DE1170141B

DE1170141B - Polycarbonat-Spritzgussmassen

Info

Publication number: DE1170141B
Application number: DEB66470A
Authority: DE
Inventors: Thomas S Grabowski
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1961-03-24
Filing date: 1962-03-22
Publication date: 1964-05-14
Also published as: FR1318121A; US3130177A; GB991422A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 08 g

Deutsche Kl.: 39 b - 22/10

Nummer: 1 170 141

Aktenzeichen: B 66470IV c / 39 b

Anmeldetag: 22. März 1962

Auslegetag: 14. Mai 1964

Polycarbonate haben ausgezeichnete Eigenschaften. Es ist jedoch infolge ihrer geringen Thermoplastizität sehr schwierig, Polycarbonate in vollem Maße auszunutzen.

Gegenstand der Erfindung sind Polycarbonat-Spritzgußmassen, die 90 bis 30 Gewichtsprozent eines Polycarbonats aus di-(monohydroxyphenyl)-substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen und 10 bis 70 Gewichtsprozent eines Pfropfpolymerisats, das aus Polybutadien und einer Mischung aus Acrylnitril und >° einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff hergestellt worden ist, enthalten.

Die erfindungsgemäßen Spritzgußmassen haben eine verbesserte Thermoplastizität gegenüber den Komponenten.

Das Überraschende der Erfindung wird besonders deutlich, wenn man berücksichtigt, daß bisher die Fachmeinung dahingehend bestanden hat, daß Polycarbonate mit anderen Thermoplasten nicht verträglich seien und daß bereits ein Vermischen mit nur geringen Mengen Fremdmaterial stets zu minderer Qualität führe, was — wie aus den Zahlenwerten der Tabelle ersichtlich — bei den erfindungsgemäßen Polycarbonat-Spritzgußmassen nicht nur nicht der Fall ist, vielmehr sind diese, obwohl sie Mischungen von Polycarbonaten mit bestimmten Pfropfpolymerisaten darstellen, hinsichtlich z. B. ihrer Thermoelastizität gegenüber reinem Polycarbonat auffallend verbessert.

Polycarbonate werden wie üblich durch Umwandlung von di-(monohydroxyphenyl)-substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit Phosgen hergestellt. Beispielsweise beschreibt die britische Patentschrift 772 627 vom 17. April 1957 Beispiele von di-(monohydroxyphenyl)-substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen sowie Verfahren zur Umwandlung dieser Stoffe in Polycarbonate.

Ein bevorzugtes Polycarbonat zur Verwendung in Verbindung mit der Erfindung ist das Polycarbonat von 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propan, dessen Eigenschaften in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführt sind.

Jedoch sind auch andere Polycarbonate der di-(monohydroxyphenyl)-substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffe, bei denen beide Hydroxyphenylgruppen an demselben Kohlenstoffatom hängen, zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet.

Pfropfpolymerisate, die bei der Herstellung der Mischungen gemäß der Erfindung verwendbar sind, können aus einer Mischung aus einem Acrylnitril und einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff, z. B. durch Vermischung von Acrylnitril und Styrol mit Polybutadienlatex, hergestellt werden.

Polycarbonat-Spritzgußmassen

Anmelder:

Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Thomas S. Grabowski, Vienna, W. Va. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. März 1961 (98 012) --

Der nachstehende Abschnitt beschreibt — ohne daß dafür Schutz beansprucht wird — die Herstellung zweier Pfropfpolymerisate:

Tabelle 1

Polybutadienlatex,

Polybutadienäquivalent

Acrylnitril

Styrol

Cumenhydroperoxyd

Natriumsalz einer Harzsäure mit konjugierter Doppelbindung

Natriumpyrophosphat

Natriumhydroxyd

Natriumsalz einer kondensierten Alkylnaphthalinsulfonsäure ..

Dextrose

Ferrosulfat

Wasser, einschließlich des in dem Polybutadienlatex enthaltenen Wassers

Propfpolymerisat X I Y

Gewichtsprozent

30 25 45 0,75

2,0 0,5 0,15

0,15

1,0

0,01

160,0

45 15 40 1,0

0,5

0,105

1,0 0,011

182,0

Es sei darauf hingewiesen, daß für die Verwendung zur Herstellung erfindungsgemäßer Mischungen das Styrol ganz oder teilweise durch «-Methylstyrol, Vinyltoluole, a-Methylvinyltoluole oder deren Mischungen, das Acrylnitril ebenso ganz oder teilweise durch andere Alkencyanide oder deren Mischungen ersetzt werden kann.

409 589/475

Die Zusammensetzung für das Pfropfpolymerisat X wurde in einen Glasreaktor eingeführt, der abgedichtet und 6 Stunden lang in einem Wasserbad von 65 bis 85°C bewegt wurde. Nach Ablauf dieser Zeit war die Umsetzung im wesentlichen beendet. Das entstandene Mischpolymerisat wurde in folgender Weise gewonnen:

Die endgültige Umsetzungsmischung wurde mit verdünnter Sole und Schwefelsäure koaguliert, auf 95° C erwärmt, um eine teilweise Körnung des koagulierten Erzeugnisses zu erreichen und den anschließenden Filterungs- und Waschvorgang zu erleichtern. Dann schloß sich ein Filtern, Waschen und abschließendes Trocknen auf ein konstantes Gewicht bei 110° C an.

Die Zusammensetzung für das Pfropfpolymerisat Y wurde in einen druckdichten Reaktor eingebracht. Der Reaktor wurde in ein Wasserbad gesetzt und auf eine Temperatur von 60⁰C erwärmt und für eine Zeitdauer von 85 Minuten unter autogenem Druck bei dieser Temperatur gehalten. Nach dieser Zeit war die Umsetzung im wesentlichen beendet. Das Pfropfpolymerisat Y wurde wie folgt gewonnen:

Der endgültige Milchsaft wurde mit verdünnter Sole und Schwefelsäure bei einer Erwärmung bis zu 95⁰C koaguliert, um eine teilweise Körnung des koagulierten Erzeugnisses zur Erleichterung des anschließenden Filterns und Waschens zu erzeugen, sodann gefiltert, gewaschen und schließlich auf ein konstantes Gewicht bei HO⁰C getrocknet.

Auch die Eigenschaften der beiden Pfropfpolymerisate finden sich in der bereits erwähnten Tabelle 1 ίο beschrieben.

Beispiel

Das Pfropf polymerisat X wuide mit einem 2,2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propan bei acht verschiedenen Verhältnissen des Pfropfpolymerisates zum Polycarbonat, das Pfropfpolymerisat Y bei drei verschiedenen Verhältnissen, sowie 1 Gewichtsteil CaI-ciumstearat in einer Banbury-Mischvorrichtung bei ao einer Temperatur von 215,5^: C vermischt. In einer Zweiwalzenmaschine wurde weitergemischt, bis eine gleichmäßige Mischung erreicht war, und aus dieser

Tabelle 2

	Poly carbonat	Pfropfpolymerisat χ ι υ	0,1645	Mischung 1	Pfropf- poly- merisat lO'/o	Mischung 2	Pfropf- poly- merisat 20°/«	Mischung 3	Pfropf poly merisat 30·/.
	0,814	0,467	203,89	Poly carbonat 90 °/o	0,61	Poly carbonat 80°/·	0,719	Poly carbonat 70 "/o	0,516
Kerbschlagstärke nach Izod, Kerbe 3,174 mm in mkg/cm..	618,7	358,56	50	604,6	604,6	541,6
Zugfestigkeit bei 23° C in kg/cm²	60	25		35	20	20
Dehnung in %	125	87	64	123	122	112
Härte nach Rockwell R
Härte nach Shore D			84
Durchbiegetemperatur in ° C bei einer Belastung von 0,843 kg/ cm² und einer Stange von 12,7 · 12,7 · 12,7 mm	144	100	71	136,6	135	128,9
Durchbiegetemperatur in ° C bei 4,64 kg/cm² Belastung und einer Stange von 12,7 · 12,7 · 12,7 mm	134	89	WNE**	128,4	130	116
Durchbiegetemperatur in ° C bei 18,56 kg/cm² Belastung und einer Stange von 12,7 · 12,7 ■ 12,7 mm	0,3Al	0.1A3		0,8Al	0,9Al	0,7Al
Sohmelzindex bei 210° C
Biegungsmodul bei 23° C in kg/cm² und einem Stab von 12,7 · 12,7 · 152,4 mm
Biegefestigkeit bei 23⁰C inkg/cm²

Eine Abwandlung des Verfahrens gemäß ASTM D-1238-52T. ** Läßt sich bei dem angegebenen Index nicht strangpressen.

Mischung dann ein Fall gebildet. In allen Fällen war in dem Verfahren ein schnelles und vollkommenes Vermischen der zu bearbeitenden Zusammensetzung vorgesehen, die der Fall bildete.

Es sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäßen Mischungen zusätzliche Komponenten, z. B. Pigmente, Füller u. dgl., enthalten können, die in bekannter Weise häufig in Harze oder deren Mischungen eingebracht werden.

In der Tabelle 2 sind die Eigenschaften, die sich bei der Prüfung der insgesamt 11 verschiedenen Mischungsergebnisse gemäß der Erfindung ergeben haben, den Eigenschaften ihrer Komponenten gegenüber gestellt. Dabei stellt diese Prüfung eine Abwandlung des Verfahrens gemäß ASTM D-1238-52 T dar, insofern, als die Schmelzmerkmale, die dort angegeben sind, das Gewicht der polymeren Mischungen in Gramm ausdrücken, welches in einer Minute durch eine Öffnung von 6,25 mm Durchmesser und 7,94 mm Länge aus einem Behälter von 9,45 mm Durchmesser abgegeben wird, in dem ein Polymerisat bei einer Temperatur von 210° C und unter einem Druck von 5664 g gehalten wird. Daher bedeutet ein Schmelzindex von 0,3 A 1, daß 0,3 g eines Polymerisates unter den genannten Bedingungen in einer Minute durch die Öffnung abgegeben werden.

Wie durch den Vergleich der physikalischen Eigenschaften der Polycarbonate und der Pfropfpolymerisate mit denen der Mischungen erwiesen ist, ist die Thermoplastizität, die z. B. durch den Schmelzindex der Mischungsproben 1 bis 6 und 9 bis 11 dargestellt ist, überraschend besser und für Formzwecke geeigneter als bei den beiden Mischungskomponenten.

Die erfindungsgemäßen Spritzgußmassen sind zur Herstellung von Spritzgußteilen verwendbar. Sie eignen sich insbesondere zum Herstellen starrer Teile, die während des Zusammenbaus Spannungen ausgesetzt sind und die anschließend Schwingungen, Erschütterungen, Stoßen u. dgl., die während des Gebrauches auftreten, unterliegen. Die Spritzgußmassen gemäß der Erfindung können auch in Glattpressen, Vakuumformprozessen, Strangpreß- und ähnlichen Vorrichtungen weiterbearbeitet werden.

	Pfropf poly merisat	0,5	Mischung 5	Pfropf poly merisat	Mischung 6	Pfropf poly merisat	Zu Tabelle 2	Pfropf- poly- merisat	Mischung 8	Pfropf- poly- merisat	Mischung 9	2OY	Mischung 10	Mischung 11	6OY
	40%	520,27	PoIy- carbonat	50%	PoIy- carbonat	70%	Mischung 7	80%	PoIy- carbonat	90%		0,456			0,214
Mischung 4	35	50%	0,401	30%	"0,423	PoIy- carbonat	0,462	10%	0,488	80	513,24	60 I^OY	40	351,5
PoIy- carbonat	113	485,1	428,87	20%	393,72	372,62	20	0,302	20
60°/·		10	10	15	25	R-116	428,87	R-88
125	108	99	96	95	140	45	138,3
109,15						R-103
0,6Al	122,6	104,5	102,3	100,5	125,4	147	86
	104,3	95	95,5	87,9	1,3Al		1,2A3
	0,5Al	0,6Al	0,2Al	0,3A3	20,389	100	14,061
					775,6	0,6Al	454,88
						19,686
						704

Claims

i 170 141

7 8

Patentanspruch- ^{und emer Miscnun}S aus Acrylnitril und einen

aromatischen Vinylkohlenwasserstoff hergestell

Polycarbonat-Spritzgußmassen, die 90 bis 30 Ge- worden ist, enthalten.

wichtsprozent eines Polycarbonats aus di-(mono-

hydroxyphenyl)-substituierten aliphatischen Koh- 5

lenwasserstoffen und 10 bis 70 Gewichtsprozent In Betracht gezogene Druckschriften:

eines Pfropfpolymerisats, das aus Polybutadien »Kunststoffe«, Bd. 49 (1959), S. 93 bis 98.

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