DE2108127B2

DE2108127B2 - Formmassen auf Basis von PoIyphenylenoxid-Pfropfcopolymeren und ihre Verwendung zur Herstellung von Formkörpern

Info

Publication number: DE2108127B2
Application number: DE2108127A
Authority: DE
Inventors: Takuzo Takatsuki Okumura; Minoru Suita Tabana; Kiyoshi Ibaragi Yasuno
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1971-02-19
Publication date: 1974-02-21
Also published as: BE763129A; NL7102187A; US3751388A; FR2080623B1; DE2108127C3; DE2108127A1; CA932896A; JPS4916777B1; GB1317341A; FR2080623A1

Description

b) 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Pfropfcopolymere a), eines Fettsäurebisamids der allgemeinen Formel I

R₁- C—NH- (CH₂),,- NH- C — R₂ (I)

in der R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind und einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 11 bis 21 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten, und gegebenenfalls

c) 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf Pfropfcopolymere a), eines Fettsäuresalzes der allgemeinen Formel II

(RCOO)_n-M

in der R die vorgenannte Bedeutung hat, M eines der Metalle Ca, Mg, Ba, Zn und Pb und /1 die Wertigkeit des Metalls darstellen, sowie

d) Stabilisatoren, Pigmenten, Füllstoffen und anderen üblichen Zusätzen und Verarbeitungshilfsmitteln.

2. Verwendung der Formmassen nach Anspruch 1 zum Herstellen von Formkörpern.

Die Erfindung betrifft neue Formmassen mit erniedrigter Verarbeitungstemperatur und verbesserter Schlagzähigkeit auf Basis eines Pfropfcopolymeres aus Polyphenylenoxid, einem Vinylmonomeren vom Styroltyp und gegebenenfalls einem kautschukartigen Polymerisat und ihre Verwendung zur Herstellung von Formkörpern.

Die Herstellung der vorgenannten. Pfropfcopolymeren, nachfolgend als PPO-Pfropfcopolymere bezeichnet, ist in den deutschen Patentschriften 939 033 und 1 964 151 beschrieben. Sie lassen sich sehr gut verarbeiten, besitzen eine hohe Schlagzähigkeit und gleichzeitig die gute Wärmeverformungsbeständigkeit des Polyphenylenoxide. Wegen dieser Eigenschaften finden die thermoplastischen PPO-Pfropfcopolymeren technische Verwendung und haben in jüngster Zeit eine Ausweitung des Anwendungsbereichs auf dem Gebiet der Elektrotechnik und zur Herstellung von statischen oder dynamischen Konstruktionselementen erfahren.

Es ist jedoch bekannt, daß sich Polyphenylenoxid unter Wärme- und Lichteinwirkung braun färbt und spröde wird. Auch der Vinyipolymerisat- und insbesondere der kautschukartige Polymensatanted können eine schlechte Wärme- und Lichtstabihtat bc-

^S!tFür die weitere Ausdehnung des Anwendungsbereichs der vorgenannten PPO-Pfropfcopolymeren ist es deshalb wichtig, die Verarbeitungstemperatur so weit wie möglich zu erniedrigen, da hierdurch nicht nur die Verarbeitung erleichtert, sondern auch

die Beeinträchtigung der PPO-Pfropfcopolymeren durch Wärmeeinwirkung während der Verarbeitung herabgesetzt wird.

Aufgabe der Erfindung war deshalb, Formmassen auf Basis von PPO-Pfropfcopolymeren zu schaffen,

, die sich leichter und bei niedrigerer Temperatur zu Formkörpern mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften verarbeiten lassen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Formmassen

^ Durch die Anwesenheit des Fettsäurebisamids b) und des Fettsäuresalzes c) lassen sich die erfindungssemäßen Formmassen auf Grund der guten Vertraglichkeit der vorgenannten Komponenten bei niedrigeren Temperaturen zu Formkörpern mit verbesserter Schlagzähigkeit verarbeiten, die sich leichter von der Form trennen lassen und deshalb eine bessere Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.

Die Verwendung von Säureamiden als Gleitmittel in thermoplastischen Massen ist üblich. Sämtliche bisher für den vorgenannten Zweck verwendeten Säureamide eignen sich jedoch nicht für PPO-Pfropfcopolymere. Setzt man z. B. einem PPO-Pfropfcopolymeren ein Fettsäuremonoamid, wie Steaiinsaure-, ölsäure- oder Laurinsäureamid zu, so wird zwar die Verarbeitungstemperatur des PPO-Pfropfcopolymeren erniedrigt, gleichzeitig tritt jedoch eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Schlagzähigkeit ein.

Hingegen wird durch Einverleiben der erfindungsgemäßen Fettsäurebisamide neben der Erniedrigung der Verarbeitungstemperatur gleichzeitig auch die Schlagzähigkeit verbessert. .

Spezielle Beispiele für Fettsäurebisamide b, sind Methylen- oder Äthylenbisamide der Launn-, Tndecan-, Myristin-, Palmitin-, Margarin-, Stearin-, Nonadecan-, Arachin-, Behen-, Arachidon- OI-, Linolen-, Parinar-, Petroselin-, Vaccen-, Elaidin-, Gadolein-, Eruca-, Linol- oder Linolelaidinsaure (trans-9, trans- 12-Linolsäure).

Das Fettsäurebisamid b) wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 7 Gewichtsprozent, bezogen auf das PPO-Pfropfcopolymere, verwendet.

Die Formmassen der Erfindung enthalten vorzugsweise neben dem Fettsäurebisamid b) ein Fettsäuresalz c), das die Wirksamkeit des Fettsäurebisamids

erhöht. .

Spezielle Beispiele für Fettsäuresalze c) sind die Calcium-, Magnesium-, Barium-, Zink- und Bleisalze der Laurin-, Tridecan-, Myristin-, Palmitin-, Margarin-, Stearin-, Nonadecan-, Arachin-, Bchen-, Arachidon-, öl-, Linol-, Parinar-, Petroselin-, Vaccen-, Elaidin-, Gadolein-, Eruca-, Linolen- oder Linolelaidinsaure.

Das Fettsäuresalz c) wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das PPO-Pfropfcopolymere, verwendet.

Verwendet man weniger als jeweils 0,1 Gewichtsprozent Fettsäurebisamid und Fettsäuresalz, bezogen auf das PPO-Pfropfcopolymere, so werden die verbesserten Verarbeitungseigenschaften nicht in vollem Umfang erreicht. Verwendet man mehr als 10 Gewichtsprozent Fettsäurebisamid und mehr als 5 Gewichtsprozent Fettsäuresalz, bezogen auf das PPO-Pfropfcopolymere, so können die physikalischen Eigenschaften der mit den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Formkörper beeinträchtigt werden.

Die Art der Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen spielt keine besondere Rolle. Es können die üblichen Mischverfahren angewendet werden. Man kann z. B. das Fettsäurebisamid und das Fettsäuresalz zusammen mit dem gepulverten PPO-Piropfcopolymeren in einem Henschel-Mischer vermischen und das Gemisch anschließend z. B. mittels eines Extruders oder auf einem Walzenstuhl verarbeiten. Bei einem anderen Verfahren werden das Fettsäurebisamid und das Fettsäuresalz mit einer Lösung des PPO-Pfropfcopolymeres in einem geeigneten Lösungsmittel vermischt. Aus dieser Lösung wird dann die erfindungsgemäße Formmasse zurückgewonnen. Formmassen der Erfindung lassen sich auch so herstellen, daß man das Fettsäurebisamid und das Fettsäuresalz z.u einem Gemisch aus dem Vinylmonomeren, Polyphenylenoxid und gegebenenfalls dem kautschukartigen Polymerisat zusetzt und anschließend die Pfropfcopolymerisation durchführt.

Durch die Anwendung üblicher Mengen an Stabilisatoren, Pigmenten, Füllstoffen und anderen üblichen Zusätzen und Verarbeitungshilfsmitteln werden die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formmassen nicht beeinträchtigt.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die Viskositätszahlen der PPO-Pfropfcopolymeren sind bei 25° C in Chloroform bestimmt.

Die in den Beispielen enthaltenen Prüfwerte werden nach folgenden Prüfuormen bestimmt:

Schmelzindex nach ASTM-Prüfnorm D-1238 ίο (250° C, 10 kg Belastung)

Izod-Schlagzähigkeit nach ASTM-Prüfnorm D-256 bei 20° C, Erweichungstemperatur nach ASTM-Prüfnorm D-1525 (Vicat-Erweichungspunkt); es wird die Temperatur gemessen, bei der die Prüfnadel 1 mm tief in den Formkörper eindringt.

Beispiele 1 und 2

Gepulvertes PPO-Pfropfcopolymeres (56% 2,6-Dimethyl-l,4-phenylenoxid-Einheiten, 39°/o Styrol-Einheiten und 5,0 °/o Butadien-Einheiten) mit einer Viskositätszahl von 0,67 dl/g (Beispiel 1) bzw. 0,69 dl/g (Beispiel 2) wird mit den in Tabelle I aufgeführten Komponenten versetzt. Die Gemische werden in einem Brabender-Extruderplastograph von 20 mm Durchmesser bei einer Zylindertemperatur von 260° C und einer Schneckengeschwindigkeit von 30 U/min vermählen und extrudiert, wobei gleichzeitig das Drehmoment bestimmt wird. Die so hergestellten Formmassen werden 10 Minuten bei 250° C zu Platten von 3 mm Stärke verpreßt. Aus diesen Platten werden Prüfmuster geschnitten, deren physikaiische Eigenschaften bestimmt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

	Komponente	Teile=»)	Drehmoment	Extrudier-	Physikalische	Eigenschaften der Vicat-	Prüfmuster
Beispiel			beim Extrudieren	durchsatz	Schmelzindex	Erweichungs punkt	Izodb)
	A')	1	(kg-m)	(g/h)	(g/10 min)	(°C)	(kg · cm/cm)
1			2400	972	1,07	148,7	17,1
Vergleichs			2600	960	0,77	152,5	14,3
versuch	A-)	2
2	Zinkstearat	1	1350		1,70	144,0	14,0

Vergleichs			2350	848	0,96	149,8	10,0
versuch

a) Je 100 Teile PPO-Pfropfcopolymeres.

^b) Izod-Schlagzähigkeit.

^c) A = Ν,Ν'-Distearoyläthylendiamin.

Beispiele 3 bis 5

Gemäß Beispiel 1 und 2 werden die in Tabelle Π aufgeführten Komponenten einem PPO-Pfropfcopolymeren mit einer Grenzviskositätszahl von 0,69 dl/g einverleibt. Die Gemische werden mittels eines Extruders von 50 mm Durchmesser (Hersteller Tanabe Plastics Co.) bei einer Zylindertemperatur von 260⁰C und einer Schneckengeschwindigkeit von 40 U/min extrudiert und zu Pellets konfektioniert. Die so erhaltenen Formmassen werden mittels einer 142-g-Spritzgußmaschine mit einem Spritzdruck von 800 kg/cm" verformt. Hierbei wird die niedrigstmögliche Verarbeitungstemperatur der Formmasse bestimmt. Die physikalischen Eigenschaften der Formkörper sind in Tabelle II zusammengestellt.

	5		2		108 127	\	6	Vicat- Erweichungspunki	Prüfmuster
								(^ü Ci	Izod^b>
			Tabelle II	Physikalische Eigenschaften der	146,3	(kg·cm cm)
	Komponente		Mindest-	Schmelzindex		12,5
Beispiel		Teilet	arbeitstemperaUir	(g'10 mini
			(¹C)	2.60	145,6
3	Zinkstearat		278			15,0
	Ruß=)	i
	A^c)	1		2,87
4	Zinkstearat		272
	B^d)	1
	Thiodipropion-	0,5
	säuredistearyl-	0,5			144,8
	ester					17,5
	Ruß^e)
	A<)	1		4,09
5	Zinkstearat	5	263
	B^d)	1
	Thiodipropion-	0,25
	säuredistearyl-	0,25			156,7
	ester					5,21
	Ruß^e)
	1		1,27
Vergleichs	293
versuch

■') Je 100 Teile PPO-Pfropfcopolyn.-eres.

^bl Izod-Schlagzähigkeit. τ) A = Ν,Ν'-Distearoylathylendiamin.

B = 2,2'-Methylen-bis-(tert.-butyl-4-methyi-phonol). Hochabiiebfester Ofenruß.

Claims

2 127 Patentansprüche:

1. Formmassen, bestehend aus

a) einem Pfropfcopolymeren, das aus Polyphenylenoxid, einem Vinylmonomeren vom Styroltyp und gegebenenfalls einem kautschukartigen Polymerisat hergestellt worden ist.