<Desc/Clms Page number 1>
SAMFNSTELLING VAN POLYMEFRTOFVOFGSTOFFFN VOOR KUNSTSTOFFEN WERKWIJZE VOOR DE VOORBEREIDING EN TOEPASSING DAARVAN ALS COMPATIBILISATOREN.
De uitvinding heeft betrekking op een samenstelling van polymeertoevoegstoffen voor kunststoffen, de werkwijze voor de bereiding en toepassing daarvan als compatibilisatoren.
Compatibilisatoren zijn toevoegstoffen voor kunststoffen die de eigenschap bezitten zich chemisch danwel physisch te binden aan een groot aantal verschillende kunststoffen.
Op deze wijze kunnen verschillende kunststoffen al of niet homogeen gemengd worden en met elkaar verbonden worden met het oog op de bereiding van speciale mengsels of legeringen van kunststoffen die eigenschappen bezitten die niet in een enkelvoudige kunststof te vinden zijn. Van zichzelf zijn de meeste kunststoffen onderling niet verdraagzaam, wat tot gevolg heeft dat menging van twee of meer onderling niet verdraagzame kunststoffen een eindprodukt geeft dat zeer slechte mechanische eigenschappen bezit.
In sommige mengsels van kunststoffen is het juist de bedoeling dat de componenten niet homogeen in elkaar opgaan, maar dat een van de fasen continu is en de andere fase discontinu als deeltjes blijft bestaan.
Hierbij moet wel een bepaalde hechting tussen de discontinue en de continue fase aanwezig zijn, opdat de discontinue fase de zieh ontwikkelde crazes can stoppen, zoals bij ABS, slagvast polystyreen, rubber versterkte polyamides en rubber versterkt polycarbonaat. Dit kan verkregen worden door het enten van monomeren overeenkomend met monomeren die het polymeer vormen van
<Desc/Clms Page number 2>
de continue fase. Ook kan dit door het toepassen van een additief die als polymere emulgator werkt.
Dit is echter mogelijk bij het produceren van polymeren maar niet bij de verwerking van het eindproduct, zoals granulaat of poeder bij het compounderen. Afvallen van technischen kunststoffen zijn, indien gemengd, praktisch niet herverwerkbaar.
Met behulp van deze uitvinding is het echter wel mogelijk om met de polymeersamenstelling, ingemengd in polymeermengsels van twee of meer componenten, door middel van compounderen, compatibiliteit tussen onderling niet verdraagzame componenten te verkrijgen en zodoende nieuw polymeercombinaties te crëeren, die goede mechanische en chemische eigenschappen bezitten, afkomstig van elk der aparte componenten.
Kunststoffen hebben in het algemeen zeer specifieke eigenschappen welke onverenigbaar zijn met die van andere kunststoffen. In de praktijk betekent dit dat eigenschappen als slagvastheid, stijfheid, glans, enz. van een eindprodukt sterk achteruit gaan op het moment dat verschillende kunststoffen gemengd worden. De oorzaak is de zgn."incompatibiliteit"van kunststoffen onderling.
Door document EP-B-0 287 140 is een polymeersamenstelling bekend om de mengbaarheid van kunstharsen te verbeteren. De polymeersamenstelling omvat het reactie-product van de volgende toevoegstoffen : a) 30-70 gewichtsdelen van een of meer etheen- propeen-dieenrubbers,
<Desc/Clms Page number 3>
b) 30-70 gewichtsdelen van een of meer etheen-vinyl- acetaatcopolymeren met een vinylacetaat gehalte van
18-40 gewichtsprocent, en c) 1-25 gewichtsdelen van een of meer etheen-olefine-1 copolymeren, waarbij het olefine-1 gekozen is uit de olefines-1 met 4 of meer C-atomen.
Het nadeel van deze samenstelling ligt in het feit dat ze slechts een beperkt aantal verschillende functionele groepen omvat en dus zieh slechts met enkele kunststoffen mengt. Bovendien is de mengverhouding beperkt.
Fen blend van polypropeen en van polyamide 6 of 6, 6 waarvan een optimale hoeveelheid van ongeveer 5% van bovengenoemde samenstelling toegevoegd wordt kan maximaal 10 % polyamide bevatten. Bij meer dan 10 % gew.- polyamide treedt delaminatie op. Een blend van polyetheen en van polyamide 6 of 6, 6 waarvan ongeveer 5 polymeersamenstelling toegevoegd wordt kan maximaal 15 % polyamide bevatten. Bij meer dan 15 gew. % polyamide treedt eveneens delaminatie op. Zowel bij de blend polypropeen-polyamide als de blend polyetheen-polyamide wordt geen verbetering van de barriere-eigenschappen waargenomen t. o. v. de barrière-eigenschappen van polypropeen of polyetheen.
Het doel van de uitvinding is de compatibiliteit van onverdraagzame kunststof componenten onderling mogelijk te maken, zodat de eigenschappen van de componenten optimaal toegepast kunnen worden voor het doel waarvoor het kunststofmengsel wordt samengesteld.
Dit geldt zowel voor virgin componenten als gerecycleerde componenten als voor combinaties van beiden.
<Desc/Clms Page number 4>
De polymeersamenstelling volgens de uitvinding omvat de volgende polymeertoevoegstoffen in de volgende verhoudingen, als compatibilisatoren voor kunststofcomponenten : A) 1-89 gewichtsdelen van een of meer etheen- vinylacetaat-copolymeren, om de barrière- eigenschappen van de kunststofcomponenten te verhogen ; B) 5-74 gewichtsdelen van een of meer terpolymeren op basis van etheenacryl-maléinezuur anhydride ;
C) 5-25 gewichtsdelen van een of meer etheen-propeen- dieenrubbers en/of trans-polyoctenyl rubbers, en D) 1-69 gewichtsdelen van een of meer styreen-isopreen- styreen blokcopolymeren en/of etheen-acrylester copolymeren, cm de compatibiliteit van styreenhoudende-componenten te verhogen, in het bijzonder ABS, polystyreen, ASA en SANderivaten.
De samenstelling bestaat uit multi-functionele toevoegstoffen met een zo breed mogelijk werkingsspectrum, welke mengels van twee of meer verschillende kunststoffen en/of hun afvallen compatibel kan maken.
Dit op basis van het huidige product, een compatibilisator met een beperkte inzetbaarheid.
Dankzij een groot aantal funktionele groepen in de molekuulketen kan de samenstelling zich physisch danwel chemisch binden aan een groot aantal verschillende kunststoffen.
De polymeersamenstelling bezit een differentiaal scanning curve (dsc) gelijk aan degene afgebeeld in de hierbijgevoegde figuur. De waarneming gebeurde onder stikstof-atmosfeer met een verwarmingssnelheid van 10 C/min met behulp van een differentiaal scanning colorimetry METTLER TA 3000. De curve toont duidelijk een afvlakking rond 70 C die voor EVA kenmerkend is.
<Desc/Clms Page number 5>
De polymeersamenstelling kan eventueel nog worden voorzien van toevoegingen om de eigenschappen van het eindproduct waaraan het toegevoegd wordt te verbeteren, bij voorbeeld UV-stabilisator, hittestabilisator, antistaticum, anti-oxydant en polymere wassen.
De werking van de polymeersamenstelling, zoals in de uitvinding beschreven is, is gedeeltelijk te verklaren uit een chemische reactie met de componenten van een kunststofmengsel : waaraan het toegevoegd wordt en een fysische aktiviteit, door het verbeteren van de dispersie van de componenten van het kunststof mengsel.
Compatibilisatoren die twee specifieke kunststoffen onderling verdraagzaam maken bestaan hieren daar in de kunststofverwerkende industrie. De huidige uitvinding stelt een multi-funktionele compatibilizer voor welke dus meer dan twee kunststoffen tegelijkertijd kan binden.
De kracht van de huidige uitvinding ligt in het feit dat de basisgrondstoffen van de bedoelde compatibilizer relatief goedkoop zijn. Tevens is het benodigde toevoegingspercentage beduidend lager dan dat van andere produkten. Hierdoor vertoont het produkt een zeer gunstige prijs/prestatie vehouding met name in recyclage toepassingen.
Gemengde afvallen van met name technische kunststoffen worden praktisch niet herverwerkt. Hooguit worden deze afvallen ingemengd in andere kunststoffen als vulmiddel. Een zeer laagwaardige toepassing. Het gebruiken van deze afvallen voor de produktie van kunststoflegeringen geschikt voor hoogwaardige toepassingen door middel van gekontroleerd mengen met andere afvallen en een compatibilizer is een nieuwe ontwikkeling.
<Desc/Clms Page number 6>
De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor de bereiding van de boven omschreven polymeersamenstelling, welke wordt gekenmerkt door het polymeermengsel, eventueel voorzien van bovengenoemde additieven toe te voeren aan de intrekzone van een extruder of in een mixer.
Hierin wordt het mengsel verhit 20-30 C boven de smelttemperatuur van de hoogst smeltende component (meestal minimaal 1700C) bij voldoende lange verblijftijd om een homogene smelt te verkrijgen.
Vervolgens wordt het mengsel afgekoeld en tot granulaat of poeder verwerkt.
De uitvinding heeft verder betrekking op de toepassing van de hierboven omschreven polymeersamenstelling, in verschillende kunststoffen en/of kunststofmengsels die tot nu toe onderling niet verdraagbaar waren zelfs in aanwezigheid van compatibilisatoren.
De uitvinding betreft ook een thermoplastische vormmassa, omvattende een of meer thermoplastische kunststoffen in hoeveelheden van 50-99% welke tevens 1- 50 gewichtsprocenten, bij voorkeur 5% van de polymeercompositie volgens de uitvinding bevat.
De toepassing van de polymeersamenstelling ter verkrijging van compatibiliteit en/of andere eigenschappen verbetering kan iedere thermoplastische kunststof zijn, hetzij de kunststof puur of een mengsel van thermoplastiche kunststoffen dan wel rubbers of mengsels van rubbers met thermoplastische kunststoffen.
Een toepassing kan ook betreffen het produceren van kleurmasterbatch voor universele toepassing in thermoplastische kunststoffen en rubbers waarbij een
<Desc/Clms Page number 7>
mengsel van kleurstofpigment, de polymeersamenstelling volgens de uitvinding, alsmede een drager, in te mengen is in alle thermoplastische kunststoffen en rubbers zonder compatibiliteitsproblemen en zonder significante verlaging van de taaiheid van de in te kleuren thermoplastische kunststof of rubber.
Te overwinnen technische moeilijkheden liggen enerzijds op gebied van optimalisatie van de receptuur/samenstelling van de compatibilisator alsmede het ontwikkelen van een produktiemethode, welke een konstante produktkwaliteit waarborgt.
Anderzijds kan de samenstelling gebruikt worden in de meest uiteenlopende kombinaties van kunststoffen en in alle verwerkingsprocessen, onder een range van verwerkingscondities. Ze vindt toepassing op gebied van kunststofafvallen (mengsels) extra complex omdat de samenstelling van deze afvallen vaak onvoldoende bekend
EMI7.1
is.
Indien de ontwikkeling slaagt, zal door de algemene inzetbaarheid van het produkt het aantal mogelijkheden voor toepassingen sterk stijgen, met name op gebied van recycling. Hierdoor kan het aantal types compatibilisatoren dat geproduceerd wordt sterk verminderd kunnen worden met positief gevolg voor de produktie logistiek en kostprijs. Dit laatste versterkt dan tevens de positie van het produkt ten opzichte van eventuele konkurrerende produkten.
De ontwikkeling van deze speciale kunststoflegeringen op basis van niet herverwerkbare afvallen, biedt vele mogelijkheden tot inzet in toepassingen waar wel de mecanische eigenschappen van groot belang zijn, doch het uiterlijk (kleur, glans,
<Desc/Clms Page number 8>
e. d.) er minder toe doet. Zoals bij voorbeeld bij kunststofdelen"onder de motorkap" van een auto.
Omdat de samenstelling multi-funktionele compatibilisatoren omvat, is ze bestemd voor recycling van gemengde kunststofafvallen. Daarnaast zijn er legio mogelijkheden om met behulp van compatiblisatoren speciale kunststofmengsels te produceren (op basis van nieuwe kunststoffen) met specifieke eigenschappen nodig voor bepaalde toepassingen.
Fen gebruikelijke compositie is 50 gew.-% kleur-
EMI8.1
stofpigment, 20-30 gew.-% van de polymeersamenstelling volgens de uitvinding en 30-20 gew.-% van een thermoplastische kunststof ; bij voorkeur een polyetheen met een smeltindex van 20-24 g/10 min en een dichtheid
EMI8.2
3 van 918-924 De thermoplastisch kunststof wordt in een dubbelschroefsextruder bij een smelttemperatuur van circa 150 C geextrudeerd en daarna gegranuleerd. De eerste zone van de extruder moet koud worden gehouden (circa 80OC) om te voorkomen dat het materiaal te vroeg insmelt waardoor transport problemen zouden kunnen ontstaan. Om dezelfde reden moet de hopperzone sterk worden gekoeld.
Bij het toepassen van deze kleurmasterbatch, moet erop worden gelet dat het materiaal niet mag worden gedroogd. Het materiaal moet direkt boven de schroef worden toegevoegd wanneer het wordt gebruikt bij warme granulaten zoals bij voorbeeld de technische kunststoffen die worden gedroogd vlak voor de verwerking. Dit om te voorkomen dat de kleurmasterbatch reeds voor het kontakt met de schroef gaat smelten en er daardoor ongewenst klontering ontstaat die het transport verhinderen.
<Desc/Clms Page number 9>
Een toepassing kan ook betreffen het produceren van kunststoffen met een bijzonder lage permeabiliteit voor gassen en vloeistoffen (zoals polyamides, EVHO, PVDF, etc) gemengd in een thermoplastische kunststoffen als drager en met 1-10 gew.-% van de polymeersamenstelling volgens de uitvinding. Deze kunststof wordt gebruikt om monolayer kunststoffen mogelijk te maken, die op deze wijze goedkoper zijn met eenzelfde of lagere permeabiliteit voor gassen en vloeistoffen dan multilayer kunststoffen.
Voorbeeld 1
Als voorbeeld voor een compositie, waarbij barrière tegen oplosmiddel voor verf wordt gewenst, kan een blend van polyamide en polypropeen worden gekozen :
EMI9.1
<tb>
<tb> Component
<tb> Naam <SEP> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> Akulon <SEP> K <SEP> 222-F <SEP> 100% <SEP> polyamide-6 <SEP> 30%
<tb> Stamylan <SEP> PHC <SEP> 22 <SEP> 100% <SEP> polypropeen <SEP> 65%
<tb> Polymeercompositie <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5%
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-70 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
Van deze blend wordt een compound gemaaakt bij een smelttemperatuur van 230 C en vervolgens wordt het compound gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 230 C tot 2 mm dikke plaatjes.
Plaatjes van dezelfde afmetingen onder dezelfde condities, worden ook gespuitgiet uit 100% polyamide
EMI9.2
Akulon K 222-Fml Stamylan PHC 22.
<Desc/Clms Page number 10>
Van deze plaatjes wordt de permeabiliteit bepaald voor het oplosmiddel Shellsol A bij 600C gedurende 200 uur. De volgende waarden zijn gemeten : 100% polyamide Akulon K 222-F 1. 10 g. cm/cm h.
100% polypropeen Stamylan PHC 22 20. 10 " " De blend 30-65-5. 10. 10-5" " Voorbeeld 2
Een blend van polystyreen medium slagvastheid met VLLDPE (lineaire lagedichtheidspolyetheen Meltindex MI=1 g/10 min, densiteit = 900 kg/m3) en de polymeercompositie volgens de uitvinding geeft een zeer hoge kerfslagvastheid met een voldoende hoge stijfheid.
EMI10.1
<tb>
<tb> Componenten <SEP> van <SEP> het <SEP> blend <SEP> gew.-%
<tb> polystyreen <SEP> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 85%
<tb> VLLDPE <SEP> 10%
<tb> polymeercompositie <SEP> volgens <SEP> uitvinding <SEP> 5%
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-50 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> :
<SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
Deze blend wordt gespuitgiet bij een smelttemperatuur van circa 2200C en een matrijstemperatuur van 40 C. Het beste resultaat wordt verkregen door eerst de blend te compounderen met een dubbelschroefextruder bij een smelttemperatuur van circa 2200C en vervolgens te spuitgieten of direkt te extruderen tot plaat.
Bij het spuitgieten moet gewacht worden tot circa 15 shots na de start voordat het proces in evenwicht is.
<Desc/Clms Page number 11>
Tabel : eigenschappen der afzonderlijke componenten
EMI11.1
<tb>
<tb> Component <SEP> Slagvastheid <SEP> door <SEP> Buigmodulus
<tb> gekerfd <SEP> IZOD
<tb> notched <SEP> Izod <SEP> (kJ/m) <SEP> FM <SEP> (MN/m <SEP> )
<tb> 100% <SEP> polystyreen <SEP> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 7 <SEP> 2100
<tb> VLLDPE <SEP> geen <SEP> breuk <SEP> 300
<tb> blend <SEP> 85-10-5 <SEP> 18 <SEP> 1700
<tb>
Voorbeeld 3
Een blend van polyamide met polypropeen en de polymeercompositie volgens de uitvinding kunnen de toepassing van polypropeen sterk vergroten dankzij de verbetering in eigenschappen t. o. v. polypropeen, zoals de temperatuurbestendigheid, de lakbaarheid en de taaiheid.
De blend in dit voorbeeld is direkt gespuitgiet met een 35mm schroef bij laag toerental en hoge stuwdruk.
De blend is gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 230 C en een matrijstemperatuur van 40 C.
Het beste resultaat wordt verkregen door eerst te compounderen met een dubbelschroefsextruder bij een
EMI11.2
smelttemperatuur van 230 C. Daarna moet gedroogd worden onder vacuum bij 700C gedurende 12 uur en vervolgens direkt gespuitgiet. Men wacht met monstername totdat het proces in evenwicht is.
<Desc/Clms Page number 12>
De blend mag niet in zijn geheel gedroogd worden, anders gaat de polymeercompositie volgens de uitvinding reeds insmelten. De polyamide moet apart worden gedroogd en afgekoeld alvorens de blend kan worden samengesteld.
EMI12.1
<tb>
<tb>
Component <SEP> Blend <SEP> 1 <SEP> Blend <SEP> 2
<tb> Materiaal <SEP> Ratio <SEP> 1 <SEP> Ratio <SEP> 2
<tb> polypropeen <SEP> Stamylan <SEP> PHC <SEP> 22 <SEP> 55 <SEP> gew.-% <SEP> 65 <SEP> gew.-%
<tb> polyamide-6 <SEP> Akulon <SEP> K <SEP> 222-F <SEP> 40 <SEP> gew.-% <SEP> 30 <SEP> gew.-%
<tb> polymeersamenstelling <SEP> 5 <SEP> gew.-% <SEP> 5 <SEP> gew.-%
<tb> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-10 <SEP> : <SEP> 20-25 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> : <SEP> 5-10 <SEP>
<tb>
EMI12.2
<tb>
<tb> Blend <SEP> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> Vocht.
<tb>
Izod
<tb> (%) <SEP> (MN/m) <SEP> (KJ/m <SEP> ) <SEP> (MN/m <SEP> ) <SEP> (%) <SEP>
<tb> 1 <SEP> 204 <SEP> 25 <SEP> 22 <SEP> 740 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 165 <SEP> 24 <SEP> 19 <SEP> 760 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> De <SEP> blends <SEP> zijn <SEP> geconditioneerd <SEP> op <SEP> 3%
<tb> evenwichtsvocht <SEP> voor <SEP> het <SEP> polyamide <SEP> aandeel.
<tb>
Blend <SEP> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> Vocht.
<tb>
Izod
<tb> (%) <SEP> (MN/m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP> (MN/m2) <SEP> (%)
<tb> 1 <SEP> 36 <SEP> 33 <SEP> 11 <SEP> 1260 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 32 <SEP> 32 <SEP> 10 <SEP> 1230 <SEP> 0.
<tb>
Voorbeeld 4
Een blend word hersteld door het mengen van polyamide-6-6 met polypropeen copolymeer. Na extrusie
<Desc/Clms Page number 13>
geeft de polymeercompositie volgens de uitvinding met het blend een materiaalcombinatie met goede temperatuurbestendigheid en lakbaarheid.
Het mengsel is, met de vooraf gedroogde polyamiden direkt gespuitgiet met een Y 35mm schroef bij laag toerental (30 t/min) en hoge stuwdruk (15bar) bij een smelttemperatuur van 260 C en een matrijstemperatuur van 40 C. Men wacht met monstername totdat het proces in evenwicht is. Het optimale resultaat wordt echter bereikt door eerst te compounderen (zie voorbeeld 3).
EMI13.1
<tb>
<tb>
Materiaal <SEP> naam <SEP> gew.-%
<tb> Polypropeen <SEP> Stamylan <SEP> 62, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Polyamide <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> Akulon <SEP> S223-E <SEP> 30
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> Vocht.
<tb>
(%) <SEP> (MN/m) <SEP> (KJ/m <SEP> ) <SEP> ( <SEP> )
<tb> 30 <SEP> 21 <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Voorbeeld 5
Een blend van polyetheenterephtalaat (Flessenscrap) met polypropeen copolymeer en de polymeer compositie volgens de uitvinding geeft na extrusie een materiaal met een glanzend hard oppervlak en hoge stijfheid door de kristallisatie van het polyethyleenterephtalaat (PETP). De blend is met de vooraf gedroogde PETP (gedroogd onder vacuum bij 70 C gedurende 12 uur), gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 260 C en een matrijstemperatuur van 40 C. Deze blend combinatie is niet geschikt voor een spuitgiet procedé.
Voor een goed resultaat moet eerst gecompoundeerd worden. Omdat Flessenscrap PETP gaat verweken bij 70 C moet landurig worden gedroogd bij maximaal 700C onder vacuum. De polymeercompositie volgens de uitvinding moet
<Desc/Clms Page number 14>
na het drogen van het Flessescrap worden toegevoegd anders smelt het en ontstaan er klonten die het transport verhinderen. Wachten met monstername totdat het proces in evenwicht is. Na circa 15 produkten.
EMI14.1
<tb>
<tb>
Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> PETP <SEP> scrap <SEP> 25
<tb> polypropeen <SEP> Stamylon <SEP> P <SEP> 83MF10 <SEP> 67, <SEP> 5 <SEP>
<tb> polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 30-40 <SEP> : <SEP> 10-25 <SEP> : <SEP> 20-30 <SEP> : <SEP> 0-5 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN/m) <SEP> (KJ/m <SEP> )
<tb> 39 <SEP> 22 <SEP> 5
<tb>
Voorbeeld 6
Met behulp van de polymeercompositie volgens de uitvinding is het mogelijk een blend te maken van hoogslagvast polystyreen en hoog gestabiliseerd PVC en SBS (om de taaiheid te verbeteren)
De blend is gespuitgiet met een, 35mm schroef zonder stuwdruk en bij een laag toerental (35t/mim). De smelttemperatuur moet laag blijven, circa 185 C om degradatie van het PVC te voorkomen.
Dit is ook afhankelijk van de verblijftijd van het materiaal in de cilinder van de spuitgietmachine en de injectiesnelheid.
De matrijs moet corrosie bestendig zijn, pas na circa 15 shots is het proces in evenwicht. Als de verblijftijd te lang wordt, doordat er PVC in de schroef blijft door de aanwezigheid van dode hoeken, treedt degradatie op en daardoor ontstaat corrosie.
Het is beter een compound te maken bij een smelttemperatuur van circa 185 C en daarna op een voor PVC geschikte machine produkten te vervaardigen door
<Desc/Clms Page number 15>
extrusie-of spuitgiettechniek.
EMI15.1
<tb>
<tb> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> Gedex <SEP> 5340 <SEP> 50
<tb> Benvic <SEP> IR934 <SEP> 35
<tb> SES <SEP> 10
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 30-40 <SEP> : <SEP> 10-25 <SEP> : <SEP> 20-30 <SEP> :
<SEP> 0-5 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN1m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP>
<tb> 45 <SEP> 24 <SEP> 8
<tb>
Voorbeeld 7
Een blend van in de handel verkrijgbaar medium slagvast polystyreen met polypropeen homopolymeer geeft een materiaal met goede dieptrekeigenschappen (zoals polystyreen) en met uitstekende escr (environmental stress crack resistance) tegen olijfolie. Het oppervlak heeft een eiglans, die wat lager is dan die van medium slagvast polystyreen.
De blend kan met een dubbelschroefextruder direkt geextrudeerd worden tot plaat bij circa 220OC. In dit voorbeeld is de blend direkt gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 220 C en een matrijstemperatuur van 40 C. Het toerental bedraagt35t/min en werd een lage stuwdruk toegepast (10 bar).
Ook hier geldt weer dat optimale resultaten kunnen worden bereikt wanneer eerst een compound wordt gemaakt.
Het proces heeft tijd nodig om in evenwicht te geraken. Dit gebeurt, afhankelijk van de machine en verwerkingscondities, na circa 15 produkten, bij het spuitgieten.
<Desc/Clms Page number 16>
EMI16.1
<tb>
<tb> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 45
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 14M10 <SEP> 50
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> :
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN/m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP> (MN/m2) <SEP>
<tb> 23 <SEP> 28 <SEP> 8 <SEP> 1500
<tb>
Voorbeeld 8 Een mengsel op basis van 85 gewichtsdelen polycarbonaat met lage viscositeit (compact disc type) Xantar R1900 en 10 gewichtsdelen hoge dichtheid polyetheen HMA 025 (met lage smeltindex) en de polymeercompositie volgens de uitvinding wordt voorbereid bij een temperatuur van 60 C. Het mengsel bezit verlaagde kerfgevoeligheid.
Het mengsel is, met de vooraf gedroogde polycarbonaat, gespuitgiet met een smelttemperatuur van 260 C en een matrijstemperatuur van 40 C, een stuwdruk van 10 bar en een laag toerental (30 t/min). Na het in evenwicht komen van het proces, na circa 15 produkten, zijn monsters genomen.
De kerf is na gefreesd te zijn ingesneden met een scheermes (Stanley nr 1991)
EMI16.2
<tb>
<tb> Materiaal <SEP> gew.-% <SEP> Izod <SEP> notched <SEP> FM
<tb> (KJ/m2) <SEP> (MN/m2) <SEP>
<tb> DSM <SEP> Xantar <SEP> R <SEP> 1900 <SEP> 85
<tb> Mobil <SEP> HMA <SEP> 025 <SEP> 10
<tb> polymeersamenstelling <SEP> 5 <SEP> 40 <SEP> 1800
<tb> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 5-25 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 17>
Voorbeeld 9
Een blend van PVC (hoog gestabiliseerd) met VLLDPE en de polymeercompositie volgens de uitvinding geeft een materiaal dat op zacht PVC lijkt maar geen weekmaker bevat. De breukrek wordt zeer sterk verhoogd. De blend is gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 190 C en een
EMI17.1
matrijstemperatuur van 400C.
De stuwdruk bedroeg 10 bar en het toerental was laag (30 t/min). Ook hier geldt dat een optimaal resultaat wordt verkregen bij compounding en vervolgens direkt extrusie of spuitgieten met een voor PVC geschikte machine.
EMI17.2
<tb>
<tb>
Materiaal <SEP> gew.Benvic <SEP> ER <SEP> 810 <SEP> 30
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 65
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN1m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP> (MN1m2) <SEP>
<tb> 500 <SEP> 6 <SEP> NB <SEP> 140
<tb>
Voorbeeld 10
Een blend van polyurethaan elastomeer met VLLDPE en de polymeercompositie volgens de uitvinding verlaagt de hardheid van het elastomeer.
De blend is na het apart voordrogen van het elastomeer (bij 90 C gedurende 3 uur), direkt gespuitgiet met een 0 35mm schroef bij een smeltttemperatuur van 220 C en een matrijstemperatuur van 40oC. De stuwdruk bedroeg 10 bar en het toerental van de schroef was ingesteld op 35 t/min.
De monsters zijn getest met een snelheid van 500 mm/min bij 23 C. De monsters zijn genomen, nadat het proces in evenwicht was gekomen, na de 15 eerst geproduceerde monsters compounderen geeft echter de beste resultaten.
<Desc/Clms Page number 18>
EMI18.1
<tb>
<tb> A) <SEP> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> Pellethane <SEP> E <SEP> 2355-55 <SEP> D <SEP> 75
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 25
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 5-15 <SEP> :
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Breukspanning <SEP> Shore <SEP> A
<tb> 415 <SEP> 28 <SEP> 97
<tb> N) <SEP> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> Pellethane <SEP> XZ <SEP> 941 <SEP> 0300 <SEP> 70
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 25
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5
<tb> Breukrek <SEP> Breukspanning <SEP> Shore <SEP> A
<tb> 720 <SEP> 20 <SEP> 96
<tb>
Voorbeeld 11
Een blend van LLDPE met polypropeen geeft een verhoging van de stijfheid met behoud van de grote taaiheid. Het grote verschil in viscositeit wordt overbrugd door 3 verschillende Polypropeen-typen te gebruiken. De blend is gespuitgiet met een 0 35 mm schroef bij een smelttemperatuur van 2600C en een
EMI18.2
matrijstemperatuur van 45 C. Het toerental van de schroef bedroeg 40 t/min en de stuwdruk bedroeg 10 bar.
Deze blend is niet geschikt voor een enkelschroefsmachine omdat hier een zeer goede menging noodzakelijk is. Een compoundeerstap met een dubbelschroefextruder is noodzakelijk voor een optimaal resultaat.
De monsters zijn genomen na de eerste 15 geproduceerde shots toen het proces in evenwicht was gekomen.
<Desc/Clms Page number 19>
EMI19.1
<tb>
<tb> Materiaal <SEP> gew.Dowlex <SEP> 2428 <SEP> 60
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 83MF10 <SEP> 10
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 56M10 <SEP> 10
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 48M10 <SEP> 20
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 3
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 9-15 <SEP> :
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb>
EMI19.2
<tb>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> MJ <SEP> 2, <SEP> 16/190 <SEP>
<tb> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN/m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP> (MN/m2) <SEP> (g/10 <SEP> min)
<tb> 280 <SEP> 20 <SEP> NB <SEP> (20%) <SEP> 600 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb>
Voorbeeld 12
Een EVOH-HDPE scrap met 5% van de polymeercompositie volgens de uitvinding geeft een materiaal met goede mechanische eigenschappen :
EMI19.3
<tb>
<tb> Materiaal <SEP> gew.-%
<tb> EVOH-HDPE <SEP> scrap <SEP> (= <SEP> blend) <SEP> 95
<tb> Polymeersamenstelling <SEP> volgens <SEP> de <SEP> uitvinding <SEP> 5
<tb> A <SEP> : <SEP> B <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP> : <SEP> 10-20 <SEP> : <SEP> 5-25 <SEP> :
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Breukrek <SEP> Vloeispanning <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN/m2) <SEP> (KJ/m2) <SEP> (MN/m2) <SEP>
<tb> 133 <SEP> 20 <SEP> 35 <SEP> 630
<tb>
Na te zijn voorgedroogd, zonder de polymeersamenstelling volgens de uitvinding, is deze blend met de bovengenoemde polymeersamenstelling gespuitgiet bij een smelttemperatuur van 200 C en een matrijstemperatuur van 40 C. De stuwdruk bebroeg 10 bar en het toerental was ingesteld op 30 t/min. De schroefdiameter van de spuitgietmachine is j 35mm.
<Desc/Clms Page number 20>
Voorbeeld 13
Ter verbetering van de mechanische eigenschappen van dakbedekking uit polyisobutylene met eva, krijt en roet of titaandioxyde is 2% van de polymeercompositie volgens de uitvinding toegevoegd. De blend is in een kneder gemengd waarbij ook UV stabilisatoren zijn toegevoegd, en vervolgens is het mengsel geextrudeerd met een dubbelschroefextruder tot dunne plaat.
Door toevoeging van 2% van de polymeercompositie volgens de uitvinding zijn de treksterkte, rekbreuk en de stijfheid 15-20% verhoogd. Deze verhoging komt overeen met de gemeten toenamen van het molecuulgewicht.
<Desc / Clms Page number 1>
COMPOSITION OF POLYMEFRTOFVOFGSTOFFFN FOR PLASTICS, METHOD FOR THE PREPARATION AND USE THEREOF AS COMPATIBILIZERS.
The invention relates to a composition of polymer additives for plastics, the process for the preparation and use thereof as compatibilizers.
Compatibilizers are plastics additives that have the property of chemically or physically bonding to a wide variety of plastics.
In this way, different plastics may or may not be homogeneously mixed and bonded together for the preparation of special mixtures or alloys of plastics which have properties not found in a single plastic. Most plastics are of themselves not compatible with each other, as a result of which mixing two or more mutually incompatible plastics gives an end product that has very poor mechanical properties.
In some mixtures of plastics, it is precisely the intention that the components do not merge homogeneously, but that one of the phases is continuous and the other phase remains discontinuous as particles.
However, a certain adhesion must be present between the discontinuous and the continuous phase, so that the discontinuous phase can stop the crazes developed, such as with ABS, impact-resistant polystyrene, rubber-reinforced polyamides and rubber-reinforced polycarbonate. This can be achieved by grafting monomers corresponding to monomers that form the polymer of
<Desc / Clms Page number 2>
the continuous phase. This can also be done by using an additive that acts as a polymeric emulsifier.
However, this is possible in the production of polymers but not in the processing of the final product, such as granulate or powder when compounding. Waste from technical plastics, if mixed, is practically not reprocessable.
However, with the aid of this invention, it is possible with the polymer composition, blended into polymer blends of two or more components, to achieve compatibility between mutually incompatible components by compounding, thereby creating new polymer combinations, which have good mechanical and chemical properties from each of the separate components.
Plastics generally have very specific properties that are incompatible with those of other plastics. In practice, this means that properties such as impact resistance, stiffness, gloss, etc. of an end product deteriorate sharply when different plastics are mixed. The cause is the so-called "incompatibility" of plastics.
Document EP-B-0 287 140 discloses a polymer composition to improve the miscibility of synthetic resins. The polymer composition comprises the reaction product of the following additives: a) 30-70 parts by weight of one or more ethylene propylene diene rubbers,
<Desc / Clms Page number 3>
b) 30-70 parts by weight of one or more ethylene-vinyl acetate copolymers with a vinyl acetate content of
18-40 weight percent, and c) 1-25 weight parts of one or more ethylene-olefin-1 copolymers, the olefin-1 being selected from the olefins-1 having 4 or more C atoms.
The drawback of this composition lies in the fact that it comprises only a limited number of different functional groups and thus mixes only with a few plastics. In addition, the mixing ratio is limited.
A polypropylene and polyamide 6 or 6, 6 blend of which an optimum amount of about 5% of the above composition is added may contain up to 10% polyamide. Delamination occurs at more than 10% by weight of polyamide. A blend of polyethylene and of polyamide 6 or 6, 6 of which about 5 polymer composition is added can contain a maximum of 15% polyamide. At more than 15 wt. % polyamide also delamination occurs. No improvement in the barrier properties is observed with either the polypropylene-polyamide blend or the polyethylene-polyamide blend. o. v. the barrier properties of polypropylene or polyethylene.
The object of the invention is to make the compatibility of intolerant plastic components mutually possible, so that the properties of the components can be optimally applied for the purpose for which the plastic mixture is formulated.
This applies to virgin components as well as recycled components and to combinations of both.
<Desc / Clms Page number 4>
The polymer composition of the invention includes the following polymer additives in the following proportions, as compatibilizers for plastic components: A) 1-89 parts by weight of one or more ethylene-vinyl acetate copolymers, to enhance the barrier properties of the plastic components; B) 5-74 parts by weight of one or more terpolymers based on ethylene acrylic maleic anhydride;
C) 5-25 parts by weight of one or more ethylene-propylene diene rubbers and / or trans-polyoctenyl rubbers, and D) 1-69 parts by weight of one or more styrene-isoprene-styrene block copolymers and / or ethylene-acrylic ester copolymers, cm increase compatibility of styrene-containing components, in particular ABS, polystyrene, ASA and SAN derivatives.
The composition consists of multi-functional additives with the widest possible spectrum of action, which can make mixtures of two or more different plastics and / or their waste compatible.
This is based on the current product, a compatibilizer with limited availability.
Thanks to a large number of functional groups in the molecular chain, the composition can bind physically or chemically to a large number of different plastics.
The polymer composition has a differential scanning curve (dsc) similar to that depicted in the accompanying figure. The observation was made under nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 C / min using a differential scanning colorimetry METTLER TA 3000. The curve clearly shows a smoothing around 70 C which is characteristic of EVA.
<Desc / Clms Page number 5>
The polymer composition may optionally be further provided with additives to improve the properties of the final product to which it is added, for example UV stabilizer, heat stabilizer, antistatic, antioxidant and polymeric waxes.
The action of the polymer composition, as described in the invention, is partly explained by a chemical reaction with the components of a plastic mixture: to which it is added and a physical activity, by improving the dispersion of the components of the plastic mixture .
Compatibilizers that make two specific plastics mutually compatible exist here in the plastics processing industry. The present invention proposes a multi-functional compatibilizer which can thus bind more than two plastics simultaneously.
The strength of the present invention lies in the fact that the basic raw materials of the intended compatibilizer are relatively inexpensive. The required addition percentage is also significantly lower than that of other products. As a result, the product shows a very favorable price / performance ratio, especially in recycling applications.
Mixed waste from technical plastics in particular is practically not reprocessed. At most, these waste is mixed into other plastics as a filler. A very low-grade application. Using these scraps for the production of plastic alloys suitable for high-quality applications by controlled mixing with other scraps and a compatibilizer is a new development.
<Desc / Clms Page number 6>
The invention also relates to a process for the preparation of the above-described polymer composition, which is characterized by feeding the polymer mixture, optionally provided with the aforementioned additives, into the drawing-in zone of an extruder or in a mixer.
In this the mixture is heated 20-30 C above the melting temperature of the highest melting component (usually minimum 1700C) with a long residence time to obtain a homogeneous melt.
The mixture is then cooled and processed into granulate or powder.
The invention further relates to the use of the above-described polymer composition, in various plastics and / or plastic mixtures which have hitherto been incompatible even in the presence of compatibilizers.
The invention also relates to a thermoplastic molding compound, comprising one or more thermoplastic plastics in amounts of 50-99%, which also contains 1 - 50% by weight, preferably 5% of the polymer composition according to the invention.
The use of the polymer composition to provide compatibility and / or other property improvement can be any thermoplastic plastic, whether the plastic is pure or a mixture of thermoplastic plastics or rubbers or blends of rubbers with thermoplastic plastics.
An application may also concern the production of color masterbatch for universal use in thermoplastic plastics and rubbers where a
<Desc / Clms Page number 7>
mixture of dye pigment, the polymer composition according to the invention, as well as a carrier, can be mixed into all thermoplastic plastics and rubbers without compatibility problems and without significant reduction of the toughness of the thermoplastic plastic or rubber to be colored.
Technical difficulties to be overcome lie on the one hand in the field of optimizing the recipe / composition of the compatibilizer, as well as developing a production method which guarantees a constant product quality.
On the other hand, the composition can be used in the most diverse combinations of plastics and in all processing processes, under a range of processing conditions. It finds application in the field of plastic waste (mixtures) extra complex because the composition of these waste is often insufficiently known
EMI7.1
is.
If the development succeeds, the general availability of the product will greatly increase the number of possibilities for applications, especially in the field of recycling. As a result, the number of types of compatibilizers that are produced can be greatly reduced, with positive consequences for production logistics and cost price. The latter then also strengthens the position of the product with respect to any competing products.
The development of these special plastic alloys based on non-reprocessable waste offers many possibilities for use in applications where the mechanical properties are of great importance, but the appearance (color, gloss,
<Desc / Clms Page number 8>
e. d.) matters less. Such as, for example, with plastic parts "under the hood" of a car.
Because the composition includes multi-functional compatibilizers, it is intended for recycling mixed plastic waste. In addition, there are countless possibilities to produce special plastic mixtures (based on new plastics) with specific properties for certain applications using compatiblizers.
The usual composition is 50% by weight color.
EMI8.1
dust pigment, 20-30 wt% of the polymer composition of the invention and 30-20 wt% of a thermoplastic plastic; preferably a polyethylene with a melt index of 20-24 g / 10 min and a density
EMI8.2
3 of 918-924 The thermoplastic plastic is extruded in a twin-screw extruder at a melting temperature of approximately 150 ° C and then granulated. The first zone of the extruder must be kept cold (approximately 80OC) to prevent the material from melting too early, which could cause transport problems. For the same reason, the hopper zone must be cooled strongly.
When applying this color master batch, care should be taken not to dry the material. The material should be added directly above the screw when used with hot aggregates such as engineering plastics which are dried just before processing. This is to prevent the color masterbatch from melting before contact with the screw and thereby creating unwanted clumping that prevents transport.
<Desc / Clms Page number 9>
An application may also concern the production of plastics with a particularly low permeability to gases and liquids (such as polyamides, EVHO, PVDF, etc.) mixed in a thermoplastic plastics carrier and with 1-10% by weight of the polymer composition according to the invention . This plastic is used to enable monolayer plastics, which are cheaper in this way with the same or lower permeability to gases and liquids than multilayer plastics.
Example 1
As an example for a composition where barrier to paint solvent is desired, a blend of polyamide and polypropylene can be chosen:
EMI9.1
<tb>
<tb> Component
<tb> Name <SEP> Material <SEP> wt%
<tb> Akulon <SEP> K <SEP> 222-F <SEP> 100% <SEP> polyamide-6 <SEP> 30%
<tb> Stamylan <SEP> PHC <SEP> 22 <SEP> 100% <SEP> polypropylene <SEP> 65%
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5%
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-70 <SEP>: <SEP> 5-15 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>: <SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
From this blend, a compound is made at a melting temperature of 230 C and then the compound is injection molded at a melting temperature of 230 C to 2 mm thick plates.
Plates of the same dimensions under the same conditions are also injection molded from 100% polyamide
EMI9.2
Akulon K 222-Fml Stamylan PHC 22.
<Desc / Clms Page number 10>
The permeability of the Shellsol A solvent at 60 DEG C. for 200 hours is determined from these platelets. The following values were measured: 100% polyamide Akulon K 222-F 1.10 g. cm / cm h.
100% polypropylene Stamylan PHC 22 20. 10 "" The blend 30-65-5. 10. 10-5 "" Example 2
A blend of polystyrene medium impact strength with VLLDPE (linear low density polyethylene Melt index MI = 1 g / 10 min, density = 900 kg / m3) and the polymer composition according to the invention gives a very high notch impact strength with a sufficiently high stiffness.
EMI10.1
<tb>
<tb> Components <SEP> of <SEP> the <SEP> blend <SEP> wt%
<tb> polystyrene <SEP> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 85%
<tb> VLLDPE <SEP> 10%
<tb> polymer composition <SEP> according to <SEP> invention <SEP> 5%
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-50 <SEP>: <SEP> 5-15 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>:
<SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
This blend is injection molded at a melting temperature of approximately 2200C and a mold temperature of 40C. The best result is obtained by first compounding the blend with a twin screw extruder at a melting temperature of approximately 2200C and then injection molding or extruding directly into sheet metal.
When injection molding, you have to wait until about 15 shots after the start before the process is balanced.
<Desc / Clms Page number 11>
Table: properties of the individual components
EMI11.1
<tb>
<tb> Component <SEP> Impact strength <SEP> by <SEP> Flexural modulus
<tb> notched <SEP> IZOD
<tb> notched <SEP> Izod <SEP> (kJ / m) <SEP> FM <SEP> (MN / m <SEP>)
<tb> 100% <SEP> polystyrene <SEP> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 7 <SEP> 2100
<tb> VLLDPE <SEP> no <SEP> fraction <SEP> 300
<tb> blend <SEP> 85-10-5 <SEP> 18 <SEP> 1700
<tb>
Example 3
A blend of polyamide with polypropylene and the polymer composition according to the invention can greatly increase the use of polypropylene thanks to the improvement in properties t. o. v. polypropylene, such as temperature resistance, paintability and toughness.
The blend in this example is directly injection molded with a 35mm screw at low speed and high thrust.
The blend is injection molded at a melting temperature of 230 C and a mold temperature of 40 C.
The best result is obtained by first compounding with a twin screw extruder at one
EMI11.2
melting temperature of 230 C. Thereafter, it must be dried under vacuum at 70 DEG C. for 12 hours and then injection-molded immediately. Sampling is waited for the process to equilibrate.
<Desc / Clms Page number 12>
The blend must not be dried in its entirety, otherwise the polymer composition according to the invention will already melt. The polyamide must be dried and cooled separately before the blend can be formulated.
EMI12.1
<tb>
<tb>
Component <SEP> Blend <SEP> 1 <SEP> Blend <SEP> 2
<tb> Material <SEP> Ratio <SEP> 1 <SEP> Ratio <SEP> 2
<tb> polypropylene <SEP> Stamylan <SEP> PHC <SEP> 22 <SEP> 55 <SEP> wt% <SEP> 65 <SEP> wt%
<tb> polyamide-6 <SEP> Akulon <SEP> K <SEP> 222-F <SEP> 40 <SEP> wt% <SEP> 30 <SEP> wt%
<tb> polymer composition <SEP> 5 <SEP> wt.% <SEP> 5 <SEP> wt.%
<tb> according to <SEP> the <SEP> invention
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 50-10 <SEP>: <SEP> 20-25 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>: <SEP> 5-10 <SEP>
<tb>
EMI12.2
<tb>
<tb> Blend <SEP> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> Moisture.
<tb>
Izod
<tb> (%) <SEP> (MN / m) <SEP> (KJ / m <SEP>) <SEP> (MN / m <SEP>) <SEP> (%) <SEP>
<tb> 1 <SEP> 204 <SEP> 25 <SEP> 22 <SEP> 740 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 165 <SEP> 24 <SEP> 19 <SEP> 760 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> The <SEP> blends <SEP> are <SEP> conditioned <SEP> at <SEP> 3%
<tb> equilibrium moisture <SEP> for <SEP> the <SEP> polyamide <SEP> share.
<tb>
Blend <SEP> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> Moisture.
<tb>
Izod
<tb> (%) <SEP> (MN / m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP> (MN / m2) <SEP> (%)
<tb> 1 <SEP> 36 <SEP> 33 <SEP> 11 <SEP> 1260 <SEP> 0
<tb> 2 <SEP> 32 <SEP> 32 <SEP> 10 <SEP> 1230 <SEP> 0.
<tb>
Example 4
A blend is restored by mixing polyamide-6-6 with polypropylene copolymer. After extrusion
<Desc / Clms Page number 13>
the polymer composition according to the invention with the blend gives a material combination with good temperature resistance and paintability.
The mixture is injection molded directly with the pre-dried polyamides with a Y 35mm screw at low speed (30 rpm) and high thrust (15bar) at a melting temperature of 260 C and a mold temperature of 40 C. Sampling is waited until the process is in balance. However, the optimal result is achieved by compounding first (see example 3).
EMI13.1
<tb>
<tb>
Material <SEP> name <SEP> wt%
<tb> Polypropylene <SEP> Stamylan <SEP> 62, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Polyamide <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP> Akulon <SEP> S223-E <SEP> 30
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> Moisture.
<tb>
(%) <SEP> (MN / m) <SEP> (KJ / m <SEP>) <SEP> (<SEP>)
<tb> 30 <SEP> 21 <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Example 5
A blend of polyethylene terephthalate (Bottle Scrap) with polypropylene copolymer and the polymer composition according to the invention after extrusion gives a material with a glossy hard surface and high rigidity through the crystallization of the polyethylene terephthalate (PETP). The blend is injection molded with the pre-dried PETP (dried under vacuum at 70 C for 12 hours), at a melting temperature of 260 C and a mold temperature of 40 C. This blend combination is not suitable for an injection molding process.
For a good result it is necessary to compound first. Because Bottle Scrap PETP will soften at 70 ° C, it must be dried continuously at a maximum of 70 ° C under vacuum. The polymer composition according to the invention must
<Desc / Clms Page number 14>
after the bottle scrap has dried, it will be added otherwise it will melt and lumps will form which will prevent the transport. Wait with sampling until the process is balanced. After about 15 products.
EMI14.1
<tb>
<tb>
Material <SEP> wt%
<tb> PETP <SEP> scrap <SEP> 25
<tb> polypropylene <SEP> Stamylon <SEP> P <SEP> 83MF10 <SEP> 67, <SEP> 5 <SEP>
<tb> polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 30-40 <SEP>: <SEP> 10-25 <SEP >: <SEP> 20-30 <SEP>: <SEP> 0-5 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN / m) <SEP> (KJ / m <SEP>)
<tb> 39 <SEP> 22 <SEP> 5
<tb>
Example 6
Using the polymer composition according to the invention it is possible to make a blend of high-impact polystyrene and highly stabilized PVC and SBS (to improve toughness)
The blend is injection molded with a .35mm screw without thrust and at a low speed (35t / mim). The melting temperature must remain low, approximately 185 ° C to avoid degradation of the PVC.
This also depends on the residence time of the material in the cylinder of the injection molding machine and the injection speed.
The mold must be corrosion resistant, the process is only balanced after approximately 15 shots. If the residence time becomes too long, because PVC remains in the screw due to the presence of blind spots, degradation occurs and corrosion occurs.
It is better to make a compound at a melting temperature of about 185 ° C and then to manufacture products on a machine suitable for PVC
<Desc / Clms Page number 15>
extrusion or injection molding technique.
EMI15.1
<tb>
<tb> Material <SEP> wt%
<tb> Gedex <SEP> 5340 <SEP> 50
<tb> Benvic <SEP> IR934 <SEP> 35
<tb> SES <SEP> 10
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 30-40 <SEP>: <SEP> 10-25 <SEP >: <SEP> 20-30 <SEP>:
<SEP> 0-5 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN1m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP>
<tb> 45 <SEP> 24 <SEP> 8
<tb>
Example 7
A blend of commercially available medium impact resistant polystyrene with polypropylene homopolymer provides a material with good deep drawing properties (such as polystyrene) and excellent escr (environmental stress crack resistance) against olive oil. The surface has a self-gloss which is somewhat lower than that of medium impact-resistant polystyrene.
The blend can be extruded directly into a sheet at approximately 220OC with a twin-screw extruder. In this example, the blend is directly injection molded at a melting temperature of 220 C and a mold temperature of 40 C. The speed is 35 rpm and a low thrust pressure was applied (10 bar).
Again, optimal results can be achieved when a compound is first made.
The process takes time to get balanced. Depending on the machine and processing conditions, this takes place after approximately 15 products during injection molding.
<Desc / Clms Page number 16>
EMI16.1
<tb>
<tb> Material <SEP> wt%
<tb> Gedex <SEP> 4240 <SEP> 45
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 14M10 <SEP> 50
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>:
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN / m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP> (MN / m2) <SEP>
<tb> 23 <SEP> 28 <SEP> 8 <SEP> 1500
<tb>
Example 8 A mixture based on 85 parts by weight of low viscosity polycarbonate (compact disc type) Xantar R1900 and 10 parts by weight of high density polyethylene HMA 025 (with low melt index) and the polymer composition according to the invention is prepared at a temperature of 60 ° C. has reduced notch sensitivity.
The mixture is, with the pre-dried polycarbonate, injection molded with a melting temperature of 260 C and a mold temperature of 40 C, a thrust pressure of 10 bar and a low speed (30 rpm). After the equilibrium of the process, after about 15 products, samples were taken.
The notch is cut with a razor after being milled (Stanley nr 1991)
EMI16.2
<tb>
<tb> Material <SEP> wt%% <SEP> Izod <SEP> notched <SEP> FM
<tb> (KJ / m2) <SEP> (MN / m2) <SEP>
<tb> DSM <SEP> Xantar <SEP> R <SEP> 1900 <SEP> 85
<tb> Mobil <SEP> HMA <SEP> 025 <SEP> 10
<tb> polymer composition <SEP> 5 <SEP> 40 <SEP> 1800
<tb> according to <SEP> the <SEP> invention
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 5-25 <SEP>: <SEP> 5-15 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 17>
Example 9
A blend of PVC (highly stabilized) with VLLDPE and the polymer composition according to the invention gives a material that resembles soft PVC but does not contain a plasticizer. The elongation at break is greatly increased. The blend is injection molded at a melting temperature of 190 C and a
EMI17.1
mold temperature of 400C.
The thrust was 10 bar and the speed was low (30 rpm). Here too, an optimal result is obtained with compounding and then direct extrusion or injection molding with a PVC-suitable machine.
EMI17.2
<tb>
<tb>
Material <SEP> weight Benvic <SEP> ER <SEP> 810 <SEP> 30
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 65
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>: <SEP> 5-15 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN1m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP> (MN1m2) <SEP>
<tb> 500 <SEP> 6 <SEP> NB <SEP> 140
<tb>
Example 10
A blend of polyurethane elastomer with VLLDPE and the polymer composition according to the invention reduces the hardness of the elastomer.
After separately drying the elastomer (at 90 ° C for 3 hours), the blend is injection molded directly with a 0 35 mm screw at a melting temperature of 220 ° C and a mold temperature of 40 ° C. The thrust was 10 bar and the speed of the screw was set at 35 rpm.
The samples were tested at a speed of 500 mm / min at 23 ° C. The samples were taken after the process had equilibrated, however compounding after the 15 first produced samples gives the best results.
<Desc / Clms Page number 18>
EMI18.1
<tb>
<tb> A) <SEP> Material <SEP> wt%
<tb> Pellethane <SEP> E <SEP> 2355-55 <SEP> D <SEP> 75
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 25
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 5-15 <SEP>:
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Elongation at Break <SEP> Elongation at Break <SEP> Shore <SEP> A
<tb> 415 <SEP> 28 <SEP> 97
<tb> N) <SEP> Material <SEP> wt%
<tb> Pellethane <SEP> XZ <SEP> 941 <SEP> 0300 <SEP> 70
<tb> Norsoflex <SEP> FW <SEP> 1900 <SEP> 25
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5
<tb> Elongation at Break <SEP> Elongation at Break <SEP> Shore <SEP> A
<tb> 720 <SEP> 20 <SEP> 96
<tb>
Example 11
A blend of LLDPE with polypropylene increases the stiffness while retaining the high toughness. The big difference in viscosity is bridged by using 3 different Polypropylene types. The blend is injection molded with a 0 35 mm screw at a melting temperature of 2600C and a
EMI18.2
mold temperature of 45 C. The speed of the screw was 40 rpm and the thrust pressure was 10 bar.
This blend is not suitable for a single screw machine because it requires very good mixing. A compounding step with a twin screw extruder is necessary for optimal results.
The samples were taken after the first 15 shots produced when the process had equilibrated.
<Desc / Clms Page number 19>
EMI19.1
<tb>
<tb> Material <SEP> weighted Dowlex <SEP> 2428 <SEP> 60
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 83MF10 <SEP> 10
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 56M10 <SEP> 10
<tb> Stamylan <SEP> P <SEP> 48M10 <SEP> 20
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 3
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 9-15 <SEP>:
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb>
EMI19.2
<tb>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> FM <SEP> MJ <SEP> 2, <SEP> 16/190 <SEP>
<tb> Izod
<tb> (%) <SEP> (MN / m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP> (MN / m2) <SEP> (g / 10 <SEP> min)
<tb> 280 <SEP> 20 <SEP> NB <SEP> (20%) <SEP> 600 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb>
Example 12
An EVOH-HDPE scrap with 5% of the polymer composition according to the invention gives a material with good mechanical properties:
EMI19.3
<tb>
<tb> Material <SEP> wt%
<tb> EVOH-HDPE <SEP> scrap <SEP> (= <SEP> blend) <SEP> 95
<tb> Polymer composition <SEP> according to <SEP> the <SEP> invention <SEP> 5
<tb> A <SEP>: <SEP> B <SEP>: <SEP> C <SEP>: <SEP> D <SEP> = <SEP> 60-80 <SEP>: <SEP> 10-20 <SEP >: <SEP> 5-25 <SEP>:
<SEP> 5-25 <SEP>
<tb> Elongation at break <SEP> Yield stress <SEP> Notched <SEP> Izod <SEP> FM
<tb> (%) <SEP> (MN / m2) <SEP> (KJ / m2) <SEP> (MN / m2) <SEP>
<tb> 133 <SEP> 20 <SEP> 35 <SEP> 630
<tb>
After being pre-dried, without the polymer composition according to the invention, this blend with the above polymer composition was injection molded at a melting temperature of 200 C and a mold temperature of 40 C. The thrust was 10 bar and the speed was set at 30 rpm. The screw diameter of the injection molding machine is j 35mm.
<Desc / Clms Page number 20>
Example 13
2% of the polymer composition according to the invention has been added to improve the mechanical properties of polyisobutylene roofing materials with eva, chalk and carbon black or titanium dioxide. The blend is mixed in a kneader with UV stabilizers added, and then the mixture is extruded with a twin screw extruder into a thin sheet.
By adding 2% of the polymer composition according to the invention, the tensile strength, elongation at break and stiffness are increased by 15-20%. This increase corresponds to the measured increases in molecular weight.