FR2616154A1 - Impact-resistant thermoplastic composition - Google Patents

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Abstract

Thermoplastic composition comprising a polyphenylene, a vinylaromatic polymer modified with an elastomeric phase and, to improve the impact strength, a copolymer of ethylene and maleic anhydride.

Description

COMPOSITION THERMOPLASTIQUE RESISTANTE AU CHOC.SHOCK RESISTANT THERMOPLASTIC COMPOSITION.

La présente invention concerne une composition thermoplastique résistante au choc comprenant un éther de polyphénylene, un polymère vinylaromatique modifié par une'phase élastomere et un tiers composant. The present invention relates to an impact resistant thermoplastic composition comprising a polyphenylene ether, a vinylaromatic polymer modified with an elastomeric phase and a third component.

Les polymères d'éther de phénylène sont des substances thermoplastiques qui ont l'avantage de résister à des températures élevées. Mais à cause de leur viscosité a l'état fondu et de leur point de ramollissement élevé ils sont difficiles à mettre en forme. De plus les produits moulés ont tendance à être fragiles. Phenylene ether polymers are thermoplastics which have the advantage of being resistant to high temperatures. But because of their melt viscosity and high softening point they are difficult to shape. In addition molded products tend to be fragile.

I1 est connu que l'on améliore la résistance au choc des polymères d'éther de phénylène en les mélangeant avec un polystyrène modifié par un élastomère. I1 est également connu d'ajouter un polyéthylène basse densité pour améliorer la viscosité à l'état fondu. On a également proposé d'ajouter des résines de marque CXA commercialisées par DUPONT DE NEMOURS. Ces résines sont des copolymères ou des terpolymères modifiés de 1 'éthylène possédant des groupes OH et CO. Il est également connu d'ajouter un copolymère séquencé contenant des motifs dérivés de l'éthylène, des motifs dérivés d'un ester (méth)acrylique ou de l'anhydride maléique et des motifs dérivés d'un copolymère anionique vivant de styrène, butadiène et/ou isoprène.On a également proposé d'ajouter des polymères séquences, hydrogénés ou non, se composant essentiellement de blocs d'hydrocarbures vinylaromatiques et de diènes conjugués. It is known that the impact resistance of phenylene ether polymers is improved by mixing them with an elastomer-modified polystyrene. It is also known to add a low density polyethylene to improve the melt viscosity. It has also been proposed to add CXA brand resins marketed by DUPONT DE NEMOURS. These resins are copolymers or modified terpolymers of ethylene having OH and CO groups. It is also known to add a block copolymer containing units derived from ethylene, units derived from a (meth) acrylic ester or maleic anhydride and units derived from a living anionic copolymer of styrene, butadiene and / or isoprene. It has also been proposed to add block polymers, hydrogenated or otherwise, essentially consisting of vinylaromatic hydrocarbon blocks and conjugated dienes.

Mais ces différents additifs diminuent la résistance à haute température et n'améliorent pas de façon suffisante la résistance au choc. But these various additives reduce the resistance at high temperature and do not sufficiently improve the impact resistance.

La présente invention concerne une composition thermoplastique résistante au choc comprenant un éther de polyphénylène, un polymère vinylaromatique modifié par une phase élastomère et un tiers composant, caractérisée par le fait que ce tiers composant est un copolymère' d'éthylène et d'anhy dride maléique. The present invention relates to an impact-resistant thermoplastic composition comprising a polyphenylene ether, a vinylaromatic polymer modified with an elastomer phase and a third component, characterized in that this third component is a copolymer of ethylene and maleic anhydride. .

On a en effet trouvé que l'addition d'un copolymere d'éthylène et d'anhydride maléique permet d'augmenter notablement la résistance au choc tout en maintenant un bonne résistance a haute température et de bonnes pro piétés mécaniques. It has indeed been found that the addition of a copolymer of ethylene and maleic anhydride makes it possible to increase considerably the impact resistance while maintaining good resistance at high temperature and good mechanical properties.

Les copolymères d'ethylène et d'anhydride maléique utilisés contiennent de préférence de 0,3 a 3 % en moles d'anhydride maléfique. Leur indice de fluidité est de préférence compris entre 0,5 et 10 dg/min. The copolymers of ethylene and maleic anhydride used preferably contain from 0.3 to 3 mol% of maleic anhydride. Their melt index is preferably between 0.5 and 10 dg / min.

La composition selon l'invention contient de préférence de 2 a 7 % en poids du copolymère d'éthylène et d'anhydride maléique.  The composition according to the invention preferably contains from 2 to 7% by weight of the copolymer of ethylene and maleic anhydride.

En effet la résistance au choc des compositions d'éther de polyphénylène se dégrade brutalement lorsque la proportion du copolymère d'éthylène et anhydride maléique dépasse 7 % en poids environ. Indeed, the impact resistance of the polyphenylene ether compositions is abruptly degraded when the proportion of the copolymer of ethylene and maleic anhydride exceeds about 7% by weight.

L'éther de polyphénylène utilisé peut être obtenu par polycondensation oxydante d'au moins un phénol de formule

Figure img00020001

dans laquelle R1, R2, R3, R4 ou- R5 peut être un atome dthydrogene, un atome d'halogène, un résidu hydrocarboné ou un résidu d'hydrocarbure substitué et dans laquelle l'un d'eux est un atome d'hydrogène. A titre d'exemple on peut citer l'éther de poly(2,6 diméthyl-1,4 phénylène).The polyphenylene ether used can be obtained by oxidative polycondensation of at least one phenol of formula
Figure img00020001

wherein R 1, R 2, R 3, R 4 or R 5 may be hydrogen, halogen, hydrocarbon residue or substituted hydrocarbon residue and wherein one of them is a hydrogen atom. By way of example, mention may be made of poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether).

Le polymère vinylaromatique modifié utilisé est de préférence obtenu par greffage de monomère vinylaromatique sur un élastomère polyoléfinique insaturé. Par monomère vinylaromatique au sens de la présente invention on entend un composé comprenant au moins un noyau aromatique et un radical vinylique tels que notamment le styrène, l'alphaméthylstyrene, le le vinylnaph- talène et le vinyltoluène. Par élastomère polyoléfinique insaturé au sens de la présente invention on entend de préférence un terpolymère d'éthylène avec au moins une alpha-oléfine ayant de 3 à 6 atomes de carbone et au moins un diène.Plus particulièrement on préfére les terpolymères éthylène-propylènediène, le diène étant choisi parmi les diènes linéaires ou cycliques, conjugués ou non conjugués comme par exemple le butadiène, l'isoprène, le 1,3-pentadiène, le 1,4-pentadiène, le 1,4-hexadiène, le 1,5-hexadiène, le 1,9décadiène, le 5-méthylène-2-norbornène, le 5-vinyl-2-norbornène, les 2-alkyl-2,5-norbornadiènes, le 5-éthylidène-2-norbornène, le 5-(2-propényl)-2norbornène, le 5-(5-hexényl)-2-norbornène, le 1,5-cyclooctadiène, le bicyclo
2,2,2 octa-2,5-diène, le cyclopentadiène, le 4,7,8,9-tétrahydroindène et i'isopropylidène tétrahydroindène. De tels terpolymères élastomériques utilisables conformément à la présente invention comprennent en général entre 15% et 60% en moles de motifs dérivés du propylène et entre 0,1% et 20% en moles de motifs dérivés du diène.Généralement l'élastomère polyoléfinique insaturé est utilisé en quantité au pl us, égale à 20 % en poids par rapport au mélange du monomère vinylaromatique et dudit élastomère polyoléfinique insaturé. The modified vinylaromatic polymer used is preferably obtained by grafting vinylaromatic monomer onto an unsaturated polyolefinic elastomer. For the purposes of the present invention, the term "vinylaromatic monomer" means a compound comprising at least one aromatic nucleus and a vinyl radical such as in particular styrene, alphamethylstyrene, vinylnaphthalene and vinyltoluene. For the purposes of the present invention, the term "unsaturated polyolefin elastomer" is preferably understood to mean a terpolymer of ethylene with at least one alpha-olefin having from 3 to 6 carbon atoms and at least one diene. More particularly, the ethylene-propylene diene terpolymers are preferred. the diene being chosen from linear or cyclic dienes, conjugated or non-conjugated, such as, for example, butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-pentadiene; hexadiene, 1,9-decadiene, 5-methylene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 2-alkyl-2,5-norbornadienes, 5-ethylidene-2-norbornene, 5- 2-propenyl) -2-norbornene, 5- (5-hexenyl) -2-norbornene, 1,5-cyclooctadiene, bicyclo
2,2,2-octa-2,5-diene, cyclopentadiene, 4,7,8,9-tetrahydroindene and isopropylidene tetrahydroindene. Such elastomeric terpolymers which can be used in accordance with the present invention generally comprise between 15% and 60% by mole of units derived from propylene and between 0.1% and 20% by mole of units derived from diene. Generally, the unsaturated polyolefinic elastomer is 20% by weight based on the mixture of the vinylaromatic monomer and said unsaturated polyolefinic elastomer.

La composition thermoplastique selon 1 tinvention peut également contenir des additifs généralement utilisés pour la fabrication de substances de moulage contenant un éther de polyphénylène. Ces additifs sont par exemple des ignifugeants tels que- le triphénylphosphate substitué ou non, des plastifiants, des charges minérales, des pigments, des colorants, des fibres de verre. Ces additifs sont ajoutés en quantité ne dépassant pas globalement 30% en poids de la composition. The thermoplastic composition according to the invention may also contain additives generally used for the manufacture of molding compounds containing a polyphenylene ether. These additives are, for example, flame retardants such as substituted or unsubstituted triphenylphosphate, plasticizers, mineral fillers, pigments, dyes and glass fibers. These additives are added in an amount not generally greater than 30% by weight of the composition.

La composition est préparée par mélange de l'éther de polyphénylène, du polystyrène modifié par une phase élastomère et du copolymère. On peut également préparer des prémélanges de polystyrène modifié et d'oxyde de polyphénylène ou de polystyrène mofifié et de copolymère, puis leur ajouter le tiers composant. The composition is prepared by mixing polyphenylene ether, polystyrene modified with an elastomer phase and copolymer. It is also possible to prepare premixes of modified polystyrene and polyphenylene oxide or mofified polystyrene and copolymer, and then add them the third component.

La préparation de la composition peut se faire dans un mélangeur externe ou interne. On peut aussi l'effectuer à une température de 240 à 300"C dans une extrudeuse à une ou deux vis. Dans ce cas on refroidit ensuite le mélange puis on le coupe ou bien on le broie à la granulométrie désirée. Les exemples donnés ci-dessous permettront de mieux comprendre 1 'inven- tion. Dans ces exemples on mélange les différents composants dans une extrudeuse à double vis LEISTRITZ LM 34-30 à une température de 260"C.  The preparation of the composition can be carried out in an external or internal mixer. It can also be carried out at a temperature of 240 to 300 ° C. in a single or twin screw extruder, in which case the mixture is then cooled and then cut or grinded to the desired particle size. In these examples, the various components are mixed in a LEISTRITZ LM 34-30 twin-screw extruder at a temperature of 260 ° C.

EXEMPLES 1 à 4
Dans cette série d'essais on a mesuré les propriétés d'un alliage de polystyrène modifié et d'éther de polyphénylène (commercialisé sous la marque NORYL 731 par la société GENERAL ELECTRIC) ayant un point Vicat B de 148"C, seul (exemple comparatif n 1) ou en mélange avec des proportions variables (exprimées en pourcent) d'un copolymère éthylene/anhydride maléique à 4,5 % en poids d'anhydride maléique, ayant un indice de fluidité de 1 dg/ min. et commercialisé par la société CdF CHIMIE TERPOLYMERES sous la marque
LOTADER HX 807.0.EXAMPLES 1 to 4
In this series of tests, the properties of an alloy of modified polystyrene and of polyphenylene ether (marketed under the trademark NORYL 731 by the company GENERAL ELECTRIC) having a Vicat point B of 148 ° C. were measured, alone (example No. 1) or mixed with variable proportions (expressed in percent) of an ethylene / maleic anhydride copolymer containing 4.5% by weight of maleic anhydride, having a melt index of 1 dg / min, and marketed by the company CdF CHIMIE TERPOLYMERES under the brand
LOTADER HX 807.0.

On a obtenu les résultats suivants (l'exemple n 4 est donné à titre comparatifl.-
TABLEAU

Figure img00030001
The following results were obtained (Example 4 is given for comparative purposes).
BOARD
Figure img00030001

<tb> <SEP> Exemple <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> x <SEP> 0 <SEP> <SEP> 2,5 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> <SEP> Izod <SEP> (a) <SEP> 9,8 <SEP> 11,4 <SEP> 13,7 <SEP> 5,8
<tb> -I <SEP> l <SEP> I <SEP>
<tb> (a) résistance au choc mesurée sur éprouvettes entaillées, selon norme ASTM
D 256, exprimée en kg.cm/cm2 <tb><SEP> Example <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> x <SEP> 0 <SEP><SEP> 2.5 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb><SEP> Izod <SEP> (a) <SEP> 9.8 <SEP> 11.4 <SEP> 13.7 <SEP> 5.8
<tb> -I <SEP> l <SEP> I <SEP>
<tb> (a) Impact resistance measured on notched specimens, according to ASTM standard
D 256, expressed in kg.cm / cm2

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Composition thermoplastique résistante au choc contenant un éther de polyphénylène, un polymère vinylaromatique modifié par une phase élastomère et un tiers composant, caractérisée par le fait que ce tiers composant est un copolymère d'éthylène et d'anhydride maléfique. 1. Impact-resistant thermoplastic composition containing a polyphenylene ether, a vinylaromatic polymer modified with an elastomer phase and a third component, characterized in that this third component is a copolymer of ethylene and maleic anhydride. 2. Composition thermoplastique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le copolymère contient de 0,3 à 3 % en moles d'anhydride maléfique. 2. Thermoplastic composition according to claim 1, characterized in that the copolymer contains from 0.3 to 3 mol% of maleic anhydride. 3. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle contient de 2 à 7 % en poids du copolymère d'éthylène et d'anhydride maléfique. 3. Thermoplastic composition according to one of claims 1 and 2, characterized in that it contains from 2 to 7% by weight of the copolymer of ethylene and maleic anhydride. 4. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'éther de polyphénylène est obtenu par polycondensation oxydante d'au moins un phénol de formule 4. Thermoplastic composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polyphenylene ether is obtained by oxidative polycondensation of at least one phenol of formula
Figure img00040001
Figure img00040001
 dans laquelle R1, R2, R3, R4 ou R5 peut être un atome d'hydrogène, un atome d'halogène, un résidu hydrocarboné ou un résidu d'hydrocarbure substitué et dans laquelle l'un d'eux est un atome d'hydrogène. wherein R1, R2, R3, R4 or R5 may be a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon residue or a substituted hydrocarbon residue and wherein one of them is a hydrogen atom . 5. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le polymère vinylaromatique modifié est obtenu par greffage de monomère vi nylaromati que sur un élastomère polyoléfinique insaturé.  5. Thermoplastic composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the modified vinylaromatic polymer is obtained by grafting vi nylaromati monomer on an unsaturated polyolefin elastomer.
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