NL1014513C2 - Polymeersamenstelling bevattende een semi-kristallijn of glasvormend polymeer in een stijve fase en, als slagvastheidsverbeteraar daarin, een rubberachtig polymeer in een disperse fase. - Google Patents

Description

- 1 -

POLYMEERSAMENSTELLING BEVATTENDE EEN SEMI-KRISTALLIJN OF GLASVORMEND POLYMEER IN EEN STIJVE FASE EN, ALS 5 SLAGVASTHEIDSVERBETERAAR DAARIN, EEN RUBBERACHTIG

POLYMEER IN EEN DISPERSE FASE

De uitvinding heeft betrekking op een 10 polymeersamenstelling bevattende een semi-kristallijn of glasvormend polymeer in een stijve fase en, als slagvastheidsverbeteraar daarin, een rubberachtig polymeer.

Een dergelijke polymeersamenstelling wordt 15 gekenmerkt door een zeer hoge taaiheid bij gebruikstemperatuur en bij lage temperaturen. Bovendien hebben deze materialen ook een hoge breukrek. Door deze eigenschappen is deze polymeersamenstelling bijzonder geschikt voor gebruik in allerlei zeer veeleisende 20 hoogwaardige toepassingen zoals telefoonbehuizingen en dergelijke.

Een nadeel van de bekende polymeersamenstellingen is dat de vermoeiingsweerstand te wensen overlaat waardoor de nuttige gebruiksduur van 25 een voorwerp vervaardigd uit deze samenstelling ongewenst beperkt is. Daarnaast is het gewenst de breukrek verder te verbeteren.

Het doel van de uitvinding is de vermoeiingsweerstand en de breukrek te verbeteren.

30 Dit doel wordt bereikt doordat de polymeersamenstelling geen morfologische inhomogeniteiten heeft met een diameter groter dan 20 micrometer zoals zichtbaar op een Scanning Electronen Microscopie (SEM) opname van het breukvlak van een 35 proefstaaf gebroken in een vermoeiingsproef.

, ;4 * 4 i /.* - 2 -

Een vermoeiingsproef is een proef waarbij een haltervormig proefstaaf met vorm volgens ISO R527 wordt blootgesteld aan een cylische trekbelasting bij een frequentie van 1-10 Hz bij een spanningsverhouding 5 tussen minimale en maximale belasting van 0,1 en een maximum spanning van een geschikt gekozen percentage van de zwichtspanning bepaald in een statische trekproef. Een geschikt percentage is voor polycarbonaat mengsels bijvoorbeeld 66%, voor 10 Polybutyleentereftalaat mengsels bijvoorbeeld 80%.

Met morfologische inhomogeniteit wordt bedoeld een volumedeel met afwijkende samenstelling en een afmeting die een veelvoud groter is dan die van de disperse fase. Waar inhomogeniteiten een van rond 15 afwijkende vorm hebben wordt uitgegaan van de equivalente diameter, dat wil zeggen de diameter van een cirkel met hetzelfde doorsnedeoppervlak als van de inhomogeniteit op de SEM opname.

Gebleken is dat de polymeersamenstelling 20 volgens de uitvinding een significant verbeterde vermoeiingsweerstand heeft waardoor deze een veel langere levensduur heeft. Ook de breukrek is aanzienlijk verbeterd. De uitvinding geldt in het bijzonder voor morfologische inhomogeniteiten welke in 25 hoofdzaak zijn gevormd uit polymeer materiaal, dat is opgebouwd uit bouwstenen van de omringende polymeersamenstelling, maar met een samenstelling afwijkend van de omringende polymeersamenstelling. Meer in het bijzonder geldt de uitvinding voor morfologische 30 inhomogeniteiten die in hoofdzaak bestaan uit het rubberachtig polymeer van de disperse fase.

Gebleken is dat juist in deze rubbergemodificeerde polymeersamenstellingen kennelijk - 3 - kleine hoeveelheden relatief grote morfologische inhomogeniteiten voorkomen. De morfologische inhomogeniteiten zijn voor de gebruikelijke meettechnieken normaliter nagenoeg onvindbaar doordat 5 ze in zeer lage concentratie voorkomen, bijvoorbeeld lager dan ongeveer 100 ppm of zelfs minder dan 10 ppm. Deze inhomogeniteiten hebben ook geen invloed op de mechanische eigenschappen van de polymeersamenstelling zoals sterkte, slagvastheid en modulus. Het is dan ook 10 verrassend te vinden dat de vermoeiingsweerstand van de polymeersamenstelling zeer nadelig beïnvloedt wordt juist door morfologische inhomogeniteiten met een grootte boven 20 micrometer (zoals zichtbaar op een Scanning Electronen Microscopie (SEM) opname van het 15 breukvlak van een proefstaaf gebroken in een vermoeiingsproef). In deze methode worden juist alleen de grootste inhomogeniteiten zichtbaar gemaakt omdat de breuk juist optreedt door en bij de grootste inhomogeniteiten. Dit houdt in dat als in een zo 20 verkregen vermoeiingsbreukvlak geen deeltjes voorkomen groter dan 20 micrometer de kans zeer klein. De vermoeiingsweerstand hangt zeer sterk samen met de grootte van deze morfologische inhomogeniteiten. Bij voorkeur heeft de polymeersamenstelling volgens de 25 uitvinding geen morfologische inhomogeniteiten met een diameter groter dan 15 micrometer, bij voorkeur 10 micrometer en met nog meer voorkeur 5 micrometer.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een 30 polymeersamenstelling volgens de uitvinding waarin het polymeer van de stijve fase en het rubberachtige polymeer, welke geen morfologische inhomogeniteiten bevatten met een diameter groter dan 20 micrometer, .· - 4 - worden gemengd. Bij voorkeur wordt de polymeersamenstelling volgens de uitvinding vervaardigd met een werkwijze waarin de morfologische inhomogeniteiten met een diameter groter dan 20 5 micrometer worden verwijderd uit het polymeer van de stijve fase en/of het rubberachtige polymeer voor, tijdens of na het mengen daarvan. Bij voorkeur worden de morfologische inhomogeniteiten verwijderd door filtratie. De uitvinding heeft tevens betrekking op een 10 polymeersamenstelling verkrijgbaar volgens de genoemde werkwijzen en vormdelen welke een polymeersamenstelling volgens de uitvinding bevatten. Dergelijke vormdelen combineren zeer goede mechanische eigenschappen zoals slagvastheid met een zeer goede vermoeiingsweerstand en 15 een zeer hoge breukrek.

De polymeersamenstelling volgens de uitvinding kan zeer uiteenlopende samenstellingen hebben van twee of meerdere componenten. Bij voorkeur is het polymeer in de stijve fase gekozen uit de groep 20 van polycarbonaten, polyesters, polyamiden, of styreenpolymeren en het rubberachtige polymeer uit de groep van EPDM (etheen-propeen-derde monomeer rubber), EP (etheenpropeen rubber), SBR (styreen butadieenrubber), PB (polybutadieen), MBS 25 (methylmethacrylaat butadieenstyreen) of acrylaatrubbers.

De voordelen van de uitvinding komen het meest tot uitdrukking waar de stijve fase een glas is, bij voorbeeld polycarbonaat. Juist bij dit polymeer is 30 de vermoeiingsgevoeligheid groot en de verbetering van de maatregel volgens de uitvinding zeer groot. Bij voorkeur is hierbij het rubberachtige polymeer polybutadieen.

1 9 1 <· - 1 3

Claims (11)

1. Polymeersaraenstelling bevattende een semi- kristallijn of glasvormend polymeer in een stijve fase en, als slagvastheidsverbeteraar daarin, een rubberachtig polymeer, met het kenmerk, dat de polymeersamenstelling geen morfologische 10 inhomogeniteiten heeft met een diameter groter dan 20 micrometer zoals zichtbaar op een Scanning Electronen Microscopie (SEM) opname van het breukvlak van een proefstaaf gebroken in een vermoeiingsproef.

2. Polymeersamenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de morfologische inhomogeniteiten in hoofdzaak zijn gevormd uit polymeer materiaal dat is opgebouwd uit bouwstenen van de omringende polymeersamenstelling maar met een samenstelling 20 afwijkend van de omringende polymeersamenstelling.

3. Polymeersamenstelling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat morfologische inhomogeniteiten in hoofdzaak het rubberachtig polymeer bevatten.

4. Polymeersamenstelling volgens een der conclusies 1-3 met het kenmerk, dat het polymeer in de stijve fase is gekozen uit de groep van polycarbonaten, polyesters, polyamiden, of styreenpolymeren en het rubberachtige polymeer is gekozen uit de groep van 30 EPDM, EP, SEBS, SBR, PB, MBS of acrylaatrubbers.

5. Polymeersamenstelling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het stijve polymeer polycarbonaat is.

6. Polymeersamenstelling volgens conclusie 5, met het ·.. 1 V . - 6 - * kenmerk, dat het rubberachtige polymeer polybutadieen is.

7. Werkwijze voor de vervaardiging van. een polymeersamenstelling volgens een der conclusies 5 1-6, met het kenmerk, dat het polymeer van de stijve fase en het rubberachtige polymeer, welke geen morfologische inhomogeniteiten bevatten met een diameter groter dan 20 micrometer, worden gemengd.

8. Werkwijze voor de vervaardiging van een polymeersamenstelling volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de morfologische inhomogeniteiten met een diameter groter dan 20 micrometer worden verwijderd uit het polymeer van 15 de stijve fase en/of het rubberachtige polymeer voor, tijdens of na het mengen daarvan.

9. Werkwijze volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat de morfologische inhomogeniteiten zijn verwijderd door filtratie.

10. Polymeersamenstelling verkrijgbaar volgens de werkwijze volgens conclusie 7, 8 of 9.

11. Vormdelen bevattende een polymeersamenstelling volgens een der conclusies 1-6 of 10. '·*? » . S jf. 7 i SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOENTIFIKATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager ol van de gemachtigde __4148 NL__ Nederland» aanvrage nr. Indieningsdatum 1014513 28 februari 2000 - Ingeroepen voorrang*datum Aanvrager (Naam) DSMN.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver* zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 34696 NL t e^r I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP {bij toepassing van verschillende classificaties,aBe classificatiesymbolen opgaven!' Volgens de Internationale classificatie (IRC) lnt.CI.7: C08L67/02 C08L69/00 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK __Onderzochte minimum documentatie_ Classificatiesysteem__ Classifies tietymbolen lnt.CI.7: C08L Onderzochte andere documentatie dan de minimum documentatie voor zover dergelijke documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen UI. f | GEEN ONDERZOEK MOGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) O IV* Γ I GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) Porm >»CT/ISA/201Ij) 07.1979