DE102013227213A1

DE102013227213A1 - Thermoplastische harzzusammensetzung und diese einschliessendes formprodukt

Info

Publication number: DE102013227213A1
Application number: DE102013227213.8A
Authority: DE
Inventors: Doo-Young Kim; Jin-Kyung Cho; Jung-Hun Lee; Do-hoon Chang; Chang-Min Hong
Original assignee: Cheil Industries Inc
Current assignee: Lotte Advanced Materials Co Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-07-03
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN103910989A; KR101574090B1; CN103910989B; US20140187686A1; US9074094B2; DE102013227213B4; KR20140087907A

Abstract

Eine thermoplastische Harzzusammensetzung schließt ein Basisharz ein, das Folgendes einschließt: (A) etwa 16 bis etwa 73 Gew.-% Polyphenylenether, (B) etwa 18 bis etwa 82 Gew.-% Polyamid, und (C) etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% eines Polymers auf Polyethylenbasis, (D) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit mindestens zwei Carboxygruppen und (E) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung auf der Basis von etwa 100 Gewichtsteilen des Basisharzes.

Description

Eine thermoplastische Harzzusammensetzung und ein diese einschließendes Formprodukt sind offenbart.
Bei einem Polyphenylenether handelt es sich um ein thermoplastisches Harz mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, verbesserter Wärmebeständigkeit und verbesserter Formbeständigkeit. Wird allerdings Polyphenylenether allein verwendet, kann es unzulängliche Schlageigenschaften und schlechte Chemikalienbeständigkeit aufweisen, und seine hohe Schmelzviskosität kann zu seiner schlechten Verarbeitungsfähigkeit führen.
Demzufolge kann der Polyphenylenether mit Polyamid gemischt werden, um die Verarbeitungsfähigkeit als Kunststoffmaterial zu verbessern. verwendet werden. Allerdings weisen der Phenylenether und das Polyamid eine sehr schlechte Verträglichkeit miteinander auf, und folglich weist ein Formprodukt, das aus einer durch Schmelzmischen des Polyphenylenethers und des Polyamids hergestellten Harzzusammensetzung besteht, möglicherweise eine geringe Schlagzähigkeit oder Zugfestigkeit, eine geringe Wärmebeständigkeit und ein schlechtes Erscheinungsbild auf.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine thermoplastische Harzzusammensetzung bereitzustellen, durch welche man in der Lage ist, durch Schmelzmischen ein Formprodukt herzustellen, das verbesserte Eigenschaften wie hohe Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit und dergleichen, Wärmebeständigkeit und ausgezeichnetem Erscheinungsbild durch Schmelzmischen aufweisen kann.
Eine andere Ausführungsform stellt ein Formprodukt bereit, das aus der thermoplastischen Harzzusammensetzung erhältlich ist.
Die vorstehende Aufgabe wurde durch Bereitstellen einer thermoplastischen Harzzusammensetzung gelöst, die ein Basisharz einschließt, das Folgendes einschließt: (A) etwa 16 bis etwa 73 Gew.-% Polyphenylenether, (B) etwa 18 bis etwa 82 Gew.-% Polyamid, und (C) etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% eines Polymers auf Polyethylenbasis, und in Bezug auf etwa 100 Gewichtsteile des Basisharzes (D) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit mindestens zwei Carboxygruppen und (E) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung.
Der Polyphenylenether (A) kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 9.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 2,5 aufweisen. Das Polyamid (B) kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 3.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 5,0 aufweisen.
Das Polymer auf Polyethylenbasis (C) kann ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 10.000 bis etwa 300.000 g/mol aufweisen.
Das Polymer auf Polyethylenbasis (C) kann Polyethylen mit hoher Dichte (high density polyethylene (HDPE)), lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (linear low density polyethylene (LLDPE)), Polyethylen mit niedriger Dichte (low density polyethylene (LDPE)), ein Ethylen-Octen-Ccopolymer, Polyethylen mit ultraniedriger Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, ein Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Buten-Copolymer oder eine Kombination davon einschließen.
Der multifunktionelle Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen (D) kann Zitronensäure, Apfelsäure, Agaricinsäure oder eine Kombination davon einschließen.
Der multifunktionelle Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) kann Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Aconitsäure oder eine Kombination davon einschließen.
Ein Formprodukt gemäß einer anderen Ausführungsform ist aus der thermoplastischen Harzzusammensetzung hergestellt.
Eine thermoplastische Harzzusammensetzung auf Polyphenylenetherbasis, durch welche man in der Lage ist, ein Formprodukt herzustelolen, das verbesserte Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit und dergleichen und verbessertem Erscheinungsbild aufweisen kann, und ein daraus hergestelltes Formprodukt mit verbessertem Erscheinungsbild können bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun hier nachstehend in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung beschrieben, wobei einige, aber nicht alle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. Tatsächlich kann diese Erfindung in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt betrachtet werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen dazu bereitgestellt, dass diese Offenbarung den geltenden gesetzlichen Anforderungen genügt.
Eine thermoplastische Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform schließt etwa 100 Gewichtsteile eines Basisharzes ein, das Folgendes einschließt: (A) etwa 16 bis etwa 73 Gew.-%, beispielsweise etwa 19 bis etwa 70 Gew.-% Polyphenylenether; (B) etwa 18 bis etwa 82 Gew.-%, beispielsweise etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% Polyamid; und (C) etwa 1 bis etwa 20 Gew.-%, beispielsweise etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% eines Polymers auf Polyethylenbasis; und in Bezug auf etwa 100 Gewichtsteile des Basisharzes (D) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit mindestens zwei Carboxygruppen und (E) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile eines multifunktionellen Verträglichmachers mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung. Hier nachstehend wird jede Komponente spezifisch beschrieben.
(A) Polyphenylenether
In der thermoplastischen Harzzusammensetzung handelt es sich bei dem Polyphenylenether (PPE) um ein Polymer, das die folgende Phenylenoxywiederholungseinheit einschließt:
Wie hier verwendet, ist jedes R' gleich oder verschieden und jeweils unabhängig Halogen, eine substituierte oder unsubstituierte C1- bis C30-aliphatische organische Gruppe, eine substituierte oder unsubstituierte C2- bis C30-aromatische organische Gruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte C1- bis C30-Alkoxygruppe und ist jedes n1 in jeder Wiederholungseinheit gleich oder verschieden und jeweils unabhängig eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 4.
Wie hier verwendet, wenn keine sonstige spezifische Definition bereitgestellt ist, bedeutet der Begriff „substituiert” eines, substituiert mit Halogen (F, Cl, Br oder I), einer Hydroxygruppe, einer C1- bis C20-Alkoxygruppegruppe, einer Nitrogruppe, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Iminogruppe, einer Azidogruppe, einer Amidingruppe, einer Hydrazingruppe, Hydrazongruppe, einer Carbonylgruppe, einer Carbamylgruppe, einer Thiolgruppe, einer Estergruppe, einer Ethergruppe, einer Carboxygruppe oder einem Salz davon, einer Sulfonsäuregruppe oder einem Salz davon, einer Phosphorsäure oder einem Salz davon, C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20-Alkinyl, C6- bis C20-Aryl, C3- bis C20-Cycloalkyl, C3- bis C20-Cycloalkenyl, C3- bis C20-Cycloalkinyl, C2- bis C20-Heterocycloalkyl, C2- bis C20-Heterocycloalkenyl, C2- bis C20-Heterocycloalkinyl, C3- bis C20-Heteroaryl oder einer Kombination davon anstelle mindestens eines Wasserstoffs.
Wie hier verwendet, wenn keine sonstige spezifische Definition bereitgestellt ist, kann der Begriff „hetero” einen Rest bedeuten, der mit mindestens einem Heteroatom, einschließend N, O, S, P oder einer Kombination davon anstelle mindestens eines C in einem cyclischen Substituenten substituiert ist.
Wie hier verwendet, wenn keine sonstige spezifische Definition bereitgestellt ist, kann der Begriff „aliphatisch” C1- bis C30-Alkyl, C2- bis C30-Alkenyl, C2- bis C30-Alkinyl, C1- bis C30-Alkylen, C2- bis C30-Alkenylen oder C2- bis C30-Alkinylen, beispielsweise C1- bis C20-Alkyl, C2- bis C20-Alkenyl, C2- bis C20-Alkinyl, C1- bis C20-Alkylen, C2- bis C20-Alkenylen oder C2- bis C20Alkinylen bedeuten. Wie hier verwendet, wenn keine sonstige spezifische Definition bereitgestellt ist, kann der Begriff „aliphatisch” auch C3- bis C30-Cycloalkyl, C3- bis C30-Cycloalkenyl, C3- bis C30-Cycloalkinyl, C3- bis C30-Cycloalkylen, C3- bis C30-Cycloalkenylen oder C3- bis C30-Cycloalkynylene, beispielsweise C3- bis C20-Cycloalkyl, C3- bis C20-Cycloalkenyl, C3- bis C20-Ccloalkinyl, C3- bis C20-Cycloalkylen, C3- bis C20-Cycloalkenylen oder C3- bis C20-Cycloalkinylen bedeuten. Wie hier verwendet, wenn keine sonstige spezifische Definition bereitgestellt ist, kann der Begriff „aromatisch” C6- bis C30-Aryl, C2- bis C30-Heteroaryl, C6- bis C30-Arylen oder C2- bis C30-Heteroarylen, beispielsweise C6- bis C16-Aryl, C2- bis C16-Heteroaryl, C6- bis C16-Arylen oder C2- bis C16-Heteroarylen bedeuten.
Der Polyphenylenether kann durch Kondensationspolymerisation mindestens einer Phenolverbindung der folgenden chemischen Formel 1 hergestellt werden:
[Chemische Formel 1]
In der chemischen Formel 1 sind R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ gleich oder verschieden und unabhängig Wasserstoff, Halogen oder eine substituierte oder unsubstituierte C1- bis C20-aliphatische und/oder aromatische organische Gruppe (z. B. eine Kohlenwasserstoffgruppe mit der Maßgabe, dass mindestens eines von R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ Wasserstoff ist.
In beispielhaften Ausführungsformen sind in der vorstehenden chemischen Formel 1 R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ gleich oder verschieden und können unabhängig Wasserstoff, Chlor, Brom, Fluor, Iod, primäres und/oder sekundäres C1- bis C7-Niederalkyl, Phenyl, Halogenalkyl, Aminoalkyl, Hydrocarbonoxy und/oder Halogenhydrocarbonoxy sein. In der vorstehenden chemischen Formel 1 können Beispiele für R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ ohne Beschränkung Methyl, Ethyl, n- und/oder iso-Propyl, pri-, sec- und/oder t-Butyl, Chlorethyl, Hydroxyethyl, Phenylethyl, Benzyl, Hydroxymethyl, Aminomethyl, Aminoethyl, Carboxylethyl, Methoxycarbonylethyl, Cyanoethyl, Phenyl, Chlorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Ethylphenyl, Allyl und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Beispiele für die Verbindung der vorstehenden chemischen Formel 1 können ohne Beschränkung Phenol, o-, m- und/oder p-Cresol, 2,6-, 2,5-, 2,4- und/oder 3,5-Dimethylphenol, 2-Methyl-6-phenylphenol, 2,6-Diphenylphenol, 2,6,-Diethylphenol, 2-Methyl-6-ethylphenol, 2,3,5-, 2,3,6- und/oder 2,4,6-Trimethylphenol, 3-Methyl-6-t-butylphenol, 2-Methyl-6-allylphenol und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. Beispiele für das Polyphenylenetherharz können ohne Beschränkung Poly(1,4-phenylenether), Poly(1,3-phenylenether), Poly(1,2-phenylenether), Poly(2-methyl-1,4-phenylenether), Poly(3-methyl-1,4-phenylenether), Poly(2-methyl-1,3-phenylenether), Poly(4-methyl-1,3-phenylenether), Poly(5-methyl-1,3-phenylenether), Poly(6-methyl-1,3-phenylenether), Poly(3-methyl-1,2-phenylenether), Poly(4-methyl-1,2-phenylenether), Poly(5-methyl-1,2-phenylenether), Poly(6-methyl-1,2-phenylenether), Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,3-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(3,5-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,5-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,4-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(2,5-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(2,6-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(4,5-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(4,6-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(5,6-dimethyl-1,3-phenylenether), Poly(3,4-dimethyl-1,2-phenylenether), Poly(3,5-dimethyl-1,2-phenylenether), Poly(3,6-dimethyl-1,2-phenylenether), Poly(4,5-dimethyl-1,2-phenylenether), Poly(4,6-dimethyl-1,2-phenylenether), Poly(5,6-dimethyl-1,2-phenylenether) und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
In der thermoplastischen Harzzusammensetzung kann der Polyphenylenether ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn(von etwa 9.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 2,5 aufweisen.
Der Polyphenylenether kann durch jedes beliebige bekannte Verfahren hergestellt werden oder ist im Handel erhältlich. Beispiele für den im Handel erhältlichen Polyphenylenether können ohne Beschränkung die PX100-Serie der Mitsubishi engineering plastics Corporation, die LXR-Serie von Bluestar Co., Ltd. und Kombinationen davon einschließen.
(B) Polyamid
Bei dem Polyamid (PA), das in der vorstehend erwähnten thermoplastischen Harzzusammensetzung verwendet werden kann, handelt es sich um ein Polymer mit einer Amidgruppe (-NHCO-) in seiner Hauptkette, und seine Arten sind nicht besonders beschränkt.
Beispielsweise kann das Polyamid durch Ringöffnungspolymerisation von lactamen, Kondensationspolymerisation von Diamin und Dicarbonsäure, Kondensationspolymerisation von Aminocarbonsäure und dergleichen hergestellt werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
Bei dem Diamin kann es sich um aliphatisches, alicyclisches und/oder aromatisches Diamin handeln. Beispiele für das Diamin können ohne Beschränkung Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Undecamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, Tridecamethylendiamin, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 5-Methylnonamethylendiamin, 1,3-Bisaminomethylcyclohexan, 1,4-Bisaminomethylcyclohexan, m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin, m-Xylendiamin, p-Xyloldiamin und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Die Dicarbonsäure kann aliphatische, alicyclische und/oder aromatische Dicarbonsäure einschließen. Beispiele für die Dicarbonsäure können ohne Beschränkung Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Dodecandicarbonsäure, 1,1,3-Tridecandicarbonsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Dimersäure und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Beispiele für die Lactame können ohne Beschränkung ε-Caprolactam, Enantholactam, ω-Laurolactam und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Beispiele für die Aminocarbonsäure können ohne Beschränkung ε-Aminocapronsäure, 7-Aminoheptansäure, 8-Aminooctansäure, 9-Aminononansäure, 11-Aminoundecansäure, 12-Aminododecansäure, 13-Aminotridecansäure und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Die Lactame, die Diamine, die Dicarbonsäuren und die Aminocarbonsäuren können allein oder in Kombination von mindestens zwei Verbindungen einer Kondensationspolymerisation unterzogen werden, um ein Polyamidhomopolymer oder ein Polyamidcopolymer bereitzustellen. Das Polyamid kann durch jedes beliebige gängige Polymerisationsverfahren, beispielsweise durch Lösungspolymerisation, Grenzflächenpolymerisation, Schmelzpolymerisation, Massenpolymerisation, Feststoffpolymerisation und dergleichen hergestellt werden.
Beispiele für das Polyamid können ohne Beschränkung Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 6/66, Nylon 6/612, Nylon 6/MXD (meta-Xyloldiamin), Polyamid 6T, Polyamid 6I, Polyamid 66/I, Polyamid 6t/6I, Polyamid 9T und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Das Polyamid (B) kann ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) von etwa 3.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 5,0 aufweisen.
Das Polyamid kann durch ein weithin bekanntes verfahren hergestellt werden oder im Handel erhältlich sein. Beispiele für das im Handel erhältliche Polyamid können ohne Beschränkung die Vydyne-Serie von Ascend Performance Materials LLC, Stabamid von Rhodia Inc., Radilon von Radici Plastics, Torzen von Invista Engineering Polymers und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
(C) Polymer auf Polyethylenbasis
Bei dem Polymer auf Polyethylenbasis kann es sich um ein Ethylenhomopolymer und/oder ein Ethylencopolymer handeln. Das Polymer auf Polyethylenbasis kann allein oder in Gemisch aus mindestens zwei Verbindungen verwendet werden. Das Polymer auf Polyethylenbasis kann ein mittleres spezifisches Gewicht von weniger als oder gleich etwa 0,95 g/cm³, beispielsweise weniger als oder gleich etwa 0,94 g/cm³ und als anderes Beispiel etwa 0,91 g/cm³ bis 0,94 g/cm³ aufweisen, jedoch ist es nicht darauf beschränkt. Das mittlere spezifische Gewicht wird durch Multiplizieren des Gewichts von jedem Polymer auf Polyethylenbasis mit der Dichte der Polymere auf Polyethylenbasis und Mitteln des Produkts erhalten. Wird ein Harz allein verwendet, handelt es sich bei der Dichte um das spezifische Gewicht.
Das Polymer auf Polyethylenbasis kann ohne Beschränkung einen Schmelzindex (melt index (MI)) von etwa 0,1 g/10 min bis etwa 30 g/10 min aufweisen. Weist das Polymer auf Polyethylenbasis einen Schmelzindex in dem Bereich auf, kann das Polymer auf Polyethylenbasis leicht mit einem anderen Harz gemischt werden und folglich die mechanische Festigkeit einer das Polymer auf Polyethylenbasis einschließenden thermoplastischen Harzzusammensetzung wirksam verbessern.
Das Polymer auf Polyethylenbasis kann ohne Beschränkung einen Schmelzpunkt von etwa 80°C bis etwa 170°C, beispielsweise etwa 95°C bis etwa 135°C und als anderes Beispiel etwa 105°C bis etwa 125°C aufweisen. Weist das Polymer auf Polyethylenbasis einen Schmelzpunkt in dem Bereich auf, können Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit einer das Polymer auf Polyethylenbasis einschließenden thermoplastischen Harzzusammensetzung wirksam verbessert werden.
Das Polymer auf Polyethylenbasis kann ohne Beschränkung ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von etwa 10.000 g/mol bis etwa 300.000 g/mol, beispielsweise etwa 40.000 g/mol bis etwa 150.000 g/mol aufweisen. Weist das Polymer auf Polyethylenbasis ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) im vorstehend erwähnten Bereich auf, kann die thermoplastische Harzzusammensetzung leicht verarbeitet und die mechanische Festigkeit der das Polymer auf Polyethylenbasis einschließenden thermoplastischen Harzzusammensetzung wirksam verbessert werden.
Beispiele für das Polymer auf Polyethylenbasis können ohne Beschränkung Polyethylen mit hoher Dichte (high density polyethylene (HDPE)), lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (linear low density polyethylene (LLDPE)), Polyethylen mit niedriger Dichte (low density polyethylene (LDPE)), ein Ethylen-Octen-Ccopolymer, Polyethylen mit ultraniedriger Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, ein Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Buten-Copolymer und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
(D) Multifunktioneller Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxyruppen
Die thermoplastische Harzzusammensetzung schließt einen multifunktionellen Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteilen, beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gewichtsteilen auf der Basis von etwa 100 Gewichtsteilen des Basisharzes ein. Beispiele für den multifunktionellen Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen können ohne Beschränkung Zitronensäure, Apfelsäure, Agaricinsäure und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
Wie vorstehend beschrieben weisen Polyphenylenether und Polyamid eine unzulängliche Verträglichkeit miteinander auf, und eine thermoplastische Harzzusammensetzung davon, die durch beliebiges gängiges Schmelzmischen hergestellt wurde, kann eine Herabsetzung der Schlagzähigkeit und Zugfestigkeit nicht vermeiden. Es wird angenommen, dass eine derartige Herabsetzung der Eigenschaften, aus einem unzulänglichen Haftvermögen an der Grenzfläche zwischen einer dispersen Phase und einer kontinuierlichen Phase in der Zusammensetzung resultiert.
Wird der multifunktionelle Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen allein verwendet, kann das Haftvermögen an der Grenzfläche verbessert werden, jedoch kann Polyamid eine Zersetzung durchmachen, die aus einem nicht umgesetzten Verträglichmacher während des Schmelzmischprozesses resultiert, und folglich können sich Eigenschaften des Formprodukts wie mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit und dergleichen verschlechtern.
In der thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der multifunktionelle Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen zusammen mit dem multifunktionellen Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (wie nachstehend beschrieben) verwendet, wodurch die Reaktivität von Polyphenylenether mit Polyamid verbessert, die Aktivität einer harzzusammensetzung auf Polyphenylenetherbasis gefördert und ein Formprodukt, dasverbesserte mechanischer Festigkeit und Wärmebeständigkeit und verbessertes Erscheinungsbild ohne Verschlechterung von Eigenschaften aufgrund eines nicht umgesetzten Verträglichmachers aufweisen kann, bereitgestellt werden kann.
(E) Multifunktioneller Verträglichmacher mit Carboxygruppe oder Säureanhydridgruppe mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung
Die thermoplastische Harzzusammensetzung schließt zusätzlich zu dem multifunktionellen Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen (D) den multifunktionellen Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteilen, beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Basisharzes ein. Beispiele für den multifunktionellen Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) können ohne Beschränkung Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Aconitinsäure und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. Wie vorstehend beschrieben, kann der multifunktionelle Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) die Verträglichkeit zwischen dem Polyphenylenether und dem Polyamid in einer den Polyphenylenether und das Polyamid einschließenden thermoplastischen Harzzusammensetzung verbessern und eine Zersetzung des Polyamids aufgrund des nicht umgesetzten Verträglichmachers bei Verwendung mit dem multifunktionellen Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen (D) wirksam unterdrücken und folglich ein Formprodukt bereitstellen, das eine höhere mechanischer Festigkeit und Wärmebeständigkeit und ein besseres Erscheinungsbild aufweisen kann.
Das Verhältnis des den multifunktionellen Verträglichmachers mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) in Bezug auf den multifunktionellen Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen (D) kann etwa 1:5 bis etwa 5:1 betragen.
(F) Andere Komponenten
Die thermoplastische Harzzusammensetzung kann neben den Komponenten (A) bis (E) nach Bedarf des Weiteren einen Schlagzähigkeitsverbesserer einschließen. Bei dem Schlagzähigkeitsverbesserer kann es sich ohne Beschränkung um einen allgemein in einer Polyethylen und Polyamid einschließenden thermoplastischen Harzzusammensetzung verwendeten Schlagzähigkeitsverbesserer handeln. Beispiele für den Schlagzähigkeitsverbesserer können ohne Beschränkung ABA-Triblockcopolymere, A-B-Diblockcopolymere (wobei A ein aromatischer Block auf Vinylbasis ist und B ein Block auf Kautschukbasis ist) und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. Beispiele für das ABA-Triblockcopolymer und das A-B-Diblockcopolymer können ohne Beschränkung Polystyrol-Polybutadien, Polystyrol-Poly(ethylen-propylen), Polystyrol-Polyisopren, Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol, Polystyrol-Polyethylenbutylen-Polystyrol (SEBS) und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. Der Schlagzähigkeitsverbesserer kann ohne Beschränkung in einer Menge von weniger als oder Gleich etwa 10 Gewichtsteilen, beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsteilen auf der Basis von etwa 100 Gewichtsteilen des Basisharzes verwendet werden.
Zusätzlich kann die thermoplastische Harzzusammensetzung beispielsweise des Weiteren einen oder mehrere andere Zusatzstoffe als die vorstehend erwähnten Komponenten einschließen, um Formungseigenschaften wie Spritzgusseigenschaften und dergleichen zu verbessern, um eine Ausgewogenheit zwischen jeder Eigenschaft bereitzustellen und/oder Endzwecken der thermoplastischen Harzzusammensetzung zu genügen. Beispiele für die Zusatzstoffe können ohne Beschränkung Flammhemmer, oberflächenaktive Mittel, Keimbildner, Kupplungsmittel, einen Füllstoffe, Weichmacher, Schmiermittel, antibakterielle Mittel, Trennmittel, Wärmestabilisatoren, Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, Zusatzstoffe aus anorganischem Material, Farbmittel wie Pigmente und/oder Farbstoffe, Stabilisatoren, Gleitmittel, Antistatikmittel, Flammschutzmittel und dergleichen einschließen, und diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Diese Zusatzstoffe können in einem Bereich, in welchem sie die Eigenschaften einer thermoplastischen Harzzusammensetzung nicht schädigen, beispielsweise ohne Beschränkung in einer Menge von weniger als oder gleich etwa 20 Gewichtsteilen, als anderes Beispiel in einer Menge von weniger als oder gleich 10 Gewichtsteilen, noch als anderes Beispiel in einer Menge von weniger als oder gleich 5 Gewichtsteilen und als anderes beispiel in einer Menge von weniger als oder gleich 3 Gewichtsteilen auf der Basis von etwa 100 Gewichtsteilen eines Basis Harzes angemessen eingeschlossen werden.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Formprodukt bereit, das die thermoplastische Harzzusammensetzung einschließt. Das Formprodukt kann unter Verwendung der thermoplastischen Harzzusammensetzung in verschiedenartigen auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren wie Spritzguss, Extrusionsformen und dergleichen hergestellt werden.
Aus der thermoplastischen Harzzusammensetzung kann leicht ein Formprodukt hergestellt werden, das guten mechanische Eigenschaften wie Schlagfestigkeit, Härte und dergleichen, Wärmebeständigkeit und verbessertes Erscheinungsbild aufweisen kann, und das Formprodukt kann nahezu keinen Fehler im Erscheinungsbild und eine sehr zufriedenstellende Ausgewogenheit der Eigenschaften auf und folglich kann die thermoplastische harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung für ein Teil für eine elektrische/elektronische Vorrichtung, ein Kraftfahrzeugelement, ein Gebäudeelement und dergleichen verwendet werden.
Beispiele
Hier nachstehend wird die vorliegende Erfindung detaillierter mit Bezug auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulicht. Allerdings sind die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele nur zu Beschreibungszwecken bereitgestellt, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Beispiele 1 bis 4
Die Komponenten in der folgenden Tabelle 1 werden in den in der folgenden Tabelle 1 bereitgestellten Mengen (Einheit: Gewichtsteil) gemischt, dann schmelzgeknetet und und zu Pellets extrudiert. Die Extrusion wird unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders mit L/D = 44 und einem Durchmesser von 35 mm und eingestellt bei einer Trommeltemperatur von 330°C durchgeführt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 8
Jede pelletförmige Harzzusammensetzung wird gemäß demselben Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt, außer dass die Komponenten in den in der folgenden Tabelle 1 dargelegten Mengen verwendet wurden. Tabelle 1
(A) Polyphenylenether (PPE): Bluestar Co., Ltd., LXR-035C, (Mn 24.000 g/mol, PDI 1,35)
(B) Polyamid (PA): Ascend Performance Materials LLC. Vydyne 50BW (Mn 25.000 g/mol, PDI 1,9)
(C) Lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE): Hanwha Chemical Corporation, LLDPE 9730 (Mn 75.000 g/mol, PDI 1,5, Dichte: 0,92 g/cm³)
(D) Zitronensäure: Samchun Chemical Co.
(E) Maleinsäureanhydrid: Yongsan Chemicals, Inc.
Bewertung der Eigenschaften
Die Pellets gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 werden bei 100°C 5 Stunden lang getrocknet, und es wird unter Verwendung eine Spritzgussmaschine mit 120 Tonnen bei einer Zylindertemperatur von 280°C und einer Formungstemperatur von 80°C ein jeweiliges Probenstück hergestellt. Jedes Probenstück wird auf Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Biegemodul, Wärmebeständigkeit und Erscheinungsbild mit dem bloßen Auge bewertet und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 bereitgestellt.

(1) Schlagzähigkeit (kgfcm/cm): Gemessen gemäß einem Izod-Schlagzähigkeitstestverfahren nach ASTM D 256
(2) Zugfestigkeit (kgf/cm²): Gemessen gemäß dem Zugfestigkeitstestverfahren nach ASTM D 638
(3) Biegemodul (kgf/cm²): Gemessen gemäß dem Biegefestigkeitstestverfahren nach ASTM D 790
(4) Wärmebeständigkeit (°C): Gemessen gemäß dem HDT-Testverfahren nach ASTM D 648
(5) Erscheinungsbild: Es wird beurteilt, ob Oberflächengasmarkierung oder -ausbleichung auftrat oder nicht; werden Oberflächengasmarkierung und -ausbleichung gebildet: o, werden Oberflächengas oder -ausbleichung nicht gebildet: ×

Tabelle 2
Die Ergebnisse von Tabelle 2 bestätigen, dass Probenstücke, die aus den gemäß den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Harzzusammensetzungen bestehen, eine erwünschte Ausgewogenheit an Eigenschaften zeigen, indem sie eine verbesserte Wärmebeständigkeit sowie eine hohe Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit und ein hohes Biegemodul und gleichzeitig ein verbessertes Erscheinungsbild erzielten. Im Gegensatz dazu weisen die Zusammensetzungen gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 keine Ausgewogenheit an Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Biegemodul und Wärmebeständigkeit auf und zeigen manchmal kein gutes Erscheinungsbild.
Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen können dem Fachmann, dem diese Erfindung gehört, mit dem Nutzen der in der vorherigen Beschreibung dargelegten lehren in den Sinn. Daher sollte es klar sein, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist, und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen im Umfang der bleiliegenden Ansprüche eingeschlossen sein sollen. Wenngleich hier spezifische Ausdrücke eingesetzt werden, werden sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der beschränkung des in den Ansprüchen definierten Umfangs der Erfindung verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D 256 [0055]
ASTM D 638 [0055]
ASTM D 790 [0055]
ASTM D 648 [0055]

Claims

Thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend: ein Basisharz umfassend (A) etwa 16 bis etwa 73 Gew.-% Polyphenylenether, (B) etwa 18 bis etwa 82 Gew.-% Polyamid und (C) etwa 1 bis etwa 20 Gew.-% eines Polymers auf Polyethylenbasis, (D) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Basisharzes eines multifunktionellen Verträglichmachers mit mindestens zwei Carboxygruppen und (E) etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Basisharzes eines multifunktionellen Verträglichmachers mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Polyphenylenether (A) ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 9.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 2,5 aufweist und das Polyamid (B) ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 3.000 bis etwa 50.000 g/mol und einen Polydispersitätsindex von etwa 1,0 bis etwa 5,0 aufweist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polymer auf Polyethylenbasis (C) ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 10.000 bis etwa 300.000 g/mol aufweist.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polymer auf Polyethylenbasis (C) Polyethylen mit hoher Dichte (high density polyethylene (HDPE)), lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (linear low density polyethylene (LLDPE)), Polyethylen mit niedriger Dichte (low density polyethylene (LDPE)), ein Ethylen-Octen-Ccopolymer, Polyethylen mit ultraniedriger Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, ein Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Buten-Copolymer oder eine Kombination davon umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der multifunktionelle Verträglichmacher mit mindestens zwei Carboxygruppen (D) Zitronensäure, Apfelsäure, Agaricinsäure oder eine Kombination davon umfasst.
Thermoplastische Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der multifunktionelle Verträglichmacher mit einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (E) Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Aconitinsäure oder eine Kombination davon umfasst.
Formprodukt, herstellbar aus der thermoplastischen Harzzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.