DE69608201T2 - Härtbare Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, Verfahren zu ihrer Vernetzung und Formteile - Google Patents
Härtbare Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, Verfahren zu ihrer Vernetzung und FormteileInfo
- Publication number
- DE69608201T2 DE69608201T2 DE69608201T DE69608201T DE69608201T2 DE 69608201 T2 DE69608201 T2 DE 69608201T2 DE 69608201 T DE69608201 T DE 69608201T DE 69608201 T DE69608201 T DE 69608201T DE 69608201 T2 DE69608201 T2 DE 69608201T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vinylidene fluoride
- crosslinking
- crosslinkable
- weight
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 62
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 title claims description 32
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 32
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 12
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 12
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 10
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 7
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 7
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine Chemical group C=CCOC1=NC(OCC=C)=NC(OCC=C)=N1 BJELTSYBAHKXRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- PUKLCKVOVCZYKF-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)ethyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1CCN1C(=O)C=CC1=O PUKLCKVOVCZYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- HEKQWIORQJRILW-UHFFFAOYSA-N tetrakis(prop-2-enyl) benzene-1,2,4,5-tetracarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC(C(=O)OCC=C)=C(C(=O)OCC=C)C=C1C(=O)OCC=C HEKQWIORQJRILW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34924—Triazines containing cyanurate groups; Tautomers thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine vernetzbare Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, ein Verfahren zur Vernetzung der Zusammensetzung und vernetzte Formgegenstände.
- Dank ihrer im Vergleich mit dem Polyvinylidenfluorid-Homopolymer erhöhten Flexibilität finden die Vinylidenfluorid-Copolymere und ihre Gemische mit Polyvinylidenfluorid zahlreiche Anwendungen in Bereichen wie dem Umhüllen von elektrischen Kabeln oder der Anfertigung von biegsamen Leitungen für Brennstoffe. Bei diesen Anwendungen ist es höchst wünschenswert, mit den ihnen inhärenten Eigenschaften, wie Flexibilität, hohe Feuer- und Korrosionsbeständigkeit, verbesserte mechanische und themomechanische Eigenschaften (nach thermischer Alterung) verbinden zu können. EP-A-0 608 940 beschreibt Polymerzusammensetzungen für die Herstellung von Kabeln und flexiblen Rohrleitungen, die ein thermoplastisches VF&sub2;-Copolymer und wenigstens ein weiteres fluoriertes Monomer, wie CTFE, enthalten. Diese Schrift beschreibt nicht die Verwendung eines Vernetzungsbeschleunigers.
- Es ist bekannt, dass die Vernetzung der Polymere und insbesondere der thermoplastischen Polymere im Allgemeinen eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der chemischen Beständigkeit, sowie eine Verbesserung ihrer Undurchlässigkeit bewirkt. Jedoch wird sie meistens von einer relativ großen Versteifung begleitet.
- A. Vokal und M. Pallanova (s. 7th Symp. on Radiation Chemistry, 1990, S. 311- 315) untersuchten die Vernetzung von Homopolymeren und von Copolymeren des Vinylidenfluorids (VF2) mit Hexafluorpropylen (HFP) in Gegenwart von Vernetzungsbeschleunigern unter der Wirkung von ionisierenden Strahlungen mit Dosen von 100 bis 400 kGray (10 bis 40 MRad). Diese Untersuchung zeigt, dass die VF2-HFP- Copolymere leichter zu vernetzen sind als das Homopolymer, d. h., dass die Copolymere für gleiche Bestrahlungsdosen eindeutig höhere Gelgehalte (Anteil- an Unlöslichem in einem Lösungsmittel des nicht vernetzten Copolymers) als das Homopolymer aufweisen. Dennoch erfolgt die Vernetzung der VF2-HFP-Copolymere auf Kosten der Bruchspannung und der Flexibilität der Formgegenstände.
- Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine vernetzbare Zusammensetzung auf der Basis von Vinylidenfluoridpolymeren zu liefern, die diesen Nachteil nicht aufweist.
- Dazu betrifft die Erfindung eine Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, die unter der Wirkung einer ionisierenden Strahlung vernetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vinylidenfluoridpolymer ein thermoplastisches Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer umfasst, und dadurch, dass die Zusammensetzung eine wirksame Menge an Vernetzungsbeschleuniger enthält.
- Das in den erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen vorhandene Vinylidenfluoridpolymer kann im Wesentlichen aus thermoplastischen VF2/CTFE-Copolymeren bestehen. Es kann auch aus einem Gemisch von solchen Copolymeren und von Vinylidenfluorid-Homopolymer bestehen. In diesem Fall liegen das Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer und das Vinylidenfluorid- Homopolymer meistens in einem Gewichtsverhältnis von 75125 bis 25/75 vor.
- Mit thermoplastischem Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer sollen für die vorliegende Erfindung die Vinylidenfluorid-Copolymere, die bis zu 25 Gew. % Chlortrifluorethylen enthalten, bezeichnet werden. Vorteilhafterweise enthalten sie davon wenigstens 10 Gew.-%. Vorzugsweise enthalten sie davon 12 bis 22 Gew.-%. Diese bevorzugten Copolymere weisen Schmelztemperaturen von etwa 170 bis etwa 165ºC auf.
- Die Art des Vernetzungsbeschleunigers ist nicht entscheidend. Dieser kann also unter den herkömmlichen Beschleunigern für die Vernetzung unter der Wirkung einer ionisierenden Strahlung ausgewählt sein. Als nicht beschränkende Beispiele verwendbarer Beschleuniger kann man Triallylcyanurat und -isocyanurat, die Allylester von Polycarbonsäuren, wie Diallylphthalat und Tetraallylpyromellitat, die Bis-maleimide, wie N,N'-Ethylen-bis-maleimid, die Mehrfachacrylate, wie Dipentaerythrit-hexamethacrylat nennen. Bevorzugt sind jedoch Triallylcyanurat und -isocyanurat und spezieller noch dieses letztere, welches eine günstige Wirkung auf die Schmierung der erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen verschafft.
- Mit wirksamer Menge an Vernetzungsbeschleuniger soll eine Menge bezeichnet werden, die ausreicht, um die Vernetzung unter der Wirkung von ionisierenden Strahlungen zu fördern. Obwohl diese Menge nicht besonders entscheidend ist, verwendet man im Allgemeinen wenigstens 0,5 Gewichtsteile und meistens wenigstens 1 Gewichtsteil an Vernetzungsbeschleuniger auf insgesamt 100 Gewichtsteile Vinylidenfluoridpolymer. Im Allgemeinen wird ein Gehalt von 5 Gewichtsteilen nicht überschritten. Vorteilhafterweise liegt der Vernetzungsbeschleuniger in einer Menge von 2 bis 4 Gewichtsteilen auf insgesamt 100 Gewichtsteile Vinylidenfluoridpolymer vor.
- Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten ein Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer, das 12 bis 22 Gew.-% Chlortrifluorethylen, gegebenenfalls im Gemisch mit Polyvinylidenfluorid-Homopolymer in dem Gewichtsverhältnis 70/30 bis 30/70, und 2 bis 4 Teile Triallylisocyanurat (Vernetzungsbeschleuniger) auf insgesamt 100 Gewichtsteile Vinylidenfluoridpolymer enthält.
- Es versteht sich, dass die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen außer den wesentlichen Bestandteilen, die von dem Vinylidenfluorid- Copolymer, gegebenenfalls dem Vinylidenfluorid-Nomopolymer und dem Vernetzungsbeschleuniger gebildet werden, alte üblichen Verarbeitungsbestandteile der Zusammensetzungen auf der Basis von fluorierten Polymeren, wie beispielsweise Gleitmittel, sowie verschiedene Zusätze wie Füllstoffe, Pigmente und/oder Farbstoffe, Flammschutzmittel, Rauchhemmer, enthalten können.
- Die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen können auf jede bekannte und herkömmliche Weise des Mischens von Polymeren und ihren verschiedenen Verarbeitungsbestandteilen hergestellt werden. Sie können beispielsweise durch Mischen aller Bestandteile in einem einzigen oder mehreren Arbeitsgängen in einem Schnellmischer bei niedriger Temperatur hergestellt werden, um nicht vorgelierte, im Pulverzustand vorliegende Zusammensetzungen zu erzeugen, die allgemein Vormischungen ("premix") genannt werden. Sie können auch durch Mischen aller Bestandteile in einem einzigen oder mehreren Arbeitsgängen in einem Extruder hergestellt werden, in dem das Gemisch auf eine Temperatur von wenigstens gleich der Schmelztemperatur des Vinylidenfluorid polymers gebracht wird, um vorgelierte Gemische herzustellen, die allgemein "compound" genannt werden. Vorteilhafterweise liegen die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen im Compound-Zustand vor und spezieller im Zustand von Granulat.
- Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können durch alle herkömmlichen Techniken zur Umformung der Kunststoffe in geschmolzenem Zustand, wie Extrusion und Spritzen, verarbeitet werden. Sie eignen sich ganz besonders für die Verarbeitung durch Extrusion.
- Die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen lassen sich leicht an Luft unter der Wirkung von relativ schwachen Dosen ionisierender Strahlen vernetzen.
- Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die Vernetzung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen. Gemäß diesem Verfahren bestrahlt man die Zusammensetzung an Luft mittels einer ionisierenden Strahlung mit einer Dosis, die 100 kGray nicht übersteigt Meistens beträgt diese Dosis wenigstens 10 kGray. Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit Bestrahlungsdosen von 50 bis 90 kGray erhalten.
- Die Art der ionisierenden Strahlung ist für die Ausführung des erfindungsgemäßen Vernetzungsverfahrens nicht entscheidend. Die ionisierende Strahlung kann beispielsweise aus β-Strahlen (beschleunigte Elektronen) oder auch aus λ-Strahten (emittiert von einer Kobaltquelle) bestehen. Jedoch sind β-Strahlen aus Gründen ihrer größeren Zugänglichkeit bevorzugt.
- Die gemäß dem Verfahren der Erfindung vernetzten Zusammensetzungen weisen hohe Vernetzungsgrade auf. Die Vernetzung äußert sich in der Praxis durch einen Gelgrad. Dieser wird durch Eintauchen einer Probe von bestrahltem Polymer in ein kochendes Lösungsmittel, das den nicht vernetzten Polymeranteil löst, bestimmt. Der Gehalt an unlöslichen Stoffen, ausgedrückt in %, entspricht dem für den Vernetzungsgrad typischen Gelgrad. Im Allgemeinen beträgt der Gelgrad der gemäß dem Verfahren der Erfindung vernetzten Zusammensetzungen (bestimmt durch 30minütiges Eintauchen in kochendes Dimethylformamid) mehr als 50%, und meistens mehr als 60%.
- Ein Vorteil der erfindungsgemäßen vernetzten Zusammensetzungen liegt in der Tatsache, dass sie eine im Vergleich mit einer gleichartigen, nicht vernetzten Zusammensetzung verbesserte Bruchspannung unter Zug aufweisen, auch nach einer starken thermischen Alterung, beispielsweise bei Temperaturen, die 200ºC übersteigen. Es trifft zu, dass die vernetzten Zusammensetzungen eine im Vergleich mit einer gleichartigen, nicht vernetzten Zusammensetzung verminderte Flexibilität aufweisen. Dennoch bleibt die Flexibilität der vernetzten Zusammensetzungen höher als diejenige eines nicht vernetzten Vinylidenfluorid-Homopolymers und außerdem völlig ausreichend, um die Normen, die in bestimmten Anwendungsgebieten, wie das der Kabelherstellung, gestellt werden, zu erfüllen.
- Es wurde außerdem festgestellt, dass, wenn man die vernetzte Zusammensetzung einer thermischen Alterung unterzieht, man die Flexibilität beträchtlich verbessert, so weit, dass man gleiche, wenn nicht höhere Werte als diejenigen der nicht vernetzten Zusammensetzungen erhalten kann.
- Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vernetzungsverfahrens unterzieht man die Zusammensetzung nach Bestrahlung einer thermischen Behandlung. Diese thermische Behandlung kann bei sehr variablen Temperaturen und während Zeiträumen, die auch variabel sind, erfolgen. Die Temperatur beträgt, um die Vorstellungen zu verdeutlichen, im Allgemeinen wenigstens 80ºC, meistens wenigstens 100ºC. Diese übersteigt im Allgemeinen 215ºC nicht, meistens übersteigt sie 200ºC nicht. Die Dauer der thermischen Behandlung kann von einigen Stunden bis einige Tage reichen. Die optimalen Bedingungen der thermischen Behandlung, Temperatur und Dauer, werden vorteilhafterweise in jedem einzelnen Fall auf experimentellem Weg bestimmt.
- Die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen können zu sehr unterschiedlichen Gegenständen geformt werden, die nach Vernetzung und thermischer Alterung ausgezeichnete mechanische Eigenschaften mit einer ausgezeichneten Flexibilität vereinen.
- Wegen dieser interessanten Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzungen besonders für das Umhüllen elektrischer Kabel, wie Kommunikationskabel, sowie für die Extrusion von Schläuchen für den Transport des Brennstoffs in den Kraftfahrzeugen ("fuel lines") oder auch von Mehrschichtstrukturen für den Transport des Erdöls, insbesondere in Meeresumgebung ("off shore").
- Die Erfindung betrifft auch die aus der Umformung in geschmolzenem Zustand der erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzung hervorgegangenen vernetzbaren Formgegenstände. Sie betrifft auch die aus der Vernetzung der vernetzbaren Formgegenstände mittels des Verfahrens der Erfindung hervorgegangenen vernetzten Formgegenstände.
- Diese vernetzbaren und vernetzten Formgegenstände bestehen vorzugsweise aus Umhüllungen für elektrische Kabel und aus Leitungen für Erdölprodukte.
- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
- In allen Beispielen ist der verwendete Vernetzungsbeschleuniger Triallylisocyanurat, welches in einer Menge von 3 Teilen auf 100 Gewichtsteile Vinylidenfluoridpolymer eingesetzt wird.
- Die Beispiele 1 bis 9 betreffen vernetzbare Zusammensetzungen (Beispiele 1, 6 und 8) und vernetzte Zusammensetzungen (Beispiele 2 bis 5 und 7), bei denen das Vinylidenfluoridpolymer ein Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer ist (VF&sub2;- CTFE-Copolymer).
- Die Beispiele 10 und 11 betreffen eine vernetzbare Zusammensetzung (Beispiel 10) und eine vernetzte Zusammensetzung (Beispiel 11), bei denen das Vinylidenfluoridpolymer aus einem Gemisch von Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen- Copolymer (VF&sub2;-CTFE-Copolymer) und Polyvinylidenfluorid-Homopolymer (PVDF) besteht. Der Schmelzindex ("melt index") des Homopolymers beträgt 1,5 g/10 min. gemessen bei 230ºC unter einer Last von 5 kg.
- In den Beispielen 1 bis 7, 10 und 11 enthält das Vinylidenfluorid-Copolymer 15 Gew.-% Chlortrifluorethylen und seine Schmelztemperatur beträgt 168ºC.
- In den Beispielen 1 bis 5 weist dieses Copolymer einen Schmelzindex ("melt index") von 7,1 g/10 min bei 230ºC unter 2,16 kg auf. In den Beispielen 6 und 7 beträgt dieser Index 4,7 g/10 min. In den Beispielen 10 und 11 weist dieses Copolymer einen Schmelzindex von 5 g/10 min bei 230ºC unter 2,16 kg auf.
- In den Beispielen 8 und 9 enthält das Vinylidenfluorid-Copolymer 20 Gew.-% Chlortrifluorethylen, seine Schmelztemperatur beträgt 165ºC. Dieses Copolymer weist einen Schmelzindex (wie oben definiert) von 6,5 g/10 min auf.
- In den Beispielen 1 bis 5, deren Ergebnisse in der Tabelle I dargestellt sind, bestimmte man verschiedene mechanische Eigenschaften unter Zug bei 23ºC- 200 mm/min (gemäß ASTM D 638) an einer Folie mit einer Dicke von 0,5 mm, die durch Formpressen hergestellt wurde. Das Granulat, das für das Pressen der Folie eingesetzt wurde, war durch Extrusion der folgenden Zusammensetzung erhalten worden, wobei alle Teile in Gewichtsteilen ausgedrückt sind:
- VF2-CTFE-Copolymer 100 Teile
- Triallylisocyanurat 3 Teile
- Das Formpressen erfolgte unter den folgenden Bedingungen:
- - 10-minütiges Kneten bei 200ºC in einer Mischwalze;
- - 2-minütiges Pressen bei 200ºC in einer Presse unter 40 bar;
- - 10-minütiges Pressen bei Raumtemperatur in einer Presse unter 50 bar.
- Folienproben wurden einer Bestrahlung mittels variabler β-Strahlendosen unterzogen, außer im Referenzbeispiel 1. Die durch Bestrahlung vernetzten Folien wurden außerdem 7 Tage lang einer thermischen Behandlung bei 212ºC unterzogen.
- Die Tabelle I fasst die Ergebnisse der Messungen zusammen. Der Gelgrad drückt die Menge an unlöslichen festen Stoffen, ausgedrückt in %, nach Eintauchen des Polymers in kochendes Dimethylformamid aus.
- Der Vergleich der Ergebnisse des Referenzbeispiels 1 (vernetzbare Zusammensetzung) mit den Ergebnissen der Beispiele 2 bis 5 (vernetzte Zusammensetzungen) zeigt zur Genüge die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften unter Zug, wie die Spannung an der Streckgrenze und beim Bruch. Er zeigt auch, dass die thermische Behandlung bei 212ºC während 7 Tagen, die auf die Vernetzung folgen, eine merkliche Verbesserung des Elastizitätsmoduls und der Bruchdehnung bewirkt, deren Werte sich an die der Referenzprobe annähern, sie sogar übersteigen, wobei gleichzeitig eine höhere Bruchspannung als bei dieser beibehalten wird.
- In den Beispielen 6 bis 9, deren Ergebnisse in der Tabelle II dargestellt sind, wurden verschiedene mechanische Eigenschaften unter Zug bei 23ºC-50 mm/min (gemäß ASTM D 638) an einem extrudierten Rohr, dessen Außendurchmesser 3 mm und dessen Wandstärke 0,5 mm beträgt, gemessen.
- Das zum Extrudieren des Rohrs eingesetzte Granulat wurde durch Extrusion der folgenden Zusammensetzung erhalten, wobei alte Teile in Gewichtsteilen ausgedrückt sind:
- VF2-CTFE-Copolymer 100 Teile
- Triallylisocyanurat 3 Teile
- Die Extrusion des Rohrs erfolgte mit der Geschwindigkeit von 20 m/min auf einer Kabelherstellungsanlage mit einer Schnecke, die die folgenden Merkmale aufweist:
- - L = 24D
- - Durchmesser: 30 mm
- - Kompressionsgrad: 30
- Die thermischen Bedingungen der Extrusion waren die folgenden:
- - Temperaturprofil: Zone 1: 175ºC
- Zone 2: 180ºC
- Zone 3: 190ºC
- Zone 4: 200ºC
- Befestigungsstück: 210ºC
- Kopf: 210ºC
- Düse: 210ºC
- Die Temperatur des Materials am Ausgang des Extruders betrug 210ºC und die extrudierten Rohre wurden in Wasser von 20ºC abgekühlt.
- Rohrproben wurden einer Bestrahlung mittels β-Strahlen mit der Dosis von 75 kGray (Beispiele 7 und 9) unterzogen. Die Rohrproben gemäß den Referenzbeispielen 6 und 8 (vernetzbare Zusammensetzungen) wurden nicht bestrahlt. Die bestrahlten und vernetzten Rohrproben wurden außerdem einer 1-tägigen thermischen Behandlung bei 120ºC unterzogen.
- Die Tabelle II fasst die Ergebnisse der ausgeführten Messungen zusammen.
- Der Vergleich der Ergebnisse des Referenzbeispiels 6 mit denen des Beispiels 7 und außerdem des Referenzbeispiels 8 mit denen des Beispiels 9 zeigt die merkliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften unter Zug und insbesondere die Verbesserung der Spannung an der Streckgrenze und beim Bruch nach einer 1-tägigen thermischen Behandlung bei 120ºC.
- In den Beispielen 10 und 11, deren Ergebnisse in der Tabelle III dargestellt sind, maß man die Spannung und die Dehnung an der Streckgrenze ( = am Fließpunkt) unter Zug bei 23ºC und bei 50 mm/min (gemäß der Norm ASTM D 638) an Proben ISO 2 mit 2 mm Dicke, die aus den extrudierten Streifen entnommen wurden. Das zum Extrudieren der Streifen eingesetzte Granulat wurde durch Extrusion der folgenden Zusammensetzung erhalten, wobei alle Teile in Gewichtsteilen ausgedrückt sind:
- VF2-CTFE-Copolymer 66 Teile
- PVDF-Homopolymer 33 Teile
- gefälltes Calciumcarbonat 0,1 Teile
- Polyethylenwachs 0,2 Teile
- Triallylisocyanurat 3 Teile.
- Die Extrusion der Streifen erfolgte auf einem einschraubigen Extruder (Durchmesser. 19 mm; L = 25D) mit einem Temperaturprofil, das sich von 170 bis 210ºC erstreckte.
- Für die Durchführung des Referenzbeispiels 10 (vernetzbare Zusammensetzung) wurden die Streifenproben weder bestrahlt noch einer thermischen Behandlung unterzogen.
- Für die Durchführung des Beispiels 11 (vernetzte Zusammensetzung) wurden Streifenproben einer Bestrahlung mittels β-Strahlen mit der Dosis von 75 kGray (in 3 Durchgängen von 25 kGray) und dann einer thermischen Behandlung unterzogen: 1 Tag bei 120ºC (eigentliche thermische Behandlung), gefolgt von 60 Tagen bei 212ºC (thermische Alterung). Vor der thermischen Behandlung betrug der Gelgrad der vernetzten Proben (gemessen durch 30-minütiges Eintauchen in kochendes Dimethylformamid) 78%.
- Die Tabelle III fasst die Ergebnisse der Messungen zusammen. Der Vergleich der Ergebnisse des Beispiels 10 mit denen des Beispiels 11 zeigt zur Genüge, dass die vernetzte Zusammensetzung nach einer 60-tägigen thermischen Alterung bei 212ºC gute Eigenschaften beim Fließen behält. TABELLE I TABELLE II TABELLE III
Claims (10)
1. Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, die unter der Wirkung einer
ionisierenden Strahlung vernetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das
Vinylidenfluoridpolymer ein thermoplastisches Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-
Copolymer umfasst, das bis zu 25 Gew.-% Chlortrifluorethylen umfasst, und
dadurch, dass die Zusammensetzung eine wirksame Menge an
Vernetzungsbeschleuniger enthält.
2. Vernetzbare Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vinylidenfluoridpolymer im wesentlichen aus einem
Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer besteht.
3. Vernetzbare Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vinylidenfluoridpolymer aus einem Gemisch von einerseits
thermoplastischem Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer und andererseits
von Polyvinylidenfluorid-Homopolymer in einem Gewichtsverhältnis von 75/25 bis
25/75 besteht.
4. Vernetzbare Zusammensetzung gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vinylidenfluorid/Chlortrifluorethylen-Copolymer 10 bis
25 Gew.-% Chlortrifluorethylen enthält.
5. Vernetzbare Zusammensetzung gemäss den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Vernetzungsbeschleuniger in einer Menge von
wenigstens 0,5 Gewichtsteilen, die 5 Gewichtsteile nicht überschreitet, auf
insgesamt 100 Gew.-Teile Vinylidenfluoridpolymer vorhanden ist.
6. Vernetzbare Zusammensetzungen gemäss den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsbeschleuniger unter Triallylcyanurat
und -isocyanurat ausgewählt ist.
7. Verfahren zur Vernetzung der Zusammensetzung gemäss den Ansprüchen
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusammensetzung unter Luft mittels
einer ionisierenden Strahlung mit einer Dosis von wenigstens 10 kGray, die
100 kGray nicht überschreitet, bestrahlt.
8. Verfahren zur Vernetzung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Zusammensetzung nach Bestrahlung einer thermischen Behandlung
unterzieht.
9. Vernetzbare Formteile, die aus der Umwandlung im geschmolzenen
Zustand der Zusammensetzung gemäss den Ansprüchen 1 bis 6 hervorgegangen
sind.
10. Vernetzte Formteile, die aus der Vernetzung mittels des Verfahrens der
Erfindung gemäss Anspruch 7 oder 8 der Formteile gemäss Anspruch 9
hervorgegangen sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9511843A FR2739626B1 (fr) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Composition reticulable de polymere du fluorure de vinylidene, procede pour reticuler la composition et articles faconnes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69608201D1 DE69608201D1 (de) | 2000-06-15 |
| DE69608201T2 true DE69608201T2 (de) | 2001-01-04 |
Family
ID=9483367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69608201T Expired - Fee Related DE69608201T2 (de) | 1995-10-05 | 1996-09-25 | Härtbare Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, Verfahren zu ihrer Vernetzung und Formteile |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6156847A (de) |
| EP (1) | EP0769518B1 (de) |
| JP (1) | JP3929091B2 (de) |
| DE (1) | DE69608201T2 (de) |
| FR (1) | FR2739626B1 (de) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003119335A (ja) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 電線被覆用高分子組成物 |
| WO2004053957A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Nikon Corporation | 面位置検出装置、露光方法、及びデバイス製造方法 |
| FR2849046A1 (fr) * | 2002-12-24 | 2004-06-25 | Atofina | Composition a base de pvdf heterogene et de bisimide aromatique reticulable par des radiations ionisantes |
| US8480917B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-07-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Solid electrolyte polymer, polymer actuator using cross-linked polyvinylidene fluoride-based polymer, and method of manufacturing the polymer actuator |
| CA2799645C (en) | 2010-07-01 | 2017-04-18 | Advanced Fusion Systems Llc | Method and system for inducing chemical reactions by x-ray irradiation |
| FR3010082A1 (fr) * | 2013-09-02 | 2015-03-06 | Arkema France | Procede de preparation d'une composition de polymeres fluores reticules |
| US11248071B2 (en) | 2016-04-01 | 2022-02-15 | Arkema Inc. | 3-D printed fluoropolymer structures |
| JP6800999B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2020-12-16 | アーケマ・インコーポレイテッド | 3dプリントフルオロポリマー構造体 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3852429A (en) * | 1970-08-07 | 1974-12-03 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Method for production of shaped carbon articles |
| CA1246778A (en) * | 1983-10-03 | 1988-12-13 | David A. Stivers | Processing elastomers |
| US4595720A (en) * | 1983-10-03 | 1986-06-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Processing elastomers |
| JPS6211758A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-20 | Hitachi Cable Ltd | ふつ素樹脂組成物 |
| EP0357329A3 (de) * | 1988-08-29 | 1991-05-29 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Fluorkohlenstoff-Elastomere, vernetzt mit ionisierender Strahlung |
| JPH03115453A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Central Glass Co Ltd | 軟質フッ素樹脂組成物および架橋成形体の製造法 |
| JPH05255518A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-05 | Daikin Ind Ltd | 含フッ素熱可塑性エラストマーの成形方法 |
| JP3219254B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2001-10-15 | 日本バルカー工業株式会社 | 真空用フッ素ゴム並びにその製造方法 |
| BE1006615A3 (fr) * | 1993-01-25 | 1994-11-03 | Solvay | Compositions polymeriques destinees a la fabrication de cables et de tuyauteries flexibles et articles a base de ces compositions. |
| JP3144164B2 (ja) * | 1993-06-24 | 2001-03-12 | 日本メクトロン株式会社 | 加硫可能な含フッ素エラストマー組成物 |
-
1995
- 1995-10-05 FR FR9511843A patent/FR2739626B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-25 DE DE69608201T patent/DE69608201T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-25 EP EP96202678A patent/EP0769518B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-26 US US08/721,025 patent/US6156847A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-04 JP JP26485996A patent/JP3929091B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-03 US US09/704,534 patent/US6476142B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-25 US US10/253,501 patent/US6825244B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0769518A1 (de) | 1997-04-23 |
| FR2739626A1 (fr) | 1997-04-11 |
| DE69608201D1 (de) | 2000-06-15 |
| US6476142B1 (en) | 2002-11-05 |
| JPH09124873A (ja) | 1997-05-13 |
| FR2739626B1 (fr) | 1997-11-21 |
| US6156847A (en) | 2000-12-05 |
| US6825244B2 (en) | 2004-11-30 |
| JP3929091B2 (ja) | 2007-06-13 |
| US20030065096A1 (en) | 2003-04-03 |
| EP0769518B1 (de) | 2000-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69403718T2 (de) | Verfahren zum Vernetzen | |
| DE3850365T3 (de) | Thermoplastische elastomere Zusammensetzungen und Verfahren zu deren Herstellung. | |
| DE69023142T2 (de) | Fluorpolymermischungen. | |
| DE69332064T2 (de) | Stabilisiertes, poröses rohr | |
| EP0537657B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Ein- oder Mehrschichtfolien | |
| DE2336625C2 (de) | Durch Bestrahlung härtbare Fluorkohlenstoffpolymer-Masse | |
| DE69416722T2 (de) | Hitzebeständige Gussformmaterialien auf Propylen-Basis und daraus erhaltene Formteile | |
| DE2640850C3 (de) | Thermoplastisches, elastomeres und wiederverarbeitbares Polymergemisch | |
| DE60005886T2 (de) | In der Schmelze zu verarbeitende, vernetzbare Beschichtung | |
| DE3339981C2 (de) | ||
| DE2742177A1 (de) | Polyamidlegierungen | |
| DE69917313T2 (de) | Elektrokabel und herstellungsverfahren | |
| CH685877A5 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus vernetzten Polymeren | |
| EP0287928B1 (de) | Flammwidrige, halogenfreie thermoplastische Polymermasse | |
| EP0768338A1 (de) | Polypropylene mit reduzierter Weissbruchneigung | |
| DE69608201T2 (de) | Härtbare Vinylidenfluoridpolymerzusammensetzung, Verfahren zu ihrer Vernetzung und Formteile | |
| DE3786223T2 (de) | Fluorpolymerzusammensetzungen. | |
| DE2553106A1 (de) | Verkohlungsbestaendiges, vulkanisierbares praeparat | |
| EP0211154B1 (de) | Vernetzte Formkörper mit erhöhter Schlagzähigkeit aus ternären Polyolefin-Formmassen und deren Herstellung | |
| DE69930348T2 (de) | Vernetzbare Polyethylene Zusammensetzung | |
| DE69632103T2 (de) | Vernetzte ataktische oder amorphe Propylenpolymere | |
| DE2821342C2 (de) | ||
| EP0494138B1 (de) | Verfahren zur herstellung von kunststoffteilen, insbesondere rohren, sowie verschnittmischung zur durchführung des verfahrens | |
| DE2914014C2 (de) | ||
| DE69927884T2 (de) | Vernetzbare Polyolefin Zusammensetzung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |