NO125768B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av formede gjenstander av polyamider eller polyuretaner ved utpressing.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av andre selvbærende formede

gjenstander enn tråder og filmer, av polyamider eller polyuretaner ved hjelp av utpressing. Ved denne fremstilling oppstår det vanskeligheter som skriver seg fra at de nevnte polymere ved smeltning hurtig forandrer sin plastisitet og disse vanskeligheter oppstår ikke når celluloseacetat og polyvinylklorid formes på tilsvarende måte.

Man har forsøkt å overvinne disse vanskeligheter ved hjelp av spesielt konstru-erte utpressingsanordninger. Denne løsning er imidlertid mindre hensiktsmessig for in-dustrien fordi det er nødvendig med spesielt utstyr.

Ifølge foreliggende oppfinnelse ble det

funnet mulig å fremstille et utpressingsmateriale av polyamider eller polyuretaner som kan anvendes med tilfredsstillende re-sultater i vanlig utpressingsanordning, idet de formede produkters egenskaper praktisk talt ikke avviker fra egenskapene ved produkter som er fremstilt av polyamider eller polyuretaner uten tilblanding.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at polyamider eller polyuretaner tilsettes xyloler eller homologe av disse, i hvilke xyloler eller homologe minst to alifatisk bundne vannstoffatomer er substituert med halogen, i en mengde på maksimum 2 vektspst., basert på den polymere, og at de fremstilte blandinger behandles ved hjelp av de vanlige utpressingsanordninger for behandling av termoplastiske materialer.

Det ble funnet at de nevnte halogen-substituerte xyloler eller homologe av disse umiddelbart fortykker polyamider og polyuretaner ved smeltning. En enkel blanding av de nevnte lineære polykondensasjonsprodukter med de angitte forbindelser etterfulgt av gjennomgang gjennom ut-pressingsanordningene hvori blandingen bringes til å smelte er derfor tilstrekkelig til å oppnå at blandingen vil ha en høyere smelteviskositet enn ublandede polykondensasjonsprodukter ville ha ved samme utpressingstemperatur. Den høyere smelteviskositet for de utpressede polymere gir de nevnte polymere en slik stabilitet at den form som dysen gir de polymere bibeholdes.

Eksempler på halogen-substituerte xyloler er bisklormetylen m-xylol, (CH^tCHu Cl)jC«Hi;, bis-brom-metylen m-xylol og p-xylol-diklorid.

Fortrinsvis settes slike stoffer ifølge oppfinnelsen til polyamidene eller poly-uretanene, i en mengde på mindre enn 0,5 vektspst. I noen tilfelle, avhengig av de gjenstander som skal fremstilles eller av det polyamid eller polyuretan som skal anvendes, kan endog mengder på fra 0,1 til 0,3 vektspst. allerede være tilstrekkelig til å oppnå den ønskede formstabilitet for det utpressede polykondensasj onsprodukt.

De polyamider som ved foreliggende fremgangsmåte viste seg å være meget tilfredsstillende er i første rekke slike som fåes ved polymerisasjon av g-kaprolaktam og hvori polymerisasjonsproduktet vaskes ut i en slik grad at innholdet av vannopp-løselige lavmolekylare komponenter utgjør mindre enn 2,5 pst.

Ved polymerisasjonen av e-kaprolaktam anvendes fosforsyre eller eddiksyre generelt som stabilisator og polymerisasjonen utføres så langt at viskositeten for det en-delige produkt målt i en oppløsning på 1 vektspst. i 90 vektspst. maursyre ligger på mellom 1,3 og 1,7.

Utvaskningen av de laveremolekylare komponenter utføres generelt inntil innholdet av disse komponenter ligger på mellom 1,5 og 2,5 vektspst.

De gjenstander som formes ifølge foreliggende oppfinnelse er bare litt mer stive enn gjenstander som består av den rene polymere, men de er imidlertid ikke mer plastiske eller mer elastiske enn slike som fremstilles av de rene polymere.

Blandingen av den polymere og den halogenerte xylolforbindelse kan utføres på forskjellige måter.

Det er mulig å blande stoffene før de mates inn i utpressingsanordningen. Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse valses polymere granulater i et kort tidsrom, f. eks. i ca. 30 sekunder, med den nødvendige mengde halogenert xylol eller homolog av disse. Rullingen av granulatene med for-tykningsmidlet kan utføres i en trommel som roterer omkring en skråttstillet eller horisontal akse med en slik hastighet at granulatene i den delvis fylte trommel rul-ler over hverandre. Det tilsatte fortykningsmiddel vil fordeles jevnt over granulatene. På denne måte overtrekkes granulatene med et tynt lag av det nevnte stoff og det fåes et utpressingsmateriale som kan behandles i en hvilken som helst kjent utpressingsmaskin. Et liknende resultat vil fåes ved å ryste granulatene med fortyk-ningsmidlet.

Det er også mulig å tilsette det halogenerte stoff under matningen av den polymere inn i utpressingsanordningen så-ledes at blandingen fåes under transport i utpressingsanordningen.

Profiler, staver, tekniske gjenstander, leketøy, hule gjenstander, slik som rør og flasker, kan lett fremstilles ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i de kjente utpressingsanordninger.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ikke bare utføres med polymerisasjons-produkter av aminosyrer og laktamer, men også med polykondensasjonsprodukter av heksametylendiamin og dikarbonsyrer, uav-hengig av på hvilken måte produktene er polymerisert eller kondensert. Det kan også anvendes polymere. Dette gjelder også for polyuretaner.

Bortsett fra fremstillingen av de oven-for nevnte gjenstander er foreliggende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen også meget egnet for fremstilling av marmorerte gjenstander som et resultat av den økede smelteviskositet for utgangsmaterialet.

I dette tilfelle anvendes en blanding av minst to porsjoner av granulater bestående av lineære polykondensasjonsprodukter som utgangsmaterialer for de nevnte gjenstander, idet granulatene fra minst en porsjon inneholder et fortykningsmiddel ifølge oppfinnelsen.

Ved utpressing av denne blanding som mykgjøres ved opphetning fåes marmorerte produkter. Denne utpressing kan også finne sted i en form.

Økningen i smeltens viskositet kan f. eks. måles med plastometeret ifølge A.S. T.M. D 1238-52 T. Dette plastometer er vist

på tegningen i lengdesnitt og omfatter en

metallsylinder 1 som har en lengde på 16,5 cm og en diameter på 5 cm og hvori det er

anordnet en sylindrisk kontinuerlig boring 2

med en diameter på 1 cm. I den nedre del av denne boring er tett tilpasset en dyse 3

som har en åpning på 0,21 cm. Denne boring opptar også et stempel 4 som har en egenvekt på 0,1 kg, idet stemplet kan be-veges fritt opp og ned. På dette stempel kan det anbringes en vekt 5 på 2,06 kg. Metallsylinderen 1 er omgitt av to hete-elementer 6 og 7, og det er endelig anordnet et rom 8 i den nevnte sylinder for opptak av et termometer.

Når bestemmelsen utføres opphetes først metallsylinderen 1 uten stemplet 4 ved hjelp av varmeelementer 6 og 7 til en temperatur på 240° C, hvoretter det inn-føres 7 g av den polymere som skal prøves og stemplet innføres i det gjennomgående hull 2. Stemplet holdes uten noen vekt på den polymere i 3 minutter, men fra tid til annen presses ned for å presse ut luft. Deretter anbringes vekten 5 på stemplet. Etter 2 minutter skulle stemplet ha sunket ned til halve distansen i boringen. Om nød-vendig anvendes det ekstra trykk på stemplet for å nå denne stilling. Etter at dette punkt er passert gis den polymere ennu 2 minutter for å strømme ut fritt. Deretter kuttes den polymere strøm av ved munn-stykket, mens den polymere som deretter flyter ut oppsamles i løpet av 3 minutter og denne mengde veies og omregnes til den mengde som ville ha strømmet ut i 10 minutter. Denne mengde uttrykt i gram er strømningshastigheten.

Et mål for økningen i smelteviskosi-teten er forholdet mellom strømnings- '. hastigheten, dvs. forholdet mellom strøm-ningshastigheten for den ublandede poiy-mere og for den polymere som er tilsatt fortykningsmiddel.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet ved hjelp av de følgende eksempler.

Eksempel 1: Granulater av et polyamid som har en spesifikk viskositet på 1,4, og fremstilt fra polymerisasjonsproduktet -kaprolaktam, fremstilt ved polymerisasjon i nærvær av 0,1 vektspst. ortofosforsyre som stabilisator og inneholdende ca. 2 vektspst. vannopp-løselige komponenter, ble valset i 30 sekunder med 0,5 vektspst. bis-klormetylen-m-xylol. Ved disse mengder er forholdet mellom strømningshastighetene 2,6. Disse granulater ble matet inn i en såkalt bord-ekstruderingsmaskin, som markedsføres av the National Rubber Machinery. Denne ap-paratur byr på den mulighet at det kan ekstruderes horisontalt i atmosfæren, og de formede gjenstander, nemlig et rør som har en diameter på 25 mm og en veggtykkelse på 2 mm, kan på kjent måte tas ut ved hjelp av en avtrekningsanordning. Tempe-raturen i ekstruderingsmaskinen ble holdt på 260° C.

Det ekstruderte rør hadde en glatt over-flate og et praktisk talt sylindrisk tverrsnitt.

Når polyamid, som ikke var blitt tilsatt noe fortykningsmiddel, ble matet inn i ekstruderingsmaskinen, var det ikke mulig å ekstrudere et rør fordi den polymere sank sammen umiddelbart ved utstrøm-ningen.

Uten et fortykningsmiddel var det ikke mulig ved noen temperatur å oppnå et for-met produkt.

Eksempel 2: Granulater av et polyamid med en spesifikk viskositet på 1,2, og fremstilt ved po-lymerisering av K-kaprolaktam i nærvær av 0,1 vektspst. fosforsyre og inneholdende 10 vektspst. vannoppløselige stoffer, ble valset med p-xylylendiklorid inntil det var opp-tatt 1.0 vektspst. av dette stoff. Med denne mengde var strømningsforholdet 1,5.

Granulatene som var rullet på denne måte ble ekstrudert til et rør på samme måte som antydet i eksempel 1, og rørene hadde et praktisk talt sirkulært tverrsnitt.

Eksempel 3: Granulater av et polyamid med en spe sifikk viskositet på 1,4 og som var frem stilt av polymerisasjonsproduktet av ?-kaprolaktam, erholdt ved polymerisasjon i nærvær av 0,1 vektspst. fosforsyre som stabilisator og inneholdende ca. 2 vektspst. vannoppløselige komponenter, ble valset i 30 sekunder med 0,5 vektspst. bis-bromme-tylen-m-xylol, 1 vektspst. kadmiumgult OZ, 1 vektspst. kadmiumrødt 215 og 0,5 vektspst. lampesot og ble til slutt matet inn i en skrueekstruderingspresse. Den tynne streng som ble ekstrudert fra denne presse ble oppdelt i granulater på 1,5 mm. Forholdet mellom strømningshastighetene utgjorde 2,8. Disse granulater ble blandet med granulater på 3 mm, som ble rullet med 0,005 vektspst. Geigy-gult 4 i et forhold på 1 : 50.

Den erholdte blanding ble deretter be-handlet ifølge innsprøytningsstøpemetoden og det ble fremstilt gjenstander som hadde et typisk skilpaddeskall-utseende.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av formede gjenstander, unntatt tråder og filmer, av polyamider eller polyuretaner ved ekstrudering, karakterisert ved at polyamider eller polyuretaner tilsettes xyloler eller homologe av disse, i hvilke xyloler eller homologe minst to alifatisk bundne vannstoffatomer er substituert med halogen, i en mengde på maksimum 2 vektspst. basert på den polymere, og at de erholdte blandinger behandles ved hjelp av vanlige utpressingsanordninger for fremstilling av termoplastiske materialer.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at de halogenerte forbindelser blandes med de polymere ved å valse de siste i granulert form med de halogenerte forbindelser inntil det foreligger et tynt lag av den halogenerte forbindelse på kornene.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at en polyamid blandes med 0,5 vektspst. bis-klor-metylen-m-xylol.

4. Fremgangsmåte til fremstilling av formede gjenstander som har marmorert mønster, karakterisert ved at en blanding av minst to porsjoner av granulater bestående av polyamider eller polyuretaner behandles, idet granulatene av minst en porsjon er blandet med xyloler eller homologe av disse, i hvilke xyloler eller homologe minst to alifatisk bundne vannstoffatomer er substituert med halogen.