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Press-, Spritz- oder Giessmasse
Die Erfindung betrifft eine Press-, Spritz- oder Giessmasse und die daraus hergestellten gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstände. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Press-, Spritz- oder Giessmasse, die im wesentlichen 95 - 5 Gew. -0/0 eines von 4, 4'-Dioxy-di (mononuc1ear-aryl) -alkan abgeleiteten Polycarbonats und 5-95 Gew.-lo Polyalkylenterephthalat enthält, und die daraus hergestellten gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstände.
Ein Verfahren zur Herstellung von Polyalkylenterephthalat aus Terephthalsäure oder Dialkylterephthalat einerseits und Alkylenglykol anderseits ist in der brit. Patentschrift Nr. 578,079 beschrieben.
Ferner ist es bekannt, dass Polyalkylenterephthalat ein thermoplastisches Material mit vielen ausgezeichneten Eigenschaften ist. Zu diesen gehören sein hoher Schmelzpunkt, der über etwa 2300C liegt, seine Unlöslichkeit in praktisch allen Lösungsmitteln und seine Feuchtigkeit-, Hitze- und Oxydationsbestän- digkeit, ferner die Tatsache, dass es im schmelzflüssigen Zustand zu Fasern und Folien mit guten physikalischen und chemischen Eigenschaften verarbeitet werden kann. Da Polyalkylenterephthalat jedoch eine sehr hohe Kristallinität hat, verliert es nach langer Lagerung seine Dehnbarkeit, besonders bei hohen Temperaturen. Infolgedessen konnte Polyalkylenterephthalat bisher nur für Folien und Fasern verwendet werden, nicht aber als Press-, Spritz- oder Giessmasse.
Anderseits ist das von 4. 4'-Dioxy-di (mononuclear-aryl)-alkan abgeleitete Polycarbonat als ein Harz bekannt, das eine hohe Schlagfestigkeit, ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und Hitzebeständigkeit besitzt. Ferner zeichnet sich dieses Harz im allgemeinen durch eine geringe Kristallinität und dadurch aus, dass selbst bei hohen Temperaturen keine Veränderungen in seinen physikalischen Eigenschaften auftreten. Es besitzt daher einen weiten Anwendungsbereich und nicht nur zu Folien und Fasern, sondern zum grössten Teil als Press-, Spritz- oder Giessmasse verarbeitet.
Das von 4, 4'-Oxy-di (mononuc1ear-aryl) -alkan abgeleitete Polycarbonat hat jedoch im schmelzflüssigen Zustand gegenüber den üblichen thermoplastischen Materialien eine sehr hohe Viskosität, die häufig beim Pressen, Spritzen oder Giessen des Materials zu Schwierigkeiten führt. Besonders das Polycarbonat von hohem Molekulargewicht kann infolge dieser hohen Viskosität nur sehr beschränkt gepresst, gespritzt oder gegossen werden.
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4'-Dioxy-di (mononuclear-aryl)-alkan geblasen wird, oder durch Estertauschzwischen dem 4, 4'-Dioxy-di (mononuclear-aryl)-alkan und dem Kohlensäurediester, wie dies beispielsweise in der brit. Patentschrift Nr. 772, 627 beschrieben ist.
Erfindungsgemäss wird das beispielsweise nach diesen Verfahren hergestellte, von 4, 4'-Dioxy- - di (mononuc1ear-aryl) -alkan abgeleitete Polycarbonat nur als Polycarbonat bezeichnet.
Man hat bisher angenommen, dass Polycarbonat im schmelzflüssigen Zustand mit keinem andern Polymer gleichmässig vermischt werden kann. Es wurde jedoch gefunden, dass Polycarbonat mit Polyalkylenterephthalat in beliebigen Mischungsverhältnissen einheitlich mischbar ist.
Ferner hat es sich gezeigt, dass eine Harzmasse, welche im wesentlichen 95-5 Gew.-% Polycarbo- nat und 5-95 grew.-% Polyalkylenterephthalat enthält, nicht leichter gepresst, gespritzt oder gegossen werden kann, weil die Viskosität der Schmelze geringer ist als die des Polycarbonats allein, sondern dass auch ihreDehnbarkeithöher ist als bei Polyalkalylenterephthalat allein, so dass die gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstände wesentlich bessere physikalische, chemische und elektrische Eigenschaften besitzen.
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Die Erfindung bezweckt daher die Schaffung einer leicht pressbaren, spritzbaren oder giessbaren Press-,
Spritz- oder Giessmasse, aus der gepresste, gespritzte oder gegossene Gegenstände mit ausgezeichneten physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften hergestellt werden können.
Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung von gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstän- den, welche die vorstehend genannten, ausgezeichneten Eigenschaften besitzen.
Andere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung derselben hervor.
Im Rahmen der Erfindung kann jedes der von 4, 4'-Dioxy-di (mononuclear-aryl)-alkan abgeleiteten
Polycarbonate verwendet werden. Um einen fertigen gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstand mit besonders guten physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften zu erhalten, verwendet man jedoch vorzugsweise ein Polycarbonat mit der grundmolaren Viskosität [ 1/] = 0, 46-1, 2. Die grundmolare Viskosität des Polycarbonats stellt ein Mass des Polymerisationsgrades des Polycarbonats dar und wird durch folgende Formel bestimmt
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Härte und Zugfestigkeit und bessere elektrische Eigenschaften als bei Verwendung von Polyalkylenterephthalat allein.
Für den Spritzguss, das Strangpressen oder Formpressen besonders geeignet ist eine Harzzusammensetzung von im wesentlichen 95 Gew.-Teilen eines Polycarbonats mit [ ? ?] = 0, 46-1, 2 und 5 - 30 Gew.-Teilen eines Polyalkylenterephthalats mit [ 1) ] = 0, 50 - 0, 85. Eine derartige Press-, Spritz- oder Giessmasse hat eine für das Pressen, Spritzen oder Giessen geeignete Schmelzviskosität und die daraus hergestellten gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstände sind gewöhnlich durchsichtig und zeichnen sich ausserdem durch eine hervorragende Härte, Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit, Hitzebeständigkeit und gute elektrische Eigenschaften aus. Wenn ein durchsichtiges Produkt erwünscht ist, wird während des Pressens, Spritzens oder Giessens abgeschreckt.
Bei einer Harzzusammensetzung, die durch das einheitliche Mischen von 5 bis weniger als 70 Gew. - Teilen des Polycarbonats mit mehr als 30 bis höchstens 95 Gew.-Teilen des Polyalkylenterephthalats erhalten wird, ist im allgemeinen der Einfluss des Polyalkylenterephthalats gegenüber dem des Polycarbonats vorherrschend. Wenn man jedoch in diesem Fall nach dem Pressen, Spritzen oder Giessen dünne Produkte herstellt oder einen Reckvorgang durchführt, werden die wünschenswerten Eigenschaften des Polycarbonats dem Polyalkylenterephthalat mitgeteilt, so dass die Schlagfestigkeit, Zugfestigkeit und elektrischen Eigenschaften verbessert werden können, ohne dass die verschiedenen wünschenswerten Eigenschaften des Polyalkylenterephthalats geopfert werden.
Beim Durchführen eines Reckvorganges nach dem Pressen, Spritzen oder Giessen erfolgt jedoch vorzugsweise nach dem Reckvorgang eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur, die höher ist als jene, bei welcher der Reckvorgang durchgeführt wurde.
Die erfindungsgemässe Press-, Spritz- oder Giessmasse kann daher nach jedem für schmelzflüssige Polymere geeigneten Press-, Spritz- oder Giessverfahren verarbeitet werden, beispielsweise durch Strangpressen (Spritzen), im Spritzguss oder durch Formpressen. Insbesondere jene erfindungsgemässe Harzzusammensetzung, die durch Mischen von 95 bis 70 Gew.-Teilen des Polycarbonats mit 5-30 Gew.-Tei- len Polyalkylenterephthalat erhalten wird, kann sowohl im Spritzguss als auch durch Strangpressen (Spritzen) oder Formpressen verarbeitet werden. Nach diesen Verfahren können gepresste, gespritzte oder gegossene Gegenstände jeder bekannten Form hergestelltwerden. Entsprechend der Art des gepressten, gespritzten oder gegossenen Gegenstandes kann diese natürlich gereckt werden.
Dagegen werden aus der erfindungsgemässen Harzzusammensetzung, die durch Mischen von 5 bis weniger als 70 Gew.-Teilen des Polycarbonats mit mehr als 30 bis höchstens 95 Gew.-Teilen Polyalkylenterephthalat erhalten wird, vorzugsweise gepresste, gespritzte oder gegossene Gegenstände hergestellt, die gereckt oder zu dünnen Produkten verarbeitet werden können. Aus dieser Harzzusammensetzung können daher mit besonderem Vorteil beispielsweise Folien, Fasern und Drahtummantelungen hergestellt werden.
Die Erfindung ist in den nachstehenden Ausführungsbeispielen weiter erläutert, jedoch nicht auf sie eingeschränkt.
Beispiel l : (A) Herstellung von Polyäthylenterephthalat.
Zu Dimethylterephthalat und Äthylenglykol in der 2, 2fachen Molmenge des Dimethylterephthalats
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Fig. 4 zeigt, dass die Dielektrizitätskonstante proportional mit dem Anteil des dem Polycarbonat beigemischten Polyäthylenterephthalats zunimmt.
Beispiel 2 : 45, 6 Teile 4,4'-Dioxy-diphenyl-2, 2-propan und 48 Teile Diphenylcarbonat wurden als Ausgangsmaterial verwendet. Dazu wurde 0,045 Teil Manganoborat als Katalysator zugesetzt. Dann wurde das Gemisch wie in Beispiel 1 unter (B) (b) beschrieben in einem Stickstoffstrom zur Reaktion gebracht, wodurch eine Synthese zu einem Polycarbonat mit [q] = 0,61 bewirkt wurde. Anschliessend wurde in das Reaktionsgefäss Stickstoffgas eingeleitet. Nach Herstellung eines normalen Druckes und unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von 2900C wurden 12 Teile der wie in Beispiel 1 unter (A) beschrieben hergestellten Polyäthylenterephthalat-Pellets mit [] = 0,82 in der Form, in der sie hergestellt worden waren, in das Reaktionsgefäss geworfen und durch Rühren einheitlich vermischt.
Die so erhaltene Masse wurde dann in üblicher Weise zu Pellets verformt. Auf diese Weise wurde die Press-, Spritz- oder Giessmasse erhalten. Wenn diese Press-, Spritz- oder Giessmasse beispielsweise in einer zur Verarbeitung von Kunstharzen üblichen Formpresse unter einem Druck von 500 kg/cn gepresst wurde, wobei sie 15 min lang auf 2100C erhitzt und die Temperatur dann auf 1500C herabgesetzt wurde, erhielt man einen gepressten Gegenstand mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit.
Da die Schmelzviskosität dieser Press-, Spritz- oder Giessmasse nur etwa 1/10 der Schmelzviskosität einer nur aus Polycarbonat bestehenden Press-, Spritz- oder Giessmasse beträgt, kann sie sehr leicht im Spritzguss verarbeitet werden.
Beispiel 3 i Zu 194TeilenDimethylterephthalat wurden 136,5 Teile Äthylenglykol und als Katalysator 0,06 Teile Zinkacetat zugesetzt. Das Gemisch wurde in einem Stickstoffstrom unter gründlichem Rühren auf 1950C erhitzt, wobei das gebildete Methanol vollkommen abdestilliert wurde. Diese Ester-
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tauschreaktion wurde in etwa 4 h vollständig durchgeführt. Das so gebildete niedrigmolekulare Polymer wurde in ein Polymerisationsgefäss überführt. Nach Zusatz von 0, 06 Teile Antimontrioxyd wurde die Polymerisation in einem Stickstoffstrom unter kräftigem Ruhren 9 h lang fortgesetzt, wobei der Druck unter 1 mm Hg herabgesetzt und die Temperatur auf 2800C erhöht wurde, so dass das Äthylenglykol vollständig abdestilliert wurde.
Man erhielt ein Polyäthylenterephthalat mit [71 ] = 0,65.
Dann wurde im Innern des Reaktionsgefässes mit Stickstoffgas wieder ein normaler Druck hergestellt.
192 Teile des wie in Beispiel 1 unter (B) (a) beschrieben hergestellten Polycarbonatpulvers wurden in der Form, in der dieses hergestellt worden war, in das Reaktionsgefäss geworfen, worauf das Gemisch unter Rühren einheitlich vermischt wurde.
Dieses schmelzflüssige Gemisch wurde in üblicher Weise zu Pellets verformt. Auf diese Weise wurde die Press-, Spritz- oder Giessmasse erhalten. Die wie vorstehend beschrieben erhaltene Press-, Spritzoder Giessmasse wurde mit einer Schneckenpresse mit einer Schnecke konstanter Neigung und Teilung, einem Kompressionsverhältnis von 1, 9 und L/D = 15 zu Einzelfäden stranggepresst (gespritzt), wobei die Düse eine Temperatur von 250 bis 260 C und der Zylinder eine Temperatur von 280 bis 2900C hatte.
Etwa 1 sec nach dem Spritzen wurden die Einzelfäden etwa 2 sec lang mit Wasser von 20 bis 300C abgeschreckt.
Nach dem in diesem Beispiel angewendeten Verfahren kann Polyäthylenterephthalat nur schwer durch Strangpressen (Spritzen) verformt werden. Auf jeden Fall ist die Zugfestigkeit der nach dem vorliegenden Beispiel erhaltenen stranggepressten (gespritzten) Gegenstände höher als die von Gegenständen aus einer Press-, Spritz- oder Giessmasse, die nur aus Polyäthylenterephthalat bestand.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Press-, Spritz- oder Giessmasse, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus 95 bis 5 Gew.-% eines von 4, 4'-Dioxy-di (mononuclear-aryl)-alkan abgeleiteten Polycarbonats und 5 bis 95 Gew. -0/0 eines Polyalkylenterephthalats, gegebenenfalls in Mischung mit einem Stabilisator, Pigment und/oder Füllstoff, besteht.