SK48599A3 - Rod-shaped pellets - Google Patents

Rod-shaped pellets Download PDF

Info

Publication number
SK48599A3
SK48599A3 SK485-99A SK48599A SK48599A3 SK 48599 A3 SK48599 A3 SK 48599A3 SK 48599 A SK48599 A SK 48599A SK 48599 A3 SK48599 A3 SK 48599A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
fibers
pellets
polypropylene
olefins
weight
Prior art date
Application number
SK485-99A
Other languages
English (en)
Inventor
Hubertus M Claessens
Markus J H Bulters
Hermanus A Wallink
Original Assignee
Dsm Nv
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
Priority claimed from NL1004268A external-priority patent/NL1004268C2/nl
Priority claimed from NL1006363A external-priority patent/NL1006363C2/nl
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Publication of SK48599A3 publication Critical patent/SK48599A3/sk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/12—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
    • B29C70/14—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat oriented
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition
    • B29B9/14—Making granules characterised by structure or composition fibre-reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04—Particle-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10—Polymers of propylene
    • B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0094—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped having particular viscosity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2223/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as reinforcement
    • B29K2223/10—Polymers of propylene
    • B29K2223/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2707/00—Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04—Carbon

Description

PELETY V TVARE TYČINIEK A SPÔSOB ICH VÝROBY
Oblasť vynálezu
Vynález sa týka peliet v tvare tyčiniek obsahujúcich termoplastický polymér a sklenené vlákna, so sklenenými vláknami orientovanými v pozdĺžnej osi peliet a majúcimi dĺžku peliet.
Doterajší stav techniky
Pelety tohoto typu sú známe z patentu EP-A-170245. Vyššie uvedený patent popisuje granulát obsahujúci termoplastický polymér s veľmi nízkou viskozitou. Granulát bol vyrobený ťahaním zväzku sklenených vlákien roztaveným polymérom tak, že zväzok sklenených vlákien je impregnovaný taveninou, ďalej ochladením vzniknutého prameňa sklenených vlákien a termoplastického polyméru a spracovaním na granulát.
Vďaka nízkej viskozite polyméru tavenina polyméru penetruje do zväzku sklenených vlákien počas výroby granulátu tak, že každé alebo prakticky každé jednotlivé sklenené vlákno je obklopené polymérom. Pretože sklenené vlákna sú obklopené polymérom, prameň má veľmi veľkú pevnosť a tvarované výrobky vyrobené z granulátu majú veľmi dobré mechanické vlastnosti. Dôvodom je, že počas tvarovania granulátu do tvarovaných predmetov sú sklenené vlákna veľmi dobre rozptýlené a ich rozrušenie nastáva iba v malom rozsahu.
Avšak výroba peliet podľa patentu EP-A-170425 je veľmi ťažkopádna, najmä preto, že zväzok sklenených vlákien môže byť ťahaný taveninou iba malou rýchlosťou.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je pripraviť pelety v tvare tyčiniek, ktoré je možné ľahšie vyrábať a ktoré však môžu poskytnúť tvarované predmety s dobrými
31194 T mechanickými vlastnosťami.
Tento cieľ bol prekvapivo dosiahnutý výrobou peliet, ktoré majú jadro a obal a sú pripravené z jadra obsahujúceho zmes sklenených vlákien a polypropylénových vlákien. Polypropylén vlákien je homopolymér alebo štatistický kopolymér propylénu a menej než 10 hmotnostných percent jedného alebo viac olefinov zo skupiny zahrňujúcej etylén, 1-olefíny so 4 až 10 atómami uhlíka a diény so 4 až 10 atómami uhlíka. Polypropylén pre vlákna má index toku taveniny (230 °C/2,16 kg) v rozmedzí 5 až 500 dg/min a hustotou najmenej 900 kg/m3. Obal sa skladá z najmenej 50 hmotnostných percent polypropylénového homopolyméru, štatistického kopolyméru propylénu a menej než 10 hmotnostných percent jedného alebo viac olefinov zo skupiny zahrňujúcej etylén, 1-olefíny so 4 až 10 atómami uhlíka a diény so 4 až 10 atómami uhlíka alebo blokového kopolyméru propylénu a najviac 27 hmotnostných percent jedného alebo viac olefinov zo skupiny zahrňujúcej etylén a butén a najviac 8 hmotnostných percent jedného alebo viac olefinov zo skupiny zahrňujúcej 1-olefíny s 3 až 10 atómami uhlíka a diény s 4 až 10 atómami uhlíka. Propylén obsiahnutý v obale má index toku taveniny v rozmedzí 1 až 200 dg/min (230 °C/2,16 kg) a hustotu najmenej 900 kg/m3.
Granulát tohoto typu môže byť ľahko vyrábaný, napríklad ťahaním zväzku obsahujúceho sklenené vlákna a polypropylénové vlákna s pomocou zariadení na potiahnutie kábla, ochladením vzniknutého prameňa a spracovaním na granulát. Bolo zistené, že týmto spôsobom môže byť dosiahnutá veľmi vysoká výkonnosť procesu, čo znamená, že pelety môžu byť vyrábané v priemyselnom meradle.
Okrem toho bolo zistené, že ak sa granulát spracuje na tvarovaný výrobok tavením peliet v extrudéri, načo nasleduje extrudovanie na predmet, tento predmet sa umiestni v podobe taveniny do otvorenej formy a uzavretie formy a lisovanie tvarovaných predmetov, potom majú takto získané tvarované výrobky veľmi dobré mechanické vlastnosti. Tvarované výrobky majú predovšetkým veľmi vysokú odolnosť proti nárazu. To znamená, že tieto pelety
31194 T sú veľmi vhodné na výrobu štrukturálnych tvarovaných výrobkov.
Skutočnosť, že sú s pomocou peliet vyrobených podľa vynálezu dosiahnuté dobré mechanické vlastnosti je veľmi prekvapujúca, pretože sklenené vlákna v peletách nie sú celkom obklopené polymérom a patent EPA-170245 výslovne hovorí, že je to nevyhnutné.
Z patentu EP-A-170245 je známy flexibilný kompozit v tvare tyčiniek, ktorý sa skladá z jadra spevňujúcich vlákien a polymérových vlákien a tenkého obalu z termoplastického polyméru. Tento kompozit môže byť spracovaný na pelety. Ako spevňujúce vlákna sú doporučované uhlíková vlákna. Avšak pelety podľa tohoto vynálezu nie sú popísané v patente EP-A-226420 ani nemôže byť na základe tohoto dokumentu odvodené, že granulát sa podľa tohoto vynálezu ľahko vyrába a že tvarované výrobky tvarované z peliet majú tieto dobré mechanické vlastnosti.
Je výhodné, ak je hodnota indexu toku taveniny polypropylénových vlákien vyššia než hodnota indexu toku taveniny polymérnej kompozície tvoriacej obal. To umožní veľmi homogénne tvarovanie s ešte lepšími mechanickými vlastnosťami.
Pre sklenené vlákna v peletách môžu byť použité obvyklé vlákna, ktoré majú obvykle hrúbku medzí 8 a 25 μηη. Sklenené vlákna by mali mať výhodnejšie hrúbku medzi 15 a 20 μηη.
Polypropylénové vlákna môžu mať hrúbku obvyklú pre polypropylénové vlákna, napríklad v rozmedzí 5 až 35 μηη, výhodnejšie v rozmedzí 10 až 30 μηη. Polypropylén vlákien má najlepšie index toku taveniny v rozmedzí medzi 10 až 300 dg/min (230 °C/2,16 kg), ešte výhodnejšie v rozmedzí 20 až 100 dg/min. Vlákna môžu okrem polypropylénu obsahovať obvyklé aditíva, ako sú stabilizátory, pomocné spracovávacie činidlá, nukleačné činidlá a pigmenty. Použitý polypropylén je výhodnejšie homopolymér.
Sklenené a polypropylénové vlákna môžu byť podľa tohoto vynálezu prítomné v samostatných zväzkoch napríklad v rozmedzí 400 až 4000 vlákien každého typu v peletách. Vlákna by však mali byť rozmiestnené čo najviac
31194 T homogénne, tak aby sklenené vlákna boli prítomné ako jednotlivé vlákna a/ alebo v skupinách s maximálne 300 vláknami, výhodnejšie maximálne 100 vlákien, výhodnejšie maximálne 50 vlákien. Ešte výhodnejšie by vlákna mali byť rozmiestnené tak, aby maximálne 50 % vlákien bolo úplne obklopené sklenenými vláknami. Sklenené vlákno je úplne obklopené sklenenými vláknami pokiaľ všetky vlákna, ktoré priamo susedia s týmto skleneným vláknom sú tiež sklenené vlákna.
Jadro peliet podľa tohoto vynálezu obsahuje výhodne sklenené vlákna v množstve v rozmedzí 50 až 95 hmotnostných % a polypropylénové vlákna v množstve v rozmedzí 50 až 5 hmotnostných %. Ešte výhodnejšie jadro obsahuje sklenené vlákna v množstve v rozmedzí 60 až 85 hmotnostných % a polypropylénové vlákna v rozmedzí 40 až 15 hmotnostných %.
Obal obsahuje výhodne polypropylén v rozmedzí 75 až 100 hmotnostných %, ešte výhodnejšie obal obsahuje polypropylén v rozmedzí 85 až 100 hmotnostných %.
Obal obsahuje výhodne polypropylénový homopolymér alebo blokový kopolymér skladajúci sa z bloku obsahujúceho polypropylénové monomérne jednotky v rozmedzí 94 až 100 hmotnostných % a etylénové monomérne jednotky v rozmedzí 6 až 0 hmotnostných % a z bloku obsahujúceho etylénové mnomérne jednotky v rozmedzí 20 až 80 hmotnostných % a propylénové monomérne jednotky v rozmedzí 80 až 20 hmotnostných %, kde blokový kopolymér obsahuje celkom v rozmedzí 1 až 25 hmotnostných % etylénu.
Je tiež možné, aby obal obsahoval okrem polypropylénu tiež elastomér, napríklad kopolymér etylénu s 1-olefínom, ktorý má 3 až 10 atómov uhlíka, alebo napríklad polymér etylénu, propylénu a jedného alebo viac diénov, napríklad EPDM.
Pelety obsahujú sklenené vlákna najlepšie v množstve v rozmedzí 10 až hmotnostných % a polypropylén a elastomér celkom v množstve v rozmedzí až 30 hmotnostných %, ešte výhodnejšie sklenené vlákna v množstve v rozmedzí 30 až 50 hmotnostných % a polypropylénu celkom v rozmedzí 50 až
31194 T hmotnostných % a elastomér.
V špeciálnom uskutočnení pelety obsahujú priemyselné sadze v rozmedzí 0,01 až 4,0 hmotnostných %. Pelety obsahujú priemyselné sadze výhodnejšie v rozmedzí 0,1 až 1,0 hmotnostné %. Výhodnejšie obal i polypropylénové vlákna jadra obsahujú sadze. Pelety obsahujúce sklenené vlákna musia obsahovať tiež sadze pre mnoho využití, pretože je často požadované, aby tvarované výrobky mali čiernu farbu. Nevýhodou však je, že mechanické vlastnosti tvarovaných výrobkov majú nižšiu hodnotu v porovnaní s tvarovanými výrobkami vyrobenými z granulátu so sklenenými vláknami, ktorý neobsahuje sadze. Avšak je veľmi prekvapujúce, že táto nevýhoda vzniká v omnoho menšej miere v tvarovaných výrobkoch vyrobených z peliet obsahujúcich sadze podľa tohoto vynálezu.
Môže byť použitý akýkoľvek bežne používaný typ sadzí pre polypropylén. Výhodne by mali byť použité sadze so špecifickým povrchom najmenej 150 m2/g, ešte výhodnejšie najmenej 200 m2/g (merané pomocou BET metódy za použitia absorpcie N2).
Je tiež možné, aby pelety obsahovali plnivo. Toto plnivo je výhodnejšie zabudované do obalu peliet. Tým bude zaistené, že okrem prítomnosti plniva bude dosiahnutá i vysoká výrobná rýchlosť. Pelety môžu napríklad obsahovať plnivo v rozmedzí 10 až 30 hmotnostných %. Ak pelety obsahujú plnivo, celkový percentuálny podiel plniva a sklenených vlákien je výhodne v rozmedzí 25 až 80 hmotnostných % a ešte výhodnejšie v rozmedzí 35 až 50 hmotnostných %.
Príklady vhodných plnív sú mastenec, wolastonic, krieda, síran barnatý, sľuda, íl atď. Výhodne je používaný mastenec.
Použitie plniva v peletách podľa vynálezu otvára ďalšie aplikačné možnosti.
V ďalšom vhodnom uskutočnení obsahujú pelety podľa vynálezu jedno alebo viac spojív, ktoré zlepšujú väzbu medzi sklenenými vláknami a polypropylénovou matricou v tvarovaných výrobkoch, ktoré môžu byť vyrábané
31194 T z peliet. Príkladom vhodných spojív sú propylénové polyméry roubované s anhydridom kyseliny maleínovej. Spojivo má výhodnejšie nižšiu viskozitu než polymér vlákna. Množstvo spojiva obsiahnutého v peletách je obvykle v rozmedzí medzi 0,2 a 5 hmotnostnými % a závisí napríklad od typu spojiva a od množstva a typu sklenených vlákien. Spojivo je výhodnejšie zabudované do polypropylénových vlákien jadra peliet. Tým je zaistené, že spojivo je vysoko efektívne.
Použitý zväzok vlákien môže byť tvorený napríklad zväzkom paralelne orientovaných vlákien s niekoľkými závitmi na dĺžkový meter. Zväzok je výhodnejšie vyrobený spradením niekoľkých sklenených vlákien a niekoľkých polypropylénových vlákien obvyklým spôsobom, rozdeľujúcim vlákna a potom ich spojujúcim. Príklady vhodných techník na rozdelenie vlákien sú popísané v patentoch EP-A-616055, EP-A-59969 a EP-A-505275.
Na výrobu peliet môže byť zväzok vlákien vybavený obalom použitím známeho zariadenia na poťahovanie kábla. Zariadenie na potiahnutie kábla sa obvykle skladá z extrudéra na roztavenie polymérnej kompozície, ktorá tvorí obal, a hlavice extrudéra, ktorou sú zväzky vlákien tvoriacich jadro ťažiska. Polyméma kompozícia obalu je extrudovaná okolo jadra v hlavici extrudéra alebo tesne pri nej. Ďalej extrudát môže byť ochladený pretiahnutím vzniknutého prameňa vodným kúpeľom a ochladený prameň môže byť spracovaný na pelety napríklad rozrezaním prameňa pomocou granulátora.
Zväzky vlákien, ktoré tvoria jadro sú výhodnejšie ťahané hlavicou extrudéra poťahovacieho zariadenia rýchlosťou prinajmenšom 100 m/min, ešte výhodnejšie rýchlosťou prinajmenšom 200 m/min.
Prameň je výhodnejšie spracovaný na pelety po schladení na teplotu v rozmedzí 50 až 100 °C. Dĺžka granulátu je výhodnejšie v rozmedzí 5 až 50 milimetrov, ešte výhodnejšie v rozmedzí 10 až 30 milimetrov. Prameň je výhodnejšie rozrezaný na granulát pomocou granulátora s rotačným nožom a statorom bez medzery medzi nožom a statorom. Toto môže byť dosiahnuté napríklad podporením noža pružinou. Výhodou je, že prameň môže byť
31194 T narezaný dobre bez napríklad vytiahnutia vlákien jadra z obalu.
Pelety podľa vynálezu môžu byť spracované na tvarované výrobky obvyklými metódami, napríklad lisovaním a vstrekovaním do formy a vytlačovaním.
Vynález sa tiež týka spôsobu spracovania peliet podľa vynálezu do tvarovaných výrobkov
- tavením peliet v extrudéri
- extrudovaním vzniknutej taveniny na jeden alebo viac predmetov
- umiestnením predmetu alebo predmetov otvorenej formy na tvarované výrobky ešte v roztavenom stave
- uzavretím formy, aby sa vytvaroval tvarovaný výrobok.
Výsledkom tohoto postupu je to, že tvarované výrobky majú veľmi dobré mechanické vlastnosti. Tvarovaný výrobok má naviac homogénne zloženie.
Výhodnejšie pre tavenie peliet je používaný jednozávitový extrudér. Jednozávitový extrudér má výhodnejšie také rozmery závitovky, že granulát sa taví hlavne pod vplyvom tepla zo stien extrudéra. Dĺžka závitovky je výhodnejšie v rozmedzí 15 D až 40 D (D je priemer závitovky), ešte výhodnejšie v rozmedzí 20 D až 30 D. Spracovávacia hĺbka v plniacej zóne závitovky je výhodnejšie v rozmedzí 0,13 D až 0,28 D. Spracovávacia hĺbka v čerpacej zóne závitovky je výhodnejšie v rozmedzí 0,08 D až 0,15 D.
Na strane hlavice má exrudér výhodne ventil, ktorý môže byť uzavretý počas tavenia granulátu. Tu je vyrovnávací priestor medzi ventilom a koncom závitovky, v ktorom môže byť nahromadené primerané množstvo taveniny, aby mohla byť extrudovaná na požadovaný predmet. Počas tavenia granulátu v množstve dostatočnom na formovanie predmetu, závitovka výhodne prevádza taveninu takým spôsobom, že veľkosť vyrovnávacieho priestoru vzrastá ako funkcia množstva roztaveného granulátu a tavenina je nahromadená vo vyrovnávacom priestore pri tlaku vyššom než je atmosférický, ale výhodnejšie nie vyššom než 3,0 MPa (30 bar), oveľa výhodnejšie nie vyššom než 1,5 MPa
31194 T (15 bar). Týmto spôsobom je dosiahnuté, že granulát je dobre roztavený a sklenené vlákna sú impregnované polypropylénovou taveninou, avšak rozrušenie sklenených vlákien sa vyskytuje iba v malom rozsahu.
Potom ventil môže byť otvorený a predmet môže byť extrudovaný pomocou závitovky zapojenej v opačnom smere a potom je ventil znovu uzavretý. Plocha prierezu štrbiny v hlavici extrudéra je výhodnejšie prinajmenšom 50 % priečneho prierezu valca extrudéra. Ešte výhodnejšie plocha prierezu štrbiny zodpovedá v rozmedzí 75 až 100 % priečneho rezu valca. Štrbina môže mať akýkoľvek tvar. Štrbina môže mať napríklad kruhový, štvorcový alebo pravouhlý tvar, závisiaci od požadovaného tvaru predmetu.
Predmet alebo predmety sú výhodnejšie umiestnené do formy okamžite po extrudovaní. Forma je výhodnejšie uzavretá čo najskôr po extrudovaní predmetu alebo predmetov aby bol tvarovaný výrobok vytvarovaný.
Je tiež možné vyrábať tvarované výrobky zo zmesí peliet podľa tohoto vynálezu a peliet polypropylénu, ktoré neobsahujú sklenené vlákna.
Vynález sa tiež týka tvarovaných výrobkov vyrábaných z peliet. Príklady takto tvarovaných výrobkov sú kryty elektronických a elektromechanických zariadení, časti strojov a časti áut ako sú nárazníkové rámy, prístrojové dosky, poličky, profily a sedadlové konštrukcie.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad I
Vláknitý zväzok sklenených vlákien a polypropylénových vlákien bol pokrytý polypropylénovým obalom pomocou extrudéra s nasadenou extrudérovou hlavicou na pokrývanie povrchu káblov.
Vláknitý zväzok bol zložený z piatich „priamych prameňov“ po 630 Tex, každý z nich obsahoval 75 hmotnostných percent sklenených vlákien a 25 hmotnostných percent polypropylénových vlákien. Vlákna boli rozdelené takým spôsobom, že boli prítomné vo vláknitom zväzku ako jednotlivé vlákna a v
31194 T skupinách vlákien s najviac 50 vláknami. Polypropylén používaný pre polypropylénové vlákna bol homopolymér s indexom toku taveniny (230 °C/2,16 kg) 21 dg/min a hustotou 904 kg/m3.
Polypropylén obalu bol homopolymér s indexom toku taveniny 45 dg/min a hustotou 904 kg/m3. Polypropylénové vlákna obsahovali 2 hmotnostné percentá spojiva a obal obsahoval 1 hmotnostné percento spojiva. To znamená, že granulát obsahoval 1,2 hmotnostné percentá spojiva. Ako spojivo bol použitý Polybond (TM) 3150, polypropylén modifikovaný anhydridom kyseliny maleínovej, vyrábaný firmou Uniroyal, Veľká Británia.
Použitý extrudér bol jednozávitový extrudér dodávaný firmou Schwabenthan (TM), Nemecko a mal priemer závitovky 30 milimetrov. Hlavice na pokrývanie káblov boli trubicového typu a priemer trysky hlavice na prípravu vláknitého zväzku na pokrývanie kábla bol 2,4 milimetrov. Taviaca teplota polypropylénového obalu bola 240 °C. Vláknitý zväzok bol ťahaný hlavicou rýchlosťou 100 m/min (rýchlosť linky) a ukladaný. Po potiahnutí bol obsah skleneného vlákna v peletách 30 hmotnostných percent.
Takto vytvorený prameň bol vedený vodným kúpeľom, a tak ochladený na 50 °C a narezaný na granulát s dĺžkou 12,5 milimetrov.
Pelety boli neskôr dávkované do jednozávitového extrudéra od firmy Kannegiesser z Nemecka, ktorého priemer bol 80 milimetrov a dĺžka 26 D, spracovávacia hĺbka v plniacej zóne bola 15 mm a spracovávacia hĺbka v čerpacej zóne bola 9 milimetrov. Na strane konca závitovky je valec uzavierateľný hydraulickým ventilom. Pelety boli roztavené a nahromadené v stabilizačnom priestore pri závitovom konci extrudéra, zatiaľ čo závitovku vytvorilo prostredie tak, že v stabilizačnom priestore bol udržovaný tlak 1,5 MPa (15 bar). Za približne 27 sekúnd bolo získané v stabilizačnom priestore približne 600 gramov roztaveného granulátu.
Potom bol predmet extrudovaný okolo 2,7 sekundy pri otvorenom ventile a závitovka bola spustená v opačnom smere tak, aby sa stabilizačný priestor vyprázdnil. Predmet mal valcový tvar s priemerom 85 milimetrov a dĺžkou 140
31194 T milimetrov.
Okamžite po extrudovaní bol predmet umiestnený doprostred dutiny formy v tvare štvorcovej rovnej dosky, pozdĺžny smer predmetu bol paralelný s jednou stranou dutiny formy. Potom bola vylisovaná doska, ktorá mala dĺžku a šírku 400 milimetrov a hrúbku 3,2 milimetrov. Forma mala teplotu 50 °C.
Z dosky boli vyrezané testovacie doštičky, kolmo a rovnobežne so smerom súhlasným s pozdĺžnym smerom predmetu tak, ako bol umiestnený do dutiny formy pred vylisovaním dosky.
Boli stanovené E-modul (Emod), napätie pri pretrhnutí (σ napätie) a predĺženie pri pretrhnutí (ε predĺženie) v súlade s ISO R 527-1 B, a razová húževnatosť Izod v súlade s ISO 180-4A.
Výsledky sú uvedené v tabuľke I. V tejto tabuľke sú uvedené hodnoty v kolmom smere (JL) a v rovnobežnom smere (//) a priemer týchto hodnôt.
Porovnávací pokus A
Granulát obsahujúci 30 hmotnostnýeh percent sklenených vlákien bol pripravený impregnovaním zväzku sklenených vlákien 2400 Tex prostredníctvom taviaceho impregnačného procesu za použitia polypropylénového homopolyméru, ktorý má viskozitu 150 Pa*s, meranú pri strihovej rýchlosti 1 s’1 a pri 240 °C, zarezaním výsledných prameňov sklenených vlákien a polyméru na granulát dĺžky 12,5 milimetrov ako je popísané v patente EP-A-170245. Počas impregnácie bola rýchlosť linky 10 m/min. Pelety obsahovali 1,2 hmotnostnýeh percent Polybondu (TM) 3150.
Pelety boli roztavené, materiál bol extrudovaný na predmet a lisovaný, aby bola získaná doska, ako je popísané v príklade 1. Potom boli zmerané mechanické vlastnosti ako je popísané v príklade I. Výsledky sú tiež uvedené v tabuľke 1.
31194 T
Tabuľka 1
Mechanické vlastnosti tvarovaných výrobkov z granulátu podľa vynálezu a granulátu z impregnovaných sklenených vlákien.
Príklad I Pokus A
// 1 · Priemer // 1 Priemer
E modul (Mpa) 7500 3200 5350 5930 3930 4930
Napätie pri pretrhnutí (Mpa) 136 45 91 101 65 83
Predĺženie pri pretrhnutí (%) 2,4 2,7 2,6 2,2 2,7 2,5
Rázová húževnatosť Izod (KJ.m2) 62 42 53 54 34 44
Príklad II
Príklad II bol uskutočnený rovnakým spôsobom ako príklad I, stým rozdielom, že pelety obsahovali 0,12 hmotnostných percent sadzí. Boli použité sadze predávané pod obchodným názvom Elftex (TM) firmou Cabot z USA, ktoré mali špecifický povrch - 74 m2/g (BET, N2 absorbcie). Sadze boli zabudované do obalu peliet.
Výsledky sú uvedené v tabuľke 2.
31194 T
Porovnávací pokus B
Porovnávací pokus B bol uskutočnený rovnakým spôsobom ako porovnávací pokus A s tým rozdielom, že pelety obsahovali 0,12 hmotnostných percent sadzí. Boli použité sadze predávané pod obchodným názvom Elftex (TM).
Výsledky sú uvedené v tabuľke 2.
Porovnanie výsledkov z tabuľky 1 a 2 ukazuje, že pridaním sadzí sa zhoršujú mechanické vlastnosti, ale že toto zhoršenie sa menej prejavuje v peletách podľa tohoto vynálezu.
Tabuľka 2
Mechanické vlastnosti tvarovaných predmetov z granulátu podľa vynálezu a granulátu z impregnovaných sklenených vlákien so sadzami.
Príklad II Pokus B
// 1 Priemer // 1 Priemer
E modul (Mpa) 5900 3700 4800 5400 3700 4550
Napätie pri pretrhnutí (Mpa) 87 50 69 88 47 68
Predľženie pri pretrhnutí (%) 1,8 2,2 2,0 1,7 1,8 1,8
Rázová húževnatosť Izod (KJ.m2) 38 17 28 30 16 23
31194 T
Príklad III
Príklad III bol uskutočnený rovnakým spôsobom ako príklad II, stým rozdielom, že boli použité sadze predávané pod obchodným názvom Black Pearls (TM) 800 od firmy Cabot z USA, ktoré majú špecifický povrch 210 m2/g. Sadze boli zabudované do obalu peliet.
Výsledky sú uvedené v tabuľke 3.
Porovnanie výsledkov z príkladov II a III ukazujú, že mechanické vlastnosti sú lepšie v prípade, že sadze majú vyšší špecifický povrch.
Tabuľka 3
Mechanické vlastnosti tvarovaných výrobkov z peliet podľa vynálezu so sadzami s vysokým špecifickým povrchom.
Príklad III
// 1 Priemer
E modul (Mpa) 7200 3400 5300
Napätie pri pretrhnutí (Mpa) 130 42 86
Predĺženie pri pretrhnutí (%) 2,3 2,2 2,3
Rázová húževnatosť Izod (KJ.m2) 56 32 44
31194 T

Claims (11)

1. Tyčinkovite tvarované pelety obsahujúce termoplastický polymér a sklenené vlákna, so sklenenými vláknami orientovanými v pozdĺžnom smere pelety a majúcimi dĺžku peliet, vyznačujúce sa tým, že pelety majú jadro a obal, jadro obsahuje zmes sklenených vlákien a polypropylénových vlákien, polypropylén vlákien je homopolymér alebo štatistický kopolymér propylénu a menej než 10 hmotnostných percent jedného alebo viac olefínov zo skupiny zahrňujúcej etylén, 1-olefíny so 4 až 10 atómami uhlíka a diény so 4 až 10 atómami uhlíka, polypropylén vlákien má index toku taveniny (230 °C/2,16 kg) v rozmedzí 5 až 500 dg/min a hustotou najmenej 900 kg/m3, obal sa skladá z najmenej 50 hmotnostných percent polypropylénového homopolyméru, štatistického kopolyméru propylénu a menej než 10 hmotnostných percent jedného alebo viac olefínov zo skupiny zahrňujúcej etylén, 1-olefíny so 4 až 10 atómami uhlíka a diény s 4 až 10 atómami uhlíka alebo blokového kopolyméru propylénu a najviac 27 hmotnostných percent jedného alebo viac olefínov zo skupiny zahrňujúcej etylén a butén a najviac 8 hmotnostných percent jedného alebo viac olefínov zo skupiny zahrňujúcej 1-olefíny s 3 až 10 atómami uhlíka a diény so 4 až 10 atómami uhlíka, propylén obsiahnutý v obale má index toku taveniny v rozmedzí 1 až 200 dg/min (230 °C/2,16 kg) a hustotou najmenej 900 kg/m3.
2. Pelety podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že hodnota indexu toku taveniny polypropylénu pre vlákna je vyššia než hodnota indexu toku polyméru pre obal.
3. Pelety podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že sklenené vlákna sú jednotlivé vlákna a/alebo zväzky vlákien s maximálne 300 vláknami.
4. Pelety podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že sklenené vlákna a propylénové vlákna sú prítomné ako jednotlivé vlákna a/alebo zväzky vlákien
31194 T s najviac 100 vláknami.
5. Pelety podľa nároku 3 a 4, vyznačujúce sa tým, že najviac 50 % sklenených vlákien je úplne obklopených sklenenými vláknami.
6. Pelety podľa nároku 1 - 5, vyznačujúce sa tým, že obal obsahuje 75 -100 hmotnostných % polypropylénu.
7. Pelety podľa nároku 1-6, vyznačujúce sa tým, že pelety obsahujú 0,01 - 4,0 hmotnostných percent sadzí.
8. Pelety podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že sú použité sadze so špecifickým povrchom najmenej 150 m2/g.
9. Spôsob prípravy tyčinkovite tvarovaných peliet podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 1 - 8, vyznačujúci sa tým, že prameň je narezaný na pelety s pomocou rotačného noža a statoru, bez medzery medzi nožom a statorom.
10. Spôsob spracovania granulátu podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 1-8, vyznačujúci sa tým, že sa pripravia tvarované materiály tavením peliet v extrudéri, extrudovaním vzniknutej taveniny na jeden alebo viac predmetov, umiestnením predmetu alebo predmetov do otvorenej formy pre tvarovaný výrobok v roztavenom stave a uzavretím formy, aby sa vytvaroval výrobok.
11. Tvarovaný výrobok vyrobený z peliet podľa niektorého z nárokov 1 8.
SK485-99A 1996-10-14 1997-10-14 Rod-shaped pellets SK48599A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004268A NL1004268C2 (nl) 1996-10-14 1996-10-14 Schaalvormig vormdeel, een werkwijze voor de vervaardiging en toepassingen ervan.
NL1006363A NL1006363C2 (nl) 1997-06-20 1997-06-20 Staafvormige granulaatkorrels.
PCT/NL1997/000575 WO1998016359A1 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Rod-shaped pellets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK48599A3 true SK48599A3 (en) 2000-04-10

Family

ID=26642454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK485-99A SK48599A3 (en) 1996-10-14 1997-10-14 Rod-shaped pellets

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0934143A1 (sk)
JP (1) JP2001504401A (sk)
AU (1) AU4576597A (sk)
CZ (1) CZ129099A3 (sk)
HU (1) HUP9904044A2 (sk)
PL (1) PL332698A1 (sk)
SK (1) SK48599A3 (sk)
WO (1) WO1998016359A1 (sk)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1010646C2 (nl) * 1998-11-25 1999-11-19 Dsm Nv Vezelversterkte granulaatkorrels en vervaardiging daarvan.
FR2882958B1 (fr) 2005-03-09 2011-03-18 Saint Gobain Vetrotex Batonnets de renforts concentres et leur fabrication
ES2390614T5 (es) † 2007-02-15 2020-04-30 Trinseo Europe Gmbh Artículos y métodos de concentrado de fibra termoplástica
BR112015003091B1 (pt) 2012-08-27 2021-08-03 Borealis Ag Composição reforçada com fibra, seus artigos automotivo e de espuma e seu processo de preparação
ES2651456T3 (es) 2013-08-14 2018-01-26 Borealis Ag Composición de propileno con mejor resistencia al impacto a baja temperatura
WO2015024887A1 (en) 2013-08-21 2015-02-26 Borealis Ag High flow polyolefin composition with high stiffness and toughness
BR112016002682A8 (pt) 2013-08-21 2020-01-28 Borealis Ag composição de poliolefina de alto fluxo com alta rigidez e tenacidade
EP2853563B1 (en) 2013-09-27 2016-06-15 Borealis AG Films suitable for BOPP processing from polymers with high XS and high Tm
EP2860031B1 (en) 2013-10-11 2016-03-30 Borealis AG Machine direction oriented film for labels
WO2015059229A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 Borealis Ag Low melting pp homopolymer with high content of regioerrors and high molecular weight
ES2644829T3 (es) 2013-11-22 2017-11-30 Borealis Ag Homopolímero de propileno de baja emisión con alto flujo de masa fundida
BR112016011829B1 (pt) 2013-12-04 2022-01-18 Borealis Ag Composição de polipropileno, fibra e trama soprada em fusão, artigo e uso da composição de polipropileno
KR101873134B1 (ko) 2013-12-18 2018-06-29 보레알리스 아게 향상된 강성/인성 균형을 가진 bopp 필름
EP3094660B1 (en) 2014-01-17 2018-12-19 Borealis AG Process for preparing propylene/1-butene copolymers
JP6474417B2 (ja) 2014-02-06 2019-02-27 ボレアリス エージー 軟質及び透明衝撃コポリマー
CN112225997B (zh) 2014-02-06 2023-09-22 北欧化工公司 高冲击强度的柔性共聚物
EP2907841A1 (en) 2014-02-14 2015-08-19 Borealis AG Polypropylene composite
EP2947118B1 (en) 2014-05-20 2017-11-29 Borealis AG Polypropylene composition for automotive interior applications
ES2676310T3 (es) 2015-07-01 2018-07-18 Borealis Ag Composición de polipropileno reforzado con fibras con alta deformación de rotura
EP3551695B1 (en) * 2016-12-12 2023-09-06 SABIC Global Technologies B.V. Pellet comprising thermoplastic polymer sheath surrounding glass filaments having reduced emissions
ES2837424T3 (es) * 2017-12-05 2021-06-30 Borealis Ag Composición de polipropileno reforzada con fibra

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0170245B1 (en) * 1981-01-21 1999-04-28 Kawasaki Chemical Holding Co., Inc. Pellets of fibre-reinforced compositions and methods for producing such pellets
JP2646028B2 (ja) * 1989-09-28 1997-08-25 三井東圧化学株式会社 成形材料及びその混合物
JPH05124036A (ja) * 1991-03-08 1993-05-21 Asahi Fiber Glass Co Ltd 繊維補強樹脂体の製造法
JP3338124B2 (ja) * 1993-05-31 2002-10-28 三菱化学株式会社 プロピレン系耐熱樹脂成形材料及びその成形体
JPH06345917A (ja) * 1993-06-10 1994-12-20 Showa Denko Kk 繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物
DE69417535T2 (de) * 1993-12-28 1999-10-28 Kawasaki Steel Co Mischung aus mit langen Glasfasern verstärktem Polypropylen und Polypropylenharz und daraus hergestellte Formteile

Also Published As

Publication number Publication date
PL332698A1 (en) 1999-09-27
EP0934143A1 (en) 1999-08-11
JP2001504401A (ja) 2001-04-03
CZ129099A3 (cs) 1999-10-13
AU4576597A (en) 1998-05-11
HUP9904044A2 (hu) 2000-03-28
WO1998016359A1 (en) 1998-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK48599A3 (en) Rod-shaped pellets
US5514745A (en) Mixture for melt process moldings having long fiber reinforced polypropylene and polypropylene resin and high mechanical strength molding formed therefrom
US5886078A (en) Polymeric compositions and methods for making construction materials from them
CA1233309A (en) Plastics molding containing reinforced fillings
EP1982814B1 (en) Process for producing pellets containing flat glass fibers
JP5676080B2 (ja) 有機繊維強化複合樹脂組成物および有機繊維強化複合樹脂成形品
EP0875351A1 (en) Fibre-reinforced moulded articles
WO1999056936A1 (en) Process for continuously manufacturing composites of polymer and cellulosic fibres, and compounded materials obtained therewith
EP1105277B1 (en) Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof
KR100317864B1 (ko) 섬유강화된열성형성복합재료의제조방법
US6676870B1 (en) Process for the preparation of fiber-filled thermoplastic resin composition
JP4135982B2 (ja) 熱可塑性プラスチック成形部品、その製造法及びその使用法
EP0170245B1 (en) Pellets of fibre-reinforced compositions and methods for producing such pellets
JPH10230517A (ja) 長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物の製造方法
JP4666571B2 (ja) ガラス長繊維強化ポリアミド樹脂成形材料及びその製造方法
KR20020087137A (ko) 플라스틱 입자체
JPH031907A (ja) 繊維強化複合材料の製造方法
JP5238938B2 (ja) 長繊維強化複合樹脂組成物および成形品
JP2745685B2 (ja) 熱可塑性樹脂ペレット混合物およびそれを用いた成形体
JP3241435B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂複合材料及びその製造方法
JPH0692508B2 (ja) 長繊維強化ポリオレフィン樹脂組成物
JPH06116851A (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂構造体およびその製造法
JP2006016462A (ja) 長繊維強化ポリアミド樹脂成形用組成物及び成形体の製造方法。
NL1006363C2 (nl) Staafvormige granulaatkorrels.
JPH11226948A (ja) 長繊維強化熱可塑性樹脂成形材料、長繊維強化熱可塑性樹脂成形品および成形品の製造方法