mennyiség általában 30-200 ppm réz, azaz ezzel együtt 150-3000 ppm halogént alkalmaznak.
Ezek a rézstabilizátorok olyan poliamidtermékeket adnak, amelyek rövid idejű 150-180 °C-os hőhatásnak tehetők ki anélkül, hogy a levegő oxigénjének hatására ridegedés közben bomlanának. A mechanikai tulajdonságok kiindulási értékhez képest vett 50%-os romlásáig 150 °C-on 1000-2000 órán át tarthatók.
Azonban a hagyományos rézstabilizátor-rendszerek súlyos hátrányokat is mutatnak.
A poliamidok a felhasználás során (kondicionálva) körülbelül 3% vizet vesznek fel. így hőmérsékletváltozás során a poliamidból vízoldható részek extrahálódnak a felületre, ami lerakódás képződéséhez vezet. Amennyiben réz-, kálium- vagy más oldható halogenideket alkalmazunk, ezek a felületre jumak, és egy higroszkópos, legtöbbször savasan reagáló lerakódást képeznek. Ez a kúszóáram-szilárdságot rontja, ezért elektromos alkatrészeknél ez a jelenség tönkremenetelhez vezethet. Fémekkel érintkezve ezeken a helyeken erős korrózió lép fel. Az autó- és elektronikai ipar követelményeit a kúszóáram-szilárdság tekintetében így nehéz teljesíteni.
Stabilizált poliamidok előállításánál figyelni kell arra, hogy az alkalmazásra kerülő sók rendkívül finom eloszlásúak legyenek, és nagyon egyenletesen legyenek a poliamidolvadékba bedolgozva. Itt problémát jelent a hagyományos anyagok agglomerációra való hajlama. A kiindulási nyersanyagokat ezért finommá kell őrölni, és reagglomeráció ellen védeni kell. Magát a beadagolást is csak nehezen lehet szabályozni a hagyományosan alkalmazott csekély mennyiségeknél, ezért legtöbbször egy mesterkeveréket (Masterbatch) állítanak elő, amelyet aztán beadagolnak. Azonban a szilárd anyagoknak olvadékba történő ilyen heterogén bekeverése még mindig van annyira optimális, mintha a stabilizátor a feldolgozási körülmények között megolvadna és homogénen eloszlana.
A stabilizátor sók kristályos részecskéi a poliamidok fizikai tulajdonságait akkor is negatívan befolyásolják, ha ezek nagyon finoman oszlanak el. Ennek nemcsak az esetlegesen fennálló eloszlási inhomogenitások létrejötte az oka, hanem az is, hogy a finom részecskék poliamidokban kristályosodási gócként működnek, és így jelenlétük a polimerek nagyobb mértékű kristályosodásához vezetnek, ami részben nemkívánatos mellékhatásokat is okozhat. így az ütő-hajlító szilárdság a nem stabilizált poliamidkészítmények kiindulási értékének 20-30%-ára is csökkenhet.
A rézvegyületek poliamidokban kondicionálás után legtöbbször kék vagy zöldes elszíneződést okoznak. Üvegszál-erősítésű típusoknál a feldolgozás során fellépő erős nyírás következtében ezenkívül barnás elszíneződés is felléphet réz-oxid képződése miatt. Különösen zavaróak a gyártási ciklus során fellépő színingadozások, amelyek az így előállított kompaundok színsemleges vagy tarka termékek előállítására történő alkalmazását csak behatároltan vagy egyáltalán nem teszik lehetővé. Ezért az ilyen poliamidtípusokat túlnyomórészt feketére színezve alkalmazzák.
A rézsó/halogénsó stabilizátorokat gyakran már a polimerizáció során vizes oldatként beadják, hogy így optimalizálják a diszpergálódást. Ebben az esetben azonban az a hátrány, hogy a reakcióedény és az ömledékszállító extruder fémfelületein fém-, réz- vagy réz-oxid-lerakódások képződnek, ami színingadozásokat, és ezáltal termelési leállásokat okoz. A szálképzésnél ezenkívül gyakran lerakódások képződnek a furatokon, ami szakadásokhoz, és így további leállásokhoz vezet.
A hagyományos stabilizátorokkal stabilizált poliamidok tartóssága 150 °C fölött azonban továbbra sem kielégítő.
Ezen hátrányok kiküszöbölésére különböző módosításokat javasoltak. A GB-A-1 147 216 számú szabadalmi bejelentésben réz-laktám komplexszel és szerves halogenidekkel stabilizált poliamidokat ismertetnek.
Továbbá a DE-A 1237309, DE-A-1245591, DE-A-1259094 és az NL-A-6501290 rézfoszfinkomplexek alkalmazását javasolja poliamidok stabilizálására. Ezek a stabilizátorok a hőstabilitás javítását szolgálják. A DE-A-1245591 és a DE-A-1259094 ezenkívül azt ismerteti, hogy a réz-foszfin komplexek stabilizátorhatása jódsók hozzáadásával tovább növelhető. A DE-A- 19615484 számú iratban réz(I)sók és foszfinligandumok reagáltatásával kapott rézvegyületekkel oxidáció ellen stabilizált poliamidokat ismertetnek.
HU 223 658 Bl
Ezek a stabilizátor-rendszerek azonban még mindig hátrányosak, a kúszóáram-szilárdság, 150 °C fölötti hőstabilitás, valamint az extrakciós stabilitás szempontjából.
A találmány feladata ezért olyan stabilizált poliamidkészítmény előállítása, amely a fent említett hátrányokat kiküszöböli.
A feladatot a találmány szerinti stabilizált poliamidkészítmények valósítják meg, melyek stabilizátorként legalább egy rézkomplexet és legalább egy halogéntartalmú szerves vegyületet tartalmaznak. Az előnyös kiviteli formákat az aligénypontok adják meg.
A találmány tárgya továbbá eljárás stabilizált poliamidkészítmény előállítására, ami szerint legalább egy rézkomplexet, valamint legalább egy szerves halogénvegyületet legalább egy poliamiddal összekeverünk.
A találmány tárgya részletesebben olyan stabilizált poliamidkészítmény, amely stabilizátorként legalább egy, egy foszfinvegyülettel és/vagy merkapto-benzimidazollal képzett rézkomplexet tartalmaz stabilizátorként, melyben szén-halogén kötések vannak.
Meglepetéssel tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti stabilizált poliamidkészítmények képesek a technika állásából ismert hátrányokat jórészt kiküszöbölni. A technika állásában ismertetett hátrányok - azaz gyenge kúszóáram-szilárdság, nem elégséges hosszú idejű stabilitás 150 °C fölötti hőmérsékleten, valamint a stabilizált poliamidtermékek nemkívánatos elszíneződése - a találmány szerinti stabilizált poliamidkészítmények esetében nem, vagy csak nagyon kis mértékben lépnek fel.
A találmány szerinti bármilyen poliamidot alkalmazhatunk. A poliamidok olyan polimerek, amelyek a főláncban amidcsoportokat (-CO-NH-) tartalmaznak ismétlődő egységként. Ezeket (a) aminokarbonsavakból vagy ezek funkcionális származékaiból, például laktámokból, illetve (b) diaminokból és dikarbonsavakból vagy ezek funkcionális származékaiból képezzük.
A monomer egységek variációjával számos típusú poliamid hozzáférhető.
A poliamidok legismertebb képviselője a poliamid
6,6 (hexametilén-diamin- és adipinsavterméke) és a poliamid 6 (ε-kaprolaktámterméke), poliamid 11, poliamid 12, poliamid 610 és 612, P ACM-12, MPB-I, PPD-T és az aramidok.
A találmány szerinti módon azonban minden további poliamid stabilizálható, például kopoliamidok vagy poliamidok és poliészterek blokk-kopolimerjei. Poliamidok más polimerekkel képzett keverékei is alkalmazhatók.
Különösen előnyös a poliamid 6, valamint a poliamid 66.
A találmány szerint minden rézkomplexet alkalmazhatunk. A komplex ligandumok tipikus példái a következők: trifenil-foszfin, merkapto-benzimidazol, EDTA, acetil-acetonát, glicin, etilén-diamin, oxalát, dietilén-triamin, trietilén-tetramin, piridin, difoszfon és dipiridil.
Ezeket a ligandumokat önmagukban vagy kombinációban alkalmazhatjuk komplexképzésre. Az ehhez szükséges szintézislépések szakember számára ismertek, vagy a komplexkémia szakirodaimában részletesen tárgyaltak. Ahogy az általában szokásos, ezek a komplexek a fent megnevezett ligandumokon kívül még jellemző szervetlen ligandumokat is tartalmazhatnak, mint például vizet, kloridot, cianoligandumokat, és így tovább.
Előnyösek az olyan rézkomplexek, melyek komplexligandumként trifenil-foszfint, merkapto-benzimidazolt, acetil-acetonátot és glicint tartalmaznak. Különösen előnyösek a trifenil-foszfin és a merkapto-benzimidazol.
A találmány szerint előnyösen alkalmazott rézkomplexeket általában réz(I)ionok és foszfin-, illetve merkapto-benzimidazol-vegyületek reakciójával képezzük. Ezeket a komplexeket például trifenil-foszfin és egy kloroformban szuszpendált réz(I)-halogenid reagáltatásával kaphatjuk [G. Kosta, E. Reisenhofer és L. Stafani, J. Inorg. Nukl. Chem., 27, 2581 (1965)]. A réz(II)vegyületeket trifenil-foszfmnal reduktív módon is reagáltathatjuk, így réz(I) addíciós vegyületet előállítva [F. U. Jardine, L. Rule, A. G. Vohrei, J. Chem. Soc. (A) 238-241 (1970)].
A találmány szerint alkalmazott komplexeket azonban bármilyen más eljárással is előállíthatjuk. A komplexek előállítására alkalmas rézvegyületek a hidrogénhalogenidek réz(I)- és réz(II)sói és a hidrogén-cianid réz(l)- és réz(ll)sói, vagy az alifás karbonsavak rézsói. Az alkalmas rézsókra példa a réz(I)-klorid, réz(l)-bromid, réz(I)-jodid, réz(I)-cianid, réz(II)-klorid, réz(II)acetát és réz(II)-sztearát.
Különösen előnyös a réz(I)-jodid, valamint a réz(I)-cianid.
Elvileg minden alkil- vagy arilfoszfm alkalmas. A találmány szerinti alkalmazható foszfinokra példa a trifenil-foszfin, valamint a szubsztituált trifenil-foszfinok, trialkil-foszfinok, de diaril-foszfinok is alkalmazhatók. Egy alkalmas trialkil-foszfinra példa a trisz(n-butil)foszfm. A trifenil-foszfin kereskedelmi hozzáférhetősége miatt különösen gazdasági szempontból előnyös. Általában azonban a trifenil-foszfin komplexek stabilabbak, mint a trialkil-foszfin komplexek.
Alkalmas komplexekre példák a következő képletekkel jellemezhető vegyületek:
[Cu(PPh3)3X], [Cu2X2(PPh3)3], [Cu(PPh3)X]4, valamint [Cu(PPh3)2X], ahol X jelentése klóratom, brómatom, jódatom, -CN vagy, -SCN csoport vagy 2-MBI.
A találmány szerinti alkalmazható komplexek azonban még egyéb más komplex ligandumokat is tartalmazhatnak. Ezekre példa a bipiridil [például CuX (PPh3) (bipy), ahol X jelentése Cl, Br vagy I], bikinolin [például CuX (PPh3) (biquin), ahol X jelentése Cl, Br vagy I], valamint az 1,10-fenantrolin, o-fenilén-bisz(dimetil-arzin), l,2-bisz(difenil-foszfino)etán és terpiridil.
Ezek a komplexek általában elektromosan nem vezetők és diamágnesesek. Általában színtelen és vízoldhatatlan kristályok, amelyek bomlás nélkül olvadnak. Poláris szerves oldószerekben, mint például DMF-ben, kloroformban és forró etanolban ezek a komplexek enyhén oldhatók. A komplexek olvadáspontja
HU223 658 BI
150-170 °C. A tetramer rézkomplexeknek jóval magasabb az olvadáspontja, 210-270 °C. Az előnyösek a lehető legkevesebb foszfinligandumot tartalmazó rézkomplexek, gazdaságossági szempontból. Ezért különösen a tetramer komplexek előnyösek.
A szerves halogénvegyület bármilyen szerves halogénvegyület lehet. A feldolgozási stabilitás, valamint a stabilizált poliamidkészítményből a szerves halogénvegyület kilépése miatt keletkező ridegedés megakadályozásának érdekében a szerves halogénvegyület molekulatömege elég nagy kell hogy legyen ahhoz, hogy a vegyület ne legyen könnyen illő. A nem túl nagy illékonyság a munkahelyi biztonság, valamint a stabilizált poliamidkészítmények toxikológiai besorolása miatt is fontos. Az illékony szerves halogénvegyületek továbbá hátrányos módon erősen hajlamosak az elszíneződésre, habár egyéb stabilizátorokkal szembeni követelményeknek megfelelnek.
Szerves halogénvegyületként különösen előnyösek a brómtartalmú és/vagy aromás vegyületek.
Általában az összes szerves halogénvegyület alkalmazható. Példák az alkalmas szerves halogénvegyületre az aromás vegyületek, például a dekabróm-difenil, dekabróm-difenol-éter, klórozott, illetve brómozott sztirololigomerek, polidibróm-sztirol, tetrabróm-biszfenilA-, tetrabisz-fenol-A-származékok, például epoxiszármazékok, mint BEB 6000, valamint BEB500C, melyeknek képletét később ismertetjük, valamint klórozott dimetano-dibenzo(a,e)ciklooktén-származékok. Az alkalmas alifás vegyületekre példa a klórparaffin, poli(vinil-klorid), poli(vinilidén-klorid), politetrafluor-etilén vagy fluorkaucsuk.
Az olyan szerves vegyületek is alkalmasak, amelyek további heteroatomokat tartalmaznak. Az ilyen vegyületekre példa a halogénezett alifás foszfátok, halogénezett aromás foszfátok, valamint halogéntartalmú szerves vegyületek, melyek kén- vagy nitrogénatomot tartalmaznak. Az alkalmas foszfonátokra példa a trisz(tribróm-neopentil)foszfát (foszfát 1), valamint a dibróm-dioxafoszforinan-származékok és a klórtartalmú polifoszfonátok.
Ezeket a vegyületeket önmagukban vagy kombinációban alkalmazhatjuk.
Amennyiben a szén-halogén kötések vannak jelen a rézkomplexben, akkor ezek előnyösen szén-bróm kötések. Különösen előnyösek a TPP-Br6- vagy 2-MB1Br2-tartalmú vegyületek, különösen a TPP-Br6/Cul.
Elvileg minden korábban ismertetett foszfin és komplex ligandum felhasználható, azzal a kitétellel, hogy a foszfinok halogénezettek.
A találmány szerinti poliamidkészítmények az ismert stabilizált poliamidokkal szemben jelentős előnyökkel rendelkeznek.
A rézkomplex mennyisége, amelyet a stabilizált poliamidkészítményekben alkalmazunk, nincs behatárolva mindaddig, míg a poliamid mechanikai tulajdonságait az negatívan nem befolyásolja. Általában az összkészítménymennyiségre vonatkoztatva 10-1000 ppm rezet használunk. Előnyösen 20-700, különösen előnyösen 50-150 ppm rezet alkalmazunk.
A halogéntartalmú szerves vegyületek hozzáadott mennyisége általában nincs korlátozva. Általában olyan mennyiséget adunk hozzá, hogy 50-30 000 ppm halogént alkalmazzunk a készítmény össztömegére vonatkoztatva. Előnyösen 100-10 000 ppm, különösen előnyösen 500-1500 ppm halogént használunk.
így a stabilizált poliamidkészítményekben a réz/halogén arány 1:1-1:3000, előnyösen 1:2-1:100, különösen előnyösen 1:5-1:15 (minden esetben mólarány).
Nagyobb hozzáadott mennyiség általában nem vezet a stabilizálóhatás növekedéséhez, és több mint 5 tömeg% halogénezett szerves vegyületet tartalmazó poliamidok jelentősen rosszabb stabilitást mutatnak. Ezek a polimer láncok nagyobb mértékű tördelődését mutatják, amely az alkatrészek idő előtti ridegedéséhez és erős elszíneződéshez vezet. A halogéntartalmú szerves vegyületek mennyisége előnyösen kevesebb mint 3 tömeg%, különösen előnyösen kevesebb mint 1 tömeg%.
A 150 °C fölötti hőmérsékleteken mért hőstabilitás sokat javult. Továbbá a stabilizálókomponensek vízben nem oldhatók, azaz vízzel nem is extrahálhatók. Ezért a találmány szerinti poliamidkészítmények a sótartalmú stabilizátorokkal szemben előnyösebbek, abból a szempontból, hogy elektromos alkatrészekben használt poliamidban alkalmazhatók. Mivel nincsenek jelen olyan sók, amelyek a vezetőképességet növelnék, vagy a felhasználás időtartama alatt az alkatrészek felületére kijönnének, ezért a natúr poliamidok kúszóáramszilárdságát (CTI-érték) és magas átütési szilárdságát a találmány szerinti poliamidkészítmények is elérik.
A kúszóáram-szilárdságot - amelyet a CTI-érték határoz meg - a találmány szerinti készítmények alkalmazása jelentősen javítja. Ezzel a találmány szerinti poliamidkészítmények alkalmazási területe kiterjesztődik az elektromos, illetve elektronikai iparban használt alkatrészekre.
Az elektromos alkatrészekben alkalmazott poliamidok CTI-értékének 600-nak, de legalább 550-nek kell lennie. Ezt az értéket a tiszta poliamid eléri. A CTIértéket a DIN-IEC 112 szabvány szerint határozzuk meg.
A hagyományos réz/halogénsó stabilizátorrendszerek alkalmazásakor gyakran rövidzárlat következik be, különösen a műszerek egyre növekvő miniatürizálása miatt. Ezzel együtt nagyon jó ridegedési stabilitást követelnek meg tartós hőterhelés alatt, melyet a poliamidok mindeddig magas kúszóáram-szilárdsággal együtt még nem tudtak elérni. A szférikusán gátolt fenolokon, foszfitokon vagy aminokon alapuló stabilizátorok, amelyek az elektromos követelményeknek megfelelnek, nem rendelkeznek a kívánt hosszú idejű stabilitással. Ezeket csak KI- vagy KBr-tartalmú stabilizátorokkal lehet elérni. A megkövetelt hosszú idejű hőstabilitás eléréséhez a hagyományos rézstabilizátorokról nem lehetett lemondani, habár így az elektromos tulajdonságok követelményeit nem lehetett kielégíteni. A találmány szerinti poliamidkészítményekkel ezek a megnövelt követelmények is teljesíthetők. A poliamidok elektromos tulajdonságai a stabilizálókomponensek hozzáadásával nem változnak meg, mialatt ezzel együtt a megkívánt hosszú idejű hőstabilitást is biztosítják.
HU 223 658 Bl
A stabilizálókomponensek a feldolgozás során nagyon jól oldódnak a poliamidolvadékban, azaz nagyon jó diszpergálódást és homogén eloszlást kapunk. Ez leegyszerűsíti a poliamidkészítmények előállítását. Ezzel együtt a stabilizálókomponensek minden típusú poliamiddal kompatíbilisak. így nem figyelhető meg kivérzés a műanyag-feldolgozó gépeken (dűznik, csigák, formák), valamint a kész műanyag részeken, illetve szálakon. Ezen túlmenően a nagyon jó diszpergálódás jobb mechanikai tulajdonságokat is eredményez, mint például jobb ütő-hajlító szilárdságot a hagyományos sószerű stabilizátorokkal, például Cul-, K.I-, KBr-stabilizátorokkal készült poliamidokhoz képest.
A találmány szerinti poliamidkészítmények gyakorlatilag nem színeződnek el a stabilizátorkomponensek miatt. Ezáltal lehetséges olyan pigmentekkel színezett poliamidokat előállítani, amelyekben nem lép fel színeltolódás. Még a titán-dioxid-pigmenttel színezett alkatrészek is megtartják világító fehér színüket. Ez a színezett poliamidoknak egy további alkalmazási lehetőséget teremt ott, ahol nagymértékű tartós hőstabilitásra van szükség, ami eddig csak a hagyományos stabilizátor-rendszerekkel volt nagyjából elérhető, amelyek azonban elszíneződést okozó tulajdonságuk miatt nem voltak alkalmazhatók.
A találmány szerinti poliamidkészítményeknek az az előnye, hogy magasabb tartós hőmérsékleti stabilitást mutatnak más stabilizált poliamidkészítményekhez képest, és csak nagyon kicsit, vagy egyáltalán nem színeződnek el.
A találmány szerinti poliamidkészítmények színezésére bármilyen szokásos pigment alkalmas, például titán-dioxid, ólomfehér, cinkfehér, litopón, antimonfehér, korom, vas-oxid-fekete, mangánfekete, kobaltfekete, antimonfekete, ólomkromát, mínium, cinksárga, cinkzöld, kadmiumvörös, kobaltkék, berlini kék, ultramarin, mangánibolya, kadmiumsárga, schweinfurti zöld, molibdénnarancs, molibdénvörös, krómnarancs, krómvörös, vasoxid-vörös, króm-oxid-zöld, stronciumsárga, molibdénkék, kréta, okker, umbra, zöldföld, kiégetett sziénai föld és grafit.
A találmány szerinti poliamidkészítmények további előnye a poliamidok nagyobb UV-stabilitása. A hagyományos UV-stabilizátorok, különösen az úgynevezett HALS-vegyületek (Hindered Aminic Light Stabilizer) alkalmazása kitűnő, mindeddig a hagyományos rendszerekkel nem elérhető, hosszú idejű stabilitást biztosít a poliamidoknak, amelyek szabadban nap és eső hatásának vannak kitéve, mint például a műfűben alkalmazott szálak, ajtókilincsek vagy gépjárművek visszapillantó tükrének burkolata. A hagyományos stabilizátorrendszerek hátránya, hogy huzamos használat során a poliamidrészek felületén egy fehéres vagy sárgás réteg képződik. Ez a lerakódás vízzel extrahálható alkotórészekből (sók) áll. A találmány szerinti poliamidkészítmények nem rendelkeznek ezzel a hátránnyal, nem képződik semmilyen lerakódás. Ezen túlmenően jóval hosszabb ideig tart az alkatrészek mechanikai károsodásáig eltelő idő, mint ez eddig lehetséges volt. A hagyományos, HALS-UV-vegyületek és szterikusan gátolt fenolalapú és szerves foszfitalapú antioxidánsok alkotta stabilizátorkombinációk az itt kapott értékek legfeljebb 50%-át érik el.
A találmány szerinti poliamidkészítmények a hidrolitikus stabilitás tekintetében is kitűnőek. Javított hosszú idejű stabilitást mutatnak savas vagy bázikus körülmények között is sóoldatokkal, glikol-víz elegyekkel, valamint forró zsírokkal és olajokkal, és szerves oldószerekkel szemben is. Ez azt jelenti, hogy az ilyen körülmények között gyorsan fellépő mechanikai szilárdságcsökkenés (ütő-hajlító szilárdság, húzószilárdság), valamint a poliamidoknak ridegedésre való hajlama drasztikusan csökken, és a hosszú távú igénybevétel jelentősen javult.
A találmány szerinti poliamidkészítményeket korlátozás nélkül kombinálhatjuk további additívekkel, például csúsztatókkal, lágyítókkal, kristályosodást gyorsítókkal és pigmentekkel anélkül, hogy a kívánt stabilizálási hatás romlana. Néhány esetben az alkalmazott additíveket is stabilizálják a poliamidban termikus bomlással és elszíneződéssel szemben, azaz a lágyítókkal, például BBS-sel vagy viaszokkal, mint például montanátokkal adalékolt poliamidok kevésbé hajlamosak sárgulásra, amennyiben ezek a találmány szerintiek.
Az üvegszálakkal, üveggolyókkal, ásványi anyagokkal vagy egyéb erősítőanyagokkal társított poliamidok a hagyományos stabilizátorokkal stabilizált poliamidkészítményekhez képest jóval nagyobb stabilitást mutatnak hő okozta öregedéssel szemben.
A találmány szerinti poliamidkészítmények javított stabilitása különösen poliamidszálak esetén válik nyilvánvalóvá. A stabilizálókomponensek teljes oldhatósága, valamint a poliamidolvadékkal való jó összeférhetősége miatt egészen 1000 ppm vagy e fölötti réztartalomnál sem lépnek fel feldolgozási problémák. A hagyományos réz/halogénsó stabilizátor-rendszereknél ez idáig nem volt lehetséges, anélkül, hogy a szálképző furatokon ne képződtek volna lerakódások, ami által a szálak a szálképzés során szakadnak. Továbbá rézvegyületek rakódnak le az extruderen is, például barna réz-oxid formájában, amelyet nehéz eltávolítani, és ez termelési zavarokhoz vezet. A találmány szerinti poliamidkészítménynél ezek a hátrányok nem figyelhetők meg, a poliamidolvadékból történő szálképzés ilyen módon tehát semmi sem akadályozza. így akár napokon vagy több héten keresztül termelhetünk folyamatosan, a kellemetlen megszakítások nélkül. Ez jelentős költségelőnyt biztosít a termelésben.
A poliamidból történő szálképzés általában olvadékból történik. Ehhez általában először a poliamidot megolvasztják, adott esetben adalék anyagokkal összekeverik, és aztán a szálképző furatokon keresztül kipréselik. Ezt követi a szálak lehűtéssel történő megszilárdítása.
A találmány szerinti poliamidkészítmények előállítása általában legalább egy poliamid, legalább egy rézvegyület és legalább egy halogéntartalmú szerves vegyület összekeverésével történik, ahogy azt az 1. igénypontban ismertetjük.
A komponenseket összekeverhetjük közvetlenül hagyományos keverőberendezésekben úgy, hogy a po5
HU 223 658 Β1 liamidot és a stabilizátorkomponenseket felolvasztjuk és egymással összekeverjük. Előnyösen azonban először a poliamidot olvasztjuk meg, és ezt követően keverjük hozzá a stabilizátorkomponenseket. Különösen előnyös, ha a stabilizátorkomponenseket egy mesterkeverék (Masterbatch) formájában adjuk a megolvadt poliamidhoz. Ez leegyszerűsíti különösen a stabilizátorkomponens adagolását.
Az alkalmas keverőberendezések szakember számára jól ismertek, és az alábbiakat foglalják magukban: keverőhenger művek, szakaszosan dolgozó belső keverő és kneter, folyamatosan működő extruder és kneter, valamint statikus mixer. Előnyösen egycsigás vagy kétcsigás folyamatosan működő extrudert alkalmazunk, amik jó keveredést tesznek lehetővé. Ebben az esetben szokásos módon a poliamidot először az extruderben megolvasztjuk, a stabilizálókomponenseket pedig egy alkalmas nyíláson adjuk hozzá. Ez az eljárás, valamint az ehhez szükséges berendezések szakember számára jól ismertek.
A stabilizátorkomponenseket már a poliamidelőállítás során is be lehet keverni (azaz a monomer elegybe). Ezzel nagyon jó keveredést lehet elérni egy további keverési lépés nélkül, ami az előállítási költségeket és előállítási időket jelentősen csökkenti.
Amennyiben a találmány szerint poliamidkészítmények előállítása során a stabilizátorkomponensek mesterkeverékét alkalmazzuk, ezt az mesterkeveréket szakaszosan működő keverőkben - amik nagyon jó, homogén eloszlást tesznek lehetővé - állíthatjuk elő. Egy ilyen előnyösen alkalmazható keverőre példa a Buss-Kneter. Általában azonban folyamatosan működő keverőket, például kétcsigás extrudert, illetve ZSKextrudert alkalmazunk. Mátrixanyagként általában ugyanazt a poliamidot használjuk, melybe ezt követően majd a mesterkeveréket keverjük. Választhatunk azonban egy másik poliamidot vagy egy másik polimert is.
A találmány szerinti stabilizált poliamidkészítményeket messzemenően kiértékeltük abból a szempontból is, hogy vajon el lehet-e érni további javulást az elszíneződésre való hajlam csökkenésében. Meglepetéssel tapasztaltuk, hogy szerves foszfitok vagy szervetlen foszfonátok, vagy szervetlen hipofoszfitok hozzáadásával az elszínezódési hajlam további csökkentését lehet elérni. Ezek az anyagok poliamidban színstabilizátorként ismeretesek. Ismert volt azonban az is, hogy ezek a színstabilizátorok rézsókkal gyakran rézoxidokat képeznek, ami szürke vagy barna elszíneződést okoz. Ezért különösen meglepő volt, hogy a találmány szerinti kombinációk esetében gyakorlatilag nem lép fel elszíneződés, és a találmány szerinti stabilizátorkomponensekkel részlegesen fellépő kék elszíneződés kondicionálás után sokkal kisebb mértékű, ha egy szerves foszfitot vagy szervetlen foszfonátot, vagy szervetlen hipofoszfitot adtunk hozzá. Az emellett részlegesen fellépő enyhe maradék elszíneződést könnyen el lehet fedni, és így az nem hátrányos színstabil poliamidok előállítása esetén.
Azt is tapasztaltuk továbbá, hogy ezen adalékkal a poliamidoknál a melegen tárolás során fellépő sárga elszíneződés is késleltethető. Ez az effektus különösen szerves foszfitok adagolásakor észrevehető.
A találmány szerint alkalmazható szerves foszfitok különböző foszforossavak észterei. Használhatók mind alifás, mind aromás vagy vegyes észterek. Ezekre tipikus példa a dimetil- és dietil-foszfit, trimetil- és trietilfoszfit, valamint a műanyag-feldolgozásban additívként jól ismert szerves foszfitok. Ezekre jellemző példa a trisz(2,4-di-t-butil-fenil)foszfit (foszfit 20), bisz(2,4di-t-butil-feml)-pentaeritrit-difoszfit (foszfit 21), tetrakisz(2,4-di-t-butil-fenil)4,4’-bifenilén-difoszfonit (foszfit 23), disztearil-pentaeritrit-difoszfit, diizooktilfoszfit, disztearil-foszfit, triizodecil-foszfit, triizooktilfoszfit, trilauril-foszfit, trisztearil-foszfit, trisz(dipropilénglikol)foszfit, difenil-foszfit, trisznonil-fenil-foszfit, trifenil-foszfit, trisz(p-nonil-fenil)foszfit. Ilyen vegyületek az Irgafos, Alkanox és Weston márkanéven ismertek, és a Ciba, Weston és The Great Lakes cégektől beszerezhetők. Különösen előnyös a foszfit 20, foszfit 21, foszfit 22 és foszfit 23.
A találmány szerint alkalmazható szervetlen foszfonátok a foszfonsavak sói. Sóképzőként alkálifémek, alkáliföldfémek, valamint egyéb szokásos fémek alkalmazhatók. Előnyös különösen a lítium, kálium, nátrium, magnézium, kalcium, stroncium, bárium és az alumínium. Különösen előnyös a nátrium, kálium, magnézium és a kalcium. Egy különösen előnyös foszfonát a dinátrium-hidrogén-foszfonát.
A találmány szerint alkalmazható szervetlen hipofoszfitok a hipofoszforossav sói. A sóképzésben alkalmazható fémekre ugyanaz érvényes, amit a fenti foszfonátoknál ismertettünk. A találmány szerinti felhasználható hipofoszfitokra a hipofoszforossav nátriumsója különösen előnyös példa.
A fent említett további additívek hozzáadott mennyisége 0,005-1,0% (50-10 000 ppm), előnyösen 0,05-0,2% (500-2000 ppm), és különösen előnyösen 0,075-0,15% (750-1500 ppm). Ez a mennyiség minden esetben a teljes összetételre vonatkozik.
Az alkalmazandó szerves foszfitok előnyösen olvaszthatok, feldolgozás közben stabilak és extrakcióval szemben ellenállók. Ezzel megakadályozzuk, hogy a foszforossav lehasadjon, melynek hátrányos következményei lennének a készítményre nézve. A fentiekben ismertetett szerves foszfitok, de különösen a 20, 21, 22 és 23 típusúak ezeket a követelményeket különösen jól kielégítik. Ezért ezek a vegyületek különösen előnyösek.
A találmány szerinti stabilizált poliamidkészítmények előállítása során továbbá kiderült, hogy a szerves foszfit, szervetlen foszfonát, illetve szervetlen hipofoszfit hozzáadása előnyösen csak a stabilizátorkomponensekkel alapjában stabilizált készítmény előállítása után történik. Amennyiben először egy találmány szerint stabilizált poliamidkészítményt állítunk elő az 1. igénypont szerint, és ehhez egy következő feldolgozási lépésben adjuk a szerves foszfitot, a szervetlen foszfonátot, illetve a szervetlen hipofoszfitot, nem kapunk elszíneződést. Ezt az effektust különösen erőteljesen a szervetlen foszfonát esetében mutatja a fent leírt eljárás. A szerves foszfitot, a szervetlen foszfoná6
HU 223 658 Bl tót vagy a szervetlen hipofoszfitot tiszta formában vagy egy mesterkeverék (Masterbatch) formájában vihetjük be. Ezen kiviteli formákra tekintettel utalunk a következő alkalmazásokra is, hiszen itt ugyanazokat az arányokat alkalmazzuk.
A találmány szerinti poliamidkészítmények előállítása általában legalább egy poliamid, legalább egy rézvegyület és legalább egy halogéntartalmú szerves vegyület összekeverésével történik, ahogy azt az 1. igénypontban ismertetjük.
Az alábbi példák a találmány jobb megértését szolgálják.
A következő példában vizsgált próbatesteket az alábbiak szerint állítottuk elő, illetve vizsgáltuk.
Próbatestek előállítása
A stabilizátorkeverékeket, valamint a kalcium-sztearát-csúsztatót a poliamidgranulátummal előzetesen összekeveqük és egy extruderben megolvasztjuk, homogenizáljuk, zsinórként folyamatosan elhúzzuk és granuláljuk. A rézkoncentráció mindeközben állandóan 100 ppm, a halogénkoncentráció körülbelül 1000 ppm (0,1%) és a kalcium-sztearát-koncentráció 0,3%. Szárítás után a granulátumból fröccsöntő gépen szabványos próbatesteket állítunk elő az ütő-hajlító szilárdság (DIN 53 453) és a hajlítószilárdság (DIN 53 452) meghatározásához.
Hőöregítés: DIN 53 497, DIN 53 446
A fentiekben ismertetett próbatesteket 130, 150 és 165 °C hőmérsékleten levegőkeringetéses szárítószekrényben annyi ideig tartjuk és öregítjük, míg a mért értékek a kiindulási értékek 50%-ára csökkennek. Az eddig az állapotig eltelő időt félértékidőnek nevezzük, és ez a poliamid hőöregítési stabilitásának mértéke, és ezzel együtt az alkalmazott stabilizátorok hatásosságának is mértéke. Mivel a poliamidok stabilizálatlanul nagyon gyorsan megsárgulnak és rideggé válnak (24 óra 150 °C-on), stabilizátor nélküli felhasználás számos technikai területen nem lehetséges.
Kúszóáram-szilárdság (CTI-érték)
A fentiekben ismertetett granulátumból 3x5 cm-es és 3 mm vastag próbalapokat készítünk a fröccsöntő gépen és ezeket a DIN IEC-112 szabvány szerint vizsgáljuk.
Színmérés
A próbalapok elszíneződését optikai úton ítéljük meg, ezenkívül a színintenzitást a világossági érték mérésével határozzuk meg (DIN 6174; DIN 5033, 1-7. rész).
1. példa
Natúr PA6 stabilizálása
Hőöregítési kísérlet 150 °C-on, összehasonlító kísérletek különböző rézstabilizátorokkal, 100 ppm réz, 1000 ppm halogén hozzáadása.
Ütő-hajlító szilárdság mérése a kezdeti érték 50%ának eléréséig (félértékmérés); kúszóáram-szilárdság (CTI-érték) mérése; színmérés frissen és kondicionálás után. A 20-26. számú minták ezenkívül még 1000 ppm foszfitot vagy foszfonátot tartalmaznak.
1. táblázat
Típus Összetétel Fclcrtckidő (óra) CTI- érték Elszíneződés friss Elszíneződés kondicionálás után
1. összehasonlító PA6 natúr 24 600 színtelen színtelen
2. összehasonlító Cul-KI 1100 450 színtelen világoszöld
3. összehasonlító réz-acetát/KBr 750 400 színtelen világoskék
4. összehasonlító réz-sztearát/KI 800 450 sárgás kékeszöld
5. összehasonlító TPP-CuCN 700 600 színtelen színtelen
6. összehasonlító MBI-CuCl2 500 600 sárgás árnyalatú sárgás
7. találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 1400 600 színtelen majdnem színtelen
8. találmány szerinti TPP-Cul/PDBS 1200 600 színtelen majdnem színtelen
9. találmány szerinti TPP-CuCN/foszfát 1 1400 600 színtelen színtelen
10. találmány szerinti MBI-Cul/foszfát 1 950 600 sárgás sárgás
11. találmány szerinti TPP-Cul/teflonviasz 550 600 színtelen színtelen
12. találmány szerinti TPP-Cul/TBBA-EP oligomer 1 1200 600 színtelen világoskék
13. találmány szerinti MBI-Cul/TBBA-EP oligomer 2 1000 600 színtelen világossárgás
14. találmány szerinti TPPBq-Cul 1200 600 színtelen világoszöld
15. találmány szerinti TPP-Cul/klór-paraffin 1100 600 világosbarna sötétbarna
16. találmány szerinti TPP-Cul/deklorán plusz 1200 600 bézs bama
17. találmány szerinti glicin-réz/foszfát 1 950 600 bézs bézs
18. találmány szerinti Cu-acetil-acetonát/foszfát 1 900 600 fehéres-szürke zöldesbézs
19. találmány szerinti MBI-CuCl/foszfát 1 1050 600 színtelen gyengén zöld
20. találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 1100 600 színtelen halványkék
21. találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (21) 1200 600 színtelen jelentéktelen
22. találmány szerinti TPP-Cul/PDBS/ foszfit (22) 1100 600 színtelen jelentéktelen
23. találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (23) 1150 600 színtelen jelentéktelen
24. találmány szerinti (TPP-Cul/foszfát 1/poliamid/foszfit (20)-ban 1100 500 színtelen jelentéktelen
25. találmány szerinti (TPP-Cul/PDBS) poliamid/foszfit (21 )-ben 1200 600 színtelen jelentéktelen
26. találmány szerinti (TPP-Cul/PDBS) poliamid/dinátrium-hidrogén-foszfonát (24)-ben 1100 550 színtelen jelentéktelen
HU 223 658 Bl
A kísérletek bizonyítják a találmány szerint alkalmazott stabilizátorok kimagasló hatását, amelyek jobb kúszóáram-szilárdságot és ezzel együtt jobb termikus stabilitást biztosítanak.
1. táblázat (folytatás) Színmérés poliamidmintákon (CIELab-értékek, DIN 6174)
Típus Friss ................ Kondicionálás után
elszíneződés optikai világosság L-érték elszíneződés optikai világosság L-értck zöld-piros a-érték kék-sárga b-érték
1. színtelen 68,2 színtelen 69,3 -3,2 -1,8
2. színtelen 68,3 világoszöld 66,2 -11,7 4,2
3. színtelen 69,1 világoskék 68,2 -7,8 -1,5
4. sárgás 67,5 kékeszöld 65,0 -7,7 2,9
5. színtelen 69,7 színtelen 69,8 -3,3 -1,5
6. színtelen 69,1 világoskék 69,9 -7,3 -3,5
7. színtelen 70,2 sárgászöld 69,8 -6,3 0,2
8. színtelen 67,3 kékeszöld 69,3 -7,4 1,5
9. színtelen 69,8 majdnem színtelen 69,3 -3,5 0,6
10. színtelen 69,2 majdnem színtelen 71,9 -5,2 0,5
11. színtelen 69,7 világoskék 68,4 -8,8 4,0
12. színtelen 69,0 majdnem színtelen 69,3 -7,5 -1,2
13. színtelen 69,3 sárgászöld 69,9 -6,5 3,5
14. színtelen 70,2 világoszöld 69,8 -9,7 4,5
16. bézs 53,17 barna 48,54 -12,4 -8,7
17. bézs 66,94 bézs 66,39 -1,6 0,3
18. fehéres szürke 69,79 zöldesbézs 68,39 -3,6 0,0
19. színtelen 70,63 gyengén zöld 69,04 -6,7 2,3
20. színtelen 62,13 világoskék 59,81 -3,5 -1,6
21. színtelen 63,72 gyengén kék 59,41 -3,4 -1,3
22. színtelen 61,86 halványkék 58,08 -3,1 -1,3
23. színtelen 64,07 halványkék 60,21 3,7 -1,8
24. színtelen 64,68 világoskék 65,78 -4,2 -3,3
25. színtelen 65,96 világoskék 65,95 -4,4 -2,7
26. színtelen 62,89 halványkék 59,21 -3,9 -1,0
2. példa
Natúr PA66 stabilizálása
Hóöregítési kísérletek 165 °C-on, a hozzáadott mennyiségek és a mérések az 1. példával azonosak.
HU 223 658 Β1
2. táblázat
Típus Összetétel Félértckidő (óra) CTI-érték Elszíneződé s friss Elszíneződés kondicionálás után
Összehasonlító PA66 natúr 12 600 színtelen színtelen
Összehasonlító Cul/KI 140 450 színtelen világoszöld
Összehasonlító réz-acetát/KBr 90 400 színtelen világoskék
Összehasonlító réz-sztearát/KI 90 450 sárgás kékeszöld
Összehasonlító TPP-Cul 80 600 színtelen kékes árnyalatú
Összehasonlító MBI-Cul 60 600 színtelen sárgás
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 430 60 színtelen majdnem színtelen
Találmány szerinti TPP-Cul/PDBS 180 600 színtelen majdnem színtelen
Találmány szerinti TPP-CuCN/foszfát 1 250 600 színtelen színtelen
Találmány szerinti MBI-Cul/foszfát 1 170 600 sárgás sárgás
Találmány szerinti TPP-Cul/teflonviasz 110 600 színtelen színtelen
Találmány szerinti TPP-CuI/Viton 110 600 színtelen színtelen
Találmány szerinti TPP-Cul/EP-oligomer 1 180 600 színtelen kékeszöld
Találmány szerinti MBJ-Cul/EP oligomer 1 180 600 színtelen sárgás
Találmány szerinti TPPBr6-Cul 220 600 színtelen világoszöld
Találmány szerinti TPP-Cul/PDBS/foszfit (20) 350 600 színtelen halványkék
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (21) 350 600 színtelen halványkék
Találmány szerinti (TPP-Cul/foszfát 1) poliamid/foszfit (20)-ban 290 600 színtelen világoskék
Találmány szerinti TPP-Cul/PDBS/ foszfit (20) 190 600 színtelen világoskék
Találmány szerinti (TPP-Cul/PDBS) poliamid/dinátrium-hidrogénfoszfonátban 170 550 színtelen halványkék
Az 1. példával azonos módon a találmány szerinti minták jobb kúszóáram-szilárdsággal, valamint nagyobb termikus stabilitással rendelkeznek.
3. példa
Üvegszál-erősítésűpoliamid 66 (30% üvegszál) stabilizálása
Hőöregítési kísérletek 165 °C-on, a mennyiségi ará- 40 nyok és a mérések az 1. példával azonosak. A félértékidőket a hajlítószilárdság alapján határoztuk meg.
A kísérleti körülmények megegyeznek a 2. példában ismertetettel, a foszfit vagy foszfonát hozzáadott mennyisége 1000 ppm. A félértékidőt a hajlítószilárdság alapján határozzuk meg.
3. táblázat
Típus Összetétel Félértékidő (óra) CTI-érték Elszíneződés friss Elszíneződés kondicionálás után
Összehasonlító PA66 GF30 120 550 színtelen színtelen
Összehasonlító Cul/KI 1200 450 sárgás kékeszöld
Összehasonlító réz-acetát/KBr 900 400 barna bama
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 1600 550 színtelen majdnem színtelen
Találmány szerinti TPP-Cul/teflonviasz 900 550 színtelen színtelen
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 1300 550 színtelen világoszöld
Találmány szerinti (TPP-Cul/PDBS) poliamid/foszfit (21)-ben) 1400 550 színtelen világoszöld
A találmány szerinti minták már az 1. és 2. példában nyilvánvalóvá vált előnyöket mutatják, ezenkívül fontos még megjegyezni, hogy a találmány szerinti minták kevésbé hajlamosak elszíneződésre. 60
HU 223 658 Bl
4. példa
Natúr PA66 és PA66 GF30 stabilizálása rézstabilizátorokkal
Adalékok: 100 ppm réz; 1000 ppm halogén; 1000 ppm foszfit vagy foszfonát.
A kiindulási ütő-hajlító szilárdságot a natúr PA66 esetében Izod-módszerrel hornyolt próbatesten, natúr PE66 GF30 esetében Charpy-módszerrel határozzuk meg (nem hornyolt).
4. táblázat
Típus Összetétel Félértckidő 165 °C-on (óra) Ütő-hajlító szilárdság (kJ/m2)
Összehasonlító PA66 GF30 120 45 (Charpy)
Összehasonlító Cul/KI 1200 35 (Charpy)
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 1600 45 (Charpy)
Összehasonlító PA66 natúr 12 5,5 (Izod, hornyolt)
Összehasonlító Cul/KI 140 4,0 (Izod, hornyolt)
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 430 5,5 (Izod, hornyolt)
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 1400 35 (Charpy)
Találmány szerinti (TPP-Cul/PDBS) poliamid/foszfit (21)-ben 1200 45 (Charpy)
A találmány segítségével a stabilizált poliamidok mechanikai tulajdonságai is javíthatók.
5. példa
A PA6 és PA66 GF30 extrakciós stabilitása vízben és etanolban
Ezeket az értékeket DIN 53 738 szerint határoztuk meg. A stabilizálás 100 ppm rézzel és 1000 ppm halogénnel, 1000 ppm foszfittal vagy foszfonáttal történt.
Az extrahálható tartalmat 16 órás, reflux alatt történő forralással határoztuk meg.
5. táblázat
Típus Összetétel Extraktum mennyisége (%) Extraktum-összetétel
Összehasonlító/víz PA66 natúr: 0,4 kaprolaktám és oligomer
Összehasonlító/víz Cul/KI 0,5 wo., KI, Cul
Találmány szerinti/víz TPP-Cul/PDBS 0,3 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Találmány szerinti/víz MBI-Cul/foszfát 1 0,3 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Összehasonlító/víz PA66 GF30 0,3 AH-só, oligomerek
Összehasonlító/víz Cul/KI 0,4 wo., KI, Cul
Találmány szerinti/víz TPP-Cul/PDBS 0,2 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Találmány szerinti/víz MBI-Cul/foszfát 1 0,2 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Összehasonlító/etanol PA6 natúr 0,8 kaprolaktám és oligomer
Összehasonlító/etanol Cul/KI 0,9 wo.; KI, Cul
Találmány szerinti/etanol TPP-Cul/PDBS 0,6 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Találmány szerinti/etanol MBI-Cul/foszfát 1 0,6 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Összehasonlító/ etanol PA66 GF30 0,6 AH-só, oligomerek
Összehasonlító/etanol Cul/KI 0,6 wo., KI, Cul
Találmány szerinti/etanol TPP-Cul/PDBS 0,5 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Találmány szerinti/etanol MBI-Cul/foszfát 1 0,5 rezet vagy halogént nem tartalmaz
Találmány szerinti/víz PA66 natúr: TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 0,3 rezet, halogént vagy foszfort nem tartalmaz
Találmány szerinti/víz PA66 GF30: TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 0,2 rezet, halogént vagy foszfort nem tartalmaz
Találmány szerinti/etanol PA66 natúr: TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 0,6 rezet, halogént vagy foszfort nem tartalmaz
Találmány szerinti/etanol PA66 GF30: TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 0,5 rezet, halogént vagy foszfort nem tartalmaz
HU 223 658 Bl
A találmány szerinti minták jó extrakcióstabilitásukkal tűnnek ki, különösen fontos, hogy réz és/vagy halogénvegyületek nem lépnek ki, ami az elektronikai ipar, valamint a kozmetikai ipar, a gyógyászat és az élelmiszeripar területén történő felhasználásban elő- 5 nyös.
6. példa
PA66 GF30 hidrolitikus stabilizálása különböző stabilizátor-rendszerekkel
A mechanikai tulajdonságokat (keménység, hajlítószilárdság) 135 °C-on, 100% glikolban 48 órán át történő tárolás után mérjük. Stabilizálás 150 ppm réz, 1500 ppm halogén, 1000 ppm foszfit vagy foszfonát.
6. táblázat
Típus Összetétel CTI-érték Golyós nyomó- szilárdság Hajlító- szilárdság Golyós nyomószilárdság ni. Hajlító- szilárdság ni.
Összehasonlító Cul/KI/KBr 450 141 276 91 130
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1 550 139 277 96 135
Találmány szerinti MBI-Cul/foszfát 1 550 136 274 95 136
Találmány szerinti TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20) 550 140 278 95 135
ni.: tárolás után; A golyós nyomószilárdságot az ISO 2039/1 szerint határozzuk meg, a hajlítószilárdságot a DIN 53 456 szerint határozzuk meg.
A találmány szerinti minták magasabb kúszóáram-szilárdságot mutatnak a mechanikai tulajdonságok egyidejű javulásával tárolás után. A találmány szerinti kísérletek azt mutatják, hogy a javított kúszóáram-szilárdság és a megnövelt tartós igénybevételi hőmérséklet a találmány szerinti poliamidkészítményekkel elérhető. A találmány szerinti poliamidkészítmények csekélyebb elszíneződésre való hajlama is bizonyítást nyert.
7. példa
A készítmény alkalmazásapoliamidszálak (PA6 és
PA66) előállítására
Feldolgozási tulajdonságok: Stabilizálás: 60 ppm réz, 500 ppm bróm TPP-Cul/foszfát 1, illetve MBICul/PDBS hozzáadásával. További mintákat készítünk TPP-Cul/foszfát 1/foszfit (20); 200 ppm Cu, 2000 ppm Br, 1000 ppm foszfit hozzáadásával.
1. A PA66 szál képzése során nem tapasztalható lerakódás képződése, 14 nap folyamatos üzemeltetés alatt nincs leállás, a szín egyenletes, ingadozások nélkül.
2. Fehérre színezett PA6.12-monofil: semmilyen zavar nem lép fel, a szín egyenletes.
A fentiekkel ellentétben hagyományos rézstabilizátorokat alkalmazva általában 1 -2 nap után a rézvegyületek kivirágzása (plate out) miatt szálszakadás lép fel.
Hööregítéssel szembeni ellenállás: fentiek szerint stabilizálva.
Vizsgálati kritérium: 4 órás, 175 °C-on történő pihentetés - után a szakadási nyúlás legfeljebb 5%-kal csökkenhet (ASTM szabvány).
Eredmény: minden esetben megfelelő, foszfit hozzáadásával a szín tovább javítható, az időjárás-állóság tovább javul.
A találmány szerinti poliamidkészítmények különösen alkalmasak abroncskordok előállítására. A hagyományos stabilizátorokat az úgynevezett ENKA-eljárás szerint állítják elő. Ennek során vizes stabilizátoroldatot spriccelnek a poliamidgranulátumra, az oldat behatol az anyagba, és a granulátumot ezután megszárítják. Rendkívül nagy hátránya ebből a granulátumból előállított abroncskordanyagoknak a vízoldható rézvegyületek jelenléte, amelyek az abroncsban hajlamosak a kordszálakat körülvevő kaucsukba migrálni. Ez a gumi gyorsabb öregedéséhez vezet, ugyanis a réz gumiméregként működik, különösen EPDM esetében. Ez a hátrány a találmány szerinti poliamidokat alkalmazva nem lép fel.
1. Stabilizált poliamidkészítmény, amely stabilizátorként legalább egy, egy foszfinvegyülettel és/vagy egy merkapto-benzimidazol-vegyülettel alkotott rézkomplexet, valamint legalább egy szerves halogénvegyületet tartalmaz.
2. Az 1. igénypont szerinti stabilizált poliamidkészítmény, amelyben a szerves halogénvegyület egy klórtartalmú és/vagy brómtartalmú vegyűlet.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti stabilizált poliamidkészítmény, melyben a réz/halogén mólarány

Claims (7)

  1. I IGÉNYPONTOK
    50 4. Legalább egy, egy foszfinvegyülettel és/vagy egy merkapto-benzimidazol-vegyülettel alkotott rézkomplex és legalább egy szerves halogénvegyület együttes alkalmazása poliamidok stabilizálására.
  2. 5. Eljárás stabilizált poliamidkészítmények előállí55 tására, azzal jellemezve, hogy legalább egy rézkomplexet, valamint legalább egy szerves halogénvegyületet legalább egy poliamiddal keverünk, ahol a legalább egy rézkomplex egy foszfinvegyülettel és/vagy egy merkapto-benzimidazol-vegyülettel alkotott komplex.
    HU 223 658 Bl
  3. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy rézkomplexet és a legalább egy halogénvegyületet egy mesterkeverék formájában visszük be.
  4. 7. Stabilizált poliamidkészítmény, amely stabilizátorként legalább egy foszfinvegyülettel és/vagy merkapto-benzimidazol-vegyülettel alkotott rézkomplexet tartalmaz, melyben szén-halogén kötések vannak.
  5. 8. A halogén-szén kötéseket tartalmazó, egy foszfinvegyülettel és/vagy egy merkapto-benzimidazolvegyülettel alkotott legalább egy rézkomplex alkalmazása poliamidok stabilizálására.
  6. 9. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti stabilizált poliamidkészítmények, melyek továbbá legalább
    5 egy szerves foszfitot, szervetlen foszfonátot vagy szervetlen hipofoszfitot tartalmaznak.
  7. 10. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 5. vagy 6. igénypont szerint előállított keverékhez egy további feldolgozási lépésben leg10 alább egy szerves foszfitot, szervetlen foszfonátot vagy szervetlen hipofoszfitot adunk.
HU0103998A 1998-10-15 1999-10-15 Rézkomplexekkel és szerves halogénvegyületekkel stabilizált poliamid készítmény és eljárás előállítására HU223658B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19847627A DE19847627A1 (de) 1998-10-15 1998-10-15 Mit Kupferkomplexen und organischen Halogenverbindungen stabilisierte Polyamidzusammensetzung
PCT/EP1999/007847 WO2000022035A1 (de) 1998-10-15 1999-10-15 Mit kupferkomplexen und organischen halogenverbindungen stabilisierte polyamidzusammensetzung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0103998A2 HUP0103998A2 (hu) 2002-02-28
HUP0103998A3 HUP0103998A3 (en) 2003-05-28
HU223658B1 true HU223658B1 (hu) 2004-11-29

Family

ID=7884612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0103998A HU223658B1 (hu) 1998-10-15 1999-10-15 Rézkomplexekkel és szerves halogénvegyületekkel stabilizált poliamid készítmény és eljárás előállítására

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP1121388B1 (hu)
JP (1) JP3455519B2 (hu)
KR (1) KR100432202B1 (hu)
CN (1) CN1129632C (hu)
AT (1) ATE287428T1 (hu)
AU (1) AU6203399A (hu)
CA (1) CA2347258C (hu)
CZ (1) CZ301862B6 (hu)
DE (2) DE19847627A1 (hu)
DK (1) DK1121388T3 (hu)
ES (1) ES2237157T3 (hu)
HU (1) HU223658B1 (hu)
PL (1) PL196654B1 (hu)
PT (1) PT1121388E (hu)
RU (1) RU2220992C2 (hu)
SI (1) SI1121388T1 (hu)
WO (1) WO2000022035A1 (hu)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681313A1 (en) * 2005-01-17 2006-07-19 DSM IP Assets B.V. Heat stabilized moulding composition
EP2021433B1 (en) * 2006-05-15 2016-02-03 Bromine Compounds Ltd. Flame retardant composition
EP2044147A1 (en) * 2006-07-25 2009-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Vibration damping material of polyamides and mercaptobenzoimidazoles
FR2928102B1 (fr) * 2008-03-03 2012-10-19 Arkema France Structure multicouche comprenant au moins une couche stabilisee
CN103154108B (zh) 2010-10-18 2015-01-21 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 热稳定的聚酰胺组合物
DE102010051310A1 (de) 2010-11-16 2012-05-16 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung von Polyamidzusammensetzungen mit verbesserten thermooxidativen, antibakteriellen, licht- oder energieaktiven Eigenschaften
KR102111422B1 (ko) 2012-09-19 2020-06-08 바스프 에스이 밝은 색을 갖는 방염 폴리아미드
CN103865057A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 东丽先端材料研究开发(中国)有限公司 一种聚酰胺树脂及其制备方法以及聚酰胺树脂组合物
CN103756304B (zh) * 2014-01-17 2016-03-16 郑州大学 碳化硅微粉改性尼龙6/66复合材料
EP2902444B1 (de) * 2014-01-31 2018-01-17 Ems-Patent Ag Polyamid-Formmassen mit flammhemmenden Eigenschaften und sehr guter Langzeitwärmealterungsbeständigkeit
CN105440281B (zh) * 2014-09-23 2019-02-26 东丽先端材料研究开发(中国)有限公司 一种聚酰胺树脂、其制备方法及其成型品
US9892845B2 (en) 2016-01-13 2018-02-13 Martin Weinberg Polyamide electrical insulation for use in liquid filled transformers
FR3049952B1 (fr) 2016-04-08 2018-03-30 Arkema France Composition a base de polyamide pour des tuyaux contenant du petrole ou du gaz
FR3049953B1 (fr) * 2016-04-08 2020-04-24 Arkema France Composition de polymere thermoplastique et stabilisant a base de cuivre, sa preparation et ses utilisations
WO2018072874A1 (de) 2016-10-17 2018-04-26 BrüggemannChemical L. Brüggemann KG Verfahren zur herstellung von polyamid-werkstoffen mit verbesserten langzeitgebrauchseigenschaften
US10836904B2 (en) 2016-10-18 2020-11-17 Ascend Performance Materials Operations Llc Low-halogen flame retardant polyamide compositions resistant to heat aging
FR3067033B1 (fr) 2017-06-02 2021-01-01 Arkema France Composition a base de polyamide pour des tuyaux de liquide de refroidissement
DE102017212097A1 (de) 2017-07-14 2019-01-17 Clariant Plastics & Coatings Ltd Flammhemmende graue Polyamidzusammensetzungen und deren Verwendung
JP7412337B2 (ja) * 2017-12-19 2024-01-12 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 安定剤組成物、その使用方法及び当該安定剤組成物を含むプラスチック組成物。
FR3097226B1 (fr) 2019-06-11 2021-11-26 Arkema France Compositions de polyamide presentant un module eleve et une faible constante dielectrique et leur utilisation
WO2021048157A1 (en) 2019-09-11 2021-03-18 Clariant International Ltd Polymer composition comprising heat stabilizer and use thereof
WO2021048156A1 (en) 2019-09-11 2021-03-18 Clariant International Ltd Polymer composition comprising heat stabilizer and use thereof
FR3108615B1 (fr) 2020-03-24 2022-12-02 Arkema France Compositions a mouler renforcees avec des fibres de verre ayant des proprietes choc ameliorees
FR3111351B1 (fr) 2020-06-10 2022-09-09 Arkema France Compositions de polyamide presentant un module eleve et une faible constante dielectrique et leur utilisation
FR3124516A1 (fr) 2021-06-28 2022-12-30 Arkema France Compositions de soufflage moulage a base de polyamides branches et leurs utilisations
FR3124517A1 (fr) 2021-06-28 2022-12-30 Arkema France Compositions de soufflage moulage a base de polyamides branches et leurs utilisations
EP4405419A1 (en) * 2021-09-21 2024-07-31 Ascend Performance Materials Operations LLC Stabilizing component for polyamide resin composition
CN115873402B (zh) * 2021-09-30 2024-07-02 华峰集团有限公司 一种耐热母粒及其热稳定聚酰胺组合物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3499867A (en) * 1965-06-22 1970-03-10 Toyo Boseki Stabilized polyamide composition
DE19615484A1 (de) * 1996-04-19 1997-10-23 Basf Ag Oxidationsstabilisierte Polyamidformmassen

Also Published As

Publication number Publication date
CN1326481A (zh) 2001-12-12
DK1121388T3 (da) 2005-04-04
PT1121388E (pt) 2005-04-29
EP1121388B1 (de) 2005-01-19
ES2237157T3 (es) 2005-07-16
CA2347258A1 (en) 2000-04-20
DE59911502D1 (de) 2005-02-24
CN1129632C (zh) 2003-12-03
HUP0103998A3 (en) 2003-05-28
HUP0103998A2 (hu) 2002-02-28
PL196654B1 (pl) 2008-01-31
JP3455519B2 (ja) 2003-10-14
DE19847627A1 (de) 2000-04-20
KR100432202B1 (ko) 2004-05-22
WO2000022035A1 (de) 2000-04-20
RU2220992C2 (ru) 2004-01-10
PL347331A1 (en) 2002-03-25
AU6203399A (en) 2000-05-01
JP2002527558A (ja) 2002-08-27
ATE287428T1 (de) 2005-02-15
CZ20011354A3 (cs) 2001-11-14
CZ301862B6 (cs) 2010-07-14
CA2347258C (en) 2006-04-11
KR20020002355A (ko) 2002-01-09
EP1121388A1 (de) 2001-08-08
SI1121388T1 (en) 2005-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU223658B1 (hu) Rézkomplexekkel és szerves halogénvegyületekkel stabilizált poliamid készítmény és eljárás előállítására
KR101025120B1 (ko) 차아인산 알루미늄으로 방염된 폴리아미드 조성물
US4317766A (en) Flame-retardant polyamide resin composition with melamine cyanurate uniformly dispersed therein
KR20200032144A (ko) 난연성 회색 폴리아미드 조성물 및 이의 용도
KR102601778B1 (ko) 난연성 폴리아미드 조성물 및 이의 용도
JP3647026B2 (ja) 銅塩および芳香族ハロゲン化合物により安定化されたポリアミド組成物
JPH07310011A (ja) 難燃性熱可塑性組成物とその製造方法
EP0971936B1 (de) Aluminiumsalze von alkyl-1-alkoxyethylphosphinsäuren
US4383064A (en) Flame retardant polyamide composition
US3553161A (en) Polyamides stabilized against degradation with copper salts and phosphine halides
JP3355495B2 (ja) 難燃性ポリアミド成形用組成物
CN109843943A (zh) 用于聚酰胺的基于磷的共聚单体
JP3122450B2 (ja) 難燃性ポリアミド組成物
JP2001081316A (ja) 難燃性ポリアミド樹脂組成物とその成形体
DE4120661A1 (de) Polyamide mit geringer wasseraufnahmekapazitaet
JP2001019845A (ja) ポリアミド樹脂組成物およびその成形体
JP2001081316A5 (hu)
JPH0247156A (ja) 耐炎性ポリアミド類
JP2001081315A (ja) ポリアミド樹脂組成物及びそれらの成形体
JP2001081314A (ja) ポリアミド樹脂組成物及びその成形体
JP2001081313A (ja) ポリアミド樹脂組成物とその成形体
JPH03244664A (ja) 難燃性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20040930

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees