DE19531976A1 - Zusammensetzungen aus Polyphenylenetherharz - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung aus
Polyphenylenetherharz, die durch eine gute Formbarkeit und eine
ausgezeichnete Farbe der geformten Artikel gekennzeichnet ist.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Harzzusammensetzung,
die (A) ein Polyphenylenetherharz, (B) ein funktionalisiertes
aromatisches Vinylpfropfcopolymer und (C) ein Polyamidharz und
wahlweise (D) ein synthetisches harzhaltiges Stoßmodifikations
mittel umfaßt.
Harze aus Polyphenylenether oder einer Mischung aus
Polyphenylenether oder Polystyrol weisen ausgezeichnete
mechanische und elektrische Eigenschaften bei relativ hohen
Temperaturen auf. Demgemäß eignen sich die Harze in einem
weiten Anwendungsbereich, zum Beispiel als Automobilteile und
elektrische und elektronische Teile. Jedoch weist
Polyphenylenetherharz oder dessen Mischung einen Nachteil darin
auf, daß ihre Formungsverarbeitungsfähigkeit, Schlagfestigkeit
und Beständigkeit gegenüber Öl und anderen Chemikalien schlecht
ist.
Polyamidharz wird als Kunststoffwerkstoff für verschiedene
Anwendungen verwendet, weil das Harze ausgezeichnete chemische
Beständigkeit und Verarbeitungsfähigkeit bei einem Preßver
fahren aufweisen. Jedoch sind die Verwendungen von Polyamidharz
oft wegen ihrer geringen Beständigkeit gegenüber Hitze und
Schlag beschränkt.
Um die Nachteile des Polyphenylenether- und Polyamidharzes zu
überwinden und deren vorteilhafte Eigenschaften zu erhalten,
wurden deshalb viele Untersuchungen auf diesem Gebiet
durchgeführt.
Eine Harzzusammensetzung, die (A) aus einen Polyphenylenoxid
und (B) einem Polyamid von 0,1 bis 25 Gewichts-% der gesamten
Zusammensetzung besteht, ist in dem US-Patent-Nr. 3379792
offenbart und beansprucht. Wenn jedoch das Polyamid in einem
Überschuß von 20 Gewichts-% der Gesamtzusammensetzung vorliegt,
herrscht eine Phasentrennung zwischen den Komponenten vor und
führt zu schlechten physikalischen Eigenschaften der geformten
Artikel.
Das US-Patent-Nr. 4315086 offenbart eine Harzzusammensetzung,
die 5 bis 95 Gewichts-% Polyphenylenoxid und 95 bis 5 Gewichts-%
Polyamid und 0,01 bis 30 Gewichtsteile eines Bestandteils,
der aus der Gruppe, bestehend aus (A) flüssige Dienpolymere,
(B) Epoxyverbindungen und (C) Verbindungen, die sowohl (a) eine
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder Dreifachbindung und
(b) eine Carbonsäure, ein Säureanhydrid, ein Säureamid, ein
Imid, einen Carbonsäureester, Amino- oder Hydroxylgruppen pro
100 Gewichtsteile an der Gesamtmenge an Polyphenylenoxid und
Polyamid enthalten, ausgewählt wird.
Die Europäische Patentveröffentlichung Nr. 046 040 offenbart
eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einer hohen
Ölbeständigkeit, die (A) eine Polyphenylenetherharz, (B) ein
Copolymer, das Einheiten einer aromatischen Vinylverbindung und
einem α,β-ungesättigten Dicarbonsäureanhydrid und einer
Imidverbindung einer α,β-ungesättigten Dicarbonsäure und (C)
einem Polyamid und wahlweise (D) ein sythetisches harzhaltiges
Stoßmodifikationsmittel, umfaßt.
Die PCT-Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungs-Nr.
WO 87/00540 offenbart ein Verfahren zur Funktionalisierung
eines Polyphenylenethers, bei dem das Polyphenylenether in
Abwesenheit von freien Radikalinitiatoren, mit wenigstens einer
funktionalisierenden Verbindung mit wenigstens einer Kohlenstoff-
Kohlenstoff-Doppelbindung oder -Dreifachbindung und wenigstens
einer Carbonsäure, einem Säureanhydrid, einem Säureamid, einem
Imidester, einer Amino- oder Hydroxylgruppe, in der Schmelze
gemischt wird.
Die Harzzusammensetzung, die den oben genannten modifizierten
Polyphenylenether enthält, hat den Nachteil, daß die natürliche
Farbe des Harzes während der Extrusion verschlechtert wird.
Demgemäß haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine
Harzzusammensetzung entwickelt, die einen Polyphenylenether, ein
Polyamid, ein funktionalisiertes aromatisches Vinylpfropf
copolymer und ein synthetisches harzhaltiges Stoßmodifikations
mittel umfaßt, die Harzzusammensetzung weist eine gute
Kompatibilität von Polyphenylenether und Polyamid und stabile
natürliche Farbe während der Extrusion auf.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Harzzusammensetzung
bereitzustellen, die einen Polyphenylenether, ein
funktionalisiertes aromatisches Vinylpfropfcopolymer, ein
Polyamid und ein synthetisches harzhaltiges Stoßmodifikations
mittel umfaßt, die eine verbesserte Kompatibilität von dem
Polyphenylenether und Polyamid aufweist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Zusammensetzung
eines Polyphenylenetherharzes bereitzustellen, die eine
natürliche Farbe auf der Harzverbindung oder der daraus
geformten Artikel ohne Farbänderung während der Extrusion oder
des Formens aufweist.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine
Zusammensetzung eines Polyphenylenetherharzes zu schaffen, die
gegenüber Schlägen, Chemikalien und Hitze bei einer
ausgezeichneten Verarbeitungsfähigkeit in einem Formverfahren
beständig ist, so daß die Harzzusammensetzung in einem weiten
Anwendungsbereich geeignet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Harzzusammensetzung
mit guter Kompatibilität von Polyphenylenether und Polyamid mit
ausgezeichneter natürlicher Farbe (A) 5 bis 95 Gewichtsteile
eines Polyphenylenether, (B) 1 bis 50 Gewichtsteile eines
funktionalisierten aromatischen Vinylpfropfcopolymers, das
durch Mischen in der Schmelze von 100 Gewichtsteilen eines
Copolymers das durch Aufpfropfen von 20 bis 99 Gewichtsteilen
eines aromatischen Vinylmonomers auf 1 bis 80 Gewichtsteile
Kautschuk, 0,01 bis 2 Gewichtsteile eines organischen Peroxids
und 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines reaktiven Monomers mit
einer ungesättigten Carbonsäure- oder Anhydridgruppe
hergestellt wird, und (C) 5 bis 95 Gewichtsteile eines
Polyamids und wahlweise (D) bis zu 40 Gewichtsteile eines
synthetischen harzhaltigen Stoßmodifikationsmittels.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden
bestimmte Erklärungen für einzelne Bestandteile der gesamten
Harzzusammensetzung wie folgt gegeben:
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine reines
Polyphenylenether oder eine Mischung aus Polyphenylenether und
aromatischem Vinylpolymer verwendet werden.
Als Beispiele von Polyphenylenethern, die zur Verwendung für
die vorliegende Erfindung geeignet sind, können hier erwähnt
werden Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-diethyl-
1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dipropyl-1,4-phenylen)ether,
Poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-methyl-6-
propyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-ethyl-6-propyl-1,4-
phenylen)ether, Poly(2,6-diphenyl-1,4-phenylen)ether, Copolymer
aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether und Poly(2,3,6-
trimethyl-1,4-phenylen)ether und Copolymer aus Poly(2,6-
dimethyl-1,4-phenylen)ether und Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-
phenylen)ether. Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether und
Copolymer aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether und
Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-phenylen)ether werden bevorzugterweise
meisten bevorzugte Polyphenylenether ist Poly(2,6-dimethyl-1,4-
phenylen)ether. Unter den oben genannten Polyphenylenethern
können wenigstens eins oder mehrere dieser Polyphenylenether
als die Polyphenylenetherkomponente dieser Erfindung verwendet
werden.
Der Polymerisationsgrad des Polyphenylenethers ist insbesondere
nicht begrenzt. Bei Berücksichtigung der Hitzebeständigkeit
oder der Verarbeitungsfähigkeit der Harzzusammensetzung wird es
jedoch bevorzugt, daß die Grenzviskosität des Harzes im Bereich
von 0,2 bis 0,8 dl/g bei 25°C in Chloroformlösung liegt.
Es ist bekannt, daß Polyphenylenether eine gute Kompatibilität
mit aromatischem Vinylpolymer aufweist. Daher kann bei dieser
Erfindung eine Mischung eines Polyphenylenethers und einer
aromatischen Vinylverbindung verwendet werden. Beispiele von
aromatischen Vinylverbindungen sind Polystyrol, hochschlag
festes Polystyrol (HIPS), Polychlorstyrol, Poly-α-methylstyrol
und Poly-t-butylstyrol von denen eine einzelne Verbindung oder
eine Mischung von zwei oder mehr Verbindungen mit dem oben
genannten Polyphenylenether gemischt werden können. Polystyrol
und HIPS werden in dieser Erfindung bevorzugt verwendet. Der
Polymerisationsgrad der aromatischen Vinylverbindung ist
insbesonders nicht begrenzt. Unter Berücksichtigung der
Hitzebeständigkeit oder Verarbeitbarkeit der Verbindung ist es
jedoch bevorzugt, daß das durchschnittliche Molekulargewicht im
Bereich von 20 000 bis 50 000 liegt.
Der Polyphenylenether oder die Mischung von Polyphenylenether
und aromatischer Vinylverbindung können im Bereich von 5 bis 95
Gewichtsteilen pro gesamter Harzzusammensetzung der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das funktionalisierte aromatische Vinylpfropfcopolymer gemäß
der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen in der Schmelze
von (a) 100 Gewichtsteilen eines Copolymers, das durch
Pfropfcopolymerisation von 20 bis 99 Gewichtsteilen eines
aromatischen Vinylmonomers auf 1 bis 80 Gewichtsteile
Kautschuk, (b) 0,01 bis 2 Gewichtsteile eines organischen
Peroxids und (c) 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines reaktiven
Monomers mit einer ungesättigten Carbonsäure oder
Anhydridgruppe in der Schmelze hergestellt. Das
funktionalisierte aromatische Vinylpfropfcopolymer wird im
Bereich von 1 bis 50 Gewichtsteilen pro gesamter
Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet.
Als Beispiele für das Kautschuk, das für die vorliegende
Erfindung geeignet ist, können hier Dienkautschuk,
Ethylenkautschuk und Ethylen/Propylen/Dienterpolymerkautschuk
erwähnt werden. Wenigstens ein oder mehrere Kautschuks können
zur Herstellung des Copolymers (a) verwendet werden. Die
durchschnittliche Partikelgröße des Kautschuks kann von 0,02
bis 1,0 µm variieren. Wenn die Größe kleiner als 0,05 µm ist,
gibt es Schwierigkeiten bei der Herstellung des modifizierten
Vinylpfropfcopolymers und wenn die Größe mehr als 0,5 µm
beträgt, ist die Verbesserung der Zähigkeit begrenzt.
Beispiele des aromatischen Vinylmonomers sind Styrol, para-t-
Butylstyrol, α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, Vinylxylol,
Monochlorstyrol, Dichlorstyrol, Dibromstyrol, Ethylstyrol,
Vinylnaphthalen und Divinylbenzol. Styrol und α-Methylstyrol
werden bei dieser Erfindung bevorzugt verwendet.
Das Copolymer (a) wird durch Pfropfcopolymerisation von 20 bis
99 Gewichtsteilen eines aromatischen Vinylmonomers auf 1 bis 80
Gewichtsteile Kautschuk hergestellt. Typische Beispiel dieses
Verfahrens schließen Emulsionspolymerisation, Suspensions
polymerisation und kontinuierliche Substanzpolymerisation ein.
Unter diesen wird die Emulsionspolymerisation häufig
durchgeführt, wobei das Copolymer (a) durch Polymerisieren von
aromatischen Vinylmonomers mit einem Initiator in Gegenwart des
Kautschukmaterials hergestellt wird.
Das funktionalisierte aromatische Vinylpfropfpolymer für die
vorliegende Erfindung wird durch Mischen in der Schmelze von
(a) 100 Gewichtsteilen des Copolymer, (b) 0,01 bis 2
Gewichtsteilen eines organischen Peroxids und (c) 0,01 bis 10
Gewichtsteilen des reaktiven Monomers hergestellt.
Beispiele des organischen Peroxids (b), das für die Herstellung
des funktionalisierten aromatischen Vinylpfropfpolymers
verwendet wird, sind Diisopropylbenzolhydroperoxid, Di-t-
butylperoxid, para-Ethanhydroperoxid, t-Butylcumylperoxid,
Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexan, Di-t-
butylperoxyphthalat, Bernsteinsäureperoxid, t-
Butyldiperoxybenzoat, t-Butylperoxymaleinsäure, t-
Butylperoxyisopropylcarbonat, Methylethylketonperoxid und
Cyclohexanonperoxid. Wenigstens eine oder mehrere organische
Peroxide können zur Herstellung des funktionalisierten
aromatischen Vinylpfropfcopolymers verwendet werden.
Dicumylperoxid wird in Hinblick auf die Reaktivität und
Verarbeitungsfähigkeit bevorzugt verwendet.
Als Beispiele von reaktiven Monomeren (c) mit einer
ungesättigten Carbonsäure oder Anhydridgruppe können hier
Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, Itaconsäureanhydrid,
Fumarsäure, Acrylsäure- und Methacrylsäureester erwähnt werden,
von denen Maleinsäureanhydrid bevorzugt verwendet wird.
Die Verfahren zur Herstellung des funktionalisierten
aromatischen Vinylpfropfcopolymers sind insbesondere nicht
begrenzt. Unter Berücksichtigung der Pfropfeffizienz ist es
jedoch bevorzugt, die Pfropfreaktion der Mischung, die das
Copolymer (a), organisches Peroxid (b) und reaktive Monomere
(c) enthält, in der Schmelze unter Verwendung eines Banbury-
Mischer oder eines Entgasungsschneckenextruders durchzuführen.
Das reaktive Monomer (c), das eine ungesättigte Carbonsäure
oder Anhydridgruppe aufweist, kann im Bereich von 0,01 bis 10
Gewichtsteile pro gesamter Harzzusammensetzung dieser Erfindung
verwendet werden. Besonders bevorzugt werden die reaktiven
Monomere im Bereich von 0,1 bis 7 Gewichtsteile verwendet. Wenn
die reaktiven Monomere weniger als 0,1 Gewichtsteile betragen,
weist die Harzzusammensetzung keine gute Kompatibilität auf.
Auf der anderen Seite, wenn die reaktiven Monomere in einem
Überschuß von 7 Gewichtsteilen vorhanden sind, weist die
Harzzusammensetzung infolge der übermäßigen Reaktion der
reaktiven Monomere schlechtere Verarbeitungsfähigkeit und
physikalischen Eigenschaften auf.
Wenn das funktionalisierte aromatische Vinylpfropfcopolymer für
die vorliegende Erfindung hergestellt wird, wird eine
organisches Peroxid (b) im Bereich von 0,01 bis 2
Gewichtsteilen pro Copolymer verwendet. Wenn das organische
Peroxid in einem Überschuß von 2 Gewichtsteilen vorliegt, weist
die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung infolge des
Abbaus der Harzzusammensetzung schlechtere Hitzestabilität und
physikalische Eigenschaften auf.
Das funktionalisierte aromatische Vinylpfropfcopolymer kann im
Bereich von 1 bis 50 Gewichtsteilen pro gesamter Harzzusammen
setzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Besonders
bevorzugt wird das Copolymer im Bereich von 3 bis 30
Gewichtsteile verwendet. Wenn das Copolymer weniger als 3
Gewichtsteile beträgt, hat die Harzzusammensetzung der
vorliegenden Erfindung eine schlechte Kompatibilität, auf der
anderen Seite, wenn das Copolymer in einem Überschuß von 30
Gewichtsteilen vorliegt, hat die Harzzusammensetzung eine
schlechte Hitzebeständigkeit.
Polyamidharze, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, sind (a) Nylonharze, wie Polycaprolactame(nylon 6),
Poly-11-aminoundecanoylsäuren(nylon 11), Polylauryl
lactame(nylon 12), Polyhexamethylenadipamide(nylon 6,6),
Polyhexaethylenazelamid(nylon 6,9), Polyhexamethylen
sebacamid(nylon 6,10) und Polyhexamethylendodecanodiamide(nylon
6,12); und (b) Copolymere von Nylonharzen, wie Nylon 6/Nylon
6,10, Nylon 6/Nylon 6,6 und Nylon 6/Nylon 12. Die
thermoplastische Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
schließt wenigstens eine der oben aufgeführten Nylonharze und
deren Copolymere ein.
Für ausreichende physikalische Eigenschaften und Hitzebe
ständigkeit der Harzzusammensetzungen, wird ein Polyamidharz
mit einem Schmelzpunkt von über 200°C und einer relativen
Viskosität (gemessen bei 25°C mit 1 Gewichts-% Polyamidharz,
welches zu m-Cresol gegeben wurde) von 2,0 dl/g oder höher
verwendet.
Die synthetischen harzhaltigen Stoßmodifikationsmitteln für die
vorliegende Erfindung sind auf aromatischen Vinylmonomeren
basierende Harze, bei denen es sich um Blockcopolymere handelt,
die Monoalkenylaren (im allgemeinen Styrol)-Blocker und
konjugierte Diene (z. B. Butadien oder Isopren) oder Olefine
(z. B. Ethylen-Propylen, Ethylen-Butylen)-Blocker sind, die, als
gemäß der Zahl der Blocker in den sich wiederholenden
Einheiten, als Diblocker (AB-Typ)- oder Triblocker (ABA-Typ)-
Copolymere bezeichnet werden. Die konjugierten Dienblocker
können teilweise oder vollständig hydriert sein, worauf die
Eigenschaften ähnlich denen der olefinblockcopolymere sind.
Beispiele geeigneter AB-Typ-Blocker-Copolymere sind Polystyrol-
Polybutadien (SBR), Polystyrol-Polyisopren und Poly(α-
methylstyrol)-Polybutadien. Solche AB-Typ-Blocker-Copolymere
sind handelsüblich von einer Vielzahl von Anbietern
einschließlich von Phillips Petroleum unter dem Markennamen
SOLPRENE und Shell unter dem Markennamen KRATON D und KRATON G
erhältlich.
Beispiele geeigneter ABA-Typ-Blocker-Copolymer sind Polystyrol-
Polybutadien-Polystyrol (SBS), Polystyrol-Polyisopren-
Polystyrol (SIS), Poly(α-methylstyrol)-Polybutadien-Poly(α-
methylstyrol) und Poly(α-methylstyrol)-Polyisopren-Poly(α-
methylstyrol). Solche ABA-Blocker-Copolymere sind handelsüblich
von einer Vielzahl von Anbietern einschließlich von Shell unter
dem Markennamen CARIFLEX, KRATON D und KRATON G und von Kuraray
unter dem Markennamen SEPTON erhältlich.
Die Zusammensetzungen aus Polyphenylenetherharz gemäß der
vorliegenden Erfindung umfassen (A) 5 bis 95 Gewichtsteile
eines Polyphenylenethers, (B) 1 bis 50 Gewichtsteile eines
funktionalisierten aromatischen Vinylpfropfcopolymers und (C) 5
bis 95 Gewichtsteile eines Polyamids und wahlweise (D) bis zu
40 Gewichtsteile eines synthetischen harzhaltigen Stoßmodifi
kationsmittels. Die Harzzusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung können durch jedes bekannte Verfahren von Schmelz
verfahren für Multikomponenten-enthaltende synthetische Harzen
hergestellt werden. Eins der typischen Verfahren ist, die
Komponenten (A), (B), (C) und (D) zu mischen und die Harzzu
sammensetzungen in Form von Pellets mittels eines Extruders
herzustellen. Besonders bevorzugt ist es, nach dem Mischen der
Komponenten (A), (B) und (D) zuerst die Mischung zu
extrudieren, ein Polyamid (C) wird zu der vorher extrudierten
Mischung zugegeben, dann wird schließlich die Harzzusammen
setzung in Form von Pellets mittels eines Extruders
hergestellt.
Verschiedene Zusätze können für einen besonderen Zweck bei der
Herstellung der thermoplastischen Harzzusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung hinzugegeben werden. Zum Beispiel können
Glasfasern, Kohlenstoffasern, Talk, Siliciumdioxid, Glimmer
und/oder Aluminiumoxid zur Verbesserung der mechanischen
Festigkeit oder Wärmeformbeständigkeit der geformten Produkte
hinzugefügt werden. Die Zusammensetzungen können auch andere
Zusatzmittel wie Lichtstabilisatoren, Antioxidationsmittel,
Flammenverzögerungsmittel, Schmiermittel, Farbstoffe und
Pigmente einschließen.
Die Erfindung wird besser durch Bezugnahme auf die folgenden
Beispiel, die zum Zweck der Veranschaulichung verstanden werden
sollen und sind nicht zum Zweck irgendeiner Beschränkung des
Umfangs der Erfindung, die in den angefügten Ansprüchen
definiert ist, gedacht.
Die Bestandteile, die in den Beispielen verwendet werden, sind
wie folgt:
Der Polyphenylenether, der in den Beispielen verwendet wird, ist
ein Produkt von Asahi Kasei Co. of Japan und ein Polystyrol,
das mit dem Polyphenylenether gemischt wird, ist ein Produkt
von Cheil Industries Inc. of Korea (Handelsname: HR-2390).
Die Komponenten zur Herstellung des funktionalisierten
aromatischen Vinylpfropfcopolymers sind (a) ein aromatisches
Vinylpfropfcopolymer, (b) ein organisches Peroxid und (c)
reaktive Monomere.
Das aromatische Vinylpfropfcopolymer (a) wurde durch
Emulsionspolymerisation durch Beladen eines Reaktor mit 300 g
Polybutadienlatex mit einem durchschnittlichen Durchmesser von
0,1 µm und 700 g Styrol und Zugabe von 5 g Kaliumpersulfat und
5 g Natriumoleat zu dem Reaktor hergestellt, wodurch Styrol
durch Polymerisation auf Butadienkautschuk aufgepfropft wird.
Hochschlagfestes Polystyrol (HIPS, Handelsname: HG-1760) von
Cheil Industries Inc. wurde in Beispiel 6 als eine aromatische
Vinylpfropfcopolymerkomponente anstelle von Copolymer (a)
verwendet. Maleinsäureanhydrid wurde als reaktives Monomer (c)
und Dicumylperoxid wurde als organisches Peroxid (b) verwendet.
Die Zusammensetzungen zur Herstellung des funktionalisierten
aromatischen Vinylpfropfcopolymers sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die funktionalisierten Copolymere (B1 bis B5) wurden in Form
von Pellets durch einen einzelnen Schraubextruder hergestellt.
Das funktionalisierte Copolymer (B6) wurde in Form von Pellets
durch einen zweistrahligen Schraubextruder hergestellt. Die
Zylindertemperaturen des Zylinders wurden im Bereich von 150-220°C
festgesetzt. Der einzelne Schraubextruder arbeitete bei
einer Geschwindigkeit von 100 upm und der zweistrahlige
Schraubextruder arbeitete bei einer Geschwindigkeit von 300 upm.
In Tabelle 1 ist das Pfropfverhältnis von Maleinsäure
anhydrid gezeigt, das durch Messung der Fläche einer Bande bei
1780 cm-1 von Maleinsäureanhydrid nach Ausfällung des
Harzpellets in einer Chloroform/Methanollösung gemessen wurde.
Alle Zahlenangaben sind in Gramm, außer dem Pfropfverhältnis.
Zwei verschiedene Polyamidharze wurden in den Beispielen der
vorliegenden Erfindung verwendet. Das eine ist Nylon 6 (Produkt
#: KN-170) von Kolon Co., Ltd. of Korea und das andere ist
Nylon 6,6 (Produkt #: 40-IB) von Monsanto Co., Ltd. of USA.
KRATON G 1651 von Shell of USA wurde in den Beispielen als ein
synthetisches harzhaltiges Stoßmodifikationsmittel verwendet.
Unter Verwendung der oben genannten Bestandteile wurde die
Harzzusammensetzung der Beispiele 1 bis 7 hergestellt. Die
Komponenten und deren Verbindungen sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zuerst wurden Polyphenylenether (A), funktionalisiertes
aromatisches Vinylpfropfcopolymer (B) und synthetisches
harzhaltiges Stoßmodifikationsmittel (D) in einem Hensel-Mixer
gemischt. Die Mischung wurde dann in ein Pellet mittels eines
zweistrahligen Schraubextruders mit einem Durchmesser von 40 mm
geformt. Die Zylindertemperatur des Extruders lag im Bereich
von 230-320°C und die Rotationsgeschwindigkeit der Schraube
war 300 upm. Das aus dem vorherigen Schritt erhaltene Pellet
und Polyamid (C) wurden erneut in einem Hensel-Mixer gemischt
und dann in Form von Pellets extrudiert. Die Pellets wurden bei
80°C über 6 Stunden getrocknet und zu Testmustern in einer 6
oz-Injektionsformmaschine bei einer Formpreßtemperatur von 230-320°C
und einer Formtemperatur von 60-90°C geformt.
Die physikalischen Eigenschaften der Testproben aus den
Beispielen 1 bis 7 wurden gemessen und sind in Tabelle 3
gezeigt. Die Schlagfestigkeit, die mittels dem Izod-
Prüfverfahren bestimmt wurde, wurden gemäß ASTM D 256 (1/4′′ und
1/8′′, gekerbt) getestet. Die Zugfestigkeit und die Elongation
wurden gemäß ASTM D 638 gemessen, die Wärmeformbeständigkeit
(1/4′′, 4,6 kg Gewicht) wurde gemäß ASTM D 648 gemessen und die
Weiße wurde mit einem Farbindex gemessen.
Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, sind im Fall, daß der Gehalt an
Maleinsäureanhydrid weniger als 0,1 Gewichtsteile oder mehr als
7 Gewichtsteile pro gesamter Harzzusammensetzung beträgt, die
mechanischen Eigenschaften der entsprechenden
Harzzusammensetzung verschlechtert.
Die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden unter Verwendung der in
Tabelle 4 gezeigten Komponenten hergestellt.
Die Herstellungsverfahren der Testproben aus den Vergleichs
beispielen 1 bis 4 waren dieselben, wie die in den Beispielen 1
bis 7. Die Testverfahren bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 4
entsprechen denen der Beispiele 1 bis 7. Die Testergebnisse
sind in Tabelle 5 gezeigt.
Aus den Beispielen 1 bis 7 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4
wird deutlich, das die vorliegenden Zusammensetzungen aus
Polyphenylenetherharz, die das funktionalisierte aromatische
Vinylpfropfcopolymer enthalten, gute physikalische
Eigenschaften und eine bessere natürliche Farbe, verglichen mit
Harzzusammensetzungen, die modifiziertes Polyphenylenether
enthalten, aufweisen.
Claims (13)
1. Harzzusammensetzung mit einer ausgezeichneten natürlichen
Farbe bei geformten Artikeln, dadurch gekennzeichnet, daß
sie
- (A) 5 bis 95 Gewichtsteile eines Polyphenylenethers;
- (B) 1 bis 50 Gewichtsteile eines funktionalisierten aromatischen Vinylpfropfcopolymers, welches durch Schmelzmischen in der Schmelze von 100 Gewichtsteilen eines Pfropfcopolymers (a), das durch Aufpfropfen von 20 bis 99 Gewichtsteilen eines aromatischen Vinylmonomers auf 80 bis 1 Gewichtsteile eines synthetischen Kautschukpolymers, 0,01 bis 2 Gewichtsteile eines organischen Peroxids (b) und 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines reaktiven Monomers (c), das eine ungesättigte Carbonsäure oder Anhydridgruppe enthält, erhalten wird, hergestellt wird; und
- (C) 5 bis 95 Gewichtsteile eines Polyamids und wahlweise
- (D) 0 bis 40 Gewichtsteile eines synthetischen harzhaltigen Stoßmodifikationsmittels
umfaßt.
2. Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyphenylenether reines
Polyphenylenether oder eine Mischung eins
Polyphenylenethers und eines aromatischen Vinylpolymers
ist.
3. Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyphenylenether aus der Gruppe,
bestehend aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether,
Poly(2,6-diethyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-dipropyl-1,4-
phenylen)ether, Poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylen)ether,
Poly(2-methyl-6-propyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2-ethyl-6-
propyl-1,4-phenylen)ether, Poly(2,6-diphenyl-1,4-
phenylen)ether, Copolymer aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-
phenylen)ether und Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-phenylen)ether
und Copolymer aus Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)ether und
Poly(2,3,6-trimethyl-1,4-phenylen)ether, ausgewählt wird.
4. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Vinylpolymer
aus der Gruppe, bestehend aus Polystyrol, hochschlagfestes
Polystyrol (HIPS), Polychlorstyrol, Poly-α-methylstyrol und
Poly-t-butylstyrol, ausgewählt wird.
5. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische
Kautschukpolymer aus der Gruppe, bestehend aus
Dienkautschuk, Ethylenkautschuk und Ethylen/Propylen/Dien-
Terpolymerkautschuk, ausgewählt wird.
6. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische
Kautschukpolymer eine durchschnittliche Partikelgröße von
0,02 bis 1,0 µm aufweist.
7. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Vinylmonomer
aus der Gruppe, bestehend aus Styrol, para-t-Butylstyrol,
α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, Vinylxylol,
Monochlorstyrol, Dichlorstyrol, Dibromstyrol, Ethylstyrol,
Vinylnaphthalen und Divinylbenzol, ausgewählt wird.
8. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Monomer aus der
Gruppe, bestehend aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure,
Itaconsäureanhydrid, Fumarsäure, Acrylsäure und
Methacrylsäureester, ausgewählt wird.
9. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das organische Peroxid aus der
Gruppe, bestehend aus Diisopropylbenzolhydroperoxid, Di-t-
butylperoxid, p-Ethanhydroperoxid, t-Butylcumylperoxid,
Dicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butyloxy)hexan, Di-t-
butylperoxyphthtalat, Bernsteinsäureperoxid, t-
Butyldiperoxybenzoat, t-Butylperoxymaleinsäure, t-
Butylperoxyisopropylcarbonat, Methylethylketonperoxid und
Cyclohexanonperoxid, ausgewählt wird.
10. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das funktionalisierte
aromatische Vinylpfropfcopolymer im Bereich von 3 bis 30
Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Gesamtharzes in
der Zusammensetzung vorhanden ist.
11. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische
Kautschukpolymer eine durchschnittliche Partikelgröße von
0,05 bis 0,5 µm besitzt.
12. Harzzusammensetzung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Monomer im Bereich
von 0,1 bis 7 Gewichtsteilen pro gesamter
Harzzusammensetzung vorhanden ist.
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