DE2019994B2

DE2019994B2 - Gemische von polycarbonatgepfropften Mischpolymerisaten und Polycarbonaten

Info

Publication number: DE2019994B2
Application number: DE19702019994
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr. Margotte; Hermann Dr. Schnell; Hugo Dr. Vernaleken
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1978-11-16
Also published as: JPS5427389B1; BE766193A; DE2019994A1; FR2086331A1; NL7105477A; GB1321554A; FR2086331B1; DE2019994C3

Description

Ar₂

gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Halogen oder einen niederen Alkyl- oder einen Arylrest, eine Estergruppe eines einwertigen Alkohols, eine Amid-, eine Nitril-, eine Carbonsäureester- oder eine Alkyläthergruppe,

Wasserstoff oder Methylrest,
Wasserstoff oder Methylrest,
Halogen oder Methylrest,
einen zweiwertigen, gegebenenfallr kernsubstituierten aromatisehen Rest,

einen einwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen

	Rest oder den An-Rest mit einer
	Hydroxylgruppe,
/	= eine Zahl von etwa 1 bis etwa 200,
luk..	. Iz = gleiche oder verschiedene ganze
	Zahlen,
	das Produkt
(/. + /2	...I₂) ■ I= eine Zahl von 5 bis 200,
m	= Ooder 1,
η	= Ooder 1,
ο	= 0,1 oder 2,
P	= eine ganze Zahl von 5 bis 100,
q	= 1 oder 2 und
Γ	= eine ganze Zahl von 1 bis 10

bedeuten, und B) 95 bis 5 Gewichtsprozent Polycarbonat.

Polycarbonate besitzen ausgezeichnete thermische und mechanische Eigenschaften. Sie zeigen jedoch eine verminderte Beständigkeit gegenüber Alkalien und gegenüber siedendem Wasser, wenn die Formkörper einer Dauerzugspannung ausgesetzt sind.

3 4

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind insoweit verbesserte Formmassen, die aus Gemischen von

A) etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats der Formel

R' H C-C

R' H

C-C

R, H;

R' H

I I c—c

Ri, R₂ ... R,

R' A B

/
lull.

— gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Halogen oder einen niederen Alkyl- oder einen Arylrest, eine Estergruppe eines einwertigen Alkohols, eine Amid-, eine Nitril-, eine Carbonsäureester- oder eine Alkyläthergruppe, so

= Wasserstoff Methylrest,

= Wasserstoff oder Methylrest,

= Halogen oder Methylrest,

= einen zweiwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatisehen Rest,

= einen einwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten aromatischen Rest oder den An-Rest mit einer Hydroxylgruppe, t>o

= eine Zahl von 1 bis etwa 200,

= gleiche oder verschiedene ganze Zahlen,
das Produkt
/= eine Zahl von etwa 9 bis etwa 200, b5

= 0oderl,

= 0,1 oder 2,

r
bedeuten,

= eine ganze Zahl von etwa 5 bis

etwa 100,
= 1 oder 2 und
= eine ganze Zahl von 1 bis etwa 10,

und

B) etwa 95 bis etwa 5 Gewichtsprozent aromatischen Polycarbonats bestehen.

Diese Formmassen zeichnen sich durch eine gegenüber Polycarbonat deutlich verbesserte Alkali- und Heißwasserbeständigkeit aus. Andererseits sind ihre mechanischen Eigenschaften gegenüber denjenigen der reinen polycarbonatgepfropften Mischpolymerisate verbessert und kommen denjenigen der Polycarbonate, besonders im Zug-Dehnungs-Verhalten, in der Schlagzähigkeit, der Kerbschlagzähigkeit und der Wärmeformbeständigkeit, nahe. Der bei den Polycarbonaten bekannte Steilabfall der Kerbschlagzähigkeit bei einer kritischen Dicke wird bei den neuen Formmassen nicht beobachtet, während die hervorragenden elektrischen Eigenschaften der Polycarbonate erhalten bleiben.

Das überraschende der Erfindung wird besonders deutlich, wenn man berücksichtigt, daß Polycarbonat im allgemeinen mit anderen Thermoplasten und Kunststoffen, besonders mit Vinylpolymerisaten, nicht verträglich

ist und bereits geringe Mengen dieser Stoffe, in Polycarbonat eingearbeitet, zu einer Minderung der Polycarbonateigenschaften und zu Entmischung führen. Die Unverträglichkeit der Vinylpolymerisate mit Polycarbonaten zeigt sich z. B. schon beim Vermischen von Polycarbonatlösungen mit Lösungen der Vinylpolymerisate durch Phasentrennung oder Trübung der Mischlösungen. Aus diesen Lösungen hergestellte Filme und Folien sind meist opak und besitzen ungunstige mechanische Festigkeiten. Allerdings zeigt sich dieser Effekt jiianchmal erst beim längeren Tempern der Folien. Bei dickeren Formkörpern hingegen kann die Unverträglichkeit am Bruchverhalten erkannt werden; die Bruchstellen zeigen einen weißen muscheligen Bruch. Überraschenderweise sind diese Unverträglichkeitserscheinungen bei den erfindungsgemäßen Formmassen nicht zu beobachten.

Die polycarbonaigepfropften Mischpolymerisate kann man z. B, wie in der belgischen Patentschrift 7 31 096 beschrieben, durch Umsetzung in an sich bekannter Weise von Vinylcopolymerisaten mit freien oder Trimethylsiiyl verkappten Hydroxyphenyl-Seitenketten mit zweiwertigen, gegebenenfalls kernsubstituierten Phenolen und einem polycarbonatbildenden Derivat der Kohlensäure erhalten.

Als Polycarbonat-Komponenten der Mischungen eignen sich Polycarbonate aus zweiwertigen Phenolen, z. B. Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-alkanen, -cycloalkanen, -äthern, -sufiden, -sulfonen, -ketonen, sowie Bisphenolen, die kernhalogeniert sind, und «,«'-Bis-(p-hydroxyphenyl)-pdiisopropylbenzol. Ihre Herstellung erfolgt, wie bekannt, durch Umsetzung der zweiwertigen Phenole mit einem polycarbonat-bildenden Derivat der Kohlensäure.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen gelingt z. B. durch Vermischen der Lösungen der beiden Mischkomponenten in einem für beide Mischkomponenten geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch. In diese Lösungen können gegebenenfalls weitere Zusätze, wie Farbstoffe, Stabilisatoren oder Effektstoffe, eingearbeitet werden.

Die Isolierung der Formmassen aus solchen Lösungen kann dann durch Ausfällen mit Nichtlösern oder durch Abdampfen der Lösungsmittel erfolgen. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform und Trichloräthan, und halogenierte Aromaten, wie Chlorbenzol. Als Nichtlöser kommen bevorzugt Alkohole, wie Methanol, Äthanol und Isopropanol, in Frage.

Eine andere Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen ist das Mischen der Komponenten in Extrudern mit Mischeinbauten; dabei kann man die Komponenten gemeinsam aufschmelzen oder die Schmelzen der Mischungskomponenten zusammenführen, mischen und extrudieren.

Die neuen Formmassen können zur Herstellung von Formkörpern, Filmen, Folien und Fäden verwendet werden, die einer erhöhten Dauerbeanspruchung durch Alkalien und siedendes Wasser unterliegen.

Die Mengenangaben in den nachfolgenden Beispielen sind Gewichtsmengen, die relativen Viskositäten sind gemessen an Lösungen von 0,5 g Substanz in 100 ml Methylenchlorid bei 25°C.

Beispiel 1

80 Teile eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente A) mit der relativen Viskosität 1,466 (Pfropfbasis [15 Teile]: Copolymerisat aus 83 Teilen Styrol, 13,5 Teilen Acrylnitril und 3,5 Teilen p-Isopropenylphenoitrimethylsilyläther; Pfropfreis [85 Teile]: Polycarbonat aus 4,4'-DihydroxydiphenyIpropan-2,2 [Bisphenol A]) und 20 Teile eines Polycarbonats aus Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1300 werden in Methylenchlorid gelöst Aus dieser Lösung wird eine transparente, farblose Folie gezogen, deren mechanische Eigenschaften in der Tabelle wiedergegelü ben sind.

Beispiel 2

1 Teil des im Beispiel 1 verwendeten Pfropfpolymeren wird mit 2 Teilen des Polycarbonats über eine Schnecke bei 280°C gemischt und extrudiert Die mechanischen Eigenschaften sind an völlig transparenten und farblosen Folien gemessen und in der Tabelle zusammengestellt

Beispiel 3

1 Teil eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente B) mit der relativen Viskosität 1356 (Pfropfbnsis [30 Teile]: Copolymerisat aus 38 Teilen Styrol, 57 Teilen Butylacrylat und 5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilyläther; Pfropfreis [70 Teile]: Polycarbonat aus Bisphenol A) und 1 Teil des Polycarbonats jo werden in Methylenchlorid gelöst Aus dieser Lösung wird eine transparente, farblose Folie gezogen, deren mechanische Eigenschaften in der Tabelle wiedergegeben sind.

Beispiel 4

5 Teile eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente C) mit der relativen Viskosität 1305

4(i (Pfropfbasis [10 Teile]: Copolymerisat aus 47,5 Teilen Styrol, 47,5 Teilen Methylmethacrylat und 5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilyläther; Pfropfreis [90 Teile]: Polycarbonat aus Bisphenol A) werden mit 95 Teilen des Polycarbonats über eine Schnecke bei 300⁰C gemischt und extrudiert. Die mechanischen Eigenschaften sind an transparenten, farblosen Folien gemessen und in der Tabelle wiedergegeben.

Beispiel 5

95 Teile des im Beispiel 4 verwendeten gepfropften Mischpolymerisats werden mit 5 Teilen des Polycarbonats über eine Schnecke bei 290⁰C gemischt und extrudiert. Die an völlig transparenten und farblosen Folien gemessenen mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.

bo B e i s ρ i e 1 6

5 Teile eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats (Komponente D) mit der relativen Viskosität 1371 (Pfropfbasis [30 Teile]: Copolymerisat aus 96,5 Teilen b5 Methylmethacrylat und 3,5 Teilen p-Isopropenylphenoltrimethylsilyläther; Pfropfreis [70 Teile]: Polycarbonat aus Bisphenol A) und 95 Teile des Polycarbonats werden in Methylenchlorid gelöst. Daraus wird eine transparen-

te und farblose Folie gezogen, deren mechanische Eigenschaften in der Tabelle zusammengestellt sind.

Beispiel 7

10 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats werden mit

a) 90 Teilen eines Polycarbonats aus 50 Molprozent Bisphenol A und 50 Molprozent 4,4'-Dihydroxydiphenylcyclohexan-1,1 mit der relativen Viskosität 1,262,

b) 90 Teilen eines Polycarbonats aus 10 Molprozent

4,4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetrachlordiphenylpropan-2,2 und 90 Molprozent Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1,281,

c) 90 Teilen eines Polycarbonats aus 20 Molprozent

a,ot'-Bis-(p-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol
und 80 Molprozent Bisphenol A mit der relativen Viskosität 1,324

im Extruder gemischt. Die Mischungen sind transparent und farblos. Ihre mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.

Beispiel 8

1 Teil des im Beispiel 1 beschriebenen polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats wird mit 9 Teilen des Polycarbonats in einer Schnecke bei 270⁰C gemischt und extrudiert. Diese Mischung zeigt eine deutliche Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit (52 kp/cm nach DIN 53 453). Die Kerbschlagzähigkeit des ppolycarbonatgcpfropften Mischpolymerisats beträgt 13 kp/cm. Zugdehnungsverhallen der nach den Beispielen hergestellten Mischungen, an Filmen gemessen.

	Komponente ι	Bruch	24	140	Schlagzug	Dehnungs-
)	Mischung aus	dehnung*)	76	127	zähigkeit**)	Schlagzug-
	Beispiel 1		3 9	143		zähigkcit***
	Beispiel 2	%		53 455.	m kp/cm'	%
0	Komponente I	\ 120	142	53 448.	439	4
	Mischung aus		Komponente A 120	53 448.
	Beispiel 3	124	Mischung aus	567	12,4
	126	Beispiel 7a	1279	42,3
)	i 19	Beispiel 7b	247	-
		Beispiel 7c
	103	*) Nach DIN	339	4
	Komponente C 55	♦*) Nach DIN	478	Il
20	Mischung aus	**·) Nach DIN
	Beispiel 5		467	6,6
	Beispiel 4	825	25
	Komponente I	238	-
	Mischung aus
2)	Beispiel 6	1883	59,8
		439	4

	1130	31,5
J(I	981	27,4
	1410	34,8


J^r>

Claims

Patentanspruch:
Gemische aus A) 5 bis 95 Gewichtsprozent eines polycarbonatgepfropften Mischpolymerisats der Formel

worin
Ri, R2 ·

R'
A
B

Ar₁