DE2064095B2 - Thermoplastische Formmassen und Formkörper aus Polycarbonat mit verbesserter Entformbarkeit beim Spritzgießen - Google Patents

Thermoplastische Formmassen und Formkörper aus Polycarbonat mit verbesserter Entformbarkeit beim Spritzgießen

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Description

3 * 4
bromdiphenylpropan, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalka- bei 2700C über einen Extruder zu einem Strang extru-
nen, -sulfonen, -sulfoxyden, -äthem oder -sulfiden, ge- diert und granuliert.
gebenenfaUs im Gemisch mit Glykolen, mit Derivaten Beim Spritzen eines Zylinders von 10 cm Länge und der Kohlensäure, beispielsweise ihren Diestera oder einem Durchmesser von 7 cm bei 2 mm Wandstärke Dihalogeniden, gegebenenfalls unter Mitverwendung 5 werden zum Ausstoßen aus dem Werkzeug 8 atü beuntergeordneter Mengen von Dicarbonsäuren oder nötigt Ohne den Zusatz beträgt die notwendige Entderen für eine Esterbildung geeigneten Derivaten, formungskrai132 atü.
hergestellt sind und die ein mittleres Molekularge- Ein aus diesem Granulat bei 3000C hergestellter
wicht von mindestens etwa 10 000, vorzugsweise von Prüfstab hat die in Tabelle 2 beschriebenen Eigen-
zwischen etwa 25 000 und etwa 200 000 besitzen. io schäften.
Erfindungsgemäß wirksame Ester sind die Umsetzungsprodukte von dreiwertigen Alkoholen, wie z. B. B e i s ρ i e 1 3 Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol nsw. mit gesättigten Fettsäuren, deren Koh'enstoffzahl 10 bis 0,5 kg eines Estergemisches der Glyceride der 22 C-Atome beträgt. Alle aliphatischen gesättigten 15 Laurinsäure, MyristinsäureundPalmitinsäure(l: 1:1) Monocarbonsäuren zwischen Caprinsäure und der und 0,5 kg Titandioxid-Pigment werden zusammen mit Behensäure sind erfindungsgemäß geeignet. Die drei- 99 kg eines 30% G'asfaser enthaltenden Polycarbonatwertigen Alkohole können sowohl mit einer als auch granulates gemäß Beispiel 1, jedoch mit der relativen mit mehreren dieser Fettsäuren verestert sein; er- Viskosität von 1,30, in einer Trommel getrudelt und bei wähnt seien die natürlich vorkommenden Glyceride ge- ao 270° C über einen Extruder zu einem Strang extrudiert sättigter Fettsäuren. Ganz besonders wirksam sind und granuliert. Mischungen der genannten Ester. Beim Spritzen eineb Zylinders von 10 cm Länge und
Bisher benötigten komplizierte Spritzgußteile aus einem Durchmesser von 7 cm bei 2 mm Wandstärke
handelsüblichen Polycarbonatformmassen zur Ent- werden zum Ausstoßen aus dem Werkzeug 7,5 atü be-
formung häufiges Einstreichen des Werkzeuges mit 35 nötigt. Ohne den Zusatz beträgt die Ausstoßkraft
Formtrennmitteln wie beispielsweise Zsnkstearat oder 32 atü. Silicone. Dieses Einstreichen bedeutet nicht nur einen Ein aus diesem Granulat bei 3000C gespritzter Prüf-
Arbeitsaufwand, sondern hat auch für die Nachbe- stab hat die in Tabelle 3 beschriebenen Eigenschaften, handlung der Spritzgußteile Nachteile, etwa für das
Bedrucken, Kleben, Lackieren usw. 30 B e i s ρ i e 1 4 Die erfindungsgemäßen Zusätze machen das PoIy-
carbonat besonders geeignet für die Verarbeitung zu 100 kg eines Esters aus dem Alkohol Trimethylol-
Spritzgußkörpern in automatischen Spritzgußmaschi- propan und den Fettsäuren Palmitin- und Stearin
nen. säure (1:1) wird aufgeschmolzen und in die Schmelze
Die entformungsfördernde Wirkung der erfindungs- 35 100 kg Ruß eingerührt. Diese Mischung wird dreimal
gemäßen Ester dreiwertiger Alkohole läßt sich an über einen Dreiwalzenstuhl geschickt, dessen Walzen
Hand der bei der Entformung von Spritzgußmassen auf etwa 700C angewärmt wurden,
benötigten Entformungskräfte messen. 1 Kilogramm dieser Anreibung wird zusammen mit
Diese werden in den folgenden Beispielen dadurch 99 kg Polycarbonatgranulat gemäß Beispiel 1, jedoch
gemessen, daß man den in dem ölzylinder des Aus- 40 mit einer relativen Viskosität von 1,30, in einer Trom-
werfersystems bei der Entformung aufbauenden Druck mel getrudelt und über einen Extruder bei 27O0C zu
über ein optisches und gleichzeitig schreibendes An- einem Strang extrudiert und granuliert,
zeigegerät sichtbar macht. Beim Spritzen eines Zylinders von lü cm Länge und
einem Durchmesser von 7 cm bei einer Wandstärke von
Beispiell 45 2 mm wird eine Entformungskraft von 16 atü benötigt. Ohne den Zusatz beträgt die Ausstoßkraft 50 atü.
0,5 kg eines Glycerids, das als Säurereste die Reste Ein aus diesem Granulat bei 300°C gespritzter Prüfder Palmitinsäure, Stearinsäure und Myristinsäure im stab besitzt die in Tabelle 4 beschriebenen Eigenschaf-Verhältnis 1:1: 0,1 enthält, werden zu 99,5 kg Poly- ten.
carbonatgranulat aus Bisphenol A und Phosgen der 50
relativen Viskosität von 1,28, gemessen in einer Tabelle 1
0,5 %igen Lösung in Methylenchlorid bei 25° C, züge- Eigenschaften eines 0,5 Gewichtsprozent Ester des
geben. Das Ganze wird in einer Trommel getrudelt Beispiels 1 enthaltenden Polycarbonate (verglichen mit
und über einen Extruder bei 270° C zu einem Strang den entsprechenden des esterfreien Polycarbonate)
extrudiert und granuliert. 55
Beim Spritzen eines Zylinders von 10 cm Länge und Mit 0,5% Ester Ohne
einem Durchmesser von 7 cm bei 2 mm Wanddicke ' ° Ester werden zum Ausstoßen 18 atü benötigt. Ohne den Zusatz beträgt die erforderliche Ausstoßkraft 35 atü. Grenzbiegespannung, 994 990
Ein aus diesem Granulat bei 300° C gespritztes Form- 6° kp/cma
teil hat die in Tabelle 1 beschriebenen Eigenschaften. Kerbschlagzähigkeit, 50 51
cmkp/cma Beispiel 2 Wärmestandfestigkeit nach 108 107
M artens,°C
0,4 kg des obigen Esters und 1,6 kg Titandioxid-Pig- 65 Bruchspannung, kp/cm2 ment werden zusammen mit 98 kg eines Polycarbonat- Bruchdehnung, % granulates gemäß Beispiel 1, jedoch mit der relativen ReI. Viskosität d. Granulats Viskosität von 1,29, in einer Trommel getrudelt und ReI. Viskosität d. Spritzlings
734 740
117 115
1,280 1,281
1,279 1,280
Tabelle 2
Eigenschaften eines 0,4 Gewichtsprozent Ester des Beispiels 2 enthaltenden pigmentierten Polycarbonats (verglichen mit den entsprechenden des esterfreien Polycarbonats)
Mit 0,4% Ester Ohne
Ester
Grenzbiegespannung, 990 973
kp/cm2
Kerbschlagzähigkeit, 28 45
cmkp/cm8
Wärmestandfestigkeit nach 103 101
Martens, 0C
Bruchspannung, kp/cm2 718 716
Bruchdehnung, % 114 113
ReI. Viskosität d. Granulats 1,289 1,291
ReI. Viskosität d. Spritzlings 1,266 1,263
Tabelle 3
Eigenschaften eines 0,5 Gewichtsprozent Estergemisch aus Beispiel 3 enthaltenden, pigmentierten und mit 30% Glasfaser verstärkten Polycarbonats (verglichen mit den entsprechenden des esterfreien Polycarbonats)
Tabelle 4
Eigenschaft eines 0,5 Gewicht; Beispiels 4 enthaltenden, schwan carbonats (verglichen mit den esterfreien Polycarbonats).
Mit 0,5% Ester Ohne Ester
Biegefestigkeit, kp/cm2 1370 1304
Schlagzähigkeit,
cmkp/cm2 		49 54
Kerbschlagzähigkeit,
cmkp/cm2 		6,8 6,9
Wärmestandfestigkeit
nach Martens, 0C		 125 130
Bruchspannung, kp/cm2 728 711
Bruchdehnung, % 4,6 4,6
ReI. Viskosität d. Granu
lats		 1,306 1,298
ReI. Viskosität d. Spritz
lings		 1,281 1,279
Mit 0,:
Kerbschlagzähigkeit, 22,2
cmkp/cm2
Streckspannung, kp/cm2 649
Streckspannung nach 779
100 h Tempern bei
130cC
Reißfestigkeit, kp/cm2 649
Reißfestigkeit nach 622
100 h Tempern bei
130° C
Reißdehnung, % 86
Reißdehnung nach 100 h etwa
Tempern bei 130° C
ReI. Viskosität d. Granu ι,:
lats
ReI. Viskosität d. Spritz ι,:
lings

Claims (2)

mit 2 bis 8 C-Atomen, Glycerin, Tetrahydrofurfuryl-Patentansprüche: alkohol und Ätheralkohole mit 2 bis 8 C-Atomen sind. Ein etwaiger Einfluß dieser Zusatz«: auf die Ent-
1. Thermoplastische Formmassen aus Polycar- formbarkeit der Polycarbonatmassen wird in der gebonat sowie gegebenenfalls Pigmenten, Farbstof- 5 nannten Druckschrift nicht erwähnt Die meisten diefen, Glasfasern, Stabilisatoren und/oder Disper- ser Ester verursachen bereits bei Dosierungen von giermittel, gekennzeichnet durch einen 0,5%, bezogen auf die Polycarbonatmassen, eine Ver-Gehalt, bezogen auf Polycarbonat, von 0,1 bis minderung der Kerbschlagzähigkeit um etwa 50 bis 2 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Ester aus 80%. Sie sind deshalb als Polycarbonatzusätze nicht gesättigten aliphatischen C10-C21-MOnOCaTbOnSaU- io geeignet.
ren und dreiwertigen Alkoholen als Entformungs- Demgegenüber wurde überraschend gefunden, daß
mittel. die Ester von dreiwertigen Alkoholen z. B. von GIy-
2. Verwendung der Formmassen des Anspruchs 1 cerin, Trimethylolpropan oder Hexantriol und gesätfür die Herstellung von Formkörpern nach dem tigten do-Cag-Fettsäuren und vorzugsweise auch dia Spritzgußverfahren. 15 Gemische derartiger Verbindungen eine ausgezeichnete, entformungsfördernde Wirksamkeit, insbesondere bei Spritzgußmassen aus Polycarbonat, hervorrufen,
ohne dabei einen schädigenden Einfluß auszuüben,
d. h. ohne einen meßbaren, qualitätsvermindernden 20 Abbau des Polycarbonats zu bewirken. Der Zusatz be-
Die Erfindung bezieht sich auf thermoplastische trägt in Abhängigkeit vom gewählten Ester 0,1 bis Formmassen aus Polycarbonaten von Bis-hydroxy- 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf Polycarbonat.
Verbindungen mit einem Gehalt an bestimmten Estern. Die Einarbeitung erfolgt dadurch, daß man die
Es wurde gefunden, daß Zusätze von Estern drei- normalerweise in Pulverform vorliegenden Substanzen Wertiger Alkohole mit CI0-C22-Fettsäuren zu Polycar- 25 auf das Granulat des Polycarbonats auftrudelt und bonaten eine Verbesserung der Entlormbarkeit dieser anschließend über einen Extruder bei etwa 270° C zu polymeren Produkte beim Spritzgießen bewirken. einem Strang extrudiert und erneut granuliert. Der Zubiese Ester der dreiwertigen Alkohole können sowohl satz macht sich weder in der Transparenz noch in der •Hein als auch als Gemische untereinander verwendet Farbe nachteilig bemerkbar. Dem Polycarbonat werden. 30 können außerdem noch Farbstoffe, Pigmente, Stabili-
Gegenstand vorliegender Erfindung sind somit satoren gegen UV- und Hitzeeinwirkung oder Glasthermoplastische Formmassen aus Polycarbonat, ge- fasern zugesetzt werden, ohne daß die Wirksamkeit kennzeichnet durch einen Gehalt, l>ezogen auf Poly- des Entformungsmittels beeinträchtigt w;rd.
carbonat von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent eines oder Die Einarbeitung des Entformungsmittels kann be-
mehrerer Ester aus gesättigten aliphatischen C10-C24- 35 reits bei der Herstellung des Polycarbonats erfolgen. Carbonsäuren und dreiwertigen Alkoholen. In diesem Fall wird der Ester in einem Lösungsmittel
Es ist zwar bekannt, daß die Eittformbarkeit von gelöst und vor der Ausdampfung dem bei der Herstelfrolyvinylchlorid durch sogenannte Gleitwachse, d. h. lung des Polycarbonats verwendeten Lösungsmittel zudurch Glyceride natürlich vorkommender Fettsäuren, dosiert.
Verbessert wird. Da jedoch die Verarbeitungstempera- 40 Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Enttur von PVC mehr als 1000C tiefer liegt als die Ver- formungsmittel besteht darin, daß man für die Ein-•rbeitungstemperatur von Polycarbonat — letztere färbung des Polycarbonats mit Hilfe dieser Stoffe soiegt bei 3000C und darüber —,war es nicht vorauszu- genannte Formierungen herstellen kann. Unter einer Behen, daß diese Stoffklasse, die bei dem unverseif- Formierung versteht man beispielsweise eine Mischung baren PVC und bei Temperaturen von etwa 180° C 45 aus aufgeschmolzenem Entformungsmittel mit Ruß. wirksam ist, auch bei dem sehr empfindlichen, ver- Durch Anreiben in einem Dreiwalzenstuhl kann eine leifungsanfälligen Polycarbonat und bei Temperaturen Feinverteilung des Pigments, also z. B. des Rußes, ervon über 3000C ebenfalls ohne schädliche Nebenwir- reicht werden. Diese Anreibungen, auch Formierungen kungen auf die zu entformenden Produkte wirksam genannt, können ohne Schwierigkeit, vor allem im Hin-•ein würde, denn de bisher getesteten Ester, z.B. 50 blick auf die Handhabung des zuzusetzenden Pigments, die der Benzoesäure, Adipinsäure oder Phthalsäure dem Polycarbonat zwecks Einfärbung zudosiert werftut mehrwertigen Alkoholen, oder die Acetate des den. Das so eingefärbte Polycarbonatgranulat zeigt Glycerins oder Ester kurzkettiger Carbonsäuren mit beim Verspritzen nicht nur eine gute Entformbarkeit, Glycerin schädigen bei den für Polycarbonat üblichen sondern auch eine gute Verteilung des Pigments. Außer Veiarbeitungstemperaturen von etwa 3000C und dar- 55 Ruß lassen sich praktisch alle Bunt- und Weißpigmente tber den zu entformenden Kunststoff. Die letztge- auf diese Weise in das Polycarbonat einarbeiten,
nannten Ester verursachen nämlich Umesterung und Außer den bereits genannten Zusätzen können noch
bewirken somit eine Verschlechterung der Eigenschaf- spezielle Dispergiermittel, beispielsweise Ester aus einten z. B. der Bruchdehnung. wertigen höheren Alkoholen mit langkettigen, gesättig-
Aus der US-PS 31 86 961 sind Polycarbonatmassen 60 ten Fettsäuren, eingesetzt werden,
mit verbesserter Lichtechtheit bekannt, die pro lOOGe- Hochmolekulare, thermoplastische Polycarbonate
wichtsteile Polycarbonat 25 bis 100 Gewichtsteile von von Bis-hydroxyverbindungen im Sinne der Erfindung verträglichen Weichmachern enthalten. Als eine sind die bekannten Polycarbonate, die aus zweiwerti-Gruppe dieser Weichmacher sind Ester mit bis zu gen Phenolen wie Resorcin, Hydrochinon, Dihydroxy-22 C-Atomen offenbart, die Reaktionsprodukte einer 65 diphenylen und insbesondere Bis-(hydroxyphenyl)-aliphatischen Monocarbonsäure mit 2 bis 18 C-Ato- alkanen, halogenierten Bis-(hydroxyphenyl)-alkanen men und eines Alkohols aus der Gruppe einwertiger wie beispielsweise 4,4'-Dihydroxy-3,5,3',5'-tetrachlor-Alkohole mit 1 bis 6 C-Atomen, zweiwertiger Alkohole diphenylpropan oder 4,4'-Dihydroxy-3,5,3',5'-tetra-
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