PL177381B1 - Wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa - Google Patents
Wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowaInfo
- Publication number
- PL177381B1 PL177381B1 PL94302475A PL30247594A PL177381B1 PL 177381 B1 PL177381 B1 PL 177381B1 PL 94302475 A PL94302475 A PL 94302475A PL 30247594 A PL30247594 A PL 30247594A PL 177381 B1 PL177381 B1 PL 177381B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- polyolefin
- formula
- composition
- weight
- carbon atoms
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title abstract description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title abstract description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002397 thermoplastic olefin Polymers 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 15
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- -1 for example Substances 0.000 description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPUBWLUSKQXZNQ-SFECMWDFSA-N (z)-4-[6-[[(z)-3-carboxyprop-2-enoyl]amino]hexylamino]-4-oxobut-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(=O)NCCCCCCNC(=O)\C=C/C(O)=O WPUBWLUSKQXZNQ-SFECMWDFSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N maleamic acid Chemical compound NC(=O)\C=C/C(O)=O FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
- C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
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)
Abstract
1. Wzmocniona kompozycja termoplastyczna po- liolefinowa, znamienna tym, ze zawiera (A) 30-98% wagowych poliolefiny wybranej z grupy obejmujacej kopolimer y etylenu zawierajace do 25% wagowych co najmniej jednej innej a-olefiny zawierajacej 3-10 atomów wegla oraz, odpowiednio, (B) 2-70% wago- wych, co najmniej jednego weglanu metalu z grupy IIa ukladu okresowego i (C) 0,01-10 czesci wago- wych, na 100 czesci (A) + (B), maleamo-silanu o wzorze 1, w którym R i R1 moga byc niezaleznie wybrane z grupy obejmujacej atom wodoru i rodnik alkilowy zawierajacy 1-8 atomów wegla; R2 oznacza ulegajaca hydrolizie grupe alkoksylowa zawierajaca 1-6 atomów wegla, albo atom chlorowca; R3 oznacza rodnik alkilowy zawierajacy 1-8 atomów wegla; X moze oznaczac rodnik o wzorze 2, w którym R4 oznacza atom wodom lub rodnik alkilowy zawierajacy 1-4 atomów wegla; n oznacza liczbe calkowita od 1 do 4; a m oznacza liczbe od 1 do 3. Wzór 2 PL PL PL PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa. W szczególności przedmiotem wynalazku jest wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa przeznaczona do wytwarzania wyrobów o udarności, zwłaszcza w temperaturze poniżej 0°C, przewyższającej udarność niewzmocnionej kompozycji poliolefinowej.
Wiadomo, że poliolefiny są powszechnie wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach, np. w postaci folii, włókien, wyrobów formowanych lub kształtowanych termicznie, rur i/lub powłok. W pewnych z takich zastosowań, a zwłaszcza wtedy, gdy z poliolefin wytwarza się wyroby kształtowane metodą formowania, wymagane jest, aby formowany wyrób przewyższał pod względem sztywności i wytrzymałości wyjściową poliolefinę.
177 381
Znanych i opisanych w literaturze jest wiele sposobów modyfikacji właściwości poliolefin; należy do nich sieciowanie polimeru lub wprowadzanie dodatków takich jak np. elastomery lub wypełniacze, takie jak np. włókna szklane, kaolin, mika, tlenki i węglany metali II i III grupy układu okresowego itp,, do matrycy polimeru. Zazwyczaj kompozycje wzmocnione wypełniaczami wykazują większą sztywność niż same wyjściowe polimery, a także zapewniają zwiększoną stabilność wymiarów wyrobów gotowych.
Wiadomo jednak, że poliolefiny z uwagi na niepolarny charakter nie nadają się do wzmacniania przez nieorganiczne dodatki lub wypełniacze; w rzeczywistości zwiększeniu sztywności i stabilności wymiarów towarzyszy zazwyczaj spadek innych istotnych właściwości, takich jak wytrzymałość, udarność itp.
W celu wyeliminowania tej wady zaproponowano modyfikowanie polimeru olefinowego na drodze szczepienia monomerami zawierającymi polarne grupy w łańcuchu węglowodorów, albo poprzez zastosowanie tak zwanego promotora adhezji, czyli związku, który zapewnia zwiększoną adhezję lub wiązanie między wypełniaczem i matrycą polimeru. Tak np. w opisie patentowym brytyjskim nr 1 110 930 ujawniono wzmocnione kompozycje zawierające poliolefinę, wypełniacz nieorganiczny i organosilan z ulegającą hydrolizie grupą, zdolną do reagowania z grupami hydroksylowymi występującymi w wypełniaczu nieorganicznym.
W opisie patentowym czechosłowackim nr 192 875 ujawniono mieszaniny polietylenu i kaolinu modyfikowanego zasadowym silanem.
W publikacjach zamieszczonych w Polymer Composites, June 1992 Vol. 13 i Rheologica Acta Vol. 27, No 3 (1998) ujawniono kompozycje termoplastyczne zawierające polietylen, węglan wapnia traktowany także na powierzchni γ-aminopropylotrietoksysilanem i EPDM, ewentualnie modyfikowany bezwodnikiem maleinowym.
W tych publikacjach oceniono wpływ wzajemnego oddziaływania kauczuk/wypełniacz na mechaniczne właściwości kompozycji w stanie stałym (Polymer Composites) lub w stanie stopionym (Rheologia Acta). We wspomnianych publikacjach EPDM (polimer etylenu z propylenem i dienem) stanowi podstawowy związek wiążący bezwodnik maleinowy. Otrzymany kauczuk maleinowy stosuje się jako prekursor, w celu ułatwienia następnej reakcji ze związkiem silanowym, użytecznym dla kompatybilności kompozycji. Termopolimer etylenu z propylenem i dienem (EPDM) nie będąc kopolimerem α-olefinowym lecz kopolimerem dienu nie wchodzi w skład kompozycji według wynalazku. W celu uzyskania kompozycji według wynalazku miesza się razem składniki i nie ma potrzeby wstępnego traktowania poliolefiny bezwodnikiem maleinowym w celu przeprowadzenia reakcji. Dzięki temu, że nie stosuje się według wynalazku kauczuku lecz określoną poliolefinę otrzymuje się kompozycję o wysokiej udarności, module sprężystości przy zginaniu i dobrych właściwościach termicznych.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 956 230 ujawniono kompozycje polimerowe, np. poliolefinowe, wzmocnione wypełniaczem zawierającym grupy hydroksylowe. Kompatybilność wypełniacza z polimerem uzyskuje się w wyniku mieszania polimeru z wypełniaczem w obecności środka sprzęgającego, takiego jak np. bezwodnik maleinowy oraz rodnikowego inicjatora.
W opisie patentowym brytyjskim nr 2 225 328 ujawniono wzmocnione kompozycje polietylenowe modyfikowane poprzez szczepienie co najmniej jednego etylenowo nienasyconego kwasu karboksylowego lub bezwodnika kwasu karboksylowego oraz glinokrzemianu, którego powierzchnię poddano obróbce związkiem aminosilanowym.
W opublikowanym zgłoszeniu patentowym europejskim nr 0 171 513 ujawniono wzmocnione kompozycje zawierające poliolefinę, węglan metalu grupy IIa układu okresowego i środek zapewniający kompatybilność, stanowiący co najmniej jedną poliolefinę szczepioną kwasami lub bezwodnikami karboksylowymi.
W zgłoszeniu patentowym japońskim nr 74 041 096 ujawniono napełnione kompozycje poliolefinowe uzyskane w wyniku reakcji poliolefiny, kwasu lub bezwodnika maleinowego i włókien szklanych, poddanych wstępnej obróbce związkiem aminosilanowym.
W opisie patentowym europejskim nr 0 008 703 ujawniono zastosowanie kwasu bismaleamowego, takiego jak np. kwas N,N'-heksametylenobismaleamowy, kwas N,N'4
177 381 dodekametylenobismaleamowy lub kwas N,N'-izoforonobismaleamowy, jako środka sprzęgającego, zwiększającego adhezję między poliolefinąi włóknami szklanymi.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 429 064 ujawniono zastosowanie kwasu maleamowego lub malaemo-silanu jako środka zwiększającego adhezję miki do poliolefiny. W opisie tym stwierdzono, że uzyskane kompozycje wykazują zwiększoną wytrzymałość mechaniczną; w przykładach wymieniono kompozycję o wytrzymałości na rozciąganie nie większej niż 419 N/mm2 oraz udamości Izoda oznaczanej na kształtkach z karbem w temperaturze pokojowej, nie wyższej niż 33,4 J/m.
Celem wynalazku jest uzyskanie wzmocnionych termoplastycznych kompozycji poliolefinowych o jeszcze lepszych właściwościach, zwłaszcza w temperaturze poniżej 0°C, np. w -40°C.
Według wynalazku te i inne cele osiąga się stosując co najmniej jeden węglan metalu z grupy Ila układu okresowego jako wypełniacz nieorganiczny i maleamo-silan jako środek zwiększający adhezję między wypełniaczem nieorganicznym i poliolefiną.
Przedmiotem wynalazku jest wzmocniona termoplastyczna kompozycja poliolefinowa zawierająca (A) 30-98% wagowych poliolefiny wybranej z grupy obejmującej kopolimery etylenu z co najmniej jedną inną α-olefiną zawierającą 3-10 atomów węgla oraz, odpowiednio, (B) 2-70% wagowych, co najmniej jednego węglanu metalu z grupy Ila układu okresowego i (C) 0,01-10 części wagowych, na 10 części (A) + (B), maleamo-silanu o wzorze 1, w którym R i R, mogą być niezależnie wybrane z grupy obejmującej atom wodoru i rodnik alkilowy zawierający 1-8 atomów węgla; R2 oznacza ulegającą hydrolizie grupę alkoksylową zawierającą 1-6 atomów węgla, albo atom chlorowca; R3 oznacza rodnik alkilowy zawierający 1-8 atomów węgla; X może oznaczać rodnik o wzorze 2, gdzie R4 oznacza atom wodoru lub rodnik alkilowy zawierający 1-4 atomów węgla; a n oznacza liczbę całkowitą od 1 do 4; a m oznacza liczbę od 1 do 3.
Do szczególnie korzystnych wzmocnionych kompozycji poliolefinowych według wynalazku należą te, które zawierają 50-80% wagowych poliolefiny (A), 20-50% wagowych węglanu metalu z grupy Ila układu okresowego (B) i 0,05-5% wagowych w stosunku do mieszaniny (A) + (B), maleamo-silanu (C) o wzorze 1.
Do szczególnie korzystnych maleamo-silanów o wzorze 1 stosowanych w kompozycjach według wynalazku należą te, w których R i R1 oznaczają atomy wodoru, R2 oznacza rodnik alkoksylowy o prostym lub rozgałęzionym łańcuchu, zawierający 1-4 atomy węgla, np. -O-CH3, -O-C2H5, -O-C3H7 lub -O-C4H9; R4 oznacza atom wodoru; n wynosi 2 lub 3, a m równe jest 3.
Maleamo-silany o powyższym wzorze 1 są znanymi produktami, dostępnymi na rynku.
Można je wytwarzać sposobami znanymi i szeroko opisanymi w literaturze, np. w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 429 064.
Sposób wytwarzania maleamo-silanów o wzorze 1 polega na tym, że poddaje się reakcji organosilan o wzorze 3, w którym X, R2, R3 oraz m mają znaczenie podane wyżej, a A oznacza grupę funkcyjną, zdolną do przereagowania z grupami karboksylowymi kwasów maleamowych, taką jak np. grupa aminowa, epoksydowa, merkaptanowa, estrowa, winylowa lub chlorowcowa.
Korzystny sposób obejmuje reakcję γ-aminoalkilenotrietoksysilanu z bezwodnikiem maleinowym lub jego reaktywną pochodną, taką jak kwas maleinowy lub jego ester alkilowy albo chlorek, w temperaturze około 70°C, w atmosferze azotu, w stosunku molowym 1:1.
Poliolefinę stosowaną w kompozycji według wynalazku stanowi kopolimer etylenu z co najmniej jedną inną α-olefiną zawierającą 3-10 atomów węgla. Do takich α-olefin przykładowo należy propylen, buten-1, heksen-1, hepten-1 itp. Gdy poliolefinę stanowi kopolimer etylenu z niewielkimi ilościami co najmniej jednej C3-C10 α-olefiny, wynoszącymi np. 2-25% wagowych, to gęstość poliolefiny wynosi od 850 do 970 kg/m3, zwłaszcza 940-960 kg/m3.
Wskaźnik płynięcia stopu poliolefiny wynosi zazwyczaj poniżej 15 g/10 minut, a korzystnie 2-10 g/10 minut.
Jakkolwiek korzystnie w kompozycjach według wynalazku stosuje się poliolefiny o dużej gęstości, to poliolefiny o małej gęstości, takie jak polietylen o małej gęstości (LDpE) lub
1ΊΊ 381 liniowy polietylen o małej gęstości (LLDPE), same lub w postaci mieszanin, stosować można w razie potrzeby, w zależności od konkretnego przeznaczenia lub ostatecznego zastosowania.
Takie typy polimerów są znane w handlu, np. pod nazwami handlowymi ESCORENE® LL 1201 XV (LLDPE) z Soc. EXXON; RIBLENE'® AK 1912 (LDPE) z Soc. ENICHEM; ERACLENE® HUG 5013 (HDPE) z Soc. ENICHEM.
W kompozycjach według wynalazku korzystnie stosuje się polietylen o dużej gęstości.
Dowolny węglan metalu z grupy IIa układu okresowego dostępny na rynku stosować można do wytwarzania kompozycji według wynalazku.
Do węglanów takich przykładowo należy węglan wapniowy, węglan barowy, węglan magnezowy i ich mieszaniny; szczególnie korzystnie stosuje się węglan wapniowy, same lub w mieszaninie z węglanem magnezowym.
Wiadomo, że wielkość cząstek wypełniacza może odgrywać istotne znaczenie, tak że dobiera się ją w zalerności od wymaganych właściwości. Zazwyczaj przy stosowaniu drobnych cząstek uzyskuje się produkty o większej udarności niż produkty zawierające większe cząstki, nawet mimo obniżenia sztywności i konieczności stosowania większej ilości środka zapewniającego kompatybilność. Zazwyczaj wielkość cząstek węglanu metalu z grupy Ela układu okresowego wynosi od 0,02 do 40 pm, korzystnie od 0,07 do 10 pm.
Węglan wapniowy dostępny jest na rynku pod nazwami handlowymi OMYACARD 2 UM® z Soc. OMYA, Huber H-White® z Soc:. UMBRIA MINERARIA itp.
Kompozycje według wynalazku wytwarzać można wprowadzając składniki kompozycji, w dowolnej możliwej kolejności, do dowolnego urządzenia mieszającego nadającego się do wytwarzania termoplastycznych kompozycji, po czym doprowadza się mieszaninę do temperatury co najmniej równej temperaturze topnienia polimeru, np. do 180-220°C. Do wytwarzania mieszanek polimerów termoplastycznych wykorzystać można mieszarki jednoi dwuślimakowe. mieszarki Banbury oraz mieszarki innych typów.
Zamiast samego maleamo-silanu o wzorze 1 z węglanem metali z grupy IIa układu okresowego i polimerem wymieszać można związki będące prekursorami dodatku, które kolejno w czasie mieszania na gorąco co najmniej częściowo reagują ze sobą, tworząc dodatek o powyższym wzorze 1.
Tak np. z węglanem i polimerem, samymi lub w postaci mieszanki, wymieszać można bezwodnik maleinowy i reaktywny silan o wzorze 3.
W celu wytworzenia gotowej kompozycji różne składniki, w tym także wyżej wspomniane prekursory, dodawać można w dowolnej kolejności, pod warunkiem, że struktura gotowej kompozycji będzie jednorodna.
Po wymieszaniu składników kompozycje można bezpośrednio wprowadzić do urządzenia do wytwarzania wyrobów, zwłaszcza do wtryskarki, do urządzenia do wytłaczania arkuszy lub innych profili albo do urządzenia do formowania z rozdmuchiwaniem.
Jednakże zazwyczaj z kompozycji najpierw wytwarza się rozdrobnione kształtowane wyroby, takie jak np. pastylki, które następnie wprowadza się do urządzenia do wytwarzania kształtowanych wyrobów.
Wzmocnione kompozycje polimerowe według wynalazku charakteryzują się wysoką udarnością (Izoda), zwłaszcza w niskiej temperaturze, np. w -40CC i wysoką płynnością, co powoduje, że są one bardzo przydatne do stosowania w formowaniu wtryskowym. Wskaźnik płynięcia stopu kompozycji według wynalazku wynosi bowiem zazwyczaj ponad 1,5 g/ 10 minut w 190°C pod naciskiem 21,6 N.
W razie potrzeby do kompozycji według wynalazku wprowadzać można zwykłe dodatki i środki pomocnicze w celu poprawy właściwości, takich jak stabilność termiczna, odporność na utlenianie i światło; inne dodatki takie jak pigmenty, barwniki, środki zmniejszające palność, środki antyadhezyjne, inne rodzaje żywic termoplastycznych lub kauczuki dodawać można w celu uzyskania wysokiej udarności. Dodatki takie wprowadza się zazwyczaj w ilości 0,1-50% wagowych.
W celu lepszego zrozumienia istoty wynalazku i umożliwienia jego realizacji, poniżej podano kilka przykładów.
W przykładach wszystkie części i procenty są wagowe, o ile nie zaznaczono tego inaczej.
177 381
W przykładach do oznaczania charakterystyk kompozycji wykorzystano następujące metody.
Właściwości mechaniczne
Udarności Izoda z karbem oznaczano w 23°C i w -40°C, zgodnie z ASTM D 256 na kształtkach o grubości 3,2 mm; wydłużenie przy zerwaniu i moduł sprężystości przy zginaniu oznaczano zgodnie z ASTM D 638.
Właściwości cieplne
Temperaturę odkształcenia pod obciążeniem 0,455 MPa (HDT) oznaczano zgodnie z normą ASTM D 648.
Właściwości reologiczne
Wskaźnik płynięcia stopu (MFI) oznaczano zgodnie z ASTM D 1238 w 190°C pod obciążeniem 21,6 N.
Przykłady I-VI. Następujące składniki załadowano do urządzenia do mieszania na sucho:
- polietylen o dużej gęstości (HDPE) ERACLENE HUG 5013 o wskaźniku płynięcia stopu 4,5 g/10 minut, w ilości podanej w tabeli oraz
- węglan wapniowy produkowany i sprzedawany przez Soc. OMYA pod nazwą handlową OMYCARB 2 UM®, w ilości podanej w tabeli.
Do uzyskanej mieszanki dodano maleamo-silan o wzorze 4 w postaci 10% wagowych roztworu w mieszaninie alkoholu etylowego z wodą 90/10 wag., w ilości podanej w tabeli.
Uzyskane w ten sposób mieszanki łagodnie mieszano przez 15 minut, po czym przeprowadzono wytłaczanie w dwuślimakowej wytłaczarce ICMA San Giorgio MC-33 w temperaturze 230°C przy szybkości 300 obrotów/minutę.
Wytłoczony produkt wtryskiwano przy wykorzystaniu wtryskarki Battenfeld 750, w następujących warunkach:
- temperatura cylindra i dyszy: 20(0°^^
- temperatura formy: 50°C
- czas wtrysku: 20 s
- całkowity czas cyklu: 45 s
Właściwości uzyskanych kształtek do badań podano w poniższej tabeli.
Tabela
| Składniki | Przykłady | |||||
| 1* | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Polietylen o dużej gęstości HDPE - produkt polimeryzacji etylenu zawierający wyższe α-olefiny (kg) | 70 | 70 | 70 | 70 | 80 | 60 |
| Węglan wapniowy o nazwie handlowej OMYCARB 2 UM® (kg) | 30 | 30 | 30 | 30 | 20 | 40 |
| Maleamo-silan (kg) | - | 0,5 | 1 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Właściwości mechaniczne | ||||||
| Udamość Izoda w + 23°C (J/m) | 65 | 400 | 500 | 520 | 550 | 340 |
| Udamość Izoda w - 40°C (J/m) | 45 | 250 | 300 | 320 | 340 | 220 |
| Wydłużenie przy zerwaniu (%) | 370 | 280 | 250 | 220 | 380 | 160 |
| Moduł sprężystości przy zginaniu (MPa) | 1800 | 1850 | 1900 | 1900 | 1800 | 2100 |
| Właściwości cieplne | ||||||
| Temperatura HDT przy odkształceniu przy obciążeniu 0,455 MPa (°C) | 110 | 109 | 109 | 109 | 108 | 113 |
| Właściwości reologiczne | ||||||
| Wskaźnik płynięcia stopu MFI (g/10 minut) | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,8 | 1,8 |
Przykład porównawczy
ΠΊ 381
177 381
CH-COOR (R3)3-m
Wzór 1 (ĆH)n A X Si (R2)m
Wzór 2 (RgKm
Wzór 3
HO-C-CH=CH-C-NHWzór ó
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz
Cena 2,00 zł.
Claims (9)
- Zastrzeżenia patentowe1. Wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa, znamienna tym, że zawiera (A) 30-98% wagowych poliolefiny wybranej z grupy obejmującej kopolimery etylenu zawierające do 25% wagowych co najmniej jednej innej a-olefmy zawierającej 3-10 atomów węgła oraz, odpowiednio, (B) 2-70% wagowych, co najmniej jednego węglanu metalu z grupy IIa układu okresowego i (C) 0,01-10 części wagowych, na 100 części (A) + (B), maleamosilanu o wzorze 1, w którym R i R1 mogą być niezależnie wybrane z grupy obejmującej atom wodom i rodnik alkilowy zawierający 1-8 atomów węgla; R2 oznacza ulegającą hydrolizie grupę alkoksylową zawierającą 1-6 atomów węgla, albo atom chlorowca; R3 oznacza rodnik alkilowy zawierający 1-8 atomów węgla; X może oznaczać rodnik o wzorze 2, w którym R4 oznacza atom wodoru lub rodnik alkilowy zawierający 1-4 atomów węgla; n oznacza liczbę całkowitą od 1 do 4; a m oznacza liczbę od 1 do 3.
- 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 50-80% wagowych poliolefiny (A), 20-50% wagowych węglanu metalu z grupy IIa układu okresowego (B) i 0,055% wagowych w stosunku do mieszaniny (A) + (B), maleamo-silanu (C) o wzorze 1.
- 3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera maleamo-silan o wzorze 1, w którym R i R1 oznaczają atomy wodoru, R2 oznacza grupę alkoksylową. o prostym lub rozgałęzionym łańcuchu, zawierającą 1-4 atomy węgla, R4 oznacza atom wodoru; n równe jest 2 lub 3, a m równe jest 3.
- 4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że zawiera maleamo-silan o wzorze 1, w którym R2 oznacza grupę -O-CH3, -O-C2H5, -O-C3H7 lub -O-C4H9.
- 5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera poliolefinę wybraną spośród grupy obejmującej kopolimery etylenu z 2-25% wagowych co najmniej innej α-olefiny zawierającej 3-10 atomów węgla.
- 6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera poliolefinę o gęstości 0,85-0,99 g/cm3 i o wskaźniku płynięcia stopu od 2 do 15 g/10 minut.
- 7. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera poliolefinę o gęstości 0,940-0,960 g/cm3 i o wskaźniku płynięcia stopu od 2 do 10 g/10 minut.
- 8. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienna tym, że zawiera węglan metalu z grupy IIa układu okresowego w postaci cząstek o wielkości w zakresie 0,02-40 pm, korzystnie 0,07-10 pm.
- 9. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera maleamo-silan o wzorze:O OHO-C-CH=CH-C-NH- (CH2) 3-S1- (O-CH2-CH3) 3
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI930467A IT1270868B (it) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | Composizione poliolefinica termoplastica rinforzata |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL302475A1 PL302475A1 (en) | 1995-01-09 |
| PL177381B1 true PL177381B1 (pl) | 1999-11-30 |
Family
ID=11365323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL94302475A PL177381B1 (pl) | 1993-03-11 | 1994-03-04 | Wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5457145A (pl) |
| EP (1) | EP0614937A1 (pl) |
| KR (1) | KR0135952B1 (pl) |
| BR (1) | BR9401120A (pl) |
| CA (1) | CA2116623A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ289392B6 (pl) |
| HU (1) | HU212643B (pl) |
| IT (1) | IT1270868B (pl) |
| PL (1) | PL177381B1 (pl) |
| RO (1) | RO112880B1 (pl) |
| RU (1) | RU2132345C1 (pl) |
| SK (1) | SK283784B6 (pl) |
| TW (1) | TW288033B (pl) |
| UA (1) | UA34437C2 (pl) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1277679B1 (it) | 1995-12-21 | 1997-11-11 | Enichem Spa | Composizioni poliolefiniche termoplastiche rinforzate |
| CA2395904A1 (fr) * | 1999-12-30 | 2001-07-12 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Composition de caoutchouc pour pneumatique comportant un agent de couplage (charge blanche/elastomere) a fonction ester |
| EP1326914B1 (fr) * | 2000-10-13 | 2006-06-21 | Société de Technologie Michelin | Composition de caoutchouc comportant a titre d'agent de couplage un organosilane polyfonctionnel |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1137192B (it) * | 1981-07-03 | 1986-09-03 | Montedison Spa | Composizioni poliolefiniche rinforzate con mica |
| USRE31992E (en) * | 1981-08-27 | 1985-09-24 | Union Carbide Corporation | Reinforcement promoters for filled thermoplastic polymers |
| US4385136A (en) * | 1981-08-27 | 1983-05-24 | Union Carbide Corporation | Reinforcement promoters for filled thermoplastic polymers |
| JPS59147035A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ポリオレフイン樹脂組成物 |
| US4975509A (en) * | 1988-11-21 | 1990-12-04 | Pcr Group, Inc. | Silane compositions for reinforcement of polyolefins |
-
1993
- 1993-03-11 IT ITMI930467A patent/IT1270868B/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-02-28 CA CA002116623A patent/CA2116623A1/en not_active Abandoned
- 1994-02-28 US US08/202,594 patent/US5457145A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-28 CZ CZ1994454A patent/CZ289392B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1994-03-01 HU HU9400607A patent/HU212643B/hu not_active IP Right Cessation
- 1994-03-01 TW TW083101762A patent/TW288033B/zh active
- 1994-03-01 SK SK251-94A patent/SK283784B6/sk unknown
- 1994-03-03 EP EP94200544A patent/EP0614937A1/en not_active Withdrawn
- 1994-03-04 KR KR1019940004159A patent/KR0135952B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-04 RO RO94-00339A patent/RO112880B1/ro unknown
- 1994-03-04 RU RU94007089A patent/RU2132345C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-03-04 PL PL94302475A patent/PL177381B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1994-03-10 BR BR9401120A patent/BR9401120A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-03-11 UA UA94005125A patent/UA34437C2/uk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU212643B (en) | 1996-09-30 |
| TW288033B (pl) | 1996-10-11 |
| IT1270868B (it) | 1997-05-13 |
| CZ289392B6 (cs) | 2002-01-16 |
| EP0614937A1 (en) | 1994-09-14 |
| KR0135952B1 (ko) | 1998-04-25 |
| CZ45494A3 (en) | 1994-10-19 |
| BR9401120A (pt) | 1994-10-25 |
| HUT68960A (en) | 1995-08-28 |
| RO112880B1 (ro) | 1998-01-30 |
| ITMI930467A1 (it) | 1994-09-11 |
| PL302475A1 (en) | 1995-01-09 |
| RU2132345C1 (ru) | 1999-06-27 |
| SK25194A3 (en) | 1994-10-05 |
| US5457145A (en) | 1995-10-10 |
| SK283784B6 (sk) | 2004-01-08 |
| HU9400607D0 (en) | 1994-05-30 |
| UA34437C2 (uk) | 2001-03-15 |
| ITMI930467A0 (it) | 1993-03-11 |
| CA2116623A1 (en) | 1994-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5324755A (en) | Glass fiber reinforced composition of propylene polymer grafted with styrenic monomer and containing styrenic polymer | |
| CA1267480A (en) | Polybutylene terephthalate resin composition | |
| KR860001173B1 (ko) | 보강, 충전된 열가소성 중합체 조성물 | |
| JPS5823850A (ja) | 耐衝撃性ポリアミド組成物 | |
| US4742109A (en) | Polybutylene terephthalate composition | |
| JPS61281144A (ja) | 光沢性の良好なポリプロピレン樹脂組成物 | |
| CA1176777A (en) | Synergistic reinforcement promoter systems for filled polymers | |
| WO2005040263A1 (en) | Molding compositions of a glass fiber-reinforced olefin polymer | |
| US20110015330A1 (en) | Polyolefin Composition Comprising Silicon-Containing Filler | |
| PL177381B1 (pl) | Wzmocniona kompozycja termoplastyczna poliolefinowa | |
| US5637629A (en) | Reinforced polyolefinic thermoplastic composition | |
| JPH06340782A (ja) | 無機微小中空体含有樹脂組成物 | |
| JPH0416499B2 (pl) | ||
| JP3189477B2 (ja) | ポリプロピレン樹脂成形品 | |
| JP7610403B2 (ja) | オレフィン系重合体組成物およびその用途 | |
| JPS59219352A (ja) | プロピレン系重合体組成物 | |
| CN100430437C (zh) | 玻璃纤维强化的烯烃聚合物构成的模塑组合物 | |
| JPH0748481A (ja) | 繊維状無機充填剤含有樹脂組成物 | |
| JPH07196855A (ja) | 強化熱可塑性ポリオレフィン組成物 | |
| JPH0480263A (ja) | Ｐｐｓを含有する樹脂組成物 | |
| JPS5835538B2 (ja) | ポリアミド樹脂組成物 | |
| JPH03197561A (ja) | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 | |
| JPH0959450A (ja) | マイカ強化ポリプロピレン樹脂組成物 | |
| JPH0556381B2 (pl) | ||
| JPH1036598A (ja) | ゾノトライト強化ポリプロピレン組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20090304 |