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Dokumentenidentifikation DE69328467T2 07.09.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0592941
Titel Polyamidzusammensetzung und Verwendung
Anmelder Kishimoto Sangyo Co. Ltd., Osaka, JP
Erfinder Moriwaki, Takeshi, Osaka-shi, Osaka, JP
Vertreter Gille Hrabal Struck Neidlein Prop Roos, 40593 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 69328467
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 07.10.1993
EP-Aktenzeichen 931162093
EP-Offenlegungsdatum 20.04.1994
EP date of grant 26.04.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.09.2000
IPC-Hauptklasse C08L 77/00

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft die neue Verwendung einer Polyamid-Zusammensetzung mit weniger Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit, die für mechanische und elektrische Teile einschließlich Trägheitsmasse (inertial mass) wie Schwungräder oder Mikromotorteile verwendet werden soll, und betrifft auch die Verwendung einer Polyamid-Zusammensetzung für unter der Motorhaube liegende. Teile von Automobilen (underhood parts), die Beständigkeit gegen Calciumchlorid und Zinkchlorid aufweisen, die als Entfroster für Straßenoberflächen verwendet werden.

Stand der Technik

Kunststoffersatz für Automobilteile wurde umfangreich untersucht, da er zur Verminderung der Automobilgewichte beiträgt. Da Polyamidharz überlegen ist hinsichtlich der Wärmebeständigkeit, mechanischen Eigenschaften, chemischen Beständigkeit, Ölbeständigkeit, Formbarkeit usw. wurde es für eine breite Verbreiterung bei Automobilteilen untersucht und verwendet.

Da jedoch die Festigkeit und Steifigkeit von Polyamiden mit vielen Amidgruppen wie Nylon 6, Nylon 66 und Nylon 46 sich stark zwischen trockenen und nassen Bedingungen ändert, so daß hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften und Dimensionsstabilität sehr unstabil ist, zeigen sie darüber hinaus den ernsten Nachteil, daß sie eine Affinität zu Metallionen haben und daher durch Chloride wie Calciumchlorid oder Zinkchlorid angegriffen werden, so daß die Anwendung für unter der Motorhaube liegende Teile von Automobilen wie Benzinleitungen, Verteilerleitungen, Kupplungshauptzylinder, Motorwascheinrichtungen, Befestigungsgriffe (fastener grip), Lampenfassungen, Relaisblöcke für Schalter, Verbindungsstücke (Connector) usw. extrem schwierig wird.

Zahlreiche Versuche zur Lösung der Probleme wurden unternommen, einschließlich Addition von Kohlenwasserstoffgruppen mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Blenden von Polyolefin mit Polyamid, Blenden von Polyolefinpolymer mit Säureanhydrid am Kettenende, Blenden von Ethylen-Ionomer und/oder Nitrilkautschuk mit Nylon, Blenden von Polyamid mit weniger Amidgruppen, Blenden von Polyamid mit aromatischem Bestandteilen, diese Versuche können jedoch die Beständigkeit vergleichbar mit Nylon 12 oder Nylon 11 nicht verbessern.

Nylon 12 und Nylon 11 haben eine niedrigere Wärmebeständigkeit als Nylon 6 und sind sehr teure Kunststoffe, wobei ein preisgünstigeres Material mit Beständigkeit gegen Chloride von der Industrie dringend erwünscht ist.

Als Stand der Technik für Kunststoff für unter der Motorhaube liegende Automobilteile schlägt das japanische Patent S62-9612 (Referenz 1) eine Zweikomponenten- Harzverbindung. (A + B) vor, wobei (A) 25 bis 95 Gew.-% aliphatisches Polyamid und (B) 5 bis 75 Gew.-% amorphes Polyamid ist, das hauptsächlich aus aromatischen Aminosäuren und/oder aromatischen Dicarbonsäuren aufgebaut ist.

Das aliphatische Polyamid der Komponente (A) ist entsprechend der detaillierten Beschreibung von Referenz 1 Polycaprolactam (Nylon 6), Polyhexamethylenadipamid (Nylon 66), Polyhexamethylensebacamid (Nylon 610), Polyhexamethylendodecanamid (Nylon 612), Polyundecanamid (Nylon 11), Polydodecanamid (Nylon 12) und deren Copolyamid, gemischtes Polyamid. Der Polymerisationsgrad ist nicht angegeben, und. Polyamide mit relativen Viskositäten im Bereich von 2,0 bis 5,0 können ausgewählt werden.

Das amorphe Polyamid, hauptsächlich aufgebaut aus aromatischer Aminosäure und/oder aromatischer Dicarbonsäure der Komponente (B) ist das durch Schmelzpolymerisation von aromatischer Aminosäure und/oder aromatischer Dicarbonsäure wie p- Aminomethylbenzoesäure, p-Aminoethylbenzoesäure, m-Aminomethylbenzoesäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure usw. hergestelltes Polyamid.

Es wird beschrieben, daß Hexamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 2,2,4-/2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, m-Xylylendiamin, p-Xylylendiamin, p-Aminocyclohexylmethan, p-Aminocyclohexylpropan, Bis(3- methyl,4-aminocyclohexyl)methan, 1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 1,4- Bis(aminomethyl)cyclohexan, Isophorondiamin usw. als Diamin für eine weitere Polyamid-Komponente verwendet werden kann. Es gibt jedoch keine Beschreibung der Wirkung hinsichtlich der Beständigkeit gegen Zinkchlorid, das die stärkste Wirkung unter zahlreichen Chloriden ausübt.

Das offengelegte Patent H4-23863 (Referenz 2) schlägt Polyamid-Komposit für die Verwendung in der Mechanik, Elektrik und bei Automobilen vor, mit verbesserter Steifigkeit und Festigkeit durch Zugabe von anorganischen Fasern (F) wie Glasfasern, Kohlefasern, usw. zum Schmelzblend der (A)-Komponente von Referenz 1 und von semiaromatischem amorphem Polyamid (im folgenden als Komponente (C) bezeichnet).

Diese Komponente (C) ist ein polymeres Material mit einer molekularen Struktur mit einer Verbindung von Hauptketteneinheiten aus linearem aliphatischem Kohlenwasserstoff und aromatischem Kohlenwasserstoff durch Amidgruppen, und ist mit wesentlichen amorphes transparentes Polyamid und Copolyamid. Es gibt jedoch keine Beschreibung bezüglich der speziellen Wirkung auf die Resistenz gegen Chloride.

Polyamid-Zusammensetzungen sind im Stand der Technik bekannt. Die Dokumente EP- A-0 071 788, EP-A-0 492 245, EP-A-O 473 032, EP-A-0 543 462, Patent Abstracts of Japan Bd. 12, Nr. 103, Patent Abstracts of Japan Bd. 11, Nr. 101 und Patent. Abstracts of Japan Bd. 9, Nr. 104 offenbaren Polyamid-Zusammensetzungen, wobei einige ein aliphatisches Polyamid und ein Phenolharz offenbaren, ohne ihre Verwendung in Teilen zu offenbaren, die dem Angriff von Metallchloriden wie Calciumchlorid oder Zinkchlorid ausgesetzt sind.

Im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Technik, der nur auf dem Gesichtspunkt der Verdünnung der Amidgruppen in der Polyamid-Molekülkette oder der Reduktion der Wasserabsorption basieren, hat dieser Erfinder seine Energie auf Untersuchungen von Polyamid-Zusammensetzungen zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Chloride konzentriert und schließlich eine Polyamid-Zusammensetzung gefunden, die dadurch charakterisiert ist, daß sie überlegene Festigkeit und Steifigkeit aufweist und auch eine Beständigkeit gegen Chloride besitzt und so die im folgenden beschriebene Erfindung vervollständigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung ist im wesentlichen aufgebaut aus 70 bis 95 Gew.-% aliphatischem Polyamid (im folgenden als Komponente (A) abgekürzt), 5 bis 30 Gew.-% Phenolharz (im folgenden als Komponente (P) abgekürzt) und 0 bis 20 Gew.-% semiaromatischem amorphem Polyamid.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Das aliphatische Polyamid der Komponente (A) ist polymeres Material mit einer Amidbindung in der Hauptkette und ist ein lineares Polymer, das erhalten wird durch Polykondensation von Diamin und dibasischer Säure, Ringöffnungs-Polymerisation von Lactam, Polykondensation von Aminocarbonsäure usw., und weist eine relativ kurze lineare Kette auf. Beispiele für solche Polyamide schließen Polycaprolactam (Nylon 6), Polyhexamethylenadipamid (Nylon 66), Polytetramethylenadipamid (Nylon 46) ein, ist jedoch durch diese Beispiele nicht beschränkt.

Das Phenolharz der Komponente (P) ist sogenanntes Novolak-Präpolymer, das hergestellt wird durch Kondensationsreaktion von Phenol und Formaldehyd unter Bedingungen mit Phenolüberschuß, und weist im allgemeinen einen Polymerisationsgrad von 2 bis 10 und einen Schmelzpunkt von 50 bis 140ºC auf. Der Begriff Phenolharz ist der allgemeine Begriff, der Kresolharz und Xylenolharz einschließt, die jeweils aus den Rohmaterialien Kresol und Xylenol hergestellt sind.

Ebenfalls eingeschlossen ist Cashew-modifiziertes Novolakharz, das durch Ersatz von 10 bis 50% Phenol mit Cashew-Öl hergestellt wird. Es ist bevorzugt, Phenolharz mit freiem Phenol unter 5% zu verwenden. Die erfindungsgemäße Polyamidharz- Zusammensetzung, die überlegene Beständigkeit gegen Chloride zeigt, wird durch Zugabe von solchen Phenolharzen erhalten.

Das Mischungsverhältnis von Komponente A (aliphatisches kristallines Polyamid) und Komponente P (Phenolharz) wird bestimmt durch viele Blend-Tests und physikalische Messungen, und es wurde schließlich gefolgert, daß die besten Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit und Gleichmäßigkeit im Bereich von A (70 bis 95): P (30 bis 5) erzielt werden.

Es ist überraschend, daß sogar bei relativ niedrigen Zugabespiegeln der Komponenten P die Wirkung der Modifikation groß ist, insbesondere bei der Verhinderung der Verschlechterung physikalischer Eigenschaften in Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit und bei der Verbesserung der Beständigkeit gegen Chloride.

Wie oben beschrieben, ist die Basiszusammensetzung des erfindungsgemäß verwendeten Harzes ein Schmelzblend-Harz, umfassend eine neue Kombination von Komponente A und Komponente P, die hohe Festigkeit und hohe Steifigkeit zeigt und ebenfalls gute Beständigkeit gegen Chloride aufweist, wie im später beschriebenen Beispiel 1 dargestellt.

Darüber hinaus werden 0 bis 20 Gew.-% semiaromatisches amorphes Polyamid (Komponente C) zu der Basiszusammensetzung des Schmelzblend-Harzes aus Komponente A und Komponente P (im folgenden als (A + P)-Zusammensetzung abgekürzt) zur Herstellung der (A + P + C)-Harzzusammensetzung gegeben.

Das semiaromatische amorphe Polyamid (Komponente C) ist ein polymeres Material mit einer Molekularstruktur, die linearen aliphatischen Kohlenwasserstoff und aromatischen Kohlenwasserstoff durch eine Amidbindung kombiniert, und im wesentlichen transparentes amorphes Polyamid oder Copolyamid. Eine genaue Zusammensetzung eines solchen amorphen Polyamids schließt beispielsweise ein Copolykondensationsprodukt von Hexamethylendiamin als Diamin und zwei Komponenten Terephthalsäure und Isophthalsäure als dibasische Säure ein, im allgemeinen als PA6I/6T bezeichnet, oder ein Copolykondensationsprodukt von zwei Komponenten Hexamethylendiamin und alicyclische Diaminoverbindung wie Bis(-(4- aminocyclohexyl)methan als Diamin und zwei Komponenten Isophthalsäure und Terephthalsäure als dibasische Säuren (im allgemeinen PA6I/MACM T bezeichnet). Das amorphe Polyamid besitzt keinen Schmelzpunkt, und die Glasübergangstemperatur (Tg) liegt zwischen 100 bis 200ºC. Das erfindungsgemäß zu verwendende amorphe Polyamid hat bevorzugt eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 120 bis 180ºC.

Das geeignete Verhältnis (Gewicht) von Komponente A aliphatisches kristallines Polyamid, Komponente P Phenolharz und Komponente C semiaromatisches Polyamid ist A (60 bis 95): P (5 bis 30): C (0 bis 20).

Modifikation der erfindungsgemäß verwendeten Polyamid-Zusammensetzung:

Es ist auch möglich zur Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit, anorganische Fasern (Komponente F) zu der obigen ((A) + (p) + (C)-Zusammensetzung zu geben, um eine ((A) + (p) + C + F)-Zusammensetzung zu produzieren. Als verstärkende Faser ist Glasfaser am allgemeinsten, und sie ist aufgebaut aus normalerweise als E-Glas bezeichnetem glasigem Material, und wird normalerweise in Form von geschnittenen Fasern mit 5 bis 15 um Durchmesser und 3 bis 6 mm Länge verkauft. Ein weiteres Material schließt hochfeste Glasfaser ein, die aus 5-Glas aufgebaut ist. Weitere Verstärkungen schließen Kohlenstoffgraphitfasern, Kaliumtitanatfasern, Aluminiumoxidfasern, Zirkoniumfaser, MOS (MgSO&sub4; · 5MgO · 8H&sub2;O) ein, die mit Glasfaser kompoundiert werden können. Der Anteil Glasfaser F hängt von der Aufgabe ab, und es ist bevorzugt, 25 bis 250 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile (A + P + C) Harzbasis zu verwenden. Das Charakteristische der Zusammensetzung, das mit den später beschriebenen Beispielen klar wird, ist, daß die Aufrechterhaltung der physikalischen Eigenschaften in Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit sehr viel größer ist als die der Glasfaser-verstärkten Polyamide des Stands der Technik.

Die effektivste Methode zur Durchführung dieser Erfindung besteht darin, die aus dem erfindungsgemäßen Komposit hergestellten Teile mit einer Spritzformmaschine direkt aus dem Blend (tumble blend) jeder Harzkomponente und Glasfaser zu formen. Diese Erfindung kann durchgeführt werden durch Spritzformen der Blend-Mischung aus 100 Gewichtsteilen Harzmischung, umfassend (A) Polyamid 70 bis 95%, (P) Novolak- Phenolharz-Präpolymer 5 bis 30%, (C) amorphes Nylon 0 bis 20% und Glasfaser, bevorzugt 50 bis 200 Gewichtsteile, mit einer Spritzformmaschine, die mit einem unten beschriebenen Mechanismus ausgestattet ist. Es ist auch bevorzugt, einen geeigneten Binder oder ein Blendöl zuzugegen, um die Trennung der Komponenten der Mischung zu verhindern und um die Herstellung unter stabilen Bedingungen zu ermöglichen.

Der Mechanismus zum Schmelzen und Mischen des Komposits besteht in Vorsehen eines geeigneten Misch- und Dispergier-Mechanismus an der Schnecke und/oder dem Zylinder der oszillierenden Schnecke der Spritzformmaschine. Die Struktur einer solchen für diese Erfindung verwendeten Schnecke intensiviert die mischende/dispergierende Wirkung einer normalen Einzelschnecke, einschließlich einer helikalen Schnecke mit mehreren Schneckengängen, einer Dulmage-Typ-Schnecke, Pin-Typ-Schnecke, Zahnrad-Typ- Schnecke (gear type screw). Der bevorzugteste Misch-/Dispergier-Mechanismus für die mit dieser Erfindung zusammenhängende Spritzformmaschine ist die im japanischen. Patent Nr. 1,104,727 (US-P-4,300,840) beschriebene. Diese Erfindung ist jedoch nicht durch dieses Verfahren beschränkt.

Modifikation 2 der erfindungsgemäß verwendeten Polyamid-Zusammensetzung:

Die physikalischen Eigenschaften des Schmelz-Blend-Harzes, umfassend die oben beschriebene (A + P)-Zusammensetzung, kann durch Kompoundieren von Metall, Metalloxid usw. modifiziert werden. Das Metallpulver, das schmelzkompoundiert werden soll, schließt Metallpulver ein wie automisiertes Eisenpulver, Kupferpulver, Bronzepulver, und anorganische Füllstoffe wie Bariumsulfat und Bleisilikat. Diese hochdichten Füller haben eine feinpulverige Form und werden zum Harz gegeben und damit gemischt, und es ist wünschenswert, die Füllstoffe mit organischen Silanverbindungen wie γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ- aminopropyltriethoxysilan oberflächenzubehandeln.

Es ist bevorzugt, eine hochdichte Polyamid-Zusammensetzung zu verwenden, die 100 Gewichtsteile einer Mischung von 60 bis 95 Gew.-% aliphatischem kristallinem Polyamid und 5 bis 30 Gewichtsteile Phenolharz und 200 bis 1000 Gewichtsteile Metallpulver oder Metalloxidpulver oder anorganischen Füllstoff mit einer spezifischen Dichte von mehr als 2,6 umfaßt.

Der durch dieses Verfahren erhaltene hochdichte Kunststoff kann leicht durch Spritzformen zu einer breiten Vielfalt von Formen geformt werden, insbesondere geeignet für unter der Motorhaube liegende Automobilteile, Schwungräder von elektrischen Ausrüstungen, Kernteile für Mikromotoren.

Diese Erfindung ermöglicht die Produktion von hochdichtem Kunststoff-Komposit, das dadurch charakterisiert ist, daß es eine hohe Festigkeit aufweist und auch unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit verwendet werden kann durch Mischen von hochdichtem Füllstoff in hoher Konzentration mit dem Polyamidharz, zu dem zuvor Phenolharz gegeben wurde, was durch den Stand der Technik nicht erreichbar ist.

Modifikation 3

Die erfindungsgemäß verwendete Polyamid-Zusammensetzung kann Stabilisatoren, Weichmacher, Formtrennmittel, Keimbildungsmittel, Schmierstoffe usw. des Stands der Technik neben im vorstehenden Satz beschriebenen Silankupplungsmitteln enthalten.

Es ist auch möglich, Polyamid-Elastomer zuzugeben, wie Nylon 6- Polypropylenglykoldiamin, Nylon 12/Polybutylenglykoldiamin, Säureanhydridmodifiziertes Polyolefin, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ionomer usw., um die Flexibilität der obigen Polyamid-Zusammensetzung zu kontrollieren.

Diese Erfindung kann durchgeführt werden durch Schmelz-Blenden der Mischung jeder Komponente mit einem Einzelschneckenextruder, Doppelschneckenextruder oder einem Extruder, der mit einem speziellen Knet-Mechanismus ausgerüstet ist.

Zur Herstellung des Glasfaser-gefüllten Komposits wird eine Legierung hergestellt durch Schmelz-Blenden der Harzmischungs-Komponenten im ersten Schritt und dann Spritzformen nach Trocken-Blenden von Glasfaser, oder Glasfaser wird mit dem Harz zur Herstellung von Glasfaser-gefüllten Verbindungen gemischt. Im Compoundierungsprozeß ist es wünschenswert, die Harzmischung an der Einlaßöffnung der Maschine zuzugeben und Glasfaser in das geschmolzene Harz aus einer Einlaßöffnung zuzugeben, die stromabwärts im Extruder installiert ist, um die Glasfaserlänge im Komposit länger zu halten, was günstig ist, um Komposite mit besseren mechanischen Eigenschaften zu produzieren.

Bevorzugte Ausführungsform Beispiele 1, 2 und 3 (Vergleichsbeispiele 1 und 2)

Die folgenden Beispiele illustrieren die erfindungsgemäße Zusammensetzung.

(1) Materialien

Aliphatisches kristallines Polyamid, PA6: EMS-CHEMIE AG Grilon A28GM Phenolharz, Novolak-Präpolymer, Schmelzpunkt 110ºC

(2) Vergleichsmaterialien Vergleichsmaterial 1:

PA6 (Nylon 6): EMS-CHEMIE AG Grilon A28GM

Vergleichsmaterial 2:

PA12 (Nylon 12): Ube Industries Ltd. 3020

(3) Compoundieren und Formen

Phenolharz und Nylon 6 werden im in Beispielen 1 bis 3 gezeigten Verhältnis gemischt und mit einem Einzelschnecken-Extruder bei 240ºC zur Herstellung der Verbindung in Pelletform extrudiert. Diese Pellets und Vergleichsmaterialien aus Nylon 6 und Nylon 12 werden durch eine übliche Spritzformmaschine spritzgeformt zur Formung von Biegetestproben, die in ASTM D790 spezifiziert sind (12,6 mm Breite, 3,2 mm Dicke, 126 mm Länge).

(4) Tests

Die Proben werden in 50%iger Calciumchloridlösung und 50%iger Zinkchloridlösung bei Raumtemperatur während einer Woche eingetaucht, und anschließend wird die Lösung auf der Oberfläche mit Filterpapier abgewischt, die Gewichtsänderung wird gemessen und Biegetests werden sofort durchgeführt. Wie in Tabelle 1 gezeigt, bedeutet das Ergebnis, daß erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzungen eine bessere Aufrechterhaltung der Biegefestigkeit und des Biegemoduls aufweisen als die aus Nylon 6 und daß sie auf dasselbe Niveau wie Nylon 12 verbessert sind und daß die Festigkeit und der Modul größer sind als der von Nylon 12.

Beispiele 4 und 5 (Vergleichsbeispiele 3 und 4) (1) Compoundieren und Formen

Für Beispiele 4, 5 und Vergleichsbeispiel 4 werden kristallines Polyamid, amorphes Polyamid, Phenolharz und Glasfaser, unten beschrieben wie in Tabelle 2, gemischt, und unter Verwendung der Spritzformmaschine mit einem Knetmechanismus, die im japanischen Patent Nr. 1,104,727 beschrieben ist, spritzgeformt.

Formteile sind ein Satz von Zugfestigkeitsproben, wie in ASTM D638 angegeben, und Biegeproben, wie in ASTM D780 angegeben (12,6 mm Breite, 3,2 mm Dicke, 126 mm Länge) und bei einer Zylindertemperatur von 280ºC spritzgeformt. Vergleichsmaterial 3 wird durch übliche Spritzformmaschine (SN75 von Niigata Engineering Co.) geformt.

(2) Materialien, Vergleichsmaterialien (a) Niedrige Materalien

Aliphatisches kristallines Polyamid (PA6):

EMS-CHEMIE AG Grilon A28GM

Phenolharz: Novolak-Präpolymer

Semikristallines amorphes Polyamid (PA6I/6T):

EMS-CHEMIE AG Grivory G21

Glasfaser: Nitto Boseki Co. 3PE454

(b) Vergleichsmaterial 3

Glasfaser-verstärktes aliphatisches Polyamid PA6:

Ube Industries Ltd. 1015GC9, Glasfaser 45 Gew.-% Komposit

Vergleichsmaterial 4

Zusammensetzung der japanischen Patentanmeldung H2-127487: Komposit aus PA6/amorphem Nylon = 85/15

(2) Ergebnisse

Wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigen Beispiele 4 und 5 eine deutliche Überlegenheit gegenüber Vergleichsbeispiel 3 und auch gegenüber Vergleichsbeispiel 4. Insbesondere bei physikalischen Eigenschaften unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit zeigt die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Beispiele weniger Verminderung der physikalischen Eigenschaften, und so wurde gezeigt, daß die Verwendung eines glasfaserverstärkten Polyamids entsprechend der Erfindung eine hervorragende Leistung zeigt.

Beispiele 6 und 7 (Vergleichsbeispiel 5) (1) Materialien

Eisenpulver: KIP300R, 200 mesh durchgegangen, hergestellt von Kawasaki Steel Corp.

Aliphatisches kristallines Polyamid (PA6): 1011 F, hergestellt von Ube Corp.

Phenolharz

A: Novolak-Präpolymer

B: Bellpearl R800, hergestellt von Kanebo Corp.

(2) Beispiel 6

a. Eisenpulver 10000 g wird mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer (Supermixer, hergestellt von Kawata Corp.) mit Silankupplungsmittel (Sila-ace 330, hergestellt von Chisso Corp.) 20 g (verdünnt mit Lösung von modifiziertem Alkohol/Wasser = 9/1) gemischt, und es wird bei 800 Upm während 8 Stunden zur Verdampfung des Lösungsmittels weiter gemischt, um ein behandeltes Eisenpulver herzustellen.

b. Pulver Nylon 1400 g, Phenolharz (Novolak-Präpolymer) 150 g und Methylenbisamid 20 g werden zugegeben und bei 800 Upm während 10 Minuten gemischt.

c. Schließlich wird Blendöl 20 g zugegeben und bei 800 Upm während S Minuten zur Vervollständigung der Herstellung der Blend-Zusammensetzung gemischt.

(3) Beispiel 7

Die Blend-Zusammensetzung wird mit denselben Verfahren wie Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß Phenolharz vom Novolak-Typ-Präpolymer gegen Bellpearl R800, hergestellt von Kanebo Corp. ausgetauscht wird.

(4) Vergleichsbeispiel 5

Eine Blend-Zusammensetzung wird mit demselben Verfahren wie Beispiel 1 hergestellt, Pulver-Nylon wird jedoch in 1550 g geändert und Phenolharz wird nicht zugegeben.

Die Blend-Zusammensetzung von Beispiel 6, 7 und Vergleichsbeispiel 5 wird zu einer Zugfestigkeitsprobe nach ASTM D638 Typ 4 (3,2 mm Dicke) und zur Biegefestigkeits- Testprobe nach ASTM D790 geformt, und die physikalischen Eigenschaften werden im trockenen Zustand, bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit Gleichgewichtsbedingungen und 70% relativer Luftfeuchtigkeit Gleichgewichtsbedingungen gemessen (Tabelle 3).

(5) Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten, daß die erfindungsgemäß verwendete hochdichte Kunststoff- Zusammensetzung nicht nur in der Festigkeit und im Biegemodul überlegen ist, sondern die Eigenschaften auch in einer Umgebung hoher Luftfeuchtigkeit behält, was wünschenswert ist für Material, das für Schwungräder verwendet werden soll, die mit einem Stahlschaft durch Kraftschluß verbunden sind.

Diese Erfindung stellt die Verwendung einer Polyamidharz-Zusammensetzung bereit, umfassend eine Basis-Zusammensetzung aus 70 bis 95 Gew.-% aliphatischem kristallinem Polyamid und 5 bis 30 Gew.-% Novolak-Phenolharz-Präpolymer mit überlegener Belastungs-Bruchbeständigkeit gegen Calciumchlorid und Zinkchlorid- Lösung, und stellt auch eine Hochleistungs-Kunststoff-Zusammensetzung mit einer kleinen Änderung der physikalischen Eigenschaften durch Wasserabsorption sogar unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit bereit, deren Leistung höchst geeignet für Material ist, das für unter der Motorhaube liegende Automobilteile verwendet wird. So ermöglicht die Harz-Zusammensetzung (A + P), aufgebaut aus einem geeigneten Verhältnis von aliphatischem kristallinen Polyamid und Phenolharz die Produktion von hartem Kompositmaterial, und daher ist es eine extrem effektive Erfindung unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Eigenschaften von Kunststoffen auf ein Niveau, das den Ersatz von metallischen Materialien ermöglicht.

Die Basis-Zusammensetzung aus (A + P) wird modifiziert durch Zugabe weiterer Komponenten, die verstärkte Polyamid-Zusammensetzung, umfassend 100 Gewichtsteile der Mischung aus 70 bis 95 Gew.-% aliphatischem kristallinem Polyamid, 5 bis 30 Gew.- % Novolak-Phenol-Präpolymer, 0 bis 20 Gew.-% semiaromatischem amorphem Polyamid und 100 bis 250 Gewichtsteilen Glasfaser stellt z. B. ein Hochleistungs- Kunststoff-Komposit bereit, das die Festigkeit und Steifigkeit von Glasfaser-verstärktem Polyamid des Stands der Technik stark übersteigt, und zeigen auch eine kleine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften durch Wasserabsorption und in Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit, so daß die Leistung übereinstimmt mit metallischen Materialien wie Gußaluminiumlegierung oder Zinklegierung. Darüber hinaus ist der industrielle Wert extrem hoch, da es ein geringes Gewicht aufweist und eine überlegene Formbarkeit.

Die Basis-Zusammensetzung aus (A + P) kann auch durch Mischen von hochdichtem Metallpulver oder anorganischen Verbindungen modifiziert werden, um ein hochdichtes Kunststoff-Komposit mit weniger Leistungsverschlechterung unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit bereitzustellen, das Anwendung in Automobil-Teilen, insbesondere unter der Motorhaube liegende Automobilteilen und Schwungrädern für elektrische Ausrüstungen bereitzustellen.

Tabelle 1

Die Werte in () zeigen Retention zu den Anfangswerten.

Tabelle 2
Tabelle 3


Anspruch[de]

1. Verwendung einer Polyamid-Zusammensetzung, umfassend 70 bis 95 Gew. -% aliphatisches Polyamid, 5 bis 30 Gew.-% Phenolharz und 0 bis 20 Gew.-% semiaromatisches amorphes Polyamid als Teile, die Metallchloriden ausgesetzt sind, zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Chloride.

2. Verwendung einer Polyamid-Zusammensetzung, umfassend 100 Gewichtsteile der Mischung aus 70 bis 95 Gew.-% aliphatischem kristallinem Polyamid, 5 bis 30 Gew.- % Phenolharz und 0 bis 20 Gew.-% semiaromatischem amorphem Polyamid, und 50 bis 200 Gewichtsteile Glasfaser als Teile, die Metallchloriden ausgesetzt sind, um die Beständigkeit gegen Chloride zu verbessern.

3. Verwendung einer hochdichten Polyamid-Zusammensetzung, umfassend 100 Gewichtsteile der Mischung aus 60 bis 95 Gew.-% aliphatischem kristallinem Polyamid, 5 bis 30 Gew.-% Phenolharz und 200 bis 1000 Gewichtsteile Metallpulver oder Metalloxidpulver oder anorganischen Füllstoff mit einer spezifischen Dichte von mehr als 2,6 als Teile, die Metallchloriden ausgesetzt sind, zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Chloride.

4. Verwendung einer Polyamid-Zusammensetzung wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 beschrieben, wobei die Metallchloriden ausgesetzten Teile unter der Motorhaube liegende Automobilteile sind.







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