NL9100440A - Uit meer dan een laag opgebouwde structuur. - Google Patents

Description

Aanvraagster noemt als uitvinders: F. Mooijman en R. van der Meer

Titel: Uit meer dan één laag opgebouwde structuur.

De uitvinding heeft betrekking op een uit meer dan één laag opgebouwde structuur of laminaat. Dergelijke structuren zijn in de literatuur bekend en worden vooral toegepast voor die omstandigheden waar behoefte bestaat aan een combinatie van eigenschappen die niet of moeilijk in een kunststof te verenigen zijn. Daarbij kan men bijvoorbeeld denken aan de combinatie van barrière eigenschappen met sterkte eigenschappen of lasbaarheid.

Bij de vervaardiging van dergelijke structuren of laminaten doet zich veelal het probleem voor dat de hechting tussen de verschillende lagen te wensen overlaat. Vaak wordt derhalve in een dergelijke structuur een hechtlaag opgenomen. Omdat de toepassing van een dergelijke hechtlaag omslachtig is en de kosten verhoogt, wordt er naar gestreefd materialen te gebruiken waarin dit niet nodig is.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel structuren of laminaten te verschaffen die gebaseerd zijn op polyamiden en polyvinylaromatische verbindingen. De uitvinding berust op het verrassende inzicht dat de hechting van polyamiden aan polyvinylaromatische verbindingen verkregen kan worden door in de polyamidelaag een gefunctionaliseerd polystyreen op te nemen. De uitvinding betreft derhalve een uit meer dan een laag opgebouwde structuur omvattende: a. ten minste één laag opgebouwd uit een polymeer of copolymeer van ten minste één vinylaromatische verbinding en b. ten minste één laag opgebouwd uit een mengsel van één of meer polyamiden en gefunctionaliseerd polymeer of gefunctionaliseerd copolymeer van ten minste één vinylaromatische verbinding.

Verrassenderwijs is gebleken dat door het opnemen van een gefunctionaliseerd polymeer of copolymeer van een vinylaromatische verbinding in polyamide een mengsel verkregen wordt dat in een laminaatstructuur uitstekend kan hechten aan een polyvinylaromatische verbinding.

Het is bijzonder verrassend dat een dergelijk mengsel, dat op zichzelf bekend is, zo goed kan hechten, aangezien polyamide zelf en ook een mengsel van polyamide met polystyreen geen hechting vertoont op polyvinylaromatische verbindingen. Opgemerkt wordt in dit verband dat uit het Amerikaanse octrooischrift 4.528.326 mengsels van polyamide met slagvast gemodificeerd gefunctionaliseerd polystyreen bekend zijn.

Onder de term gefunctionaliseerd polymeer of copolymeer van ten minste één vinylaromatische verbinding wordt in dit verband verstaan polymeren die eenheden bevatten afgeleid van vinylaromatische verbindingen en tevens eenheden bevatten met reactieve groepen, zoals carboxylgroepen, anhydridegroepen, carboxylaatgroepen, hydroxylgroepen, epoxygroepen, aminogroepen, oxazoli-negroepen, sulfonaatgroepen of derivaten daarvan, nitrilgroepen, carbonaatgroepen of derivaten daarvan, amide- en imidegroepen.

De eenheden met- reactieve groepen kunnen op verschillende wijzen in het gefunctionaliseerde polymeer ingebouwd zijn, bijvoorbeeld random-copolymeren, blok-copolymeren of entcopolymeren.

Geschikte voorbeelden van dergelijke gefunctionaliseerde polymeren zijn copolymeren van één of meer vinylaromatische verbindingen met maleïnezuur anhydride of de met rubber gemodificeerde uitvoeringsvormen van dergelijke copolymeren. Ook zijn toepasbaar de copolymeren van vinylaromatische verbindingen, bij voorkeur styreen en a-methylstyreen met acrylzuur, methacrylzuur, acrylaat en/of methacrylaat. Verder zijn geschikt polymeren met hydroxylgroepen. Voorbeelden daarvan zijn de copolymeren van vinylaromatische verbindingen met hydroxyethylmethacrylaat.

Vinylaromatische verbindingen die volgens de uitvinding toegepast kunnen worden zijn onder meer styreen, a-methylstyreen, kerngesubstitueerd styreen of a-methylstyreen, en/of vinyltolueen. De voorkeur wordt gegeven aan styreen en/of a-methylstyreen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding past men in de polyamidelaag van de structuur als gefunctionaliseerd polymeer een copolymeer van een vinylaromatische verbinding, meer in het bijzonder styreen, en maleïnezuur anhydride toe. De hoeveelheid aan gepolymeriseerd maleïnezuur anhydride in het mengsel ligt bij voorkeur tussen 0,01 en 0,75 gew.%, meer in het bijzonder tussen 0,25 en 0,75 gew.%, betrokken op het gewicht van het mengsel. Deze hoeveelheid kan men bijvoorbeeld regelen door de hoeveelheid maleïnezuur anhydride die in het copolymeer ingebouwd is. Men kan echter ook een copolymeer toepassen met een te hoog gehalte aan maleïnezuur anhydride, dat dan "verdund" wordt met een hoeveelheid polystyreen.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat het mengsel dat toegepast is voor het vervaardigen van de laag b uit: 1) 2 tot 98 gew. delen polyamide, 2) 2 tot 98 gew. delen gefunctionaliseerde polyviny- laromatische verbinding, 3) 0 tot 96 gew. delen polyvinylaromatische verbinding. Meer in het bijzonder bestaat deze laag uit 1) 2 tot 65 gew. delen polyamide, 2) 2 tot 35 gew. delen gefunctionaliseerde polyviny laromatische verbinding, 3) 0 tot 96 gew. delen, meer in het bijzonder 10 tot 96 gew. delen polyvinylaromatische verbinding.

De keus van het type polyamide wordt in hoofdzaak bepaald door te eisen die gesteld worden aan het laminaat. Bij voorkeur kiest men een polyamide uit de groep bestaande uit nylon 6, nylon 6,6, nylon 4,6, nylon 11 of nylon 12, amorf nylon en mengsels van twee of meer daarvan of mengsels met andere kunststoffen.

De vervaardiging van de diverse componenten die volgens de uitvinding toegepast kunnen worden is aan de vakman bekend. Het mengsel voor laag b kan ook op bekende wijze verkregen worden door mengen van de toe te passen polymeren of copolymeren, voorafgaand aan het extruderen van de laag en/of lagen. Het is ook mogelijk de componenten van laag b afzonderlijk toe te voeren aan de extruder voor het vervaardigen van de laag b, waarbij het mengsel in de extruder gevormd wordt.

De structuur of laminaat kan op een algemeen voor dergelijke structuren bekende wijze verkregen worden, bij voorbeeld door lamineren van afzonderlijke in aparte stappen, bij voorbeeld door extrusie of persen, verkregen lagen of door coëxtrusie of "coinjection molding" van twee of meer lagen. Uit de structuur volgens de uitvinding kan men ieder gewenst voorwerp vervaardigen, bij voorbeeld door koude of warme deformatie, blaasgieten en dergelijke.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van enkele voorbeelden.

VOORBEELD

Er werden verschillende mengsels bereid bestaande uit een polyamide (PA-6 = polyamide-6; PA-12 = polyamide-12; PA-6,6 = polyamide-6,6), een slagvast polystreen (HIPS) met een rubbergehalte van 10 gewichtsprocent en een styreen-maleïnezuur anhydride copolymeer (SMA) met een maleïnezuur anhydride gehalte van 9 gewichtsprocent en een rubbergehalte van 14 gewichtsprocent. De toegepaste hoeveelheden (gewichtsdelen) zijn aangegeven in de hieronder volgende tabel. De bestanddelen werden in een dubbelschroef-sextruder gecompoundeerd, geëxtrudeerd en gepelleti-zeerd.

Uit de verkregen pellets werden testplaatjes vervaardigd met een afmeting van ongeveer 12 x 18 cm en een dikte van ongeveer 2 mm. Daartoe werden de pellets onder een pers bij een perskracht van 25 kN en een temperatuur van 250°C samengeperst.

Op dezelfde wijze werden testplaatjes vervaardigd uit een slagvast polystyreen (10 gewichtsprocent rubber).

Vervolgens werd steeds een testplaatje uit het slagvast polystreen onder een perskracht van 25 kN, bij 250eC met één van de testplaatjes uit het polyamide bevatten de mengsel, tot een laminaat samengeperst.

De hechting tussen de twee lagen van het laminaat werd met de hand bepaald, door te proberen de lagen van elkaar los te trekken. "Ja" betekent daarbij dat het niet lukte de laagjes lost te trekken; "Neen" dat dit wel lukte.

TABEL

Samenstelling

Mengsel: 12345 6 789 10 PA6 50 50 50 40 30 20 50 PA12 55 50 PA 66 90 HIPS 47,5 45 42,5 37,5 42,5 52,5 62,5 72,5 50 SMA 2,5 5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 - 10

Hechting ja ja ja ja ja ja ja ja neen ja* * Het test plaatje vervaardigd uit dit mengsel vertoonde een ongewenste inhomogeniteit. Na persen op het testplaatje uit het slagvast polystyreen trad een verdere, niet aanvaardbare ontmenging op.

Claims (10)

1. Uit meer dan één laag opgebouwde structuur omvattende: a. ten minste één laag opgebouwd uit een polymeer of copolymeer van ten minste één vinylaromatische verbinding en b. ten minste één laag opgebouwd uit een mengsel van één of meer polyamiden en gefunctionaliseerd polymeer of gefunctionaliseerd copolymeer van ten minste één vinylaromatische verbinding.

2. Structuur volgens conclusie 1 waarin de laag gebaseerd op een mengsel van één of meer polyamiden en gefunctionaliseerd polymeer of copolymeer op basis van ten minste één vinylaromatische verbinding tevens een polyvinylaroma-tische verbinding bevat.

3. Structuur volgens conclusie 1 of 2 waarin het gefunc-tionaliseerde polymeer of copolymeer een copolymeer van een polyvinylaromatische verbinding en maleïnezuuranhydride is.

4. Structuur volgens conclusie 3 waarin het gehalte aan gepolymeriseerd maleïnezuuranhydride ligt tussen 0,01 en 0,75 gew.% betrokken op het gewicht van het mengsel.

5. Structuur volgens conclusie 1-4, waarin het polymeer van laag a een polymeer of copolymeer van styreen, a-methylstyreen, kerngesubstitueerd styreen of a-methylstyreen, en/of vinyltolueen is.

6. Structuur volgens conclusie 1-5, waarin het gefunctionaliseerd polymeer of copolymeer van tenminste één vinylaromatische verbinding een polymeer of copolymeer van styreen, a-methylstyreen, kerngesubstitueerd styreen of a-methylstyreen, en/of vinyltolueen is.

7. Structuur volgens conclusie 2-6, waarin de polyviny-laromatische verbinding een polymeer of copolymeer van styreen, a-methylstyreen, kerngesubstitueerd styreen of a-methylstyreen, en/of vinyltolueen is.

8. Structuur volgens conclusie 1-7, waarin als polyamide een nylon 6, nylon 4,6, nylon 6,6, nylon ll of nylon 12, amorf nylon, mengsels van twee of meer daarvan of mengsels met een andere kunststof toegepast wordt.

9. Structuur volgens conclusie 1-8, waarin het mengsel b bestaat uit 1) 2 tot 98 gew. delen polyamide, 2) 2 tot 98 gew. delen gefunctionaliseerde polyvinylaroma-tische verbinding, 3) 0 tot 96 gew. delen polyvinylaromatische verbinding.

10. Structuur volgens conclusie 9, waarin het mengsel b bestaat uit 1) 2 tot 65 gew. delen polyamide, 2) 2 tot 35 gew. delen gefunctionaliseerde polyvinylaromatische verbinding, 3) 10 tot 96 gew. delen polyvinylaromatische verbinding.