DE2309450B2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kristallisieren von Polycarbonaten, wobei das Polymere zur
Herstellung von Verbundwerkstoffen durch mineralische Materialien verstärkt werden kann, sowie die
dadurch erhaltenen teilkristallinen Materialien.
Zu den Polycarbonaten gehören u. a. Polymeren vom
Typ der Polycarbonate von Bisphenol, Derivaten von Di-(hydroxy-aryl)alkanen oder Cycloalkanen, welche
auch abgeleitet sein können von Diaryläthern, Diarylsulfiden, Diarylsulfonen, Diarylsulfoxiden, Dihydroxynaphthalin oder Dihydrochinon. Das Polycarbonat, das sich
von Bisphenol-A, das ist 2,2-Bis(4-hydroxy-phenyl)propan, ableitet, stellt einen besonders vorteilhaften Fall
dar. Weitere vorteilhafte Polycarbonate sind die von anderen Alkanen als Propan, nämlich Methan, Äthan,
Butan, abgeleiteten Bisphenolpolycarbonate und solche mit Substituenten an den Phenylresten. Die Erfindung
betrifft jedoch auch die Behandlung anderer Polycarbonate.
Für andere, im teilkristallinen Zustand vorkommende Polymeren, besonders Polyamide, sind bereits Verfahren zur Verbesserung der Kristallisation des Polymeren
bekannt. Dabei wird im allgemeinen die Kristallisationsgeschwindigkeit ausgehend vom geschmolzenen Polymeren erhöht, indem man ihm eine geringe Menge einer
organischen Verbindung oder einer mineralischen Verbindung zusetzt, welche als kernbildendes oder
Impfmittel dient. Für Polyester ist es aus der DE-OS 17 69 224 bekannt, zur Herstellung rasch kristallisierender thermoplastischer Formmassen auf Basis linearer
gesättigter Polyester diesen 0,05 bis 3 Gewichts-% inerter anorganischer Feststoffe mit einer Teilchengröße unter 5 μπι sowie 0 bis 2 Gewichst-% eines Epoxids
zuzusetzen, bevor das Gemisch extrudiert und granuliert wird. Zum gleichen Zweck sollen gemäß der
DE-OS 19 50252 thermoplastischen Formmassen aus linearen gesättigten Polyestern aromatischer Dicarbonsäuren 0,005 bis 5 Gewichts-% eines festen ungelösten
anorganischen Stoffes mit einer Korngröße unter 5 um und 0,05 bis 2 Gewichts-% Natrium-, Lithium- oder
Bariumsalze von Mono- oder Polycarbonsäuren mit einer Korngröße unter 10 um zugesetzt werden. Auch
die aus der DE-OS 2014 770 bekannte Formmasse aus
ίο Polyalkylenterephthalat sieht als Nukleierungsmittel
0,001 bis 10 Gewichts-% Natriumbenzoat, Lithiumterephthalat, Natriumstearat und/oder Kaliumbenzoat
vor, welche Vorteile gegenüber bekannten unzureichend wirksamen Nukleierungsmitteln bringen sollen.
Die für die Behandlung von Polyamiden und von Polyestern bekannten Verfahren und Nukleierungsmittel sind jedoch für Polycarbonate fast stets unwirksam,
und es ist daher vor allem nicht vorhersehbar, welches der bekannten Nukleierungsmittel vielleicht für PoIy
carbonate doch wirksam sein könnte.
Es ist andererseits bekannt, daß ein Polycarbonat mit
hohem Weichmacheranteil ohne besondere Schwierigkeiten kristallisiert und daher in üblichen technischen
Verfahren mit schneller Folge der Verfahrensschritte
formbar ist Man erhält aus einem solchen Ausgangsmaterial jedoch Produkte mit sehr ungünstigen mechanischen und technologischen Eigenschaften die daher
keinerlei praktisches Interesse haben. Ein geringer Weichmacheranteil beschleunigt die Kristallisation der
jo Polycarbonate nicht in einem iür die technische
Serienfertigung ausreichenden Maß. Selbst der gleichzeitige Zusatz üblicher Füllstoffe, wie Talkum, Siliciumdioxidgele, Graphit, Molybdänsulfid, feinverteilte Oxide
u. dgl., erhöht nicht die Kristallisationsgeschwindigkeit
Ein brauchbares Kristallisationsverfahren für Polycarbonate stand also bisher nicht zur Verfugung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kristallisieren von Polycarbonaten zu
schaffen, das in der Masse der Polycarbonate rasch hohe
Kristallinitätsgrade erzeugt und Endprodukte mit guten
mechanischen Eigenschaften liefert
Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren. Bevorzugte Ausführungsformen sind in Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, dem Polymermaterial auf der Basis von
Polycarbonaten ein fein verteiltes, bei der Verarbeitungstemperatur des Materials beständiges Impfmittel
(Keimbildner, Nukleierungsmittel) zusammen mit einem
mit dem Polycarbonat verträglichen Weichmacher
zuzusetzen und die so erhaltene Mischung bei einer Temperatur über der Glasübergangstemperatur kristallisieren zu lassen. Dabei soll erfindungsgemäß eine
bestimmte Klasse von Impfmitteln verwendet werden,
die aus den anorganischen Salzen von Kohlensäure oder
organischen Säuren, die bei der Verarbeitungstemperatur des Polycarbonate beständig sind, besteht Diese
Salze werden erfindungsgemäß in verschiedenen Konzentrationen, vorzugsweise zwischen 0,01 und 20
bo Gewichts-%, verwendet Der Weichmacher wird in
Anteilen zwischen 2JS und 20 Gewichts-% verwendet
Es wurde gefunden, daß zwischen dem Impfmittel des
angegebenen Typs und dem Weichmacher ein überraschender synergistischer Effekt auftritt. Im besonderen
h5 hat der verwendete Weichmacher für sich bereits eine
günstige Wirkung auf die Kristallisation des Polycarbonate, jedoch muß man zur Erreichung einer für ein
technisches Verfahren annnehmbaren Kristallisations-
geschwindigkeit eine sehr große Menge Weichmacher zusetzen, die einen ungünstigen Einfluß auf die
mechanischen Eigenschaften, besonders auf die Wärmebeständigkeit des erhaltenen Polycarbonate ausübt
Durch die gemeinsame Wirkung des Weichmachers und Impfmittels können hohe Kristallisationsgeschwindigkeiten für geringere Konzentrationen an Weichmacher ereicht werden, was die technische Herstellung von
Polycarbonaten vom Typ Bisphenolpolycarbonate mit hohen Kristallinitätsgraden und besonders von damit
hergestellten, durch Mineralfasern verstärkten Verbundwerkstoffen ermöglicht
Erfindungsgemäß werden ferner Weichmacher ausgewählt, die zur Förderung der Kristallisation von
Polycarbonaten, wie Bisphenolpolycarbonaten, besonders Bisphenoi-A-Polycarbonaten, im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens besonders wirksam sind. Die bevorzugten Weichmacher sind die Ester von
Benzoldi- und insbesondere -tricarbonsäuren.
Die Erfindung wird erläutert mit Bezug auf die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und bestimmter Beispiele. Dabei soll auch versucht
werden, die Wirkung des Impfmittels und Weichmachers auf die Entwicklung der Kristallinität des
Polycarbonate zu erklären, ohne daß diese Erklärung jedoch eine Begrenzung der Erfindung bedeutet
Die Kristallisation von Polymeren ist nur in einem bestimmten Temperaturbereich, nämlich zwischen der
Schmelztemperatur und der Glasübergangstemperatur möglich. Im Fall von schwer kristallisierbaren Polymeren entwickelt sich die Kristallinität jedoch nur in einem
sehr engen Temperaturbereich, im Fall von Bisphenol-A-Polycarbonat in der Nähe von 1900C, und sehr
langsam. Die erforderlilch Zeit läßi sich nicht mit den
technischen Anforderungen vereinbaren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat die Einführung des Weichmachers in das Polycarbonat anscheinend hauptsächlich die Wirkung, den Temperaturbereich zwischen der Schmelztemperatur und der
Glasübergangstemperatur zu vergrößern. So senkt die Einführung von 60% eines Weichmachers, der ein
n-Octyl- und n-Decyltrimellithester ist den Glasübergangspunkt des Bisphenol-A-Polycarbonats um etwa
600C, den Schmelzpunkt dagegen nur um t°C. Damit einher geht eine erhebliche Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit wie die Zahlenangaben des
folgenden Beispiels 1 zeigen.
Die Polycarbonate sind mit einer großen Zahl technischer Weichmacher verträglich, die alle erfindungsgemäß verwendbar sind. Bevorzugte Beispiele
sind Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Tritolylphosphat, Chlorderivate des Biphenyls und Diphenylbenzols, Ester
von Benzoltricarbonsäifren. Verwendet werden auch polymere Weichmacher, die von gesättigten Polyestern
mit geringem Molkulargewicht abgeleitet sind, sowie jeder andere Weichmacher, dessen Glasübergangstemperatur im Vergleich mit der des Polycarbonate niedrig
liegt Man kann als Weichmacher auch Lösungsmittel, wie Dichlormethan oder Aceton, verwenden, die nach
der Kristallisation aus dem Material entfernt werden.
Die Weichmacher werden den Bisphenolpolycarbonaten in jeder dem Fachmann bekannten Weise
beigesetzt. Beispielsweise kann man dem trocken in Pulverform vorliegenden Polycarbonat den Weichmacher tropfenweise zusetzen. Man kann auch den
Weichmacher und das Polycarbonat in einem Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie Dioxan, auflösen
und das Lösungsmittel durch Sublimation unter Vakuum
bei tiefer Temperatur entfernen. Der Weichmacher
kann auch dem geschmolzenen Polymer in einem Mischer vom Typ Brabender-Plastograph zugesetzt
werden.
Die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugten Weichmacher sind die Ester
von Benzoltricarbonsäuren, besonders der Trimellithsäure, und vor allem die Ester, die sich von einer
Benzoltricarbonsäure und einem Alkohol, dessen
ίο Molekül 4 bis 15, vorzugsweise 8 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, ableiten. Ein besonderes Beispiel ist der
n-Octyl- und n-Decylester der Trimellithsäure. Diese
Weichmacher haben sich besonders wegen zweier Eigenschaften als vorteilhaft verwiesen, nämlich einer
seits die Wärmebeständigkeit der Mischungen Polycar
bonat-Weichmacher und andererseits die Beschleunigungswirkung des Weichmachers auf die Kinetik der
Kristallisation.
Das Impfmittel ist ein fester, in fein verteilter Form
angewandter Stoff, der im Polycarbonat unlöslich ist Er
begünstigt die Entwicklung der kristallinen Phase, indem der Vorgang der Primärkeimbildung (Bildung
von Kristallisationskeimen im Bereich der geschmolzenen Polymermasse) durch eine sekundäre Keimbildung
:5 ersetzt wird. Die benutzten Impfmittel sind Salze mit
einer Zersetzungstemperatur über der Verwendungstemperatur des mit Weichmacher versehenen Polycarbonate, das he;Bt vorzugsweise über 2500C
Es werden besonders Alkali- oder Erdalkalicarbonate
jo und vor allem Natrium- und Calciumcarbonat in
Anteilen von vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 20 Gewichts-%, besonders zwischen 2 und 15 Gewichts-%,
des Gemisches verwendet. Ebenso werden Salze von Benzolcarbonsäuren, besonders auch von Benzoe-,
J5 Phthal- oder Trimesinsäure verwendet und zwar
besonders in Form der Natriumsalze. Dabei ist ein Anteil der Größenordnung von 0,01 bis 1 Gewichts-%
Natriumbenzoat besonders wirksam. Jedoch ist hinsichtlich der Salze organischer Säuren das erfinuungsge-
mäße Verfahren nicht auf die Verwendung von Salzen von Benzolcarbonsäuren beschränkt und erstreckt sich
besonders auch auf Salze anderer Säuren mit Benzolkernen und auf Salze von aliphatischen Säuren,
vorausgesetzt daß sie bei der Verformungstemperatur
■r, des Polycarbonats stabil sind, das heißt vor allem, daß
ihr Schmelzpunkt im Fall des Bisphenol-A-Polycarbonats über 225°C liegt In der aliphatischen Reihe werden
die Salze von Säuren bevorzugt die im Molekül wenigstens zwei Säurefunktionen aufweisen.
■50 Das Impfmittel wird dem Polycarbonat gegebenenfalls zugleich mit Weichmacher zugesetzt besonders in
Form einer »Trockenmischung«, entweder in einer Kugelmühle oder in einem Mischer oder auch durch
Einarbeitung in einem Plastographen vom Typ Braben-
T) der. Das Impfmittel hat vorzugsweise eine mittlere
Korngröße unter 5 μίτι. Sein Anteil in der Mischung liegt
vorzugsweise zwischen 0,1 und 20 Gewichts-%, besonders bevorzugt zwischen 2 und 15 Gewichts-%,
außer für Salze aromatischer Carbonsäuren, von denen
to vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-% zugesetzt werden.
Die Kristallisation des Gemisches von Polycarbonat mit dem Impfmittel und Weichmacher wird erhalten,
indem man die Mischung während einer Zeit von etwa 0,5 bis 30 min bei einer Temperatur zwischen der
t>5 Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur,
das heißt insbesondere zwischen 900C und 225° C, hält,
nachdem zunächst auf eine Temperatur über 1900C erwärmt wurde.
Die erfindungsgemäßen, mit Weichmacher und Impfmittel versehenen Bisphenol-A-Polycarbonate bilden eine sehr günstige Matrix, um durch Zusatz von
verstärkenden kristallinen Fasern, im allgemeinen mineralischen Fasern, wie Glasfasern, Verbundwerkstoffe zu erhalten. Diese Verstärkungsfasern können in
Form kurzer oder langer Fasern, Rovings, Matten,
Vliese oder Geweben eingebracht werden, vorzugsweise in Anteilen zwischen 5 und 40 Gewichts-% der
Mischung.
Die folgenden Beispiele zeigen für die gegebenen Einzelfälle den Einfluß der Bedingungen der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die
Eigenschaften der erhaltenen teilkristallinen Stoffe.
Der Einfluß des Zusatzes wachsender Mengen eines bekannten Weichmachers, nämlich Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellithat (Handelsbezeichnung »Morflex« 525 —
e. Wz.) auf die Kristallisationsgeschwindigkeit von Bisphenol-A-Polycarbonat in Abwesenheit von Impfmittel ist im folgenden angegeben. Die verschiedenen
Proben wurden bei 2700C geschmolzen, um die
Wärmevorgeschichte zu beseitigen. Die Kristallisationstemperatur beträgt 19O0C Bei dieser Temperatur ist die
Kristallisationsgeschwindigkeit des Bisphenol-A-Polycarbonate ohne Weichmacherzusatz am größten. Die
Kinetik der Phasenveränderung wurde mittels Dilatometrie untersucht, und die Kristallisationsgeschwindigkeit ist als Halbwertzeit der Kristallisation ausgedrückt.
(Gewichts-%)
Halbwertzeit
der Kristallisation
(Minuten)
10
18000
440
150
Die Kristallisationstemperatur lag bei 1800C, da bei
dieser Temperatur die Kristallisationsgeschwindigkeit für diese Systeme maximal ist.
In der folgenden Tabelle sind für die Gemische mit den oben angegebenen Weichmachern folgende Werte
aufgeführt:
Spalte (1): Glasübergangstemperatur des Weichmachers (0C)
Spalte (2): Glasübergangstemperatur einer Mischung von Polycarbonat mit 10% Weichmacher
(0C)
Der Einfluß der Art des Weichmachers auf die Kristalisationsgeschwindigkeit von Bisphenol-A-Polycarbonat mit 10% Weichmacherzusatz ist im folgenden
angegeben.
Hersteller Phizer - e. Wz.
B: Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellithat
—e. Wz. — Hersteller Meile-Bezon
C: Trimellithsäure-triester von geradkettigen
primären C7-9-alkoholen
(Trialphanol-79-trimellithat)
Handelsbezeichnung »Reomol ATM« — e. Wz.
D: Tritolylphosphat (TTP)
E: N-Butylbenzylphthalat
Handelsbezeichnung: »Santicizer 160« — e. Wz.
F: N-Cyclohexyl-p-toluolsulfonamid
Handelsbezeichnung: »Santicizer 1-H« — e. Wz.
G: Polychlorpolyphenyl
Weichmacher | (D | (2) | (3) |
A | -75 | 90 | 150 |
B | -65 | 100 | 270 |
C | -74 | 95 | 320 |
D | -54 | 93 | 700 |
E | -55 | 100 | 700 |
F | -40 | 108 | 2000 |
G | -90 | 120 | 4000 |
Beispi el 3
Unter entsprechenden Bedingungen wie in den obigen Beispielen 1 und 2 wurden die Kristallisationsjo Halbwertzeiten für Bisphenol-A-polycarbonat mit 10
Gewichts-% Weichmacherzusatz der verschiedenen unten aufgeführten Trimellithsäureester bestimmt. Es
wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Trimellithsäureester | Kristalli- |
sations- | |
Halbwertzeit | |
(Minuten) | |
Methyl- | 1500 |
Propyl- | 1500 |
Butyl- | 750 |
Hexyl- | 650 |
Octyl- | 600 |
Nonyl- | 85 |
Decyl- | 100 |
Undecyl- | 70 |
Dodecyl- | 230 |
Tridecyl- | 160 |
Dieses Beispiel gibt bevorzugte Ausführungsformen der Herstellung eines polymeren Materials auf der
Grundlage von Polycarbonat und seine Kristallisation, entsprechend der Erfindung, an.
!.Ausführung
Einarbeitung in einem Plastographen vom Typ Brabender. Das Bisphenol-A-Polycarbonat wird mit
einer Temperatur von mindestens 190°C in die Apparatur gegeben. Anschließend wird der Weichmacher tropfenweise zugesetzt Schließlich wird das
pulverförmige Impfmittel zugefügt Sodann wird unter Stickstoffatmosphäre während einer Zeit zwischen 5
und 30 min, vorzugsweise etwa 15 min, gemischt.
Die Kristallisation erfolgt während des Formens des Gegenstands bei einer Temperatur zwischen 9O0C und
2250C, vorzugsweise etwa 140 bis 2000C, im Verlauf von
etwa 15 min.
Der etwaige Zusatz von Glasfasern erfolgt ebenfalls in der Brabender-Apparatur, wenn sie in Form von
Fasern zugegeben werden, und beim Formen, wenn sie in Form von Roving, Vlies oder Gewebe eingesetzt
werden. Der Anteil Mineralstoff liegt zwischen 5 bis 40 Gewichts-%.
2. Ausfiihrungsform
Beimischung in Form von »Trockenmischung.«. Der Zusatz des Impfmittels und des Weichmachers erfolgen
in gleicher Weise wie bei der vorangehenden Ausführungsform, jedoch zu trockenem pulverförmigen Bisphenol-A-Polycarbonat
bei Raumtemperatur in einem Mischer von 1 1 Inhalt und 12 000 Umdrehungen pro min
Drehgeschwindigkeit.
Die Mischung wird dann bei einer Temperatur von etwa 225 bis 250" C geschmolzen, in Formen gebracht
und gekühlt. Die Kristallisation verfolgt wie oben beim Abkühlen.
Der etwaige Zusatz von Glasfasern erfolgt entweder im Mischer oder beim Formen, wie bei der Ausführungsform 1. 3 Ausfunrungsf0rm
Lyophilisierung und
anschließendes trockenes Mischen
anschließendes trockenes Mischen
Das Bisphenol-A-Polycarbonat und der Weichmacher
werden in einem Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie Dioxan, gelöst. Das Lösungsmittel wird
durch Vakuumsublimation bei tiefer Temperatur entfernt.
Das Gemisch Polymer-Weichmacher wird dann eine Nacht bei 1200C unter Vakuum getrocknet. Dann wird
das impfmittel diesem Gemisch in einer Kugelmühle während etwa 15 min beigemischt.
Die Stufe des Schmelzens und der Kristallisation sowie der etwaige Zusatz von Glasfasern erfolgen in
gleicher Weise wie bei der vorangehenden Ausführungsform.
Die durch gemeinsame Verwendung eines Weichmachers und eines Impfmittels erhaltene synergistische
Wirkung ergibt sich aus dem folgenden.
Ausgehend von einer Mischung, in der das fein verteilte Impfmittel und der Weichmacher im geschmolzenen
Bisphenol-A-Polycarbonat gleichmäßig verteilt sind, weden bei 225° C Probestücke geformt, gekühlt
und anschließend 15 min lang auf 18O0C gebracht. Die
Kristallinitätsgrade werden dann durch Differential-Mikrocalorimetrie
(D. S. C) gemessen, indem man als Schmelzenthalpie des Kristalls einen Wert von 109 kj/g
(=26 kcal/g) annimmt
Mischung
(Gewichts-%)
(Gewichts-%)
Kristallinitätsgrad
Bisphenol-A-Polycarbonat
+ 10% Tri-in-octyl-, n-decyl-)
trimellithat
(»Morflex e. Wz.)
+ 1% Na2CO3
26,4 Mischung
(Gewichts-%)
Kristallinitatsgrad
Bisphenol-A-Polycarbonat | zu vernach-
+ 1% Na2CO3 I lässigen
Bisphenol-A-Polycarbonat
+ 10% Tritolylphosphat 12
+ 10% Tritolylphosphat 12
+ 0,05% Natriumbenzoat
Bisphenol-A-Polycarbonat
+ 10% n-Butylbenzylphthalat 41
+ 10% n-Butylbenzylphthalat 41
+ 0,05% Natriumbenzoai j
Der Einfluß der Abmessung der Impfmittelteilchen auf die Kristallisationsgeschwindigkeit des mit 10
Gewichts-% Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellithat »Morflex« (e. Wz.) weichgemachten Bisphenol-A-polycarbonats
ist im folgenden angegeben.
Die Proben wurden bei 225° C geformt und anschließend 15 min lang auf 18O0C erwärmt. Als
Impfmittel wurde gefälltes Calciumcarbonat in einer Menge von 10 Gewichts-% der Mischung zugesetzt.
Impfmittel | Mittlerer | Kristallini- |
Calciumcarbonat | Teilchen | tätsgrari |
(Handelsbezeichnung | durchmesser | |
e. Wz.) | (μηι) | (%) |
Socal D | 1,25 | 2 |
Socal P2 | 0,30 | 8 |
Socal Ul | 0,07 | 18 |
Socal U1S2 | 0,07 | 19 |
Ein Beispiel des Einflusses der Veränderung des Gehalts an Impfmittel auf den Kristallinitätsgrad vor
mit 10 Gewichts-% Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellitha
»Morflex« — e. Wz. weichgemachtem Bisphenol-A-po
lycarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmessei von 0,07 μηι. Handelsbezeichnung Socal UlS2 — e. Wz
— der Fa. Solvay&Cie.
Die Proben wurden unter Druck bei 225° C aus einen zuvor mit dem Impfmittel und Weichmacher versehe
nen Polycarbonatpulver geformt und der Kristallinitäts grad wurde nach 15 min Verweilen bei 180° C gemessen
Impfmittel
(Gewichts-%)
(Gewichts-%)
Kristallinitätsgrad
1
4
4
6
8
10
15
20
30
8
10
15
20
30
3 5 18 18 18 18
Dieses Beispiel gibt die Ergebnisse von Untersuchungen des Einflusses verschiedener Impfmittel auf die
Kristallisation eines mit Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellithat »Morflex« — e. Wz. weichgemachten Bisphenol-A-Polycarbonat
(Mischung von 90% Polycarbonat und 10% des Weichmachers »Morflex 525« — e. Wz.).
Zum Vergleich wurden auch die mit anderen Verbindungen erhaltenen negativen Ergebnisse aufgeführt.
Impfmittel
Anteil
im Gemisch
(Gewichts-%)
Ergebnis*)
Siliciumdioxid, | 10 |
hochdispers | |
»Aerosil« e. Wz. | |
Talcum »Mikrotalc« | 10 |
Graphit, mikronisiert | 10 |
Calciumcarbonat, gefallt | 10 |
(1,25[JUTi) »Socal D« | |
(e. Wz.) | |
Calciumcarbonat, gefällt | 10 |
(0,30 um) »Socal P2« | |
(e. Wz.) | |
Calciumcarbonat, gefällt | 10 |
(0,07[jm) »Socal Ul« | |
(e. Wz.) | |
Calciumcarbonat, gefällt | 10 |
(0,07[jxn) »Socal U1S2« | |
(e. Wz.) | |
Natriumcarbonat | 1 |
10 | |
Lithiumcarbonat | 10 |
Strontiumcarbonat | 10 |
Magnesiumcarbonat | 10 |
Bleicarbonat | 10 |
Dolomit | 10 |
Natriumbenzoat | 1 |
10 | |
Lithiumbenzoat | 1 |
10 | |
Natriumphthalat | 1 |
10 | |
Natriumtrimellitat | 10 |
Natriumtrimesat | 10 |
Natriumcinnamat | 1 |
10 | |
Natriumoxalat | 10 |
Natriummalonat | 1 |
10 | |
Natriumadipat | 1 10 |
Natriumazelat | 1 |
10 |
O
O
Impfmittel
Anteil
im Gemisch
(Gewichts-%)
Ergebnis*)
Natriumeitrat
Natriumtricarballvlat
Natriumtricarballvlat
1
10
10
1
10
10
*) Erklärung der Symbole:
O: Keine Keimbildungswirkung.
+: Keimbildungswirkung wenig ausgeprägt; nach 15 Min.
bei 180 C ist das Produkt schwach kristallin.
++: Gewisse Keimbildungswirkung; der maximale Kristallinitätsgrad wird in einer Zeit von höchstens 15 Min.
bei 180 C erhalten.
+++: Intensive Keimbildungswirkung; das Produkt ist bereits nach Formen bei 225 C und Abkühlung kristallin.
Den obigen Ergebnissen entsprechende Ergebnisse werden erhalten, wenn man das Bisphenol-A-Polycarbonat
der Formel:
CH,
-O
Ο—C-
CH.,
durch das Polycarbonat F der Formel
H O
—O
o—c-
oder das Polycarbonat S der Formel:
ersetzt.
Die jeweils angewandten Kristallisationstemperaturen
liegen innerhalb der bereits angegebenen Größenordnungen.
1(1 Beispiel 10
Dieses Beispiel bringt Ergebnisse von Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften, besonders der
Wärmebeständigkeit, von 2 Probestücken aus mit 20
Gewichts-% kurzen Glasfasern verstärktem Bisphenol-A-Polycarbonat
Das Probestück Nr. 1 bestand aus einem amorphen Polycarbonat ohne Weichmacher und ohne Impfzusatz;
das Probestück Nr. 2 aus einem kristallinen Polycarbo-
bo Tiat, das nach einer beliebigen Ausführungsform des
Beispiels 4 erhalten war. Als Weichmacher war Tri-(n-octyl-, n-decyl-)trimellithat (»Morflex 525« —
e.Wz.) in einer Menge von 10 Gewichts-% der Mischung und als Impftnittel Natriumcarbonat in einer
Menge von 1 Gewichts-% der Mischung zugesetzt Als Glasfasern wurden in einer Menge von 20 Gewichts-%
der Mischung solche vom Typ 409-Ά" (Handelsprodukt
der Fa. Owens/Corning) verwendet
11 12
Der Elastizitätsmodul wurde nach 10 s nach der Methode der American Society For Testing Materials
ASTM D 1053 bestimmt.
Temperatur | Elastizitätsmodul (kg/cm2) | Probestück 2 |
(X) | Probestück 1 | 2,9 · 104 |
25 | 2,5 ■ 104 | 2,3-1O4 |
60 | 2,5 · 104 | 1,3 104 |
100 | 2,5- 104 | 6,7 · 10' |
150 | 3,6-10' | 6,0 · 10' |
160 | 3,1 ·102 | 5,5 · 10' |
170 | I1I-IO2 | 4,9-103 |
180 | 10 | 1,4-10' |
200 | - | 3,2-102 |
220 | ||
Claims (4)
1. Verfahren zum Kristallisieren eines Polymermaterials auf der Grundlage von Polycarbonat,
wobei diesem ein mit ihm verträglicher Weichmacher sowie gegebenenfalls Verstärkungsfasern zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man dem Material den Weichmacher in einem Anteil von 2,5 bis 20 Gewichtsprozent und außerdem
ein feinverteiltes, bei der Verarbeitungstemperatur stabiles Metallsalz der Kohlensäure oder einer
organischen Säure als Impfmittel zusetzt und das so erhaltene Gemisch 0,5 bis 30 min lang bei einer
Temperatur zwischen seiner Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur kristallisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Impfmittel ein Alkali- oder
Erdalkalisalz einer der Säuren ist
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Impfmittel ein Alkalioder Erdalkalicarbonat, besonders Calciumcarbonat,
in einem Anteil zwischen 0,1 und 20 Gewichts-%, vorzugsweise zwischen 2 und 15 Gewichts-%,
zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Impfmittel ein Alkalisalz einer Benzolcarbonsäure mit einer, zwei oder
drei Säurefunktionen, besonders Natriumbenzoat, in einem Anteil von 0,01 bis 1 Gewichts-% zusetzt
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