JPH06502598A - 部分グラフト化軟質熱可塑性組成物の1段製造および成形 - Google Patents

部分グラフト化軟質熱可塑性組成物の1段製造および成形

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JPH06502598A
JPH06502598A JP4500938A JP50093891A JPH06502598A JP H06502598 A JPH06502598 A JP H06502598A JP 4500938 A JP4500938 A JP 4500938A JP 50093891 A JP50093891 A JP 50093891A JP H06502598 A JPH06502598 A JP H06502598A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 部分グラフト化軟質熱可塑性組成物の1段製造および成形造および成形に関する ものであり、これらの組成物はポリマー成分を3種含んでおり、従ってこれらの 組成物を製造する時の前コンバンド化段階を削除する。
発明の背景 今日のプラスチック産業では熱可塑性樹脂ブレンド物が益々通常になってきてい る。これらの熱可塑性樹脂組成物は、2種以上の熱可塑性樹脂からか、或は熱可 塑性樹脂(類)と種々の他の成分(架橋させたエラストマー類、充填材、可塑剤 などを含む)とから製造され得る。上記成分の1種以上、例えば架橋したエラス トマー類または鉱物充填材などそれ自身は通常の熱可塑材成形装置で加工可能で なくてもよいが、これらの得られるブレンド物は、いくつかの種類の熱可塑材成 形装置、例えば射出成形機またはブロー成形機の1つで加工されるように設計さ れている。
開発された最も初期の種類のブレンド物の1つは、充填されたブレンド物、即ち 熱可塑性樹脂に不活性な充填材を充填して補強熱可塑材ブレンド物を生じさせる ことであった。この充填材は、粒子状、繊維状または池の何らかの形態を有する ものであってもよい。一般に、充填されたブレンド物は、比較的多量の充填材を 含んでいる。充填されたブレンド物の製造は、該熱可塑材全体に充填材粒子を均 一に分布させた後、この熱可塑性樹脂を連続相(マトリックス)として維持し、 これによって溶融成形を可能にする、ことを伴っている。充填材のレベルが高い か或は充填材粒子間の相互作用が高いことでその溶融物の熱可塑的性質が低下す る場合、溶融成形が妨害され得る。
他の通常の種類のブレンド物は、粘り強(した熱可塑材である。しばしば複雑な 相構造が存在し得るが、理想的には、ブレンド物中のマトリックス熱可塑材全体 にゴム様材料を細かい粒子として分布させる。最大の粘り強さを達成するには、 このゴム様材料またはタフナ−(toughener)が有する粒子サイズがし ばしば重要である。既に成形した充填材粒子がそのマトリックス全体に単に分布 している充填された熱可塑材ブレンド物とは対照的に、粘り強くした熱可塑材ブ レンド物の製造は、一般に、このマトリックス樹脂全体にタフナー粒子が分布し ていることに加えて、このゴム様タフナーの大きな粒子をより小さい粒子に分解 することを伴っている。従って、このタフナーは分散していると共に分配されて いる。
更に、このタフナーの分散は、高ぜん断を伴う混合形態を伴っている。
粘り強くした熱可塑材ブレンド物中の該熱可塑性樹脂は通常このブレンド物の7 0%以上である。
上記熱可塑性樹脂ブレンド物の加工および成形は、今まで、下記の如き2つの異 なる段階で行われていた:即ち、最初に、ブレンド物の成分を溶融ブレンドして (例えば押出し機中)ブレンド物を成形して冷却した樹脂ペレットを生じさせ、 そして2番目として、この樹脂ベレットを再溶融し、このブレンド物を熱可塑材 成形装置(例えば射出成形機またはブロー成形機)の中で成形した後、最終的に 、この樹脂ブレンド物から製造した成形品を再冷却する。
最近、新しい種類の熱可塑材ブレンド物が開発され、以後これを「部分グラフト 化軟買熱可塑性組成物」と呼ぶものとする。これらの組成物は、1989年10 月3日付けでSaltmanに与えらえた米国特許番号4.871.810(以 後Saltman Iと呼ぶ)、並びに1988年5月19日に公開されたPC T特許公開To 8g103543 (以後5altn+an IIと呼ぶ)の 中に開示されティる。
両方の参照共ここでは参照にいれられる。これらの組成物は、少なくとも3種の ポリマー成分、即ち熱可塑性樹脂である成分(a)[これは反応性を示さないか (Saltman I)または反応性を示してもよい(3BltmanII]  、エチレン酸コポリマーまたはそれから誘導されたアイオノマーである成分(b ):およびポリマー状グラフト化剤である成分(C)を含んでいる。
上記第一段階(溶融ブレンドしたペレットの成形)で少なくとも成分(b)と( c)の間の化学反応を可能にする条件が重要であることを5a1t■anが強調 していることを除き、Saltman IおよびIIには、上に一般的に記述し た2つの異なった段階の中でこれらの組成物を溶融加工および成形することを記 述している。5alt+san IおよびII中の実施例では、「塩と胡III (salt and pepper) Jブレンド物中で材料を乾燥混合した後 、高せん断スクリュー使用28mmの2軸押出し機で押出すことによって、組成 物を前ブレンドしてペレットを生じさせている。Saltman Iはまた、こ れらの組成物のいくつかを前ブレンドするためのバンバリー付属品を用いたシス テム4 Q Haake rheocordを用いている。前ブレンドして成形 用ペレットを生じさせるための他の通常の可塑化装置、例えばブラベンダーまた はバンバリーミルなどが開示されている。個々の成形段階でこれらの成形用ペレ ットを成形して成形品を生じさせるが、この段階は、成形用ペレットの仕込みで 開始して射出成形機に至る。
従って、Saltman IおよびSaltman IIの両方において、これ らの部分グラフト化軟質熱可塑性樹脂組成物から成形した成形品は、2段階で製 造されていた。特に、これらの熱可塑性樹脂を最初にコンバンド化して成形用ペ レットを生じさせ(以後、前コンバンド化と呼ぶ)、続いて第二段階で、射出成 形によって成形品を生じさせた。該前コンバンド化段階で化学反応が達成され、 そして該射出成形段階で成形が達成されている。
成分(b)および成分(C)の両方共が熱可塑性を示し、そしてそれら自身溶融 加工可能である。しかしながら、Saltman IおよびIIで記述されてい る前コンバンド化段階では、単一の部分グラフト比相を生じる溶融組成物のせん 新生に成分(b)および(C)が互いに反応する。成分(c)は、反応性を示す 基、典型的には成分(b)の酸基と反応するグリシジル基を含んでおり、そして これは、(i)該熱可塑材が反応性基を有している場合、熱可塑性樹脂である成 分(a)と反応するか(Saltman II) 、或は(i i)成分(a) と適合し得る(Saltman I)。
Saltman IおよびSaltman IIの組成物において、この熱可塑 性樹脂である成分(a)は、成分(a)と(b)と(C)との合計の50体積パ ーセントを越えない量で存在しているが、成分(a)は少なくとも1つの連続相 になる。この相の形態は、該前コンバンド化段階中の少なくとも成分(b)と( C)との反応から生じ、これがこの組成物を柔らかくし、熱可塑加工可能にし、 そして高温で良好な機械特性を達成することを可能にしている、と考えられてい る。
5alt■an IおよびIIの組成物では、成分(C)であるポリマー状グラ フト化剤によって、高度に調節可能である再現性の高いグラフト化レベルが達成 されている。このポリマー状グラフト化剤は、エチレン酸コポリマーである成分 (b)中の酸基のレベルに対して範囲が注意深(限定されたレベルの反応性基を 有している。この反応性基の関係が満足できるものでない場合、所望の適当な形 態が達成されることはなく、従って所望の特性も達成されない。もし達成される グラフト化があまりにも小さい場合、この熱可塑性樹脂は必要とされる如き連続 相になることはないか、或は生じるグラフト化があまりにも高すぎる場合、この ブレンド物は扱いにくいものに近くなる。
熱可塑性樹脂ブレンド物には、幅広い範囲の成分、比率および特性を有する幅広 い範囲の種類のものが含まれていてもよい。従って、各々の特別な種類のものを 製造するための最良のブレンド手段を見付は出す必要があることは驚くべきこと ではない。例えば、着色剤の組み込みは、単に分配混合を伴うのみでよく、ここ では色粒子が均一に該マトリックス樹脂の中に分散され、そして繊維が充填され ている樹脂もまた、分配混合を必要としているが、これらの繊維を壊さないこと をか必要とする決定的条件が存在している結果として、高せん新条件は許容され ない可能性がある。しかしながら、タフナーの組み込みは、分配および分散混合 の両方を伴っている可能性がある。この後者は一般により高いせん新方法である 。Saltman IおよびIIの部分グラフト化軟質熱可塑性樹脂組成物の場 合、少なくとも成分(b)と(C)とを互いに化学的に反応させると共に、密に ブレンドされており、そして更に適当な形態、即ち主要な体積成分でない成分( a)がこの溶融加工組成物の少なくとも1つの連続相であるような形態を達成す ることが必要とされている。これらの目的の全てを達成するための適当な混合は 、今まで、個々の前コンバンド化段階を用いてのみ達成されていた。
通常の射出成形は、それ自身、求められている成分(b)と(C)の間の化学反 応および必要とされている相形態を達成するに充分に高いせん断混合の助けにな るものではない。
典型的な射出成形機では、成形サイクルを構成している下記の一連の段階: (i)スクリュー前進または射出時間 (i i)保持時間 (iii)鋳型開放時間またはブーストにおいて、バレルの中で往復および回転 の両方を行う単一スクリューが用いられている。このスクリュー前進時間中、こ のスクリューは、この機械の射出部(ノズル)に向かって往復運動しく押出し) 、溶融した樹脂を鋳型の中に押出す。この段階に含まれるものはまた、この成形 された製品が固化し始める時、溶融した樹脂をその鋳型の中に満たしたままにし ておく目的で、このスクリューをその前進した位置に保持する時間である。
この保持時間中、このスクリューがその溶融した樹脂を該バレルの前方末端、即 ちこのバレルの射出部に近い所に押し出す圧力下、このスクリューが回転した後 、引っ込む。この回転中、この射出成形機に送り込まれる樹脂が溶融して、この 射出位置に移送される。通常、このスクリューが特定の地点に引っ込んだ時、こ れは、該バレルの前方末端が所望量の溶融樹脂で充填されたことを意味しており 、そしてこのスクリューの回転が停止する。この成形された製品が充分に冷却さ れるまで、典型的にはこのスクリューをその引っ込んだ位置に静止させた状態で 維持しながら、追加的保持時間をとる。
このサイクルにおける鋳型開放段階中、このスクリューは静止したままであり、 そしてこの鋳型が開放されているまま引っ込み、そしてこの成形された製品をそ の鋳型から取り出す。
典型的な成形サイクルは55秒間かかる可能性があり、これは25秒間のスクリ ュー前進時間、25秒間の保持時間および5秒間の鋳型開放時間から成っている 。典型的には、このスクリューは、その25秒間の保持時間の一部のみで回転す る。
射出成形機で典型的に用いられているスクリューは該熱可塑性材料を単に移送し て溶融させるように設計されており、そしてこの成形サイクルに典型的に含まれ ているそのスクリューを回転させる時間の割合が小さいため、特に、成分を反応 させる必要があり、そして主要体積成分でない樹脂成分を無理やり連続相にする 前コンバンド化が、ポリマー樹脂製造のための基準として用いられている。今ま では、2段階の溶融加工が、Saltman IおよびIIの部分グラフト化熱 可塑性樹脂組成物を製造するためのただ1つの公知方法であった。 ゛発明の要 約 本発明は、3種のポリマー成分から製造されるSaltman IおよびIIの 部分グラフト化軟質熱可塑性樹脂組成物を製造および成形するための1段方法を 提供するものである。特に、前コンバンド段階をなくす一方、これまで通り、必 要とされる成分間の化学反応および所望の相形態を得るに充分な程これらの3種 成分をブレンドする。
(a)熱可塑性樹脂が25−50体積パーセントであり、(b)酸含有エチレン コポリマーまたはアイオノマー(以後、酸含有エチレンコポリマー)が10−7 4体積パーセントであり、そして(C)成分(C)のみを基準にして0.5−1 5.0重量%の反応性基含有モノマー類を含んでいるポリマー状グラフト化剤が 1−50体積パーセントである、組成を有しており、そしてここで、該ポリマー 状グラフト化剤によってこの溶融組成物に与えられる反応性基の量は、成分(b )と成分(C)の合計100g当たりの反応性基のミリモルで表して、成分(a )が反応性を示さない場合1から35であり、そして成分(a)が反応性を示す 場合05から16であり、そして更にここで、成分(a)、(b)および(C) に関する上記体積パーセントは、成分(a)、成分(b)および成分(c)の合 計のみを基準にして混合前の個々の成分の密度から計算したものであり、そして ここで、少なくとも該成分(b)と(C)とを互いに反応させまた逆に成分(a )が連続相を生じるようにするに充分なせん断(これはせん断率およびせん断時 間に依存している)下で、溶融成分(a)、(b)および(C)を−緒にするこ とを含む、成形品を成形する方法における、 (1)該溶融成分を本質的に初めて一緒にし、(2)該溶融成分に、断続を基と するせん断を受けさせ、そして(3)このせん断を受けさせた溶融組成物を1段 で断続成形して、予め決めた形状を有する製品を生じさせる、段階を含む改良。
「成形品」は、射出成形またはブロー成形で通常製造される如き製品のいずれか を意味しており、これは、押出しで製造される如きロッド(全体または切断)を 含むことを意味するものではない。「1段成形」は、典型的な前コンバンド化( これは通常、該ブレンド物を成形して成形用ペレットを生じさせ、このペレット を冷却した後、このペレットを再溶融して、この溶融したペレットを成形するこ とを含んでいる)無しに溶融させた熱可塑材ブレンド物を成形して成形品を生じ させることを意味している。
本方法は、樹脂を溶融させ、せん断しそして溶融樹脂をこの機械の鋳−型の中に 射出するための、バレル内で回転および往復運動する単一スクリューが用いられ ている典型的な1段射出成形機の中で実施するに適合し得る。この種類の機械で 行う本方法では、断続せん断と断続1段成形とが交互に生じる、即ちその溶融し た樹脂が該鋳型の中の予め決められた形状の中に押し出されている間、このスク リューは回転せず、従ってこのバレルの中の溶融物がぜん断を受けることはない 。この射出成形サイクルのせん断部分が、所望の化学反応を生じさせると共にこ の成形された品物の中に相形態を作り出す。
本発明の方法は、せん断と、予め決められた形状への押出しとの、同じ交互関係 が観察されるインジェクションブロー成形にも適用可能である。その結果として 、この特別な方法を実施する機械の中でまた、その予め決めた形状に、所望の仕 上げ品を生じさせるためのブロー成形を受けさせる。
本発明の方法はまた、樹脂を溶融させた後チェックバルブを通してインジェクシ ョンシリンダの中に押し出すための単一スクリューが用いられている2段機を用 いた射出成形にも適用可能である。その後、この溶融させた樹脂をラムが該鋳型 の中に押し出す。一つの型の2段射出成形機では、このスクリューは往復運動せ ず、このインジェクションシリンダが溶融樹脂で満たされている間中それは回転 を停止しており、そして該ラムが、その溶融樹脂を該鋳型の中に射出し、そして この樹脂が固化するまで、このラムは、その前進位置の状態にあることで、この 鋳型の中でその樹脂上の圧力を維持する。
別の種類の2段射出成形機では、このスクリューは、1段射出成形機の運転と同 様に往復運動する。しかしながら、この2段機では、このスクリューの前進推力 が、溶融した樹脂を、その鋳型よりはむしろそのインジェクションシリンダの中 に射出した後、ラムが、この溶融した樹脂をその鋳型の中に押し出す。このスク リューは、このスクリューが往復運動してその後ろの位置に戻るまで、樹脂を溶 融させるように回転することができ、これによって、1段機よりも速いサイクル 時間が得られる。
この種類の2段機では、せん断と直接成形が同時である。
本発明の方法はまた、押出しブロー成形にも適用可能であり、ここでは、せん断 された溶融物を直接その予め決められた形状の中に成形することが、管状物の押 し出しによって行われる。鋳型がその管状物の回りを閉じる。次に、この鋳型を 、所望の製品にブロー成形するためのブロー成形ステーションに移す。この鋳型 を閉じて移す間、この押出し機のスクリューは停止しており、この間中、この押 出し機の中の溶融物はせん断を受けていない。従って、押出しブロー成形に対す る本発明の適用では、断続せん断と1段成形とは同時である。
1段射出成形、インジエクシコンブロー成形および押出しブロー成形が好適な機 械であり、そして1段射出成形が最も好適である。
全ての場合において、本発明の方法は、最終的所望形状を一般的に有している仕 上げ品か、或は仕上げ品にブロー成形される中間品のどちらかを生じる。
本発明の方法は、射出成形、インジェクションブロー成形または押出しブロー成 形機の中で用いられているスクリューに適当なせん断部分を取り付け、そして成 分間の必要な反応を生じさせると共に熱可塑性樹脂である成分(a)の少なくと も1つの連続相を生じさせるスクリュー速度、背圧およびスクリュー回転時間条 件下でこの機械を運転することによフて、達成される。
図の説明 図1は、スクリューの具体例を引っ込んだ位置で示した、本発明の方法を実施す るに有効な射出成形機の断面に関する図式的側面図である。
図2は、スクリューが押し出したか或は前進位置に在る、図1の射出成形機を示 している。
図3は、本発明の方法を実施するに有効な、図1および2に示したスクリューの 1つの具体例に関する、拡大しそして不確定な長さで表した側面図である。
図4は、図3との比較で、図3のスクリューが有するせん断部分を構成している 多数のせん断部分の1つを拡大して示している。
図5は、図4の線5−5に沿って示す断面である。
図6は、このスクリューのせん断部分で用いるためのバリヤーフライ) (ba rrier flight)の1つの具体例を拡大して示している。
図7は、本発明の方法を実施するための射出成形機で使用可能なスクリューのせ ん断部分に関する別の具体例を側面図で示している。
図8は、図7の線8−8に沿って示す図7のせん断部分の断面を示し本発明は、 化学反応を行うに必要な如き、成分間の適当な混合および密な接触を保証するた めの高ぜん断混合を必要としている。更に、本発明の組成物で必要な形態を達成 するためには、充分な混合と高いせん断が必須である。本発明の組成物で必要と されている形態は、該連続相の少なくとも1つが熱可塑性樹脂である成分(a) でなければならないことである。
好適な熱可塑性樹脂、即ち本発明の方法で用いる成分(a)は、下記の通りであ る。本発明で用いるに適切なポリアミド樹脂には、Epsteinの米国特許番 号4.174.358および米国特許番号4.338.413に記述されている ものが含まれ、そしてここで参照に入れられる特許には、米国特許番号2.07 1.250.2.071.251.2.130.523.2.130.948. 2.241.322.2.312.966.2.512.606および3.39 3.210が含まれる。
好適なポリアミド類には、ナイロン66、ナイロン6、ナイロン612、ナイロ ン11、ナイロン12、ナイロン1212、非晶買ナイロン類、ナイロン666 およびポリエーテルブロックアミド類が含まれる。
最も好適なポリアミド類には、ナイロン66、ナイロン612、ナイロン121 2およびナイロン6が含まれる。
本発明で用いるに適切なポリエステル樹脂には、Epsteinの米国特許番号 4.172.859およびPCT公開番号WO85103718に記述されてい るものが含まれる。更に、Hoescheleの米国特許番号4.221.70 3に記述されている如きコポリエーテルエステルポリマー類、および1iccr eadyの米国特許番号4.556.705に記述されている如きポリ(エーテ ルイミドエステル類)を用いることができる。更に、種々の比率のイソ−および テレフタル酸とビスフェノール八とから製造される芳香族ポリエステル類も使用 できる。
本発明で用いるに適切なポリカーボネート樹脂は、Epsteinの米国特許番 号4.172.859およびGoldbergの米国特許番号2.999.83 5に記述されている。
更に、本発明で用いるにまた適切な熱可塑性樹脂である成分(a)に−は、Sa ltmanの米国特許番号4.871.810に記述されているものが含まれる 。
成分(a)、即ち熱可塑性樹脂は、好適には27−48体積パーセントの量、最 も好適には28−46体積パーセントの量で存在している。
適切な酸含有エチレンコポリマー類成分(b)には、エチレン/アクリル酸、エ チレン/メタアクリル酸、エチレン/アクリル酸/アクリル酸n−ブチル、エチ レン/メタアクリル酸/アクリル酸n−ブチル、エチレン/メタアクリル酸/ア クリル酸イソ−ブチル、エチレン/アクリル酸/アクリル酸イソ−ブチル、エチ レン/メタアクリル酸/メタアクリル酸n−ブチル、エチレン/アクリル酸/メ タアクリル酸メチル、エチレン/アクリル酸/エチルビニルエーテル、エチレン /メタアクリル酸/ブチルビニルエーテル、エチレン/アクリル酸/アクリル酸 メチル、エチレン/メタアクリル酸/アクリル酸メチル、エチレン/メタアクリ ル酸/メタアクリル酸メチル、エチレン/アクリル酸/メタアクリル酸n−ブチ ル、エチレン/メタアクリル酸/エチルビニルエーテルおよびエチレン/アクリ ル酸/ブチルビニルエーテルが含まれる。
更に、本発明で用いるにまた適切な酸含有エチレンコポリマー類には、米国特許 番号4.817.810に記述されているものが含まれる。
これらの酸含有エチレンコポリマー順化の酸基の0−100パーセントを、金属 イオンで中和してもよい。
成分(b)である酸含有エチレンコポリマー類は、好適には20−69体積パー セントの量、最も好適には30−65体積パーセントの量で存在している。
ポリマー状グラフト化剤である成分(C)には、4−11個の炭素原子を有する 不飽和エポキシド類、例えばアクリル酸グリシジル、メタアクリル酸グリンジル 、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、およびイタコン酸グ リシジルなど、2−11個の炭素原子を有する不飽和イソシアネート類、例えば ビニルイソシアネートおよびイソシアナト−エチルメチルアクリレートなど、ア ジリジン、シラン類、例えばアルコキシまたはアルキルシラン類など、アルキル 化剤、例えばハロゲン化アルキルまたはアルファーハロケトン類など、またはア ルデヒド類またはオキサゾリンから選択される1種以上の反応性部分と共重合さ せたエチレンコポリマー類が含まれ、そしてこれは更に、アクリル酸アルキル、 メタアクリル酸アルキル、−酸化炭素、二酸化硫黄および/またはビニルエーテ ルぐここで、このアルキル基は1−12個の炭素原子である)を含んでいてもよ い。
成分(C)であるポリマー状グラフト化剤は、好適には4−35体積パーセント の量、最も好適には7−25体積パーセントの量で存在している。
上で考察した成分(a)、成分(b)および成分(c)に加えて、本発明の部分 グラフト化軟質熱可塑材組成物は、熱可塑材および/またはエチレンコポリマー 類の通常のコンバンド化で用いられている如き他の材料を含んでいてもよいが、 但し、上記追加的材料は、成分(a)と成分(b)と成分(C)との合計100 部当たり100重量部以上存在していないことを条件とする。上記他の材料の例 には、カーボンブラック、グラスファイバー、グラファイト繊維、Kevlar ll繊維、ガラス球、可塑剤、滑剤、シリカ、二酸化チタン、顔料、粘土、マイ カおよび他の鉱物充填材、難燃剤、抗酸化剤、紫外線安定剤、熱安定剤、加工助 剤、接着剤および粘着付与剤が含まれる。前コンバンド比熱しでの、これらの部 分グラフト化軟質熱可塑性樹脂組成物の成形は、ユニークな用途における特別な 組成物のために追加的に用いられる充填材に対して、より高い柔軟性を与える。
図を参照して、本発明の方法の操作を説明する。
最初に、成分(a)、(b)および(C)を−緒にする。個々の流れとしてか或 は乾燥混合したブレンド物としてこれらの成分を同時に、射出成形機2(図1お よび2)のフィードホッパー4に送り込むことによって、これを行うことができ る。これらの成分の中に存在している樹脂を予め条件付けする、例えば用いる樹 脂に応じて、所望されるならば乾燥する。例えば、典型的な乾燥条件は、この樹 脂がポリエチレンテレフタレートである場合、この乾燥した樹脂の水分含有量が 約0.02重量%未満になるように、そしてこの樹脂がポリアミドである場合、 約0.15重量%未満になるような条件である。
この射出成形機には、加熱した筒状チャンバ8および水圧シリンダ部分10を限 定しているバレル部分6が備わっている。このチャンバ8の中に可塑化スクリュ ー12が軸方向に位!しており、そしてこれは、この機械の水圧シリンダ部分1 0の中に伸びており、ここでこのスクリューは、シリンダヘッド14で終結する 。
このスクリューには、ホッパー4から送り込まれる粒子を、チャンバ8の長さ方 向に沿って、インジェクションノズル17が備わっているバレル部分6の前方末 端に向かって進めるための、螺旋型フライト16が備わっている。このように進 める間、これらの樹脂粒子は、−緒に混合され、圧縮された後、該バレル部分に よって供給される熱そして混合および圧縮で内部的に発生する熱で溶融する。非 晶質樹脂の場合の溶融条件は、その樹脂がそれの軟化点以上に加熱される条件を 意味している。
結晶性樹脂の場合の溶融条件は、この樹脂がその溶融温度以上に加熱される条件 を意味している。これは、所望の結果を得るに必要な比率でこれらの成分が一緒 に溶融ブレンドされる最初である。
これらの樹脂が溶融したこの組み合わせは、次に、横方向の混合チャンネル22 の介入によって分離されている3つのせん断部分20から成っている、このスク リューのせん断部分18によって受け止められる。このスクリューに関する更に 一層の詳細に関しては、本文中の図3から6を参照して以下に説明する。
スクリュー12のせん断ヘッドと呼ぶことができるせん断部分18が、充分な化 学反応を生じさせるに必要とされている高せん断を与えることによって、成分( a)が少なくとも1種の連続相になる。
このスクリュー12の前進位置を図2に示す。この位置は、この射出成形サイク ルの前進時の代表であり、ここでは、このスクリュー12が、ある量の溶融樹脂 を、ノズル17を通して鋳型24(これは、この点に関して通常であるため、単 に箱で示しである)の中に押し出す。この間中(これには、この鋳型の内容物の 上に圧力を維持する目的で、このスクリューをその前進位置に維持する時間が含 まれる)、このスクリューは回転しておらず、従って、この樹脂の溶融物はせん 断を受けていない。
このスクリュー12の前進位置は、通常手段でこのスクリューのシリンダヘッド 14のフェース15に水圧をかけることによって得られる。このスクリューの鼻 部26は、一般に、筒状チャンバ2の前方部分の中に残存している溶融樹脂の量 を最小限にするように、このノズルの内部形状に適合している。この鼻部26に はまた、このスクリューが前に押し出しそして前進位置に保持されている時の該 筒状チャンバの中で、溶融した樹脂が逆流するのを防止するための、通常のチェ ・ソクノくルブ(示されていない)が備わっていてもよい。
このスクリューが前進する時間が完了した時点で、このスクリューは、例えばス クリュー12の上に取り付けられておりそして通常のギア駆動手段(示されてい ない)とかみ合っているギア28によって、回転し始める。この回転中、送り込 まれた粒子が該スクリュー12に沿って進行するにつれて、この粒子は、追加的 溶融を受けると共に、この得られる溶融物がこのスクリューのせん断部分18を 横切る時せん断を受ける。
このスクリューが回転している間、このスクリューのシリンダヘッド14に対す る圧力が低下し、そしてこの溶融しせん断を受けた樹脂が該チャンバの前方末端 を満たすにつれて、このチャンノく8の中でスクリュー12が引っ込む。図1は 、引っ込んだ位置に在るスクリュー12と、該チャンバの前方末端に溶融樹脂3 0が存在しているのを示している。
このスクリューが上記位置に到達した時点で、このチャンバの前方末端の中に存 在している溶融樹脂30の量は、該鋳型によって与えられる予め決定された形状 を満たすに必要な量である。このスクリューが引っ込んでいる間これは回転し、 そしてこれがその引っ込んだ位置に到達した時点で、このスクリューの回転が停 止する。この引っ込む時間、そしてその引っ込んだ位置でその成形品が冷却され て固化するのを可能にする時間が、この射出成形サイクルの保持時間である。こ のスクリューは、この保持時間の間、それ力拐1つ込んでいる期間のみ回転する 。このスクリューはまた、該鋳型が開放されてその成形品がそれから取り出され ている間、そのままである。
本発明に従い、成分間の化学反応を生じさせると共に必要とされる相形態を保証 するに必要なせん断を与える目的で、このスクリューが回転している時間を延ば すように、このスクリューが引っ込むのを遅らせてもよい。これは、この成形サ イクルの保持時間中、このスクリューのシリンダヘッド14が有するフェース1 5に圧力をかけることによって達成される。この遅らせる効果は、その溶融した 樹脂のためのせん断時間を延ばすことである。これは、1段射出成形、2段射出 成形(ここでは、そのスクリューが引っ込んでいる)、およびインジヱクシコン ブロー成形に適用可能である。典型的な射出成形操作では、このスクリューに対 する背圧は約0.3MPa (50ps i)である。本発明の方法の操作にお ける背圧は、一般に少な(とも1.5MPaである。
スクリューが引っ込まない2段射出成形および押出しブロー成形の場合、該熱可 塑性樹脂を少なくとも1種の連続相にするに必要な高い度合のせん断は、このせ ん断を与えるスクリュー速度(rpm)とスピル間隙(spill clear ance)を適当に選択することによって達成され得る。
この溶融した樹脂がスクリューによってインジェクションシリンダの中に押し出 されるにつれて、この2段射出成形機の中の該スクリューバレルとインジェクシ ョンチャンバの間に存在しているチェックバルブが、その溶融した樹脂をせん断 して、このスクリューのせん断部分によって与えられるせん断を補う。
せん断時間を延長することと、このスクリューのせん断部分によって与えられる 上昇したせん断強度の両方が、Saltman IおよびIIの部分グラフト化 軟質熱可塑材組成物から成形品を成形するための本1段方法の成功に貢献してい る。図3から6は、この必要なせん断を達成するためのスクリュー設計に関する 1つの具体例を詳細に示している。
スクリュー12には、螺旋型ベアリングフライト16とルート32が備わってお り、これは、チャンバ8、フィード部分34、転移部分36、および計量部分3 8(これらは、溶融した樹脂の一定した流れを該スクリューのせん断部分18に 搬送するように設計されている)に沿って樹脂が動く方向に連続して伸びるよう に作られている。
このフィード部分、転移部分および計量部分は、通常のスクリューの特徴を有し ており、そしてこれらは、この搬送を達成するための数多くの異なる設計を有し ていてもよい。図3に示す具体例において、該ルート32は、該樹脂粒子を受け 取る目的で、フライト16が有するいくつかのねじれに渡って、一定の直径を有 している。これの転移部分36には、直径が上昇するルートが備わっており、そ して計量部分38の中で、このルートは、該転移ゾーンが有する大きなルート直 径に相当している一定した直径に戻る。この構造に従い、チャンバ8の内壁と対 に成って該螺旋型フライト16およびルート32によって生じるチャンネル4゜ の容積は、その転移部分36の中で減少する。該フィード部分34から該転移部 分36を通って該樹脂粒子を進行させる方向に該スクリューが回転することによ って、これらの樹脂粒子が圧縮されて、いくつかの給源からの熱が該粒子に与え られる、即ちバレル6からの熱、並びにチャンネル40の中で粒子が圧縮される ことによってこのチャンバの中で生じる熱、そしてこれらの粒子が該螺旋型ベア リングフライト16によって、加熱されたバレル6の壁に沿って拭き取られる時 のこれらの粒子の相対的な動きによって生じる熱、が与えられる。これらの樹脂 が該計量部分38に到達する時、これらの樹脂粒子が実質的に溶融していること が望ましく、ここで、このバレルからの追加的加熱、並びにこの部分に存在して いる浅いチャンネル40中で該樹脂が動くことによる追加的加熱に、これらの樹 脂を暴露してもよい。
このチャンバを沿って次にこのポリマーが進行する部分における、このポリマー のせん断を強化するように、このせん断部分18を設計する。
図3中のせん断部分18は、このスクリューの長さに沿って互いに間隔を置いて 離れている3つのせん断部分20から成っており、隣接する部分20の間に横方 向の混合チャンネル22が形成されている。
図4で最も良く示されているように、各々のせん断部分20は、多数のベアリン グフライト42と、互いに差し込まれている多数のバリヤーフライト44を含ん でおり、これらの各々は、該スクリュー12から伸びており、そしてこの具体例 で示すように、各々が該スクリューの軸に対して作るねじれ角は60度である。
せん断部分与々の長さは、該フライト42の直径とほぼ同じであり、これは該螺 旋型フライト16の直径と同じである。
該ベアリングフライトとバリヤーフライトの間の間隙は、このスクリューの軸に 沿って伸びている、相当する多数の、差し込まれている入りロチヤンネル46と 出口チャンネル48を形成しており、これらは該ベアリングおよびバリヤーフラ イトと同じねじれ角を有している。
各々の出口チャンネルの入り口または上流末端5oを閉じるための手段、そして 各々の入りロチヤンネルの出口末端または下流末端52を閉じるための手段が与 えられている。この具体例において、この閉じる手段は、該ベアリングフライト の相当する末端から伸びておりそして可塑化させるべき樹脂がチャンネル46お よび48のその閉じた末端50および52を通り過ぎないようにそれと同じ直径 を有している、ウェブから成っている。その代わりに、これらの樹脂は、該スク リュー12の計量部分38によって押し出されて、該入りロチヤンネル46の入 り口または上流末端54に入る。このようにして、その計量された樹脂は、存在 している入りロチヤンネルの数に相当して、多数の樹脂流れに分割さ° れる。
これらの樹脂は、該計量部分38によって拍車がかけられた後、該入りロチヤン ネル46の長さ方向に沿って押し出され、この樹脂がこれらのチャンネルのその 閉じた下流末端52に到達するまで、それらの容積が樹脂で満たされる。
該ベアリングフライト42は、スクリュー12の回転方向に関して、該入りロチ ヤンネル46の前部または前側を形成しており、そして該バリヤーフライト44 は、該入りロチヤンネルの後部または尾側を形成している。図5に最も良く示さ れているように、該バリヤーフライト44は、該ベアリングフライトに比べてず っと、バレル6の内壁から離れており、該バリヤーフライトと該バレルの内壁と の間に小さい間隙56を形成している。
該入りロチヤンネル46は、実際、該バリヤーフライト44の上で該間隙56( スピル間隙)を通ってその尾の出口チャンネルに入る樹脂で溢れる。これらの間 隙56を通過する過程で、存在している如何なる樹脂粒子も、せん断を受けると 共に加熱されて、これらの粒子の溶融が生じ、そして小さい粒子に破壊される。
所望の相形態を生じさせる、即ち熱可塑性樹脂である成分(a)がこの組成物の 少なくとも1つの連続相になる、に充分なせん断が存在するように該バリヤーフ ライトと該バレル6の壁との間の間隙56(スピル間隙)の幅を確立する。
図6は、減衰を促進する、従ってポリマー粒子の破壊を促進するように、各々の バリヤーフライト44を作成するための1つの具体例を示している。この具体例 において、該入りロチヤンネル46からの、該間隙56の入り口側は、該バレル 6の壁から離れるにつれて次第に細(なっており、該間隙56に対するくさび型 開口部58を形成している。溶融したこの樹脂が該間隙56の中に移動するにつ れて、これは、該くさび型開口部58内の減少する空間と該バレルの壁との間の 圧縮で生じる益々大きくなるせん断を受けるようになる。
それらの個々のバリヤーフライト44および間隙56を通って該出口チャンネル 48に入る樹脂は、最終的に、該出口チャンネルを満たし、上記チャンネル各々 の開放されている下流末端60の所で最終的にこれらのチャンネルから出る。
せん断部分20の該出口チャンネルから出ると直ぐ、これらの樹脂は、隣接して いる横方向の混合チャンネル22に入り、ここで、その前の出口チャンネル48 からの樹脂流れがスクリュー12の回転によって合体する。
これらの樹脂が更に進行することにより、これが再び分割されて、前の出口チャ ンネル48から出る流れとは異なる樹脂流れが生じることで、次のせん断部分2 0の入りロチヤンネル46に入り、前のせん断部分22に関して記述したのと同 じような追加的せん断を受ける。該横方向の混合チャンネル内、そして入り口お よび出口チャンネル内で生じる混合は、グラフト化反応を生じさせるに充分であ る必要があり、そしてこれによって、熱可塑性樹脂である成分(a)が、所望の 相形態としてここに定義する少なくとも1つの連続相として確立する。
この完全に可塑化された樹脂が該スクリューの12の鼻部26に到達して、溶融 成形の準備ができるまで、横方向の混合チャンネル22各々および次のせん断部 分20でこれが繰り返されて、少なくとも1つの連続相としての少量成分(a) を与える。せん断部分20の数は、好適には少なくとも2個、より好適には少な くとも4個であるが、上記部分の数は、各々のせん断部分の中に作り出すことが 可能なせん断の数、そしてこのスクリューを入れる筒状チャンバの中で達成させ るべき相形態に依存している。せん断部分20当たりのベアリングおよびバリヤ ーフライトの数は、一般に各々に関して4から8個である。
このスクリューのフィード、転移および計量部分でもせん断がいくらか達成され るが、このせん断は、せん断部分18によって与えられるせん断に比較して、こ の熱可塑性樹脂を少な(とも1つの連続相に押し出して相形態を助成するには小 さく不充分である。このせん断部分18は、成分間の反応および所望相形態の形 成を達成するための、ブレンド成分のせん断および混合の両方を達成する。
好適には、このせん断部分18は、可塑化条件下で混合しそして適当な形態を得 る目的で、溶融した樹脂内に少なくとも約300sec”、より好適には少なく とも約600SeC−11更により好適には少な(とも約900sec”のせん 新卒を達成するが、2000sec−’は越えない。せん新卒が高すぎるとあり 余るエネルギーを作り出し、従って成分(a)、即ち熱可塑性樹脂の劣化を生じ させるか、或は成分(b)および(C)をゲル化させて加工しずらい網目構造を 生じさせる可能性がある、ことを注目すべきである。
せん新卒は、スクリューの周囲速をスピル間隙(間隙56)で割った値である。
このスクリューの周囲速は、スクリュー直径X3.14159Xrpmである。
該スピル間隙は、該バレルまたは筒状チャンバの半径と該バリヤーフライトの半 径との間の差である。サンプル計算として、内部直径が44.5mmのバレルに 関しては、このスクリューの周囲は139.7mmである。このスクリューが1 100rpで回転する場合、この周囲速は13970mm/分または232.8 mm/秒である。0゜1524mmのスピル間隙に関するせん新卒は、232. 8mm/秒10.1524mm=1528sec−’である。
このせん断部分18で可塑化される溶融樹脂にがかるせん断量に対する1つの限 界は、これらの樹脂が過熱されることによって、劣化の指標である変色および特 性の悪化が生じ得る点である。本発明では、これらの3種のポリマー成分、即ち 成分(a)、(b)および(C)の特別な組み合わせに関して、せん断時間およ びせん断強度条件を賢明に選択することによって、所望の結果が達成される。せ ん断強度は、せん断を受けさせるべき樹脂の溶融粘度、スクリューの回転速度、 間隙56および上記間隙の数に依存している。典型的には、所望の結果を達成す るための間隙56は、約0.15からQ、7mmの範囲から選択される。通常、 このスピル間隙の下方値は約0.35mmを越えない値である。
該射出成形サイクルの保持時間中にそのスクリューが引っ込んでいる時間として 定義するスクリュー回転時間は、少なくとも10秒間、より好適には15−20 秒間、最も好適には約20秒間である。
上に示した詳細な考察は、製品の射出成形およびインジェクションブロー成形の 両方における本発明方法の実施に適用可能である。この考察は、そのスクリュー が往復運動するか否かに拘らず、2段機における射出成形に適用可能である。こ のスクリューが往復運動する場合、このスクリューに対する背圧を上昇させてそ れ力呵1つ込むのを遅らせることによって、せん断時間を上昇させる機会が得ら れる。このスクリューが往復運動しない場合、この成形サイクル中のスクリュー が回転している間に、この必要なせん断が達成される。両方の種類の2段機にお いて、このスクリューバレルとインジェクシジンチャンバの間のチェックバルブ に溶融樹脂を通すことで、この溶融樹脂に高せん断を受けさせて、このスクリュ ーの混合ヘッドによって達成されるせん断を増補する。本発明の方法はまた、そ のスクリューが往復運動しない押出しブロー成形でも実施され得る。その代わり に、ある量の溶融樹脂を所望の形状に押し出すのは、このスクリューの定期的な 回転である。押出しブロー成形では、次に、押し出された形状(パリソン)の回 りでブロー鋳型を閉じた後、この鋳型をブロー成形ステーションに移す。この鋳 型を閉じそして鋳型を移している間、このスクリューは回転しない。この具体例 では、このスクリューの引っ込みを遅らせることでそのスクリューが回転してい る時間を引き延ばすことはできないが、せん新卒およびスクリュー回転時間によ って所望の相形態が達成される。
せん断部分18の設計に関する限り、図3のスクリュー設計は、本発明の成分( a)、(b)および(C)の組み合わせの溶融物をせん断するに好適な設計であ る。この設計で得られる結果を考慮することで、本分野の技術者にとって、この 結果を達成するための他の設計の示唆になるであろう。
図7および8は、本発明で使用可能なせん断ヘッドに関する別の設計を示してい る。このヘッド70は、スクリュー12と同じであってもよい、部分的にのみ示 した螺旋型ベアリングフライト74が備わっているスクリュー72の前方末端を 形成しており、ヘッド70は、せん断部針18の代わりとなるせん断部針を形成 している。ヘッド70は着色剤を熱可塑性樹脂の中に練り込む時に用いられるM addockヘッドとして通常に入手可能である。これは、互いに差し込まれて おりそして入りロチヤンネル80および出口チャンネル82によって分離されて いる多数のベアリングフライト76とバリヤーフライト78を有している。これ らは、せん断部針18が有する相当する構成要素と同様な機能を果すが、しかし せん断ヘッド70では、これらは、スクリュー72の軸に平行であり、従ってこ のスクリューのポンプ輸送作用には参加しておらず、そしてせん断部針18が有 する各々のせん断部針20には、より多数のフライトとチャンネルが備わってい る。図7および8に示す具体例において、このスピル間隙86は、該ベアリング フライト76よりも、そして該バリヤーフライトと該バレルの内壁との間の距離 よりも小さい半径を有する、該バリヤーフライト78によって限定されている。
ウェブ84は、該ベアリングフライトから伸びて、該入りロチヤンネルの出口末 端および出口チャンネルの入り口末端を閉じていると共に、該スピル間隙の側を 限定している。分散ヘッド70の鼻部88を通常のチェックバルブ(示されてい ない)に取り付けて、このヘッドを用いたスクリューを、スクリュー往復運動を 伴う射出成形で用いてもよい。
本発明の方法は、長期の高温暴露、化学耐性、低温衝撃強度および柔軟性が必要 とされている幅広い種類の製品、例えば自動車エンジンガスケット、シール、フ ィルターおよび数多くの異なる付帯装置を直接成形するに有効である。
実施例 各々の組成物に関する数多(の物性を測定した。特に明記されていない限り、下 記の如くサンプルを調製した後、試験した。^5Tli D−1238に従って 、エチレンコポリマー類およびグラフト化剤のメルトインデックスを測定した。
ASTM操作D−1708を用いて、室温および150℃の引張り特性(引張り 強度および伸び)を測定した。老化させる前の最初の室温読みと比較した、15 0℃の空気循環オーブン中で14日間老化させた後室温で行った個々の読みから 、引張り強度および破壊伸びに関する保持パーセントを計算した。実施例に関す る全ての成形試験用棒材は、成形したまま乾燥させたもの(dry=as−mo lded)であった。更に、機械方向から45度の角度で、これらの試験片の全 てをダイスで打ち抜いた。
ASTMD−471に従い、^5TII 13オイル中の体積膨潤に関しても、 70時間および100℃で実施例を試験した。ASTM #3オイル中の体積膨 潤に関する全ての実施例の厚さは1/16” (1,59mm)であった。1/ 8” (3,18mm)のフレックス棒材を用いた一29℃のNotched  Izod (ASTM D−256)に関して、もう1つの試験も行った。
以下に示す実施例において、成分(a)、成分(b)および成分(C)に関する 全てのパーセントを体積で示す。全ての添加剤は、成分(a)と成分(b)と成 分(C)の樹脂100部当たりの部(pph)で示し、ブリティッシュ単位(B ritish units)で与えられている得られた元の値の全てをs、r、 単位に変換した後、適宜四捨五入し、そして最後に、表の中の空白は、特別な成 分が存在していないか或は特別な試験を行わなかったことのどちらかを示してい る。
以下の表1に見られる実施例において、1段射出成形機に関する実施例1から4 では下記の成形条件を用いた。比較実施例5で用いた成形条件は、熱可塑材成分 (a)としてのナイロン66に関するSaltman IIに従う条件である。
表■ 実施例 後部温度(℃) 中心温度(’C) 前部温度(’C)1 260 5 /25/25 3.9 602 262 5/25/25 3.9 603 2 62 5/25/25 4.8 604 262 5/25/25 5.6 6 0上の表■中のrB、 1. Fl、 Jは、ブースト(鋳型開放時間)、射出 、保持サイクルであり、そしてこれは、この鋳型サイクルの中でこれらの操作を 行う時間である。表I中のブースト射出圧は、このポリマーを鋳型の中に射出す るために用いられる圧力である。
以下の表IT中の実施例1から5で用いる熱可塑性樹脂、即ち成分(a)は、相 対粘度が50であり密度が1.14g/ccのナイロン66であった。この相対 粘度は、22gのポリマー/100mLの90%蟻酸が入っている蟻酸中で測定 し、そしてこの粘度をBrookfield粘度計で計測した。このナイロン6 6を36.5体積パーセントの量で存在させた。
以下の表II中の実施例1から5で用いる酸含有エチレンコポリマー、即ち成分 (b)は、メルトインデックスが0.5であり密度が0.94g/ccの、66 .9重量%のエチレン/24.5重量%のアクリル酸n−ブチル/8.6重量% のメタアクリル酸であり、これを亜鉛イオンで70%中和したものであった。こ のエチレンコポリマーを52.3体積パーセントの量で存在させた。
以下の表II中の実施例1から5で用いるポリマー状グラフト化剤、即ち成分( C)は、メルトインデックスが12g/10分であり密度が0.94g/ccの 、68.6重量%のエチレン/26重量%のアクリル酸n−ブチル71.4重量 %のメタアクリル酸グリシジルであった。
このポリマー状グラフト化剤を11.2体積パーセントの量で該組成物中に存在 させた。
以下の表IIの実施例1から5の中で、2つの添加剤を用いた。詳細には、ステ アリン酸亜鉛とN、 N”−へキサメチレン−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル −4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)をそれぞれ約2および1.5pphの量 で用いた。
実施例1から3では、この組成物の適当な形態を生じさせる、即ち少なくとも1 つの連続相の中に熱可塑性樹脂(成分a)を存在させる、に必要な激しい混合を 、このスクリュー内に充填している間行う。この充填時間は、該スクリュー回転 時間であり、そしてこれは、このスクリューを該組成物で鵬たすにかかる時間で あり、これはそのスクリューが引っ込む時間に相当している。このスクリューが 回転している時間は、このスクリューが引っ込むに抵抗する背圧、スクリュー速 度、および樹脂粘度の影響を受ける。実施例1から4に関しては、直径が4.4 4cmのスクリューが備わっているHPll Carp、、Mr、G11ead 、0hio製の6オンス1段射出成形機を用いてブレンドおよび成形を行った。
このスクリューは、3個ではなくて4個のせん断部分が用いられている以外は図 3に記述したスクリューであり、この間隙は0.15mm(0,006インチ) であり、そして各々のせん断部分には6個のバリヤーフライトが備わっていた。
実施例5もまた、直径が4.44cmのスクリューが備わっている[lPM C orp、製の6オンス1段射出成形機を用いて成形した。しかしながら、比較実 施例5の成形で用いたスクリューには、如何なるせん断部分も含まれておらず、 高せん断の28mm2軸押出し機を用いてこの樹脂を前コンバンド化した。
実施例1から4に関する表II中のスクリュー回転時間測定は、このデータを取 った時の元の記録ではなく、類似した実施例(本発明の実施例を行った時と同じ 時には実験しなかった)の射出成形結果を基にしているが、しかしながら、この 類似実施例では、同じ組成の成分、背圧、温度、およびスクリュー回転速度を用 いた。
表IIで実施例2を比較実施例4と比較するとき、熱可塑性樹脂である成分(a )を少な(とも1つの連続相にするに充分なグラフト化反応を生じさせるに必要 な混合時間およびせん断の効果を見ることができる。
詳細には、この組成物の適当な形態が生じた否かを決定する目的で、^STM  #3オイル膨潤(70時間、100℃)および150℃の引張り強度を用いるこ とができる。これらの試験は形態に非常に敏感である。エチレンコポリマー類で ある成分(b)および(C)が連続相の中に存在している場合のブレンド物は、 少なくとも1つの連続相として熱可塑性樹脂を含んでいるブレンド物に比べて、 150℃の引張り強度が非常に小さく、そして本質的にオイル中でよく膨潤する 。実施例2の150℃引張り強度が10.4MPaでありそして#3オイル膨潤 が12.8%であるに比較して、比較実施例4の150℃引張り強度は1.23 MPaでありそして#3オイル膨潤は259.4%である。比較実施例4は、該 熱可塑性樹脂を少なくとも1つの連続相にするに充分なせん断で混合されない、 本発明の組成物から予測されるものの典型である。比較実施例4の条件下で製造 される組成物は、本発明で定義する如き高い温度暴露および化学耐性が要求され る製品には利用できない。
更に、背圧を高(すればする程(スクリューが引っ込んでいる時間またはより長 いスクリュー回転時間の結果である全混合時間を長くすればする程)この樹脂の より高い混合が得られることは、実施例2を比較実施例4と比較することによっ て分かるであろう。従って、これらの3種のポリマー成分の反応が進行し、その 結果として50体積パーセント未満の該熱可塑性樹脂が少なくとも1つの連続相 になるため、より良好な特性が達成される。特に、実施例2は、20秒間のスク リュー回転時間で1.724MPaの背圧を有しており、そして比較実施例4は 、6秒間のスクリュー回転時間で0.345MPaの背圧を有している。
スクリュー速度もまたこの組成物が示す形態に影響を与える。このスクリュー速 度および/またはスクリュー回転時間が高すぎると、この熱可塑性樹脂が劣化し 始める。
従って、実施例1から3では、スクリュー回転時間および背圧、与えられた温度 におけるスクリュー速度、および該熱可塑性樹脂を該連続相にするに必要な最小 限の混合およびスクリュー回転率によって、この混合を調節する。
このブレンド物を過剰に混合すると、該熱可塑性樹脂の劣化および特性の悪化が 生じる可能性がある。更に、1段成形における熱履歴は、通常のコンバンド化お よび成形操作では2回であるのに比較して1回のみであり、従って最終生成物に おける熱履歴が低(なる。例えば、成分(a)としてのナイロン66に関してS altman IIで記述されている如き2段階方法を用いて、比較実施例5の 組成物を成形した。比較実施例5に関する150℃引張り強度、AST]i # 3オイル膨潤、および150℃で14日間老化した後の引張り強度保持は、1段 方法で製造した実施例2に比べておおよそ20%低い。これらの特性の悪化は、 熱可塑材成分(a)が有する分子量が低下したとして記述することが可能であり 、これは、2段階方法における過剰の熱暴露の結果として生じる可能性がある。
本発明の製品の白色度はより高く、従ってこれは、成形に先立って前コンバンド 化されている商業的に入手可能な部分グラフト化軟質熱可望性樹脂組成物よりも 低い黄色度を有している。
本発明の精神および範囲から逸脱することな(本発明の幅広く異なる数多くの具 体例を成すことが可能であるため、添付請求の範囲で限定するものを除き、本発 明は本発明の特定の具体例に制限されるものではないと理解すべきである。
表I1 1 11 0.345 60 34.8 10.52 20 1.724 60  36.5 10.03 12 1.724 100 30.0 7.0本4  6 0.345 100 21.4 1.2**5 − − 30.9 8.2 表I!(続き) 2段階方法と比較した軟質熱可塑性組成物の1段階成形1 250 122 1 0.4 複雑破壊 95542 270 175 12.8 破壊せず 987 63 241 60 32.6 破壊せず 9354利 168 53 259 .4 破壊せず 6326**5 270 160 16.8 破壊せず −5 9*比較実施例 **2段階の比較実施例 国際調査報告

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(a)熱可塑性樹脂が25−50体積パーセントであり、(b)酸含有エチ レンコポリマーが10−74体積パーセントであり、そして(c)成分(c)の みを基準にして0.5−15.0重量%の反応性基含有モノマー類を含んでいる ポリマー状グラフト化剤が1−50体積パーセントである、組成を有しており、 そしてここで、該ポリマー状グラフト化剤によってこの溶融組成物に与えられる 反応性基の量は、成分(b)と成分(c)の合計100g当たりの反応性基のミ リモルで表して、成分(a)が反応性を示さない場合1から35であり、そして 成分(a)が反応性を示す場合1から10であり、そして更にここで、成分(a )、(b)および(c)に関する上記体積パーセントは、成分(a)、成分(b )および成分(c)の合計のみを基準にして混合前の個々の成分の密度から計算 したものであり、そしてここで、少なくとも該成分(b)と(c)とを互いに反 応させまた逆に該成分(a)が連続相を生じるようにするに充分なせん断下で、 溶融成分(a)、(b)および(c)を一緒にすることを含む、成形品を成形す る方法における、(1)該溶融成分を本質的に初めて一緒にし、(2)該溶融成 分に、断続を基とする充分なせん断を受けさせ、そして(3)このせん断を受け させた溶融組成物を1段で断続成形して、予め決めた形状を有する製品を生じさ せる、段階を含む改良。
  2. 2.該断続せん断と断続1段成形段階とを互いに交互に行い、そして該成形段階 を1段射出成形およびインジェクションブロー成形から選択する請求の範囲1の 方法。
  3. 3.該断続せん断と断続1段成形段階とを互いに同時に行い、そして該成形段階 を押出しブロー成形および2段射出成形から選択する請求の範囲1の方法。
  4. 4.段階(1)のせん断が少なくとも300sec−1のせん断率である請求の 範囲1の方法。
  5. 5.該せん断が少なくとも600sec−1の率である請求の範囲4の方法。
  6. 6.該せん断が少なくとも900sec−1の率である請求の範囲5の方法。
  7. 7.該成分(a)をポリアミド類、コーポリアミド類、ポリエステル類、コーポ リエステル類、ポリカーボネート類、ポリエチレン類およびポリプロピレン類か ら選択する請求の範囲1の方法。
  8. 8.成分(a)が27−48体積パーセントの量で存在しており、成分(b)が 20−69体積パーセントの量で存在しており、そして成分(c)が4−35体 積パーセントの量で存在している請求の範囲1の方法。
  9. 9.成分(a)が28−46体積パーセントの量で存在しており、成分(b)が 30−65体積パーセントの量で存在しており、そして成分(c)が7−25体 積パーセントの量で存在している請求の範囲7の方法。
  10. 10.段階(1)の該せん断を、少なくとも10秒間の成形サイクル各々で、少 なくとも1個のせん断構成要素を含んでいるスクリューの回転で達成する請求の 範囲1の方法。
  11. 11.段階(1)の該せん断を、少なくとも15から20秒間の成形サイクル各 々で、少なくとも1個のせん断構成要素を含んでいるスクリューの回転で達成す る請求の範囲10の方法。
  12. 12.段階(1)の該せん断を、約20秒間の成形サイクル各々で、少なくとも 1個のせん断構成要素を含んでいるスクリューの回転で達成する請求の範囲11 の方法。
  13. 13.請求の範囲1の方法で製造される成形品。
  14. 14.自動車エンジンガスケット、シールおよびフィルターの形態の請求の範囲 13の製品。
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