DE1930262A1 - Thermoplastische Polycarbonatformmassen - Google Patents

Description

MOBAYC HEMI CAL COMPANY

Leverkusen, den \2, Juni 1969 V/Ra

,Thermoplastische Polycarbonatformmassen

Die Erfindung betrifft thermoplastische Polycarbonatformmassen mit verbesserten -Eigenschaften., z. B. verbessertem Pließverhalten der Schmelzen, leichterer Entformbarkeit von Formkörpern daraus, erhöhter Widerstandsfähigkeit gegenüber Abbau und verringerter Neigung zur Bildung von Spannungsrissen, insbesondere aber verbesserter Kerbschla,gzähigkeit.

Einige dieser Eigenschaften konnten schon durch Zusätze von Polymerisationsprodukten verbessert werden. So haben ζ. B. nach der Deutschen Auslegeschrift Nr,. 1 I09 8δ4 homogene Gemische aus 5 bis 2000 Gewlchfcstedlen alkenylaromatischer Polymerisate, z. B. Polystyrol, Mischpolymerisate aus Styrol, DG-Methylstyrol und Vinylcyanid und durch Acrylnitril oder Kautschuk modifizierte Polystyrol, und 10.0 Gewicht st eilen Polycarbonaten zweiwertiger Phenole niedrigere Schmelzviskositäten und daher ein günstigeres Plleßverhalten und eine erhöhte Elastizität im Vergleich zu reinen Polycarbonaten. Die Kerbsehlagzähiglceit derartiger Gemische ist jedoch nicht verbessert, sondern im Gegenteil verschlechtert.

In der d«utsehen P^feenfcschrift Nr. I 17o 1^1 sind ebenfalls Sjpritzgußmassen aus Io bis ^o Gewichtsprckzent aromatisQher Polyvinylkqhlenwasaeretqffe, nämliqh Pfropfpolymerisate aus Polybutadien und llisohungen aus Aerylnitril und z. B. Styrol, sogenannte ABS-Harze, und 90 bis Jo Gewichtsprozent BIs-

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phenolpolycarbonaten Deschrieoen, die sich namentlich durch eine verbesserte Thermoplastizitat auszeichnen, deren Kerbschlägzähigkeit jedoch ebenfalls niedriger ist als diejenige . des reinen Polycarbonate.

Aber auch Polyäthylen und Polypropylen in Mengen von 0,25 bzw. 2 bis 4o Gewichtsprozent, bezogen auf die Formmassen, sind Bisphenolpolycarbonaten schon zugesetzt worden, um die Verformungstemperatur der Formmassen herabzusetzen und die Widerstandsfähigkeit daraus hergestellter Formkörper gegen Spannungskorrosionsrisse und Umwelteinflüsse zu erhöhen. Aber auch hler nimmt die Kerbschlagzähigkeit mit steigendem Gehalt an Polyolefin rasch ab. In der Spritzgußmaschine können im übrigen nur Gemische mit einem Gehalt bis etwa 5 Gewichtsprozent Polyolefin verarbeitet werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nun thermoplastische Polycarbonatformmassen mit einem Gehalt von etwa 0,25 bis etwa Io, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 7 und insbesondere von etwa 2 bis etwa 5 Gewichtsprozent aliphatischer Polymerisationsprodukte, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie kautschukartige Produkte mit aliphatisch ungesättigten Gruppen enthalten.

Diese Formmassen zeichnen sich außer durch ein verbessertes Fließverhalten der Schmelzen, leichte Entformbarkeit von Formkörpern daraus, erhöhte. Widerstandsfähigkeit gegen Abbau durch Umwelteinflüsse und verringerte Neigung zur Bildung von Spannungsrissen insbesondere durch eine verbesserte Kerbschlagzähigkeit aus, und zwar in einer besonderen Hinsicht·

Die an sich hohen Kerbschlagzähigkeitswerte der Polycarbonate hängen in starkem Maße von der Dicke der Formkörper ab. Besonders hoch sind sie nur bei dünnwandigen Formkörpern, nicht jedoch bei dickwandigen, und zwar fällt die Kerbschlagzähigkeit bei einer für jedes Polycarbonat charakteristischen Wanddicke

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sprunghaft ab. Als diese sogenannte "Kritische Dicke" hat man daher die Dicke definiert, bei der eine diskontinulierllche Änderung der Kerbschlagzähigkeitswerte stattfindet. Diese kritische Dicke ist schon äußerlich leicht daran zu erkennen, daß bei ihr ein übergang von einem glatten zu einem spröden Bruch oder umgekehrt erfolgt.

Die kritische Dicke ist, wie bereits erwähnt, von der Art des Polycarbonate, aber auch von dessen Molekulargewicht, von der thermischen Vorgeschichte des Prüfkörpers und vor allem auch vom Alter desselben abhängig. Mit zunehmendem Alter nimmt sie unter Umständen erheblich ab.

Außerdem verringert sich die kritische Dicke durch Zusatz von Fremdstoffen, wie Füllstoffen und Pigmenten.

Die erfindungsgemäßen Polyearbonatformmassen zeichnen sich nun in bemerkenswerter Weise dadurch aus, daß die kritische Dicke daraus hergestellter Formkörper höher liegt und erheblich weniger alterungsabhängig ist als diejenige der reinen Polycarbonate.

Da die den Polycarbonaten zugesetzten Polymerisate noch aliphatisch ungesättigte, reaktionsfähige Gruppen enthalten, kann man die Eigenschaften der aus den Formmassen hergestellten Formkörper durch Nacherhitzen oder Vulkanisieren gewUnschtenfalls noch nachträglich verändern.

Unter thermoplastischen Polycarbonaten sind die üblichen, nach bekannten Verfahren erhältlichen, im wesentlichen linearen Polykondensationsprodukte organischer Dihydroxyverbindungen, insbesondere zweiwertiger Phenole, bevorzugt Bisphenole, und Derivaten der Kohlensäure, z. B. Phosgen oder Diestern der Kohlensäure, zu verstehen.

Geeignete kautschukartige Polymerisate mit aliphatisch unge-

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sättigten Gruppen sind z. B. Polyalkene, Polybutadiene, insbesondere Polybutadien-1,4, Polyisopren, Polydimethylisopren, Polycyanoisopren, Poly-(2-tert.-butyl-1,3-butadien), Polypenten araere, Poly-(2,4-pentadien), Polycyclopentadien, PoIy-(I,5-hexa dien), Poly-(3,4-dipropyl-l,3-hexadien), Poly-(l,3-eyclohexadien), Poly-(2- und 4-vinyl-l-hepten), Poly-(5,7-dimethyl-l,6-octadien), Poly-(l,5-cyclooctadien), Polydimethylfulven, PoIy-(bicyclo-2,2,l-hepta-2,5-dien), Polynorbondien und Polydiallylmethylsilan und deren Mischungen. Auch Copolymere mit untergeordneten Mengen aliphatischer, gesättigter Einheiten, z. B. Copolymere der obengenannten Monomeren und geringer Mengen Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen oder Acrylnitril, können verwendet werden.

Das Molekulargewicht dieser Polymerisate kann in weiten Grenzen schwank«

liegen.

schwanken, Jedoch soll der Schmelzpunkt nicht unter etwa 7o°C

Da die genannten Polymeren in der Regel in vielen organischen Lösungsmitteln löslich sind, können sie Lösungen von Polycarbonaten in den üblichen Lösungsmitteln zugesetzt und die Lösungen dann in bekannter Weise, z. B. in einem Extruder, eingedampft werden. Man kann die Polymerisate aber auch z. B. mit Polyearbonatgranulat vermischen und die Gemische in einem Extruder homogenisieren und die Mischschmelzen unmittelbar oder über ein weiteres Zwischengranulat, z. B. nach dem Spritzgußverfahren, zu Formkörpern verarbeiten.

Gewünschtenfalls können den Formmassen übliche Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente, Stabilisatoren, Antioxidationsmittel und Mittel zur Erhöhung der Schwerentflammbarkeit, zugegeben werden.

Aus den Formmassen können, wie Üblich, Gegenstände aller Art, so"z. B. technische Artikel, Gebrauchsgegenstände, Teile für die Elektroindustrie, Platten, Folien, Filme, Fasern und Überzüge, hergestellt werden.

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Granulate eines Bisphenol A-Polycarbonats mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 32000 mischt man mit den in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Zusatzstoffen in den angegebenen Mengen in einem Trommelmischer Modell 73© D.U.S. und homogenisiert die Gemische durch Schmelzen in einem 1 1/2 Zoll-Einfachsehneckenextruder, der mit einer Siebvorrichtung und einer Strangdüse ausgestattet ist* Die extrudierten Stränge werden gekühlt und zu Granulat zerhackt. Aus dem Granulat werden die Probestücke nach bekannten Verfahren hergestellt. Einige wichtige Eigenschaften dieser Probestücke sind in der Tabelle angegeben.

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Tabelle 1

Zusätze In Oew.-

Kritische Dicke

mils anfangs

Härte Zugfestig- Deh-Rock- keit nung well M psi

Keine	I8o	>25o ·	loo	57	Ιο,οοο	Ho
2.5 Naturkautschuk smoked sheet	>25o	>25o	>25o	■49	9#6oo	H5
2.5 Naturkautschuk pale crepe	>25o	>25o	>25o	46	9,4oo	Ho
2.5 Polybutadien	>25o	>25o	>25o	42	9,5oo	H7
5.0 Polybutadien	± 25o	>25o	>25o	35	8,6oo	Io5
2.5 Polyisopren	>25o	>25o	>25o	52	9,4oo	113
2.5 Polyisopren^' 225-25o	>25o	>25o	67	8,ooo	87
1.25 Polyisopren	>25o	I4o	54	9,4oo	114
0.6ο Polyisopren	>25o	12o	57	9,8oo	112
5,0 Polyisopren	>25o	>25o	38	TfOoo-	53
7.5 Polyisopren	2.5 NBR medium nitrile>25o	>25o	25-35	6,5oo	4o
10.0 Polyisopren	>25o	5-35	5,4oo	22
2,5 Butylkautschuk^	2Mo	JT	7,5oo	45
NBR* 'hot process 2.5 NBR high nitrile	>25o	4o	7,7oo	112
2,5 NBR low nitrile	>25o	43	7#7oo	93
NBR* 'cold process 2,5 NBR very high ni trile	>25o	47	8,2oo	Io9
2.5 NBR high nitrile	>25o	4o	?,9oo	119
>25o	42	7,8οο	Io6

(1) - nach 14 Tagen Lagerung bei loo C.

(2) - das ^Polyisopren wurde einer Polyearbonatlösung zugegeben;

In allen anderen Fällen wurde, wie oben angegeben, verfahren

(3) - Mischpolymerisat aus Isopren und Isobutylen.

(4) - Nitrllfcautsehuk, Mischpolymerisat mos Butadien und Äeryl-

nitril.

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Beispiel 2

In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die relativen Viskositäten, die mittleren Molekulargewichte der Polycarbonate, denen jeweils 2,5 Gevrichtsprozent Polyisopropylen zugesetzt wurden, sowie einige Eigenschaften daraus hergestellter Probestücke angegeben.

Tabelle

Polycarbonat	mw	Kritische	Dicke	Härte	Zugfestig	Deh
rvin		mils		Rock	keit	nung
	24,ooo	anfangs	(2)	well M	psi	%
1.24	27,ooo	>25o	>25o	52	7,4oo	70
1.27	32,000	>25o	>25o	53	8,2oo	95
1.3o	35,000	>25o	>25o	52	9,4oo	113
1.33	38,000	>25o	>25o	51	9,5oo	Ho
1.36	>25o	>25o	53	9,800	12o

(1) - gemessen an Lösungen von 0,5 g Substanz in loo ml Methylenchlorid bei 25°C.

(2) - nach 14 Tagen Lagerung bei loo°C.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Thermoplastisohe Polycarbonatformmassen mit einem Gehalt von etwa 0,25 bis etwa lo, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 7 und insbesondere von etwa 2 bis etwa 5 Gewichtsprozent aliphatischer Polymerisationsprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß sie kautschukartige Produkte mit aliphatisch ungesättigten Gruppen enthalten.

   1057 , s ν

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