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Die
vorliegende Erfindung betrifft Spritzgussteile aus Polyamid, die
einen Schlagzähigkeitsmodifizierer umfassen,
der in dem Polyamid eine besondere Verteilung hat.
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Die
Verbesserung der Schlagzähigkeiten
der Polyamide wird im Allgemeinen durch Einarbeiten eines Schlagzähigkeitsmodifizierers
in dispergierter Phase erzielt, der einen Elastomercharakter aufweist
und reaktive Funktionen (Acrylsäure,
Maleinsäureanhydrid),
die mit funktionalen Gruppierungen der Polyamidmatrix reagieren
können.
Diese Reaktivität
erlaubt es, eine feine und homogene Dispersion des Elastomers, eine
gute Haftung an der Schnittstelle Knötchen-Matrix sicherzustellen,
sie führt
jedoch zu einem starken Rückgang
der Fluidität.
Diese starke Entwicklung der Viskosität schadet der Umsetzung, insbesondere
bei feinen Spritzgussteilen oder Spritzgussteilen mit großen Maßen.
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Der
Anmelder hat festgestellt, dass das Verwenden von Verbindungen auf
Polyamidharzbasis (A) und einer dispergierten Phase, bestehend aus
einem Gemisch aus mindestens einem Ethylencopolymer (B) und einem
ungesättigten
Epoxid und mindestens einem Polyolefin (C), dadurch gekennzeichnet,
dass die Menge von (B) + (C) zwischen 10 und 15 Gew.-% aus (A) +
(B) + (C) liegt, deren Partikel zahlenmäßig einen mittleren Durchmesser
größer als
0,4 μm,
volumenmäßig einen
mittleren Durchmesser größer als
1 μm haben
und derart, dass mehr als 50 Vol.-% der Partikel größer sind
als 1 μm,
gleichzeitig eine hohe Schlagzähigkeit
und eine gute Fluidität
ergeben kann. Der Anmelder hat auch festgestellt, dass man daher
eine gute Schlagzähigkeit erzielt,
indem man unter Einsatz von wenig reaktivem Copolymer (B) eine gute
Schlagzähigkeit
erzielt.
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Der
Stand der Technik hat bereits schlagzähe Verbindungen auf Polyamidbasis
beschrieben.
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EP 96 264 beschreibt Polyamide
mit einer Viskosität
zwischen 2,5 und 5, verstärkt
durch Copolymere Ethylen/Alkyl(meth)acrylat in ungesättigter
C
2 bis C
8/Säure oder
ungesättigtem
Anhydrid, die 20 bis 40 Gew.-% Acrylat enthalten.
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EP 2 761 beschreibt Polyamide,
die durch Polyethylene oder Ethylencopolymere verstärkt sind,
die durch (Meth)acrylsäure,
deren Derivate oder Maleinsäureanhydrid
und eventuell Polyethylen implantiert sind.
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EP 52 796 beschreibt Polyamide,
die durch (i) ein Copolymer Alphaolefin/ungesättigte Carboxylsäure, (ii)
ein Copolymer Alkylalphaolefinester ungesättigter Carboxylsäure und
(iii) eine Metallverbindung verstärkt sind.
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FR
2 292 016 beschreibt Polyamide, die durch ein Gemisch aus Alphaolefincopolymeren
und ungesättigten
Carboxylsäureestern
oder ihren Derivaten verstärkt
sind.
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US 5 070 145 beschreibt
Polyamide, die durch ein Gemisch (i) eines Polyethylens oder eines
Copolymers Ethylen/Alkyl(meth)acrylat und (ii) eines Copolymers
Ethylen/Alkyl(meth)acrylat/Maleinsäureanhydrid verstärkt sind.
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Dieser
Stand der Technik hat nur Verbindungen als Beispiel gegeben, deren
Schlagzähigkeitsverstärker auf
Polymeren mit Säuren-
oder Säureanhydridfunktionen
basiert. Es wird keine Verteilung der Partikel oder der Viskosität erwähnt.
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WO
91/07467 beschreibt 6-Polyamide, die durch amorphe oder halbkristalline
Polyolefine verstärkt sind,
in welchen die Polyolefine in Form von Partikeln mit einem zahlenmäßig mittleren
Durchmesser zwischen 0,2 und 1 μm
vorliegen und derart, dass 25 bis 50 Vol.-% der Partikel volumenmäßig einen
mittleren Durchmesser größer als
1 μm haben.
Diese Anmeldung betrifft im Wesentlichen EPR als Polyolefine, die
eine hohe Viskosität
haben.
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US 4 174 358 beschreibt
verstärkte
Polyamide, die in der Form einer Polyamidmatrix vorliegen, in welcher
Knötchen
verteilt sind, die kleiner sind als 1 μm, die ein bestimmtes Modul
haben, wobei sie auch ein Bruchteil des Polyamidmoduls sein müssen. Sehr
viele Verstärker
sind beschrieben, einige davon mit Epoxidfunktionen. Die meisten
sind Polymere, die neutralisierte Säure- oder Anhydridfunktionen
haben, oder Gemische auf der Grundlage von EPDM sind. Die Polymere
mit Epoxidfunktionen sind nicht beispielhaft dargestellt. Alle diese
Verstärker
werden als gleichwertig vorgestellt.
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Dieser
Stand der Technik hat nur Verstärker
als Beispiel angegeben, die Säure-
oder Säureanhydridfunktionen
haben, oder EPDM, und die Viskosität der verstärkten Polyamide wird nicht
erwähnt.
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EP 564 338 beschreibt Polyamide
verstärkt
durch (i) Copolymere Ethylen/Alkyl(meth)acrylat/Glycidylmethacrylat
und eventuell durch (ii) Polyethylene, Copolymere Ethylen/Alkyl(meth)acrylat
oder Copolymere Ethylen/Alkyl(meth)acrylat/ungesättigtes Dicarboxylsäureanhydrid.
Dieser Stand der Technik befasst sich nur mit der Schlagzähigkeit
und nicht mit der Viskosität.
Es ist gemäß der Tabelle
der Beispiele (Beispiel 6) klar, dass es wichtig ist, ein Verstärkungsmittel,
das Epoxidfunktionen hat, mit einem Verstärkungsmittel zu vermischen,
das Anhydridfunktionen hat, um eine Vernetzung der dispergierten
Phase hervorzurufen, was beachtenswerte Schlagzähigkeiten ergibt, allerdings
auf Kosten der Viskosität.
Versuche wurden an Proben mit den Maßen 4 × 10 × 80 mm
3,
die spritzgegossen wurden, durchgeführt.
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Es
ist klar, dass die Viskosität
bei solchen Maßen
und unter Laborbedingungen unbedeutend ist.
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Das
verhält
sich jedoch bei feinen Werkstücken
oder Werkstücken
mit größeren Maßen oder
auch mit komplizierter Form ganz anders, denn diese müssen mit
industriellem Takt erzeugt werden.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen
ist der Kompromiss zwischen der Schlagzähigkeit und der Viskosität. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, dass es reicht, das Schlagzähigkeitsmittel
hinzuzufügen, das
heißt
das Produkt, das die dispergierte Phase in der Extrusionsmaschine
bilden wird, die die Spritzgussvorrichtung versorgt. Dieses Hinzufügen kann
durch eine seitliche Extrudieranlage oder einen Granulatdosierer
auf der Polyamidextrusionsmaschine erfolgen. Es ist daher nicht
erforderlich, das Gemisch des Polyamidharzes mit dem Schlagzähigkeitsmittel
im Voraus vorzubereiten.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher Spritzgussteile auf der Basis
von Polyamidharz (A) und einer dispergierten Phase, die aus einem
Gemisch aus mindestens einem Ethylencopolymer (B) und einem ungesättigten
Epoxid und mindestens einem Polyolefin (C) besteht, dadurch gekennzeichnet,
dass die Menge von (B) + (C) zwischen 10 und 15 Gew.-% aus (A) +
(B) + (C) liegt, deren Partikel zahlenmäßig einen mittleren Durchmesser
größer als
0,4 μm,
volumenmäßig einen
mittleren Durchmesser größer als
1 μm und
derart haben, dass mehr als 50 Vol.-% der Partikel größer sind
als 1 μm.
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Die
Erfindung betrifft auch die Verbindungen, die zum Herstellen dieser
Spritzgussteile verwendet werden.
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Man
versteht unter Polyamid die folgenden Kondensationsprodukte:
- – einer
oder mehrerer Aminosäuren,
wie zum Beispiel Aminocapronsäuren,
Amino-7-Oenanthsäure,
Amino-11-Undecansäure und
Amino-12-Dodecansäure
eines oder mehrerer Lactame, wie zum Beispiel Caprolactam, Önantholactam
und Lauryllactam;
- – eines
oder mehrerer Diaminsalze oder -Gemische, wie zum Beispiel Hexamethylendiamin,
Dodecamethylendiamin, Metaxylylendiamin, Bis-p-Aminocyclohexylmethan und Trimethylhexamethylendiamin
mit zweibasischen Säuren,
wie zum Beispiel Isophtalsäure,
Terephtalsäure,
Adipinsäure,
Azelainsäure,
Suberinsäure,
Sebacinsäure
und Dodecandicarboxylsäure,
oder
Gemische bestimmter dieser Monomere, was zu Copolyamiden führt.
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Die
Kondensation des Caprolactams und des Lauryllactams ergibt zum Beispiel
PA-6/12. Die Erfindung betrifft vorteilhafterweise das PA-6 (Polycaprolactam),
das PA-6,6 (Polyhexamethylenadipamid),
PA-11 (Polyaminundecansäure),
PA-12 (Polylauryllactam) und PA-6/12. Sie ist insbesondere nützlich für PA-6 und PA-6,6.
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Obwohl
die dispergierte Phase aus zahlreichen Polymertypen bestehen kann,
hat der Anmelder festgestellt, dass es vorteilhaft ist, dass die
dispergierte Phase aus einem Gemisch besteht, das mindestens ein Ethylencopolymer
(B) und ein ungesättigtes
Epoxid und mindestens ein Polyolefin (C) umfasst.
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Das
Ethylencopolymer (B) und ein ungesättigtes Epoxid können durch
Copolymerisation von Ethylen und einem ungesättigten Epoxid oder durch Implantation
von ungesättigtem
Epoxid auf Polyethylen erzielt werden. Das Implantieren kann in
der Lösemittelphase
oder auf dem in Schmelze befindlichen Polyethylen unter Anwesenheit
eines Peroxids durchgeführt
werden. Diese Implantationstechniken sind bekannt. Was die Copolymerisation
von Ethylen und einem ungesättigten
Epoxid betrifft, kann man die so genannten Radikalpolymerisationsverfahren
verwenden, die gewöhnlich
bei Drücken
zwischen 200 und 2500 bar funktionieren.
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Als
Beispiel für
ungesättigte
Epoxide kann man folgende erwähnen:
- – alphatische
Glycidylester und -ether, wie zum Beispiel Allylglycidylether, Vinylglycidylether,
Glycidylmaleat und -itaconat, Glycidyl(meth)acrylat und
- – alicyclische
Glycidylester oder -ether, wie zum Beispiel 2-Cyclohexen-1-Glycidylether,
Cyclohexen-4,5-Diglycidylcarboxylat,
Cyclohexen-4-Glycidylcarboxylat, 5-Norbornen-2-Methyl-2-Glycidylcarboxylat
und Endocisbicyclo(2,2,1)-5-Hepten-2,3-Diglycidyldicarboxylat.
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Ungesättigtes
Ethylen- und Epoxidcopolymer können
auch weitere Monomere enthalten, die zum Beispiel aus den folgenden
ausgewählt
werden können:
- – Alphaolefine,
wie zum Beispiel Propylen, Buten-1, Hexen;
- – gesättigte Carboxylsäurevinylester,
wie zum Beispiel Vinylacetat oder Vinylpropionat;
- – ungesättigte Carboxylsäureester,
wie zum Beispiel Alkyl(meth)acrylate, die bis zu 24 Kohlenstoffe
haben können.
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Man
kann zum Beispiel das ungesättigte
Epoxid auf die folgenden Polymere implantieren:
- – Polyethylen,
Copolymere aus Ethylen und einem Alphaolefin, Polyethylene, wie
zum Beispiel LDPE (niedrig dichtes PE), HDPE (hoch dichtes PE),
LLDPE (lineares niedrig dichtes PE), VLDPE (sehr niedrig dichtes PE)
oder Metallocen-PE;
- – Copolymere
aus Ethylen und mindestens einem gesättigten Carboxylsäurevinylester,
wie zum Beispiel Vinylacetat oder Vinylpropionat;
- – Copolymere
aus Ethylen und mindestens einem ungesättigten Carboxylsäureester,
wie zum Beispiel die Alkyl(meth)acrylate, die bis zu 24 Kohlenstoffe
haben können;
- – EPR-Elastomere
(Ethylen/Propylengummi) oder EPDM (Ethylen/Propylen/Dien);
- – Gemische
aus Polymeren, die aus den oben Stehenden ausgewählt werden.
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Als
Polyolefine (C) kann man beispielhaft die gleichen Polymere wie
oben erwähnen,
das heißt
die, auf welche man das ungesättigte
Epoxid implantiert, um (B) zu erzielen. Vorteilhafterweise ist (C)
wenig oder nicht kristallin und hat vorzugsweise einen Elastomercharakter.
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Der
Anmelder hat festgestellt, dass man eine gute Schlagzähigkeit
erzielt, indem man eine gute Fluidität beibehält, während in dem Schlagzähigkeitsmodifizierer
bestehend aus dem Gemisch aus (B) und (C) nur (B) funktionale Gruppierungen
hatte.
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Der
Anmelder hat festgestellt, dass bei gleichem Gehalt an Schlagzähigkeitsmodifizierer,
das heißt
für einen
gleichen Anteil von (B) + (C) in dem Polyamid (A) und bei einer
gleichen Qualität
von (B) und (C), der beste Schlagzähigkeits-Fluiditätskompromiss
mit den Anteilen (C)/(B) von etwa 90/10 Gew.-% erzielt wird, das heißt, indem
man den Anteil von (B) derart anhebt, dass (C)/(B) von 95/5 bis
80/20 variiert, man hat festgestellt, dass der Gewinn an der Schlagzähigkeit
von 90/10 bis 80/20 schwach ist, dass er für PA-6 sogar negativ ist, während der
Fluiditätsindex
stark sinkt.
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Ferner
hat der Anmelder auch festgestellt, dass bei einem gleichen Verhältnis (B)/(C),
wenn man den Anteil des Gemischs von (B) + (C) in dem Polyamid (A)
anhebt, der Fluiditätsindex
sinkt, während
die Schlagzähigkeit
bei –40°C nicht wesentlich
verbessert wurde. Wenn daher (B) + (C) von 10 Anteilen für 90 Anteile Polyamid
(A) auf 20 Anteile für
80 Anteile (A) variiert, wird der Fluiditätsindex um etwa 40% verringert,
während der
Gewinn an Schlagzähigkeit
15 bis 20% beträgt.
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Die
Epoxidmenge des Copolymers (B) kann variieren und kann bis zu 10
Gew.-% (B), vorteilhafterweise von 0,1% bis 8% betragen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch schlagzähe Polyamidharzverbindungen,
die ein Polyamid (A) und eine dispergierte Phase umfassen, deren
Partikel einen zahlenmäßig mittleren
Durchmesser größer als 0,4 μm haben,
einen volumenmäßig mittleren
Durchmesser größer als
1 μm haben,
derart, dass volumenmäßig mehr
als 50% der Partikel größer sind
als 1 μm,
wobei die Menge der dispergierten Phase derart ist, dass ihr Fluiditätsindex
größer ist
als 30% des Fluiditätsindex
von (A), allein.
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Das
Copolymer (B) der erfindungsgemäßen Spritzgussteile
und oben genannten schlagzähen
Polyamidharzverbindungen ist vorteilhafterweise ein ungesättigtes
Copolymer Ethylen/Alkyl(meth)acrylat/Epoxid.
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Vorteilhafterweise
kann es bis zu 40 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat und bis zu 10 Gew.-%
ungesättigtes Epoxid,
vorzugsweise 0,1 bis 8% enthalten.
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Vorteilhafterweise
ist das Epoxid Glycidyl(meth)acrylat.
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Vorteilhafterweise
wird das Alkyl(meth)acrylat ausgewählt aus Methyl(meth)acrylat,
Ethylacrylat, N-Butylacrylat, Isobutylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat.
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Die
Menge an Alkyl(meth)acrylat beträgt
vorteilhafterweise 20 bis 35 Gew.-%.
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Dieses
Copolymer kann durch Radikalpolymerisation der Monomere erzielt
werden.
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Das
Polyolefin (C) der erfindungsgemäßen Spritzgussteile
und oben genannten schlagzähen
Polyamidharzverbindungen ist vorteilhafterweise ein Ethylencopolymer
und ein Alkyl(meth)acrylat. Die Alkyl(meth)acrylate können aus
den bereits für
(B) erwähnten
ausgewählt
werden. (C) kann bis zu 40 Gew.-% (Meth)acrylat und vorzugsweise
20 bis 35 Gew.-% enthalten.
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Vorzugsweise
sind (B) und (C) jeweils Copolymere Ethylen/Alkyl(meth)acrylat/Glycidyl(meth)acrylat und
Ethylen/Alkyl(meth)acrylat.
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Diese
Copolymere (B) und (C) können
durch Radikalpolymerisation von Monomeren erzielt werden.
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Der
Geltungsbereich der Erfindung wird nicht verlassen, wenn man Mineralstofffüllungen
(Talk, CaCO3, Kaolin), Verstärkungen
(Glasfaser, Mineralfaser, Kohlenstofffaser), Stabilisatoren (thermische,
UV), flammenhemmende Mittel und Farbstoffe hinzufügt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
werden anhand der üblichen
Techniken der Thermoplaststoffe hergestellt, wie zum Beispiel Extrusion,
Zweischraubenmischvorrichtungen oder ...
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BEISPIELE
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– Vorvergießen des Gemischs (C)/(B)
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- – Vergießen auf
Einzelschraubenvorrichtung von Fairex oder Kaufmann, auf Kombimischgerät BUSS PR 46
oder einer Doppelschraubenextrudiervorrichtung von Werner 40 L/D
40 gemäß den Beispielen
mit einem Temperaturprofil von 120/140/160/160°C.
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– Vergießen der schlagzähigkeitsmodifizierten
PA-Verbindungen
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- – Vergießen auf
einer Doppelschraubenextrudiervorrichtung Werner 40, L/D 40 versehen
mit einem Entgasungssystem und einem Ringschneider, mit einem Durchsatz
von 40 kg/h und einer Drehzahl von 150 U/Min.
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Die
verwendeten Temperaturprofile sind die folgenden:
Basis
PA 6: | 240/240/240/240°C |
Basis
PA 6 6: | 260/265/265/266°C |
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Die
Granulatbestandteile werden trocken gemischt und dann in den Zuführbunker
gegeben.
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– Formen
der Proben
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Das
Granulat wird unter verringertem Druck bei einer Temperatur von
80°C getrocknet
und dann durch Spritzguss auf einer Spritzgusspresse des Typs Krauss
Maffei B1 (60 t Schließkraft)
unter den folgenden Bedingungen geformt:
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Basisverbindung PA 6
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- – Stofftemperatur
240–260°C, Form 50°C
- – Einspritzdruck
45 bar
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Basisverbindung PA 6 6
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- – Stofftemperatur
260–280°C, Form 80°C
- – Einspritzdruck
70 bar
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Die
genormten Proben (80 × 10 × 4 mm3), die dabei erzielt werden, werden während 14
Tagen bei 23°C
und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert.
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Bewertung
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- – Biegemodul
gemäß der Norm
ISO 178
- – Schlagzähigkeit
an zuvor eingeschnittenen Proben des Typs CHARPY gemäß der Norm
ISO 179-82 und des Typs IZOD gemäß der Norm
ISO 180 bei verschiedenen Temperaturen (23°C, –20°C, –40°C).
Wenn der Riss mindestens
90% der Stärke
am Boden der eingeschnittenen Probe durchläuft, kann kein Wert festgelegt
werden, und die Referenz N. B. (No Break) wird gemeldet.
- – Fluiditätsindex
MFI gemäß der Norm
ISO 1133 unter einem Gewicht von 2,16 kg und bei Temperaturen von
235°C und
275°C jeweils
für die
Basisverbindungen PA 6 und PA 6 6.
- – Die
Bestimmung des Durchmessers der dispergierten Phase in der Polyamidmatrix
wird in 5 Schritten durchgeführt:
Ein
Microtom-Schnitt der Oberfläche
mit Hilfe einer Glasklinge wird angebracht, um eine ebene Fläche zu haben.
Dieser Vorgang erfolgt bei tiefer Temperatur (~–60°C) mit einem Microtom MICROM
HM 350.
Die dispergierte Phase wird aus der Matrix mit einem
selektiven Lösemittel
des Typs Xylen bei 50°C
während
30 Min. extrahiert. Danach wird die Probe unter Vakuum getrocknet.
Die
Probe wird dann mit einer feinen Goldschicht (~20 nm) mit einer
Ausstattung des Typs EDWARDS S 150 A vakuummetallisiert.
- – Die
Probe wird unter einem Rasterelektronenmikroskop PHILIPS SEM 505
mit einer Beschleunigungsspannung von 15 kV beobachtet. Die Vergrößerung wird
derart ausgewählt,
dass man pro Bild 500 Partikel beobachten kann.
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Eine
halbautomatische Methode wird zum Quantifizieren der Größe der Partikel
und der Verteilung der dispergierten Phase mit einem Bildanalysegerät KONTRON
IBAS 2000 verwendet. Nach der Digitalisierung des Bilds, wird die
Oberfläche
jedes dispergierten Partikels gemessen. Danach wird der Durchmesser
des äquivalenten
Kreises des Partikels für
jedes Partikel bestimmt. Ein Verteilungshistogramm, der zahlenmäßig mittlere
Durchmesser ⌀n,
der volumenmäßig mittlere
Durchmesser ⌀v
und der Polydispersionsindex lp können wie folgt berechnet werden:
wobei
ni die Anzahl der Partikel mit dem Durchmesser di ist.
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Dank
des Histogramms, kann der Prozentsatz der Partikel, die einen ⌀n und/oder ⌀v größer als
einen bestimmten Wert haben, festgestellt werden.
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Rohstoffe
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- – Die
getesteten Polyamide sind die Polyamide 6 und 6 6, die von der Firma
BASF unter den Referenzen Ultramid® B
3 und A 3 vermarktet werden.
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Die
getesteten Polymere sind die folgenden:
TERPO 1 Terpolymer
E/AE/MAH
68,5/30/1,5 Gew.-%, MFI 7
TERPO 2 Terpolymer
E/AE/MAH
64,1/35/0,9 Gew.-%, MFI 7
TERPO 3 Terpolymer
E/AE/GMA
68/24/8 Gew.-%, MFI 6
TERPO 4 Terpolymer E/AM/GMA
68/24/8
Gew.-%, MFI 6
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Die
getesteten Copolymere (C) sind:
COPO 1 Copolymer E/AB
70/30
Gew.-%, MFI 7
COPO 2 Copolymer E/AB
65/35 Gew.-%, MFI
40
mit den folgenden Abkürzungen:
E
Ethylen
EA Acrylester
AM Methylacrylat
AE Ethylacrylat
AB
Butylacrylat
MAH Maleinsäureanhydrid
GMA
Glycidylmethacrylat
MFI Fluiditätsindex (190°C, 2,16 kg)
F
Fairex-Einzelschraubenvorrichtung
B Mischgerät Buss PR
46
W Werner 40
K Kaufman-Einzelschraubenvorrichtung
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Die
Ergebnisse der Beispiele sind in den Tabellen 1 und 2 eingetragen.
Tabelle
1 = PA6
Tabelle 2 = PA6,6.
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Beispiele 1-2-3 und 25-26-27
(Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Terpolymer mit MAH- oder GMA-Funktion
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Ungeachtet
der Art der reaktiven Gruppe (MAH oder GMA), führt der Einsatz eines Terpolymers
allein als Schlagzähigkeitsmodifizierer
zu guten Schlagzähigkeiten,
jedoch zu einer geringen Fluidität
und einer sehr feinen dispergierten Phase.
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Beispiele 4 und 28 (Vergleich)
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Verbindungen PA 6 oder
PA 6 6/Gemisch (65% Copo + 35% Terpo – MAH)
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Das
Gemisch Copo/Terpo MAH wird zuvor auf einer Fairex-Einzelschraubenvorrichtung
hergestellt und dann durch Trockenmischen mit dem PA auf der Doppelschraubenvorrichtung
Werner 40 eingeführt.
Diese Verbindungen weisen ähnliche
Schlagzähigkeiten
auf wie die Beispiele 1-2-3 und 25-26-27, mit einer leicht aber
nicht ausreichend verbesserten Fluidität, um eine einfache Umsetzung
durch Spritzgussformen zu erlauben.
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Beispiele 5-6 und 29 (Vergleich)
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Verbindungen PA 6 oder
PA 6 6/Gemisch (Copo/Terpo GMA 90/10)
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Das
Gemisch COPO 1/TERPO 3 90/10 wird direkt durch Trockenmischen mit
dem PA (Beispiel 5) oder zuvor durch Vergießen auf dem Kombimischgerät BUSS (Beispiel
6-29) hergestellt. Trotz eines geringen Gehalts an reaktivem Polyolefin,
werden zufriedenstellende Schlagzähigkeiten erzielt, jedoch unter
Beibehalten einer deutlich höheren
Fluidität.
Ferner weist die weniger feine Dispersion einen großen Anteil
an Partikeln größer als
1 μm auf.
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Beispiele 7-8-9 und 30-31-32
(Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Gemisch (Copo/Terpo GMA) Einfluss des Verhältnisses Copo/Terpo
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Das
Copo/Terpo-Gemisch wird zuvor auf einer Doppelschraubenvorrichtung
Werner 40 hergestellt. Wenn der Anteil an Terpo GMA sinkt, werden
die Schlagzähigkeiten
im Allgemeinen verringert, aber die Fluidität wird deutlich verbessert.
Ein Optimum des Kompromisses zwischen Schlagzähigkeit/Fluidität wird mit
einem Verhältnis
Copo/Terpo GMA von 90/10 erzielt. Ferner zeichnet sich die Dispersion
durch größere mittlere Knötchendurchmesser
und einen größeren Prozentsatz
an Partikeln, die größer sind
als 1 μm,
aus.
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Beispiele 10-11 und 33-34
(Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Gemisch (Copo/Terpo GMA 90/10)
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Einfluss der
Beschaffenheit des Copo
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Das
Gemisch Copo/Terpo wird vorab auf einer Einzelschraubenvorrichtung
von Fairex hergestellt.
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Diese
Versuche weisen nach, dass das COPO einen Elastomercharakter und
eine gute Verträglichkeit mit
dem Terpolymer aufweisen muss, um einen guten Kompromiss zwischen
Schlagzähigkeit
und Fluidität
zu erzielen. Polyethylene mit hoher Kristallinität müssen daher vermieden werden.
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Beispiele 12-13-14-15
und 35-36-37-38 (Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Gemisch (Copo/Terpo GMA 90/10)
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Einfluss des
Vorvergießverfahrens
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Die
Gemische Copo/Terpo GMA werden auf verschiedenen Ausstattungen des
Typs Einzelschraubenvorrichtung von Fairex, Kaufmann, Kombimischgerät von Buss
oder Doppelschraubenvorrichtung von Werner 40 hergestellt. Das Vorgemisch
Copo/Terpo kann auf verschiedenen Ausstattungen erzeugt werden,
ohne weder den mechanischen Eigenschaften noch der Fluidität zu schaden
und ohne die Morphologie der Endverbindungen wesentlich zu beeinflussen.
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Beispiele 16-17-18-19-20-21
und 39-40-41-42-43-44 (Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Terpo MAH oder Terpo GMA
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Einfluss des Gehalts an
Modifizierer
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Die
Verbindungen PA/Terpolymer werden auf einer Doppelschraubenvorrichtung
von WERNER 40 hergestellt.
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Wenn
der Gehalt an Modifizierer steigt, verbessern sich die Schlagzähigkeiten
auf Kosten der Fluidität.
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Beispiele 22-23-24 (Vergleich)
und 45-46-47 (Vergleich)
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Verbindung PA 6 oder PA
6 6/Gemisch (Copo/Terpo GMA 90/10)
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Einfluss des
Gehalts an Modifizierer
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Die
Gemische Copo/Terpo werden zuvor auf einer Einzelschraubenvorrichtung
von Fairex hergestellt, danach erfolgt die Einarbeitung in das Polyamidharz
auf einer Doppelschraubenvorrichtung von Werner 40.
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Wenn
der Gesamtgehalt des Gemischs Copo/Terpo GMA steigt, werden die
Schlagzähigkeiten
deutlich verbessert, aber die Entwicklung der Fluidität liegt
deutlich unter der in den Versuchen 16 bis 21 und 39 bis 44 beobachteten.
Ferner und ungeachtet des Gehalts an Modifizierers ist zu bemerken,
dass die charakteristische Morphologie der Erfindung beibehalten
wird.
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