NO161226B - Polyester-stoepeblanding med forbedret slagfasthet. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører polyesterstøpeblandinger med forbedret slagfasthet, nærmere bestemt slike blandinger som er basert på polyetylentereftalat (PET) eller en polyester som inneholder minst 80% av gjentagende enheter -av polyetylentereftalat.

Kombinasjonen av PET med høymolekylært polykaprolakton og egnede nukleære midler, som beskrevet i britisk patentpublikasjon nr. 2.125.057, gir et støpemateriale med fremragende formfri-gjøring og lave støpetemperatur-krav og også fremragende slagfasthet, spesielt for blandinger fylt med glassfibre. Ytter-ligere reduksjoner i formtemperatur-kravet for glansfulle støpestykker kan oppnås ved tilsetning av egnede myknere, men disse forårsaker vanligvis et fall i slagfastheten. For eksempel virker alle av dibenzyladipat, dibenzylazelat, neopentyl-glykoldibenzoat og polyetylenglykol som egnede myknere som ned-setter formtemperaturen for glansfulle støpestykker, men alle reduserer også slagfastheten til de således dannede støpestykker.

Det er således sterkt ønskelig å finne et middel til å ned-sette den krevede støpetemperatur uten medfølgende ulempe med tap av slagfasthet,

Europeisk patent 073 042 åpenbarer anvendelse av epoksyderte myknere ved forbedring av støpekapasiteten for PET-blandinger, og angir at de har en synergistisk effekt sammen med vis-se nukleære midler, innbefattet natriumstearat. I denne publi-kasjon er det ingen omtale som vedrører slagfastheter, og det er ikke åpenbart noen anvendelse av polykaprolaktoner.

En polyesterstøpeblanding i henhold til oppfinnelsen omfatter, foruten polyetylenteref talat eller en polyester som inneholder.iminst 80% av gjentagende enheter av polyetylentereftalat, et nukleært middel for krystallisering av polyetylentereftalatet, og støpe-blandingen er karakterisert ved at den også omfatter kombinasjonen av de i for seg kjente tilsetningsstoffer polykaprolakton med en antallsmidlere molekylvekt over 10 000 og et epoksydert umettet triglycerid som inneholder minst én epoksygruppe.

Det epoksyderte umettede triglycerid virer som en mykner

for å forbedre støpbarheten til blandingen, men vi har funnet at når slike forbindelser anvendes i disse blandinger sammen med det høymolekylære polykaprolakton, så forbedrer disse forbindelser også slagfastheten til blandingen, en virkning som er motsatt av den som vanligvis frembringes ved anvendelse av slike myknere.

Det epoksyderte umettede triglycerid kan være en enkelt forbindelse eller en blanding av forbindelser. Eksempler på umettede triglycerider som kan epoksyderes, inkluderer linfrø-olje, soyabønneolje, solsikkeolje, saflorolje, hampolje, tre-olje, oitikaolje, maisolje, sesamolje, bomullsfrøolje, ricinus-olje, olivenolje, jordnøttolje, rapsfrøolje, kokosnøttolje, babassuolje, palmeolje og lignende.

Det er foretrukket at det epoksyderte umettede triglycerid skal være relativt ikke-flyktig på grunn av bearbeidelsesfor-holdene som anvendes for å blande sammen PET-blandingen. Mole-kylvekten til det epoksyderte umettede triglycerid er fortrinnsvis minst 400.

Det spesielt foretrukne triglycerid er mono-epoksydert soyabønneolj e.

Blandingen kan inneholde forsterkende fibre, for eksempel korte lengder av slike forsterkende fibre som glassfibre, selv om det kan anvendes andre fibertyper som kan tåle de bearbeidel-sesf orhold som blandingen blir utsatt for.

Det nukleære middel kan være enten et metallsalt av en organisk syre, for eksempel et metallstearat, -acetat eller -ben-zoat, eller et findelt materiale som ikke smelter ved eller under smeltepunktet til polyetylentereftalat, for eksempel mikrotalk. Det foretrukne nukleære middel er et metallstearat av gruppe 1, eller mikrotalk med en partikkelstørrelse på mindre enn 20 pm.

Det er foretrukket at metallstearatet av gruppe 1 er natriumstearat, som er et kjent nukleært middel for polyetylenteref talat, og gir lettere nukleering for polyesteren. Det nukleære middel anvendes fortrinnsvis i en mengde på ikke mer enn 1 vekt% av blandingen, og fortrinnsvis i en mengde i området fra 0,1 til 0,7 vekt%. Dersom det imidlertid anvendes et findelt fast nukleært middel, så kan dette anvendes i større meng-der, f.eks. opptil 6 vektdeler pr. 100 vektdeler av total polymer, og kan om ønskes anvendes i tillegg til et nukleært middel av den annen type.

Polykaprolaktonet er en alifatisk polyester som har en gjentagende enhet av -tCO- (CH^) 5~°^n» °9 me<^ endegrupper som er avhengig av den initiator som anvendes til å starte polymerisa-sjonen av kaprolaktonet. Ved foreliggende oppfinnelse har kap-rolaktonpolymerene en antallsmidlere molekylvekt over 10 000, f.eks. i området 10 000 til 300 000.

Polykaprolaktonene har fortrinnsvis en antallsmidlere

(N A) molekylvekt på minst 20 500, og fortrinnsvis også en

N A molekylvekt som ikke er større enn 100 000.

Mengden av polykaprolaktonet i blandingen vil vanligvis være minst 2,5 vektdeler pr. 100 vektdeler av total polymer,

og kan om ønskes i virkeligheten være f.eks. opptil 25 vektdeler pr. 100 vektdeler av total polymer. (Med "total polymer" mener vi i denne beskrivelse den totale mengde av polyetylenteref talat-basert polyester pluss det høymolekylære polykaprolakton) .

Den totale mengde av epoksydert umettet triglycerid som anvendes som mykner, vil i alminnelighet ikke være større enn 10 vektdeler pr. 100 vektdeler av total polymer, og er fortrinnsvis i området 1 til 6 vektdeler pr. 100 vektdeler av total polymer.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer spesielt ved hjelp

av eksempler.

EKSEMPLER

I disse eksempler ble de følgende materialer anvendt i de forskjellige blandinger:

Polyetylentereftalat av fiberkvalitet - PET (FG)

" av flaskekvalitet - PET (BG) (Melinar B90 ' )

Glassfibre (ECO 6 80 3 mm kappet tråd fra T-Glass Fibres

Limited) Polykaprolakton - CAPA 601P (NA molekylvekt 4 7 000)

Epoksydert soyabønneolje - Drapex 6.8

Epoksydert soyabønneolje - Estabex 2307

Natriumstearat

Neopentyl-glykoldibenzoat (NPGDB)

I hvert eksempel ble alle ingrediensene av blandingen blandet sammen og så behandlet på en dobbeltskrue- (Welding Engineers) ekstruder. Mengdene av glassfibre er angitt som vektprosent av den totale blanding.

Eksempler 1 til 3

Disse eksempler viser virkningen av å tilsette to forskjellige myknere til en PET-blanding som inneholder 90 vektdeler av PET (FG), 10 vektdeler av CAPA 601P, 0,5 vektdel natriumstearat og 20 % glassfibre. Type og mengde av mykner som anvendes, og de fysikalske egenskaper til test-støpestykker dannet av blandingene, er angitt nedenfor i tabell 1<*>.

Eksempler 4 til 6

Disse eksempler viser virkningen av mykneren Estabex 2307 i blandinger med polykaprolakton. Basis-blandingen var i hvert eksempel 90 vektdeler PET (FG) og 0,5 vektdel natriumstearat sammen med 20 % glassfibre. Detaljer er angitt nedenfor i tabell 2<*>.

3 I D I t Z O

Det vil bemerkes at slagfastheten i eksempel 6 er klart forbedret overfor både den i eksempel 4 og den i eksempel 5, og dette viser verdien av å kombinere polykaprolaktonet og den epoksyderte soyabønneolje.

Eksempler 7 til 9

Disse eksempler er lik eksemplene 4 til 6, bortsett fra at det ble anvendt en glassmengde på 30 % i blandingene. Detaljer er gitt nedenfor i tabell 3<*.>

Det vil bemerkes at det her igjen er en klar forbedring i slagfasthet ved anvendelse av to additiver sammen.

Eksempler 10 og 11

Disse eksempler viser anvendelse av den epoksyderte soya-bønneol je i en PET av flaskekvalitet. I disse eksempler var basis-blandingen 90 vektdeler av PET (BG), 10 vektdeler av CAPA 601P og 0,5 vektdel natriumstearat sammen med 15 % glassfibre. En klar forbedring i ikke-innsnitt-slagfastheten oppnås bare i dette tilfelle. Detaljer er angitt i tabell 4<* >nedenfor.

Claims (10)

1. Polyester-støpeblanding med forbedret slagfasthet som omfatter polyetylentereftalat eller en polyester som inneholder minst 80% av gjentagende enheter av polyetylentereftalat, og et nukleært middel for krystallisering av polyetylentereftalatet, karakterisert ved at den også omfatter kombinasjonen av de i for seg kjente tilsetningsstoffer polykaprolakton med en antallsmidlere molekylvekt over 10 000 og et epoksydert umettet triglycerid som inneholder minst én epoksygruppe.

2. Blanding i henhold til krav 1, karakterisert ved at det epoksyderte umettede triglycerid er en enkelt kjemisk forbindelse.

3. Blanding i henhold til krav 2, karakterisert ved at forbindelsen er mono-epoksydert soyabønneolje.

4. Blanding i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det nukleære middel omfatter et metallsalt av en organisk syre.

5. Blanding i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det nukleære middel omfatter et findelt fast materiale som ikke smelter ved eller under smeltepunktet til polyetylentereftalat.

6. Blanding i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at mengden av polykaprolakton ligger i området 2,5 til 25 vektdeler pr. 100 vektdeler av den totale polymer.

7. Blanding i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at polykaprolaktonet har en antallsmidlere molekylvekt på minst 20 500.

8. Blanding i henhold til hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at mengden av epoksydert umettet triglycerid ikke er større enn 10 vektdeler på 100 vektdeler av den totale polymer.

9. Blanding i henhold til krav 7, karakterisert ved at mengden av epoksydert umettet triglycerid ligger i området 1 til 6 vektdeler pr. 100 vektdeler av den totale polymer.

10. Blanding i henhold til hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at den inkluderer forsterkende fibre.