DE2211202B2 - Thermoplastische massen auf der basis von polycarbonaten und polyarylenestern - Google Patents
Thermoplastische massen auf der basis von polycarbonaten und polyarylenesternInfo
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Description
in der Ar ein aromatisches Ringsystem bedeutet, R ein WasserstofTatom, einen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-,
Alkaryl- oder Cycloalkylrest bzw. deren halogensubstituierte Derivate darstellt, X ein
Sauerstoffatom, eine Carbonyl- oder tertiäre Aminogruppe,
ein. ι schwefelhaltigen oder alicyciischen
Rest, einen Alkylen- oder Aikyhucnrest bzw.
eine durch em Sauerstoffatom, eine Carbonyl- oder
tertiäre Aniinogruppe, einen schwelelhaltigen Rest
oder ein aromatisches Ringsystem verknüpfte Kette von zwei odei ineiireren Alkylen- bzw. Alky-Iidenrcsten
bedeaiet. Y ein Halogenalom, eine
NiU'ogruppi: oder den Rest R bzw. OR darstellt.
•n bzw. )i de η Wen U annehmen oder eine ganze
Zahl bedeuten, uie nicht größer ist als die Zahl der
substituierbarei Wasserstoffatome des Restes X bzw. de·; Restes Ar, ρ mindestens den Wert I annimmt,
ij entweder U oder i bedeutet, r entweder
0 oder eine ganze Zahl darstellt, wobei r nicht den Wert 0 annimmt, wenn q 1 ist, oder dessen
Derivat und einer aromatischen Dicarbonsäure der allgemeinen Formel Il
HOOC
:ooh
Aus der GB-PS 1Ü 66 781 sind spezielle aromatische
Polyester bekannt, die sich von Bis-( hydroxy phenyl )-alkanen, Isophthalsäure und gegebenenfalls Terephthalsäure,
sowie einer Diphenolsäure ableiten und die geringe Mengen an Polycarbonaten enthalten
können. Die Polyester stellen hitzehärtbare Isoliermassen dar.
Aufgabe der Erfindung ist es, thermoplastische Massen auf der Basis von Polycarbonaten zu schaffen,
ίο die gleichzeitig hohe Schlagzähigkeit und Formbeständigkeit
in der Wärme aufweisen.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Bei Gehalten von Polyarylenester (im folgenden »PAE«) außerhalb des angegebenen Bereichs lä'Jt sich
die Schlagzähigkeit nur in sehr geringem Ausmaß verbessern. Bei Gehalten von ungefähr 5 bis 80 Gewichtsprozent
PAE erzielt man nicht nur ausgezeichnete Schlagzähigkeit, sondern auch hervorragende
hormbeständigkeit in der Wärme.
Die Bestandteile der erlindungsgemälien, thermoplastischen
Massen besitzen gute Verträglichkeit; wahrend der Herstellung kann kein Entmischen beobachtet
werden. Die thermoplastischen Massen der Erfindung enthalten ein 4,4 - Dihydroxydiaralalkani'olycarbonat,
das aus einem 4,4-Dihydroxydiphenylalkan, wie Bis|4 - hydroxyphenyl) - methan, Bis-4-hydroxyphenyl)
-athan, 2.2 -(4 - Hydroxyphenyl)-propan.
Bis(4 - hydroxy - 3,5 - dichlorphenyl) - methan.
-iO 1.2 -(4- nydroxy -3.5 -dimethylphenyl)- propan oder
Bis|4 - hydroxyphenyl)- phenyliiiethaii. und Phosgen
'der Diphenylearbonal erhalten wurde.
Der als zweiler Bestandteil enthaltene Polyarylenjster
(PAE) leitet sich von einem zweiwertigen Phenol »5 ι .der dessen Derivat und einer aromatischen Dicarbon-
<iiurc oder deren Derivat ab.
Das zweiwertige Phenol besu/.t die allgemeine
'■onnel I
in der Ar einen u'!substituierten oder durch HaIogenutomc
oder Alkylreste substituierten Arylenresl bedeutet, oder deren Derivat erhalten worden
ist. sowie gegebenenfalls ICI in thermoplastischen
Formmassen üblichen Zusätzen.
2. Verwendung der thermoDiastischen Massen
nach Anspruch 1 zum Herstellen von Fornikörpern.
(Y).. j I IR)111 I1, ! (Y)1, I
Polycarbonate (im folgenden »PC«) sind klare, durchsichtige Kunststoffe mit ausgezeichneten mechanischen
und thermischen Eigenschaften. Um ihre Eignung für industrielle Anwendungszwecke zu erhöhen,
wurden zahlreiche Versuche unternommen, die Schlagzähigkeit der Polycarbonate und deren
Formbeständigkeit in der Wärme zu verbessern. Die Schlagzähigkeit verschiedener Kunstharze wird im
allgemeinen dadurch erhöht, daß man eine kautschukartige Masse zumischt. Die erhaltene Mischung besitzt
jedoch meist geringe Formbeständigkeit in der Wärme. Andererseits; läßt sich die Formbeständigkeit
in der Wärme dadurch erhöhen, daß man ein entsprechend formbeständiges Polymeres zumischt. Auf
diese Weise erzielt man jedoch meist verminderte Schlagzähigkeiten. Es war daher bisher nicht möglich,
Schlagzähigkeit und Formbeständigkeit in der Wärme gleichzeitig zu verbessern.
J'
η der Ar ein aromatisches Ringsystem. z.B. die
i'henylen-, Biphenylen- oder Naphthyiengruppe, bedeutet.
R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, z. B. die Methyl- oder Äthylgruppe, einen Arylrest, z. B.
die Phenyl- oder Niaphthylgruppe, einen Aralkylrest,
z. B. die Benzyl- oder Phenäthylgruppe, einen Alkylarylrest,
z. B. die ToIyI- oder Xylylgruppe, einen Cycloalkylrest, z. B. die Cyclohexyl- oder Cycloheptylgruppe,
oder deren halogensubstituierte Derivate, z. B. die Chlormethyl-, Chloräthyl-, Brommethyl-,
Chlorphenyl-, Bromphenyl-, Chlorbenzyl-, Chlormethylphenyl-, Brommethylphenyl-, Chlorcyclopentyl-
oder Chlorcyclohexylgruppe, darstellt, X ein Sauerstoffatom, eine Carbonyl- oder tertiäre Aminogruppe,
einen schwefelhaltigen Rest, z. B. die Fhio-, Sulfoxy- oder Sulfongruppe, einen alicyclischen Rest, einen
Alkylenrest, z. B. die Methylen-, Äthylen- oder Propylengruppe, einen Alkylidenrest, z. B. die Äthyliden-,
Propyliden- oder lsopropylidengruppe, oder eine durch ein Sauerstoffatom, eine Carbonyl- oder tertiäre
Aminogruppe, einen schwefelhaltigen Rest oder ein aromatisches Ringsystem verknüpfte Kette von zwei
oder mehreren Alkylen- bzw. Alkylidenresten, bedeutet, Y ein Halogenatom, eine Nitrogruppe oder den
Rest R bzw. OR darstellt, m bzw. ii den Wert 0 annehmen
oder eine ganze Zahl bedeuten, die nicht größer ist als die Zahl der substituierbaren Wasserstoffatome
des Restes X bzw. des Restes Ar, ρ mindestens den Wert 1 annimmt, q entweder 0 oder 1 bedeutet,
ι· entweder 0 oder eine ganze Zahl darstellt, wobei r nicht den Wert 0 annimmt, wenn q 1 ist.
Falls in der allgemeinen Formel 1 zwei oder mehrere
Reste Y bzw. R auftreten, so können sie gleich oder verschieden voneinander sein. Die Hydroxylgruppen
der aromatischen Ringe können in beliebiger Stellung zum Substituenten Y stehen.
Spezielle Beispiele fur die verwendeten zweiwertigen Phenole sind
Bis(4-hydroxy phenyl !-methan.
Bis(4-hydroxy-3-methylpheny!)-methan,
Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-methan.
Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)-nT;lhan
Bis(4-hydroxy-3,5-difliiorphc"!yl)-methan,
Bis(4-hydroxyphcnyl)-keton,
Bis(4-hydroxypheny])-sulfid.
Bis(4-hydroxypheny])-sulfon.
4,4'-Dihydroxydiphen} lather,
l.l-Bis(4-hydroxy phenyl )-ät hau.
2,2-Bis(4-hydroxy phenyl !-propan.
2,2-Bis(4-hydroxy-3-mcthy!phcnyi !-propan.
2.2-Bis(4-hyr!ro>:y-3-chlorphcny! (-propan.
2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichIorphenyl !-propan.
2.2-Bis(4-hydroxynuphthy!)-propan,
Bis(4-hydroxyphcnyl)-phcr.y !methan.
Bis(4-hydroxyphcnyl)-diphcnylmcthan.
Bis(4-hydroxyphenyl)-4'-mcihyIphenylmetlnin.
l.l-Bis(4-h\droxyphcny!)-2.:.2-trichlorathan,
Bis(4-hydroxyphcnyl)-4' -chlorphcnylmcthan.
l,l-Bis(4-hydroxyphcnyl)-cyclr>hcxan.
Bis(4-hydroxyphcnyl)-cyc!ohcx) !methan.
4.4'-Dihydroxydiphenyi,
2.2'-Dihydroxydi phenyl,
2,6-Dihydiv \)diiu.phiha!in.
Hydrochinon,
Resorcin.
2,6-Dihydrox) toluol,
2,6-Dihydroxychlorbcii7o!.
3.6-Dihydroxytohiol oder deren Gemisch.
Das zweiwertige Phenol kann als Diester, ζ. Β.
als Dialkyl- oder Diphenylester bzw. deren Gemisch, eingesetzt werden.
Die aromatische Dicarbonsäure besitzt die allgemeinen Formel II
HOOC—Ar'—COOH (11)
in der Ar' einen unsubstituierten Arylcmcst, z. B. die o-Phenylen-, m-Phenylen-, p-Phenylen- oder Naphthylengruppe,
oder einen durch Halogenatome oder Alkylreste substituierten Arylenrest bedeutet. Die
aromatischen Dicarbonsäuren können als Reinsubstanzen oder als Gemisch eingesetzt werden. Auch die
Säurederivate sind geeignet, z. B. die Säurechloride oder Diester, wie Dialkyl- oder Diphenylester. Auch
die Säurederivate können als Reinsubstanzen oder als Gemisch eingesetzt werden.
Die Umsetzung des zweiwertigen Alkohols oder dessen Derivats mit der aromatischen Dicarbonsäure
oder deren Derivat erfolgt z. B. als Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Schmelzkondensation.
Die thermoplastischen Massen der Erfindung können übliche Zusätze enthalten, z. B. Farbstoffe, Pigmente,
Füllstoffe oder Stabilisatoren. Sie können entweder in Lösung oder mit Hilfe üblicher Mischmaschinen,
z. B. Zwefwalzenstühlen, Banbury-Mischern oder Extrudern, homogen gemischt werden.
Die Beispiele erläutern die Frnndung.
In den Beispielen werden die physikalischen Parameter nach folgenden Verfahren bestimmt:
Formbeständigkeit in der Wärme nach V i c a t
Ein Probestück von 3 mm Dicke wird bei einer konstanten Belastung von I kg und einer allmählichen
Temperatursteigerung von 0,8C/min geprüft. Die Temperatur, bei der die Prüfnadel 1 mm tief in das
Probestück eindringt, wird als Vicat-Formbeständigkeit (-'C) registriert.
Kerb-Schlagzähigkeit
Die Izod-Kerbschlagzähigkeit wird nach ASTM
D-256-56T bestimmt.
Zugfestigkeit
Ein hanteiförmiges Probestück wird in einer Zerreißmaschine mit einer Geschwindigkeit von
K) mm/min gedehnt.
PC mit einer Grenzviskositätszah! von 0,6 dl/g !gemessen in Chloroform bei 25 C) und PAE mit
Struktureinheilen der folgenden Formel:
CH.,
CH,
v-o-c-fj
C--
Il
das aus 50 Molprozent der p-substituierten Verbindung sowie 50 Molprozent der m-substituierten Verbindung
besteht und eine Grenzviskositätszahl von Ί.55 dl/g aufweist (gemessen in Chloroform bei 25"C),
werden 10 Minuten bei 280 C in einem Walzenstuhl geknetet und anschließend formgepreßt. Die physikalischen
Parameter des erhaltenen Formlings sind in Tabelle I zusammengestellt.
Ia belle
| 50 | I'M:- Antcil |
Physikalische Eigenschaften 1/ocJ- Vicat- Zugfestigkeit Kerb- l-'orm- schlag- bestän- Streck- Zerrcili- /;ihigkeit digkeit grenze festig keit |
( C) | (kg cm cm-1 |
(kg (cm/cm2) |
Bruch dehnung |
| 55 | (Ge wichts prozent) |
(kg cm im| |
148 | 610 | 500 | <%) |
| 0 | 8,8 | 149 | 650 | 580 | 13 | |
| 60 | 1 | 150 | 660 | 580 | 85 | |
| 5 | 9,8 | 153 | 650 | 580 | 83 | |
| 10 | 10,0 | 160 | 660 | 590 | 84 | |
| 30 | 12,8 | 170 | 680 | 590 | 81 | |
| 65 | 50 | 11,9 | 176 | 690 | 590 | 80 |
| 70 | 10,0 | 180 | 80 | |||
| 90 | 10,5 | ._ |
Aus der Tabelle kann entnommen werden, daß bei Zusatz von PAE zu PC dessen Kerbschlagzähigkeit.
Zugfestigkeit und Formbeständigkeit in der Wärme verbessert werden. Die Steigerung der Bruchdehnung
entspricht hierbei der Steigerung der Izod-Kerbschlagzähigkeit
Zusätzlich ist bemerkenswert, daß die thermoplastischen Massen klar und durchsichtig sind,
obwohl PAE und PC verschiedene Brechungsindizes aufweisen.
PC mit einer Grenzviskositätszahl von 0.6 dl /g
(gemessen in Chloroform bei 25 C) und PAC mit Struktureinheiten der folaenden Formel:
das aus 55 Molprozent der p-subsiituierlen Verbindung
sowie 45 Molprozent der m-substituierten Verbindung besteht und eine Grenzviskositätszahl von
0,66 dl/g aufweist (gemessen in Chloroform bei 25 C). werden in Methylenchlorid gelöst. Nach gründlichem
Durchrühren wird das Gemisch mit Methanol versetzt, der erhaltene pulverfönnige Niederschlag gesammelt,
getrocknet und formgepreßt. Die physikalischen Paramter des erhaltenen Formlings sind in
Tabelle!! zusammenuestellt.
| Tabellen | Physikalische Eigenschaften | \ ical-Fonntx |
| PAE-Amcil | Izod-Kcrhschlag- | Mündigkeit |
| zühigkeil | ( O | |
| (kg cm cm) | 148 | |
| (Gewichtsprozent) | 8,8 | 167 |
| 0 | 10,5 | 181 |
| 30 | 11,0 | 195 |
| 50 | 11,5 | |
| 70 | ||
Aus der Tabelle kann entnommen werden, daß bei
Zusatz von APC zu PC dessen Kerbschlagzähigkeil und Formbeständigkeit in der Wärme verbessert
werden.
50 Gewichtsprozent PC mit einer Grenzviskositätszahl von 0.6 dl/g (gemessen in Chloroform bei 25CC)
und 50 Gewichtsprozent PAE, das sich von 25 Mol-Prozent 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan. 75 Molprozent
2,2-Bis(4-hydroxy-3.5-dimethylphenyl)-propan. 20 Molprozent Isophtlialoylchlorid. 25 Molprozent
Terephthaloylchlorid sowie 5 Molprozent Phthaloylchlorid
ableitet und eine Grenzviskositätszahl von 0.75 dl/g aufweist (gemessen in Chloroform bei 25 C),
werden in Methylenchlorid gelöst. Nach gründlichem Rühren wird das Gemisch mit Methanol versetzt,
der erhaltene pulverförmige Niederschlag gesammelt, getrocknet und formgepreßt. Die Izod-Kerbschiagzähigkeit
des erhaltenen Formlings beträgt 11.7 kgcm/cm. die Vicat-Formbeständigkeit 189 C.
30 Gewichtsprozent PC mit einer Grenzviskositätszah!
von 0.6 dl/g (gemessen in Chloroform bei 25 C) und 70 Gewichtsprozent PAE mit Struktureinheiten
der folgenden Formel
Cl
Cl
Cl
O-C
Cl
^ 7
I! <y Il
ο ο
das sich von 2.2-(4-Hydroxy-3.5-dichlorphenyll-propan. Isophlhaloylchlorid und Terephthaloylchlorid
ableitet (Molverhältnis von Isophthaloylchlorid zu Terephthaloylchlorid 70: 30) und eine Grenzviskositätszahl
von 0.70 dl/g aufweist (gemessen in Chloroform bei 25 C), werden in Methylenchlorid gelöst.
Nach gründlichem Durchrühren wird das Gemisch mit Methanol versetzt, der erhaltene pulverförmige
Niederschlag wird gesammelt, getrocknet und fonngepreßt.
Die Izod-Kerbschlagzähigkeit des erhaltenen Formlings beträgt 12.0 kgcm/cm, die Vicat-Formbeständigkeit
beträgt 208 C.
90 Gewichtsprozent PC mit einer Grenzviskositätszahl
von 0.6 dl/g (gemessen in Chloroform bei 25 C) und 10 Gewichtsprozent PAE mit Strukturcinheiten
der folgenden Formel
-O-C-
das sich von Hydrochinon und Isaphthaloylchlorid ableitet und eine Grenzviskositätszahl von 0,61 dl/g
aufweist (gemessen in Trichloressigsäure bei 75 C), werden in Lösung gemischt. Die Izod-Kerbschlagzähigkeit
des hieraus erhaltenen Formlings beträgt 10,5 kgcm/cm, die Vicat-Formbeständigkeit beträgt
158 C.
Claims (1)
1. Thermoplastische Massen, bestehend aus
(A) 1 bis 99 Gewichtsprozent Polycarbonat und
(B) 99 bis 1 Gewichtsprozent eines Polyarylenesters, der aus einem zweiwertigen Phenol der
allgemeinen Formel Ϊ
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP46012656A JPS5027061B1 (de) | 1971-03-08 | 1971-03-08 |
Publications (3)
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| DE2211202B2 true DE2211202B2 (de) | 1976-02-26 |
| DE2211202C3 DE2211202C3 (de) | 1984-03-22 |
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ID=11811387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE3408709A1 (de) * | 1984-03-09 | 1985-09-12 | Union Carbide Corp., Danbury, Conn. | Mischung, enthaltend ein polyarylat und ein poly(estercarbonat) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5027061B1 (de) | 1975-09-04 |
| FR2128704A1 (de) | 1972-10-20 |
| DE2211202C3 (de) | 1984-03-22 |
| NL168249B (nl) | 1981-10-16 |
| NL7203102A (de) | 1972-09-12 |
| DE2211202A1 (de) | 1972-10-19 |
| GB1385378A (en) | 1975-02-26 |
| FR2128704B1 (de) | 1974-06-28 |
| US3792115A (en) | 1974-02-12 |
| NL168249C (nl) | 1983-08-16 |
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|---|---|---|---|
| 8281 | Inventor (new situation) |
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