DE1569448A1 - Polymerisatmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht eloh auf neuartige Polymerisatmassen für Form-, Imprägnier-, Klebe- oder Überzugszwecke. Insbesondere bezieht eich die Erfindung auf eine Form- oder Preßmasse,- welche im wesentlichen mindestens 50 Gew.-^, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-^, eines Polycarbonate, welches von einem ^,ip-Dihydroxydiaryl-alkan abgeleitet ist, dessen Arylsubstituenten einkernig sind, und ηloht mehr als 50 Gew.· °/ϋ, vorzugsweise nicht mehr als J50 Gew.-#, eines Polymerisats der Olefinart enthält, sowie auf die daraus erhaltenen geformten Gegenstände. Unter den vorstehend erwähnten Polymerisaten der Olefinart sind, wenn nichts anderes angegeben ist, solche Olefinpolymerisate zu verstehen, welche die Homopolymerisate von Olefin, die Mischpolymerisate von mindestens zwei Olefinarten und die mit Styrol gepfropften Mlsch-. polymerleate dieser Homopolymerisate und Mischpolymerisate

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einschließen. Diese vorstehend bezeichneten beiden Polymerisate werden mit Ausnahme der mit Styrol gepfropften Mischpolymerisate lediglich als Olefinpolymerisate angeführt.

Das Verfahren zur Herstellung, sowie die Eigenschaften der Polyolefine, beispielsweise von Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten od.dgl·, sind bereits bekannt.

Im allgemeinen besitzen die Polymerisate der Olefinart in allen Fallen einen niedrigen Schmelzpunkt von unterhalb 170⁰C, sind praktisch in allen Lösungsmitteln unlöslich und sind thermoplastische Materialien, welche sich durch solche Eigeneohaften, wie Beständigkeit gegenüber Wasser und elektrische Eigenschaften, auszeichnen. Es ist bekannt, daß man aus ihnen Preß- oder Formmassen, geformte Gegenstände oder Fasern oder Fäden und Filme, beispielsweise durch Extrudier- oder Spritzgußverfahren aus dem geschmolzenen Zustand, erhalten kann.

Die Olefinpolymerisate sind im allgemeinen kristallin. Insbesondere 1st bei denIsοtaktIschen Polymerisaten, trotzdem sie strukturell stark kristallin sind, keine Verbesserung ihrer Hitzebeständigkeit bis jetzt durchgeführt worden.

Obgleich die Olefinpolymerisat© Im Hinblick auf ihre Eigenschaften für Kunststoffe, Filme und Fasern oder Fäden von niedriger Hitzebeständigkeit verwendet werden, ist daher ihre Industrielle Verwendung als Preß* oder Formmassen bis Jetzt nicht völlig entwickelt worden.

Andererseits sind die Von 4,4^f-Dihydroxydi-(monoaryl)-alkanen abgeleiteten Polycarbonate als Harzmaterialien bekannt,

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welche nicht nur hohe Kerbschlagzähigkeit, sondern auch ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und Hitzebeständigkeit

aufweisen, überdies sind sie dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kristallisation Im allgemeinen sehr erschwert ist und ihre physikalischen Eigenschaften im allgemeinen keine änderung bei hohen Temperaturen zeigen. Sie finden daher Verwendung in einem weiten Anwendungsbereich, wobei sie nicht nur als Filme, Fasern oder Fäden, sonfern auch überwiegend als Preß- oder Formmassen zur Anwendung gelangen. Die von 4, k * -Pihydroxydi- (tnonoaryl) -alkanen herstammenden PoIycarbonate besitzen jedoch im geschmolzenen Zustand eine Viskosität, die sehr viel höher als diejenige von den gebräuchlichen thermoplastischen Materialien ist, wodurch häufig ihre Verarbeitung durch Formpressen mit Schwierigkeiten verbunden 1st. Insbesondere bestand bei Polycarbonaten von hohem Molekulargewicht ein Mangel darin, daß bei ihrer Verarbeitung durch Formpressen wesentliche Beschränkungen auf Grund der hohen Viskosität bestehen«

Mit Bezug auf die Arbeltsweisen zur Herstellung von Polycarbonaten sind das Phosgenverfahren, bei welchem Phosgen in ein 4,^^f-Dihydroxydi-(monoaryl)-alkan in Gegenwart einer wäßrigen Rtzkalilösung und eines Lösungsmittels eingeblasen wird« und die Esteraustauschmethode bekannt, bei welcher der Esteraustausch eines 4,4'-Dihydroxydi-(monoaryl)-alkans und eines Kohlensäurediesters in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird; diese bekannten Arbeltswelsen

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sind beispielsweise in der britischen Patentschrift 772 näher beschrieben.

Die nach solchen Verfahren von 4,4^l-Dihydroxydi-(monoaryl)-alkanen erhaltenen Polycarbonate werden nachstehend lediglich als Polycarbonate bezeichnet.

Es wurde bisher angenommen, daß Polycarbonate sioh nioht homogen mit irgendeinem anderen Polymerisat auf Grund ihrer hohen Schmelztemperatur oder ihrer äußerst hohen Schmelzviskosität vermischen würden. Es wurde nungemäß der Erfindung festgestellt, daß Polycarbonate mit Polyolefinen In Jegli-" ohen Verhältnissen gemischt werden können.

Es wurde außerdem festgestellt, daß eine harzartige Masse aus im wesentlichen mehr als 50 Gew.-^ eines Polycarbonate und weniger als 50 Gew.-J^ eines Polyolefins auf Grund ihrer niedrigeren Schmelzviskosität als bei Verwendung von Polycarbonat allein nicht nur eine leichtere Verarbeitungsfähigkeit gewährt, sondern auch eine größere Dehnungsfählgkelt des erhaltenen Produkts ergibt.¹ Hinsichtlich seines Brechens bei Schlag oddr Stoß ändert sich der aus der Polymerisatmasse gemäß der Erfindung, welche bei Raumtemperatur den Charakter eines Dehnungsbruohs aufweist, hergestellte Formgegenbestand zu einem spröden Brechen lediglich bei einem Temperaturabfall um mehrere Zehnereinheiten unterhalb 0°. So 1st der Temperaturbereich der Bruohbildung bei Dehnung oder Biegung sehr groß· Auf Grund der vorstehenden Merkmal· erwiesen sich dl· aus den harzartigen Massen gemäß der Erfindung

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hergestellten, geformten Gegenstande als Produkt© feilt aus« gezeiohneten physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften. ,

Gemäß der Erfindung kann durch den Weichmachereffekt, welcher durch Vermischen von Polyolefinverbindungen von übermäßig niedriger Schmelztemperatur mit Polycarbonaten erhalten wird, nicht nur die Formbarkeit oder Verformungsfähigkeit der erhaltenen Polymerisatmassen verbessert werden, sondern es tritt auch nicht der Nachteil einer Neigung zur Wanderung auf, welcher bei Zusatz von sog. gebräuchlichen. Weichmachern zu Polycarbonaten gefunden wird·

Eine andere bemerkenswerte Tatsache ist diejenige, daß obgleich die Übergangstemperatur zweiter Ordnung des als eines der Ausgangamaterlallen verwendeten Olefinpolymerisats gemäß der Erfindung sehr viel niedriger als diejenige des Polycarbonate 1st, die Übergangstemperatur zweiter Ordnung der sich ergebenden Polymerisatmasse gemäß der Erfindung nur schwach unterhalb diejenige des Polycarbonate abfällte Eine weitere interessante Tatsache besteht darin, daß duroh eine derartige Mischung, wie vorstehend angegeben, in den erhaltenen Produkten Verbesserungen hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Rißbildung und Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Insbesondere gegenüber kochendes Wasser, ersichtlich sind. Die Beständigkeit gegenüber kochendem Wasser wurde durch die Kerbsohlagzählgkeit nach einer Behandlung mit kochendem Wasser während 200 Stunden, wiedergegeben.

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Im allgemeinen wird die Eigenschaft der Beständigkeit gegenüber Rißbildung von Polycarbonaten durch ein Verfahren bestimmt, bei welchem das Polyoarbonat in Tetrachlorkohlenstoff getaucht wird. Die Beständigkeit gegenüber Rißbildung wurde dabei durch Bestimmung der Biegefestigkeit in Tetrachlorkohlenstoff geprüft· Die aus den Mischungen eines Polyoarbonats und. eines Olefinpolymerisats gemäß der Erfindung erhaltenen Pormgegenstfinde besitzen in allen Fällen höhere Biegefestigkeiten als bei alleiniger Verwendung des Polycarbonate·

Da Polycarbonate eine Kohlensäureesterbindung besitzen, kann außerdem ihre Beständigkeit gegenüber kochendem Wasser nicht in naheliegender Welse als ausgezeichnet angesehen werden, da eine Abnahme ihrer Molekulargewichte und eine übermäßige Erniedrigung ihrer Schlagfestigkelten, sowie das Auftreten von Brüchigkeit festgestellt wurde, wenn sie einer Behandlung mit kochendem Wasser unterworfen wurden. Demgegenüber wird bei geformten Gegenständen, welche aus den Mischungen von Polycarbonaten mit Polyolefinen gemäß der Erfindung erhalten wurden, die Abnahme im Molekulargewicht infolge einer Behandlung mit kochendem Wasser geringer als bei alleiniger Verwendung von Polycarbonaten und außerdem zeigen ihre Schlagfestigkeiten weiterhin einen hohen Wert.

Wie vorstehend ausgeführt, besitzen die geformten GegenstUnde der Polymerisatmasse gemäß der Erfindung Eigenschaften, welche diejenigen« die bei Verwendung von Poly»

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carbonaten allein erhalten werden, wesentlich übertreffen. In der Zeichnung sind die Änderungen bei verschiedenen Eigenschaften auf Grund der Änderung des Verhältnisses von Polyolefin zu Polycarbonat In der Mischung dargestellt. Abb. 1 zeigt in graphischer Darstellung einen Vergleich der Schlagfestigkeiten, welche auf der Ordinate aufgetragen sind, zwischen den mit Wasser behandelten und den unbehandelten Produkten in Abhängigkeit von den enthaltenen Anteilen von Polycarbonet und Polyäthylen, die auf der Abszisse aufgetragen sind. Abb. 2 zeigt die Änderungen in den Biegefestigkeit in CCl^,aufgetragen auf der Ordinate, in Abhängigkeit von der Änderung des enthaltenen Verhältnisses von Polycarbonat und Polyäthylen, welches auf der Abszisse aufgetragen ist· In Abb. 2 1st in graphischer Darstellung die Änderung in der Zugfestigkeit auf der Ordinate gegenüber der Änderung des Gehalts an Polycarbonat und Polyäthylen auf der Aszisse aufgetragen« Obgleich die graphischen Darstellungen nur· das Beispiel von Polyäthylen zeigen* «eisen alle Polyolefine, wie nachstehend gezeigt, eine ähnliche Neigung auf· Es ist außerdem bemerkenswert« daß trotz der Tatsache, daß Polyolefine eine geringe Affinität für Polycarbonate aufweisen, bei einer Menge bis zu 20 Jo Polyolefin, dieses sich mit großer Gleichmäßigkeit und Einheitlichkeit in dem Polycarbonat disperglert, wobei dessen Schlagfestigkeit sowohl ohne Behandlung als auch nach der Behandlung mit kochendem Masser weit diejenige unter Verwendung von" Polycarbonat allein übersteigt· Wenn anderer-

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seits ein geformter Gegenstand aus einer Mischung hergestellt ist, in welcher der Polyolefingehalt bis zu 50 # beträgt, wird dessen Biegefestigkeit in Tetrachlorkohlenstoff übermäßig groß, obgleich seine Schlagfestigkeit nur etwas grosser als diejenige bei Verwendung von Polycarbonat allein ist.

Wie vorstehend ausgeführt, sind daher die Eigenschaften der Polymerisatraassen gemäß der Erfindung, welche mehr als 50 Gew.-% eines Polycarbonate und weniger als 50 Gew.-% eines Polyolefins, Insbesondere mehr als 70 Gew.-# eines Polycarbonate und unterhalb 50 Gew.-# eines Polyolefins enthalten, in allen Fällen wesentlich denjenigen bei Verwendung von Polycarbonat allein überlegen.

Demgemäß besteht ein Zweck der Erfindung in der Schaffung von mühelos formbaren Formkörpern oder Preßteilen, welche ausgezeichnete physikalische, chemisohe und elektrische Eigenschaften besitzen, und von Polymerisatmassen, welche als Ausgangsmaterial für diese Formkörper oder Formgegenstände zur Anwendung gelangen·

Andere Zwecke und Vorteile gemäß der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.

Obgleloh das gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangende Polycarbonat irgendeines der von 4,4^l-Dihydroxy-di-(monoaryl)-alkanen erhaltenen Polycarbonate sein kann', werden zur Erzielung von fertigen Formkörpern mit überlegenen physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften vorzugsweise

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solche mit einer grundmolaren Viskosität von ( kj ) im Bereich von 0,46 bis 1,2, insbesondere gewählt.

Die grundmolare Biskosität (η ) des Polycarbonate, wie sie hier verwendet wird, 1st ein Wert, welcher durch die Glei»

ehung ( γ] ) *> li ■ definiert wird» in welcher Y) „ das Ver« ⁰ c-0 ° or ■

hältnls der Viskosität einer verdünnten Lösung des Polycarbonats in Methylenchlorid zu derjenigen.des Methylenchlorids allein bei 20⁰C und C die Konzentration der verdünnten Losung, ausgedrückt in Anzahl g von In 100 cnr der Lösung enthaltenem Polycarbonat darstellen. Dieser grundmolare Viskositätswert wird zu einem Kriterium, um den Polymerisationsgrad des Polycarbonats anzuzeigen.

Die Sohmelzvlskosität und Fließtemperaturen, wie,sie hier zur Anwendung gelangen, sind beides Werte, welche beide mit Hilfe eines Koka-Fließ-prüfgeräts (Koka flow tester), das am allgemeinsten in Japan verwendet wird, ermittelt werden; dieses Gerät wird nachstehend näher erläutertι

Eine Düse von 1 mm Durohmesser und 10 ram Länge wurde verwendet und eine Bestimmung des" Fließens der Probe wurde un-

ter einem Druck von 100 kg/cm und bei einer Geschwindigkeit der Temperatursteigerung von >°C/rain. durchgeführt. Die nach der Hagen-Poiseuille*sehen Gleichung aus dieser Bestimmung erhaltene scheinbare Viskosität wurde als Schmelzviskosität angegeben. Außerdem wurde die Temperatur, bei weloher die Larige des Druckkolbens oder Plungers infolge des Schraelzens oder Fließens der Probe eine Zunahme zeigte, als Fließtemperatur

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angegeben«

Als Oleflnpolymerisate, welche gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, werden im allgemeinen solche mit einem spez. Gewicht von 0,90 - 0,99 bevorzugt, wobei bei Polyäthylen solche von 0,91 - 0,98, bei Polypropylen solche von 0,90- 0,92 und bei Polybuten solche von 0,87 0,91 bevorzugt werden·

VUe vorstehend bereits ausgeführt, können gemäß der Erf-indung nicht nur die Homopolymerisate, wie Polyäthylen, Polypropylen und Polybuten, zur Anwendung gelangen, sondern die Mischpolymerisate von zwei oder mehreren Olefinen oder auch diese mit Styrol gepfropften Homopolymerisate oder Mischpolymerisate sind ebenfalls brauchbar.

Obgleich die Mischpolymerisate oder Blockraisch-polyraerisate, beispielsweise von Äthylen mit Propylen, bevorzugt werden, 1st die Erfindung nicht darauf beschränkt·

Mit Bezug auf die vorstehend genannten, mit Styrol gepfropften Olefinpolymerisate seien als Beispiele Polyäthylen, Polypropylen und Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat, auf welche Styrol gepfropft wurde, angegeben» Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Polymerisate allein bes ohr linkt. Das Verhältnis der gepfropften Komponenten in einem mit Styrol gepfropften Olefinpolymerisat soll Vorzugsweise ein solches sein, daß die Gesamtmenge an verzweigendem Styrolpolyraerisat unterhalb 50 Gew.-^ des Geröst-Olefinpolymerisats ist. Dies beruht darauf, daß, wenn das Verhältnis

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des gepfropften Styrols 50 Gew.-^ übersteigt, eine Verbesserung der Schlagfestigkeit des aus dem gepfropften Polymerisat erhaltenen gemischen Produkts nicht erwartet werden kann, und deshalb eine Verbesserung der Schlagwiderstandsfähigkeit, einer der gemäß der Erfindung in Betracht kommenden Effekte, nicht erzielt werden kann. Daher liegt natürlich Polystyrol nicht im Bereich der Erfindung.

Obgleich vorstehend eine Anzahl von besonderen Beispielen von gemäß der Erfindung zu verwendenden Polymerisaten der Olefinart angegeben wurde, sind die gemäß der Erfindung brauchbaren Polymerisate nioht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt, sondern umfassen alle Polymerisate der Olefinart, welche innerhalb des bezeichneten Bereichs fallen· ■

Dies beruht darauf, daß alle diese Polymerisate der Olefinart die Eigenschaft eines Weichmachers mit Bezug auf Polycarbonate aufweisen und die Merkmale, die Schmelzviskosität von Polycarbonaten zu erniedrigen und deren Schlagbeständigkeit zu erhöhen, im allgemeinen besitzen.

Außerdem können gemäß der Erfindung die vorstehend angegebenen Polymerisate der Olefinart teilweise, d.h. zu weniger als 40 % davon, durch einen gesättigten Polyester ersetzt werden. Zusätzlich zu den Eigenschaften der PoIyaarbonat-Olefinpolymerisat-Masße kann duroh eine geeignete Auswahl des gesättigten Polyesters außerdem eine Erhöhung

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ihrer Riß- oder Bruohbeständigkeit erreicht werden (d.h. es liegt die Eigenschaft vor, daß die Biegefestigkeit der vorstehend genannten Masse, gemessen in Tetrachlorkohlenstoff, welche zu einem Kriterium der Beständigkeit gegenüber Rißbildung wird, eine beachtliche Steigerung zeigt), Es wird somit eine weitere Verbesserung der Eigenschaften der vorstehenden Zweikomponenten-Masse, welohe der Erfindung zugrunde liegt, ermöglicht.

Die gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangenden gesättigten Polyester können irgendwelche sein, die durch die Umsetzung einer aliphatischen oder aromatischen Zweiwertigen Säure mit einem zweiwertigen Alkohol erhalten werden. Es sind auch solche gesättigten Polyester brauchbar, die durch Ersatz von weniger als 20 Mol-# der vorstehend genannten zweibasisohen Säure mit einer Oxysäure, durch Abschließen der Endgruppe der vorstehend genannten gesättigten Polyester mit einem einwertigen Alkohol oder durch Einführung einer geringen Menge eines Kettenverzweigungsmittels modifiziert wurden· Als Beispiele von zweibasischen Säuren und zweiwertigen Alkoholen können die nachstehenden angegeben werden·

Geeignete zweibasische Säuren umfassen z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Diphenyl« ätherdicarbonsäure, Oxybenzoesäure od.dgl.

Geeignete zweiwertige Alkohole sind z.B. Äthylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Propylenglykol, Bu-

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tylenglykol, Diäthylenglykol, Cyolohexandimethanol od.dgl.

Die Polymerisatmassen gemäß der Erfindung werden durch Mischen von mindestens mehr als 50 Gew.-^, vorzugsweise oberhalb 70 Gew.-#, der vorstehenden Polycarbonate mit nioht mehr als 50 Gew*-#, vorzugsweise nioht mehr als 20 Gew.-^, der vorstehend genannten Polymerisate der Olefinart in Form von Pulvern, Granulaten oder Körner oder Pellets erhalten. Außerdem können diese Polymerisate In Form von Klumpen zunächst gemischt und anschließend in geeigneter Welse pulversiert werden oder diese Polymerisate können in ihrem geschmolzenen Zustand innig vermischt werden und dann nach Abkühlung in geeigneter Welse pulverisiert« gekörnt oder granuliert' oder pelletiert werden. Es können auch andere Formen als die vorstehdnd angegebenen zu den Formgegenständen verformt werden.

Beim Schmelzmlsohen der Polymerisate kann das Polycarbonat im geschmolzenen Zustand.dem anderen Polymerisat in seinem festen oder geschmolzenen Zustand zugegeben werden, worauf die beiden innig gemischt werden können. Andererseits können solche Polymerisate, bei welchen beide in Pulver» oder in Pelletform vorliegen oder bei welohen eines in Pulverform ist und das andere Pelletform aufweist, zunächst in ihrem festen Zustand vermischt werden und anschließend in eine Mischmaschine eingebracht werden, um ' ein weiteres Schmelzroisohen der beiden zu bewirken.

Da dl· Schmelztemperatur von Polyolefinen wesentlich

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niedriger als diejenige von Polycarbonaten ist (etwa wird im allgemeinen, sofern die Mischtemperatur zumindes höher als die Schmelztemperatur des verwendeten Polycarbonate ist, das Mischen in zufriedenstellender Weise durchgeführt .

Die vorstehend genannte Arbeitsweise ist Jedoch nicht unbedingt anwendbar, wenn gemäß der Erfindung ein gesättigter Polyester neben dem Polycarbonat und dem genannten Polymerisat der Olefinart in die Mischung gemischt werden soll. Dies beruht darauf, daß die Schmelzpunkte der gesättigten Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat, obgleich diese in Abhängigkeit von ihrer Klasse verschieden sind, höher als diejenigen der Polycarbonate sind. Deshalb 1st es in diesem Fall beim Sehmelznisehen sämtlicher Polymerisate erforderlich, eine Temperatur zu verwenden, welche höher als die Schmelztemperatur des gesättigten Polyesters 1st. Demgemäß wird das Mischen normalerweise im Temperaturbereich von etwa 250° biß 320⁰C durchgeführt·

Außerdem können beim Mischen der vorstehend genannten Polycarbonate und Polymerisate der Olefinart und gegebenenfalls eines gesättigten Polyesters zur Gewinnung der Massen gemäß der Erfindung ein oder mehrere von solchen wahlweisen Bestandteilen, wie Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Stabilisatoren Oder andere Materialien in geeigneten Mengen zugesetzt werden« Beispiel« für solohe Pigmente und

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Füllstoffe sind Ruß, Titanweiß* Aluminiumoxyd, Silioiuiadioxyd, Asbest, Glasfasern od.dgl»

Die Maßgabe, daß das Polyolefin rait dem Polyearbonat in einer Menge von weniger als 50 Gew.-Jo des ersteren bis mohr als 50 Oew.-J» des letzteren gemischt werden soll,, beruht darauf, daß, wenn der Anteil des Polycarbonate niedriger als 50 Gew«-$ wird, die nachteiligen Effekte, welche sich aus der geringen Verträglichkeit zwischen dem Polycarbonat und dera Polyolefin ergeben, groß werden (vgl. Abb. 1),was zu einer wesentlichen Abnahme der Schlagzähigkeit des geformten Gegenstands, ebenso wie der Schlagzähigkeit nach der Aussetzung einer Behandlung durch kochendes Viasser führt. Infolgedessen werden in diesem Fall nicht nur keine Eigenschaften verliehen, welche diejenigen des unbehandelten Produkts Übertreffen, bei welohera Polycarbonat allein verwendet ist, sondern es zeigen sich auch unerwünschte Effekte, Indem eine neigung zum Abschälen des geformten Gegenstands auftritt.

Wie vorstehend ausgeführt, sind die dem Polycarbonat angehörenden Eigenschaften in den Polymerisatmassen gemäß der Erfindung nicht merklich beeinträchtigt und überdies werden beachtliche Verbesserungen In diesen, sowie in anderen Eigenschaften erzielt, nämlich in ihrer Schlagfestigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber kochendem Wasser und Ihren elektrischen Eigenschaften.

Es wird somit die Herstellung von geformten Gegenstän-

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den irgendeiner beliebigen Gestalt durch Anwendung irgendeiner Formpreßeinrichtung oder -methode ermöglicht, welche im allgemeinen auf harzartige Polymerisate angewendet werden kann, wie Extrudier-, Spritzguß-, Preß- oder Blasforragebungsverfahren.

Die Polymerisatmassen gemäß der Erfindung, sind außerdem für Imprägnier-, Klebe- oder überzügezwecke geeignet. Außerdem können aus den Polymerisatmassen gemäß der Erfindung Fasern oder Fäden oder Filme hergestellt werden. Die so erhaltenen Fasern, Fäden oder Filme können dann gestreckt und zu Produkten verarbeitet werden, welche eine wesentliche praktische Brauchbarkeit aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, in welchen, falls nichts anderes angegeben ist, sämtliche Teile und Prozent angaben auf das Gewi oh t besogen sind.

Beispiel 1

9 kg eines vorgetrockneten Polycarbonate (epea. Gew. ■ 1,20, (η ) - 0,643) in Pelletform, welches nach dem Phosgenverfahren hergestellt war, und 1,0 kg Polyäthylen (spez. Gew. - 0,95, Sohmelzindex -1,1 [hler, sowie auch nachstehend gemäß der ASTM-D 1238-57T-Methode gemessen]) in Pelletform wurden in einem Mischer vom V-Typ von geringer Grösse gemischt, worauf die gemischen Pellets unter Anwendung eines Extruders mit einem Durohmesser von 40 mm uad Extru-

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dieren der Misohung durch eine Strangpreßform mit einem Durchmesser von 4 mm pelletiert wurden.

Die erhaltene Mischung zeigte ein gleichmäßiges, glänzendes, milchweißes Aussehen. Bei der Bestimmung der Fließfähigkeit dieses Produkts mit einem Koka-Strömungs-Tester wurde festgestellt, daß im Vergleich mit einem Produkt unter Verwendung von Polycarbonat, welches derselben Hitzebehandlung ausgesetzt worden war (nachstehend als Kontrollpolycarbönatprobe bezeichnet) die Schmelzviskosität auf 1/3 bei 220⁰C und die Fließtemperatur um 10⁰C abfielen.

Wenn außerdem der tan ^ bei 128 o/s bestimmt wurde, fiel die Temperatur, bei weloher tan^) am größten wurde, d.h. die Ubergangstemperatur zweiter Ordnung, nur um 5°C, Mit Bezug.auf die mechanische Festigkeit, zeigten die Ergebnisse von Dehnungsversuchen, daß das Produkt eine Festigkeit von 590 kg/cm und eine Dehnung von 70 % besaß. Der Beugungsversuoh zeigte außerdem Ergebnisse, welche dreimal so gut wie diejenigen bei Verwendung von Polycarbonat allein waren«

In gleicher Weise wurden Mischungen mit Polyäthylengehalten von 3 %>» 5 $ und JO # hergestellt.

Diese Mischungen wurden in einer Spritzgußmaschine ausgepreßt· Die dabei erhaltenen Preßteile oder geformten Oegen-8tandβ zeigten sehr gute Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften· Ihre Hitzeyerformungstemperatur war hooh und es wurde auoh eine Verbesserung ihrer Biegefestigkeit in

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-¹^^- 1569U8

erhalten· Die Ergebnisse von Schlagversuchen zeigten ferner, daß bei Prüfung der Izod-Kerbschlagzähigkeit r.^ne Kerbungen überhaupt keine Brüche auftragen, während gemäß der ASTM-D 256-54T-Prüfung die Produkte gemäß der Erfindung um das 2-bls 4-fache demjenigen bei Verwendung von Polycarbonat allein Überlegen waren» Diese Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I gezeigt. Die in Klammern gesetzten Werte beziehen sich auf die mit kochendem Wasser während 200 Stunden behandelten Produkte. . .

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Tabelle I

Zusammensetzung der Mischung

Versuche und verwendete Methoden.

Polycartoonat

Polyäthylen

Zugfestigkeit

ο ·

kg/cm ASTM-D 658

Zußdehnung %
ASTM-D 656

Hitaeverformungs»
temperat;.
(264 psi) ,
18,58 kg/cm*
ASTM-D 648

stigkelt
in CCl₁₁

kg/cm^S

Schlagfestigkelt kg.cm

Kerbe)
ASTM-D 256

100	0
97 ·	>
95	5
90	10
70	50

688 792

755 610 428

92

88
120
.72
7,0

128

127,5
127

120

155
177
205
250
288

11,7 (5,2)

47,2 (11,3)

45,5 (50,5)

57,5 (25,5)

29,0 (19,0)

In Abb. 1 der Zeichnung wird ein Vergleich der Schlagfestigkeiten von Produkten mit unterschiedlichen Verhältnissen (Gew.-^ -Gehalt) von Polycarbonat und Polyäthylen zwischen den mit kochendem Wasser während 200 Stunden behandelten und den unbehandelten Produkten gezeigt. In Abb. 2 ist die Änderung der Biegefestigkeit (in CCl^), welche sich durch die Änderung des Verhältnisses von Polycarbonat zu Polyäthylen ergibt, gezeigt. Abb. 3 zeigt Änderungen der Zugfestigkeit, welche aus den Änderungen in dem Verhältnis von Polycarbonat zu Polyäthylen erhalten werden.

Beispiel 2

Entsprechend der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1 angegeben, wurden Mischungen des Polycarbonate (gleich demjenigen von Beispiel 1) und Polypropylen (spez. Gew. » 0,91, Schmelzindex « 0,5) erhalten, in welohen der Polypropylengehalt jeweils 5 %, 10 # bzw. 20 # betrug.

Diese Mischungen besaßen ein gleichförmiges, glänzendes milchweißes Aussehen. Im Vergleich mit der Kontrollpolycarbonatprobe wurde festgestellt, daß die Schmelzviskosität der 10 % Polypropylen enthaltenden Mischung auf 1/4 bei 220⁰C erniedrigt war und daß ihre Fließtemperatur um 1O⁰C gesunken war· Außerdem war die Übergangstemperatur zweiter Ordnung nur um 5⁰C erniedrigt· Hinsichtlich der mechanischen Festigkeit zeigten Dehnungsversuche, daß sie eine Festigkeit von 590 kg/cm und eine Dehnung von 75 £

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besaß.

Die aus diesen Mischungen in entsprechender Weise wie in Beispiel 1 hergestellten geformten Gegenstände besaßen überdies nicht nur sehr gute Zugfestigkeiten, sondern zeigten auch hohe Verformungstemperaturen. Die Izod-Kerbsohlagzähigkeltsprüfung ohne Kerbungen zeigte außerdem, daß überhaupt keine Brüche auftraten und der Versuch gemäß der ASTM-D 256-54T-Methode ergab einen Wert, welcher das 2-4-fache desjenigen im Fall bei Verwendung von Polycarbonat allein betrug* Diese Ergebnisse sind in der Tabelle ZX dargestellt. Die in Klammern gesetzten Werte wurden von Gegenständen erhalten, welche 200 Stunden lang mit kochendem Wasser behandelt waren.

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Tabelle II

Zusammensetzung der Mischung Polycarbonat Polypropylen

Zugfestig keit ₂
kg/cra

Zugdehnung

Hltzeverformungstemperatur (264 psi ο 18,58 kg/cnr) ⁰C

Schlagfestigkeit

(12,7 x 6.55 mm) p/2 χ 1/i

kg. cm

5 mm) 7 Kerbe)

100

95 90 70

10 50

688
692
620
458

92
125
77 6,9

128

125

116

92

11.7 (5,2) 50,2 (25,4)

46.8 (21,5) 27,5 (17,6)

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Beispiel 3

Gemäß der gleichen Arbeitsweise, wie in Beispiel 1 angegeben, wurden Mischungen von Polycarbonat (gleich wie das von Beispiel 1) und Polybuten-1 (spez· Gew. — 0,908, Schmelzindex - 0,6) erhalten, in welchen die Polybuten-Gehalte 5 %, 10 Jö und 30 # betrugen» Die erhaltenen Mischungen zeigten ein gleichförmiges, glänzendes, milchweißes Aussehen. Im Vergleich mit der Polyoarbonatkontrollprobe wurde festgestellt, daß die SohmelzviskositUt der Masse mit einem Polybuten-1 -Gehalt von 10 % auf 1/6 bis 1/7 bei 220⁰C abfiel und deren Fließtemperatur um 1O⁰C erniedrigt war* Außerdem war die Übergangstemperatur zweiter Ordnung nur um 5°C erniedrigt· Die Ergebnisse von Zugprüfungen zeigten, daß diese Masse eine Festigkeit von 58O kg/cm und eine Dehnung von 80 %. aufwies.

Die entsprechend, wie in Beispiel 1, aus diesen Mischungen hergestellten geformten Gegenstände zeigten sehr Überragende Zugfestigkeiten ebenso wie hohe Hitzeverformungstemperaturen. Außerdem fand bei den Xzod-Kerbschlagz&higkeitsversuchen ohne Kerben Überhaupt kein Brechen statt und die Prüfung gemäß der ASTM-D 256-5^T-Methode zeigte einen um das 2- bis 4-fache höheren Wert als im Fall bei alleiniger Verwendung von Polycarbonat· Diese Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IXI angegeben. Die in Klammern gesetzten Werte wurden für die-Gegenstände erhalten, welche mit kochendem Wasser während 200 Stunden behandelt worden waren.

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Tabelle III Zusammensetzung; der Mischung

Zugfestigkeit Zugdehnung Hitzeverformungs- Schlagfestigkeit

Polycarbonat Polybuten-1 ,._ , _m2 _, temperatur (264 _o (12,7 χ 6,35 mm

*Ζ^/οτα . * psi, 18,58 kg/cm²) (1/2 x 1/4 *)

⁰C Kerbe) kg.cm

CD	100	O
O
6» 0»	95 .	5
CO
tu	90	10
	70	30
OO
OT
O

688	92	128	11,7 (5,2)	I
660	127	126	49,1 (37,5)	ro 4=" t
574	82	117	44,8 (38,4)
373	8,7	93	28,7 (21,5)

CT) CO

Beispiel

Gemäß der gleichen Arbeitsweise, wie in Beispiel 1 angegeben, wurden Mischungen von Polycarbonat (gleich wie in Beispiel 1) und eines Äthylen-Propylen-Blookmlschpolymerisats (spez. Gew. - 0,90β, Schmelzindex - 0,56) hergestellt, wobei die Anteile des letzteren 5 % und 10 %. betrugen.

Die Mischungen zeigten ein gleichförmiges, glänzendes milchweißes Aussehen. Im Vergleich mit der Polycarbonat« kontrollprobe wurde beobachtet, daß die Schmelzviskosität der Masse mit einem Gehalt von 10 % des vorstehend bezeichneten Mischpolymerisats auf 1/6 bei 220⁰C abfiel und daß ihre Fließtemperatur um 10⁰C erniedrigt war· Außerdem war die Übergangstemperatur zweiter Ordnung nur um 5°C gesenkt. Gemäß den Ergebnissen von Zugprüfungen besaß sie eine Festigkeit· von 560 kg/om und eine Dehnung von 55 %·

Die entsprechend wie in Beispiel 1 erhaltenen geformten Gegenstände aus diesen Mischungen hatten Zugfestigkeiten und Dehnungswerte, Welche sehr gut waren, ebenso wie hohe Hitzeverformungstemperaturen. Bei Prüfung der Izod-Kerbschlagzählgkeit ohne Kerben fand wiederum überhaupt kein Brechen statt. Bei Durchführung der Prüfungen der Schlagfestigkeit gemäß der ASTM-D 256-5^T-Methode wurden Werte erhalten, welche mehr als das 4-fache desjenigen Im Fall bei Verwendung von Polycarbonat allein betrugen. Diese Ergebnisse sind In der nachstehenden Tabelle IV angegeben.

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Tabelle IV Zusammensetzung der Mischung

Polycarbonat Xthylen-Propy- Zugfestig- Zugdehnung Hitseverformuncs- Schlagfestigkeit

len-Blockraisch- keit _o * temperatur (264« (12,7 x 657 mm -

polymerisat kg/criT * psi«i8,58 kg/cm*¹) p/2x1/4'J Kerbe)

° kg.cm

11,7

	100	0	688	92	°c
	95 90 :	5 10	687 610	110 74	128
O O φ					127 122
■Ν* αο e> ο

s ■ . "

^ CD

Beispiel ^

Es wurde die entsprechende Arbeltsweise wie in Beispiel 1 angegeben ist, durchgeführt, um eine Mischung von Polycarbonate (gleich wie in Beispiel 1) und von mit Styrol gepfropftem Polyäthylen (Verhältnis von aufgepfropftem Styrol « 9,6 Ji, spez· Gew. « 0,9β, Schraelzindex « 0,24) herzustellen, wobei deren Anteil am letzteren 10 # betrug. In entsprechender Weise wurde eine Mischung erhalten, deren Anteil eines gepfropften Polyäthylens mit einem Verhältnis von 27,1 # gepfropftem Styrol 10 % betrug (spez. Gew. ■» 0,97, Sohmelzindox 0,14) und eine Mlsohung mit einem Gehalt von 5 % eines gepflopften Polymerisats mit einem Verhältnis an gepfropftem Styrol von 44 > 6 $ (spez. Gew. - 0,98, Schmelz· index m 0,10) hergestellt. Die wie vorstehend angegeben, erhaltenen Mischungen zeigten ein gleichmäßiges, glänzendes, milchweißes Aussehen. Wenn die Mischung mit einem Gehalt von 10 % des mit Styrol gepfropften Polyäthylens (Verhältnis an gepfropftem Styrol 9,6 #) mit der Polycarbonat-Kontrollprobe verglichen wurde, wurde festgestellt, daß die SchmelBviskosität auf 1/4 te 220°C abfiel und daß die Fließtemperatur sich um 1O⁰G erniedrigte. Außerdem war die Übergangstemperatur zweiter Ordnung um nur 5°C erniedrigt·

Auch hler waren die Zugfestigkelten der wie in Beispiel 1 erhaltenen geformten Gegenstände überragend gut und die Hitzeverformungstemperaturen waren ebenfalls hoch. Ferner trat bei Durchfuhrung der Izod-Kerbsohlagzähigkeitsprüfung

. .· BAD 009823/186 0

ohne Kerben Überhaupt kein Brechen auf« während die Prüfung gemäß der ASTM-D 256-54T-Methode um das 3- bis 4-fache überlegenere Werte gegenüber den bei Verwendung von Polycarbonat allein erhaltenen Produkten anzeigte. Diese Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle V angegeben» in welcher die in Klammern gesetzten Werte die Verhältnisse der gepfropften
Komponenten bezeichnen·

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Tabelle V Zusammensetzung der Mischung

Polycarbonat Styrolgepfropf- Zugfestigkeit Zugdehnung Hitzeverformung^- Schlagfestigkeit

tes Polyäthylen _P temperatur (18,58 (16,7x6,55 mm -

kg/cm . $ kg/cm²(264 psi)) 1/2x1/4*) Kerbe)

ο« kg.cm

O	100	«	95	0	688	92	128	11,7
OD	90 .
S^	90	5 (44,6 *)■	706	111	127	46,7
**>	10 (27,1 $)	591	68	121	39*8
	10 (9,6 JQ	567	65	120,5	36,5

O 33

cn CD CO

CO

Beispiel 6 *>

9 kg vorgetrocknete Polycarbonat-Pellets (entsprechend denjenigen von Beispiel 1), 0,8 kg Polyäthylen (spez. Gew. 0,95* Schraelzindex » 3,0) in Pelletform, welche durch Mediums -Druckverfahren hergestellt wurden, und 0,2 kg an vorgetrockneten Polyäthylenterephthalat-Pellets (spez· Gew. 1#3^# (^ ) » 0,75} wurden in einem Mischer der V-Art von kleiner Größe gemischt, worauf die gemischten Pellets durch Auspressen oder Extrudieren durch eine Strangpreßfona mit einem Durohmesser von 3 ora eines Extruders mit einem Durchmesser von 25 mm pelletiert wurden. In entsprechender Weise wurde eine Mischung hergestellt, welche 8 # Polybuten-1 (ent* sprechend demjenigen von Beispiel 3) und 2 % an Polyethylenterephthalat enthielt.

Die in der vorstehenden Weise erhaltenen Mischungen zeig· ten ein gleichmäßiges, glänzendes, milchweißes Aussehen. Die Schmelzviskositäten dieser 8 % bzw. 2 % Polyäthylen bzw. Polyäthylenterephthalat enthaltenden Mischungen waren auf etwa 1/5 der Polyoarbonatkontrollprobe bei 220°C abgefallen, während dessen Fließtemperatur um etwa 10 ⁰C erniedrigt war. Ferner konnte nur eine geringe oder gar keine Erniedrigung in der Übergangstemperatur zweiter Ordnung beobachtet werden. Zugprüfungen zeigten eine Festigkeit von 600 kg/cm · Die Ergebnisse einer Biegeprüfung ergaben eine 3*- bis 4-fache Überlegenheit gegenüber den Fall bei Verwendung von Polyoarbonat allein.

009*53/1880

Die entsprechend der gleichen Arbeitswelse, wie in Beispiel 1 angegeben, erhaltenen geformten Gegenstände zeigten hervorragend gute Zugfestigkeiten und Dehnungseigenschaften, ebenso wie eine hohe Hitzeverformungstemperatur· Auch hler wurde der Izod-Kerbschlagziihigkeitsversuch ohne Stattfinden irgendeines Brechens durchgeführt. Die Prüfung gemäß der ASTM-D 256-54T-Methode ergab einen um mehr als das 4-fache Überlegenen Wert für die Schlagfestigkeit gegenüber demjenigen bei Verwendung von Polycarbonat allein. In Tabelle VI sind diese Ergebnisse zusammengestellt, in welcher die Bezeichnungen "BC" Polycarbonat, "PE" Polyäthylen, "PB" PoIybuten-1 und "PET¹* Polyethylenterephthalat bedeuten.

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Tabelle VI

ο	100	. 0
O	90	8
α>	90	0
Z
eo
σ>
ο

Zusammensetzung der Mischung

Zugfestigkeit Zugdehnung Hit ze ver formlinge- Schlagfestigkeit

PC PE PB PET w,/™² ei temperatur (18,53 (12,7 x 6,35

^ks/cra > kg/ci^(264 psi5 (1/2 x 1/4*)

o_c Kerbe) kg.cm

0 0 688 92 128 11,7

0 2 ey\ 65 121 59,1 w

8 2 597 79 120 46,2

cn OO

Claims (4)

1· Polymerisatmassen für Form-, Imprägnier-, Klebeoder Überzugszwecke, gekennzeichnet durch einen Gehalt von wenigstens 50 G<$w.-# eines von einem 4,4*-Dihydroxydi-(monoaryl)-alkan abgeleiteten Polycarbonats und wenigstens einem Polymerisat der Olefinart in einer 50 Gew.-Je nicht übersteigenden Menge, wobei das Polymerisat der Olefinart aus Olefinpolymerisaten oder mit Styrol gepfropften Mischpolymerisaten davon bestehen kann·

2. Massen nach Anspruoh 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von wenigstens 70 Gew.-% des Polycarbonats und nicht mehr als 20 Gew.-^ des Polymerisats der Olefinart·

5. Massen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat der Olefinart durch einen gesättigten Polyester in einer 40 Gew.-^ des Polymerisats der Olefinart nicht übersteigenden Menge ersetzt ist.

4. Massen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatmassen die Form von Pulvern, Körner, Pellets, Flocken oder Blöcken aufweisen.

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00*823/1860

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