DE2337063B2 - Flammfeste thermoplastische Polycarbonat-Formmasse - Google Patents
Flammfeste thermoplastische Polycarbonat-FormmasseInfo
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Description
(A) 90 bis 20 Gew.-% eines Polycarbonatharzes, das einCopoIymeres aus einem Bisphenol-Gemisch
aus mindestens 1 Gew.-% 2,2-Bis-(3,5-dihalogen-4-hydroxyphenyl-)alkan und einem anderen
2,2-Bis-(hydroxyphenyl-)alkan ist, und
(B) 10 bis 80 Gew.-% eines kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolpolymerisats —
mit wiederkehrenden Einheiten, die sich von (a) einem kernchlorierten Styrol der Formel
CH=CH1
-IrCI
herleiten, und (b) wiederkehrenden Einheiten, die sich von Vinylcyanid oder einem Alkylmethacrylat
mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest herleiten —,
das mit (c) einem kautschukartigen Butadien- und/oder Isopren-Polymerisat modifiziert worden
ist,
sowie gegebenenfalls halogenfreies Polycarbonat, hochschlagfestes Styrolpolymerisat und/oder ABS-Kunststoff
und gegebenenfalls einen anorganischen Flammverzögerer enthält.
2. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukmodifizierte kernchlorierte
Styrolpolymerisat Polymereinheiten, die sich vom Butadien bzw. Isopren herleiten, in einer Menge
von 3 bis 30 Gew.-% und Polymereinheiten, die sich von dem kernchlorierten Styrol herleiten, in einer
Menge von 50 bis 97 Gew.-°/o, jeweils bezogen auf das Gewicht des Polymerisats, enthält.
Die Erfindung betrifft eine neue Polycarbonat-Formmasse,
die eine hohe Flammfestigkeit besitzt und die ausgezeichnete mechanische und thermische Eigenschaften,
eine ausgezeichnete Verformbarkeit und ähnliche physikalische Eigenschaften aufweist.
Aromatische Polycarbonate haben zwar selbstauslösende Eigenschaften, besitzen aber den Nachteil, daß
brennende Kunststoffteile während der Verbrennung herabtropfen. Darüber hinaus ist der Wert der
Flammfestigkeit, der derzeit für Konstruktions-Kunststoffe gefordert wird, hoch. Es ist daher schon
vorgeschlagen worden, (1) ein Carbonat-Polymeres aus 2,2-Bis(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)propan (nächste
hend als Tetrachlorbisphenol A bezeichnet) herzustellen, (2) ein Carbonat-Copolymeres aus dem Tetrachlorbisphenol
A und 2,2-Bis(4-Hydroxyphenyl)propan herzustellen oder (3) in ein aromatisches Polycarbonat ein
—O
ι ο
besitzt, um die Flammfestigkeit der aromatischen Polycarbonate zu steigern (vergleiche z. B. japanische
Auslegeschrift 24 660/72). Jedoch besitzen aromatische Polycarbonate für sich keine ausgezeichnete Schmelzverformbarkeit.
Wenn daher in das aromatische Polycarbonat ein Polycarbonat oder das obengenannte
modifizierende Polymere (I), das am Kern halogeniert ist, eingearbeitet wird, dann wird die Verformbarkeit
des aromatischen Polycarbonats weiter verschlechtert, und zum Verformen wird eine hohe Verformungstemperatur
benötigt Dementsprechend wird nicht nur das Aussehen des Produkts sehr stark verschlechtert,
sondern es werden auch während der Verformung
2) Halogene freigesetzt, wodurch Korrosionsprobleme des Metalls, das die Formmaschine bildet, auftreten.
Somit ist es erforderlich, das aromatische Polycarbonat hinsichtlich seiner Flammfestigkeit und das aromatische
Polycarbonat oder das kernhalogenierte aromatische
ίο Polycarbonat hinsichtlich seiner Verformbarkeit zu
verbessern.
Zur Verbesserung der Verformbarkeit von aromatischen Polycarbonaten durch Variierung der Fließeigenschaften
sind bereits viele Prozesse vorgeschlagen
r< worden, bei denen in die Polycarbonate ein Styrolpolymerisat
und/oder ein Acrylharz mit besserer Verformbarkeit als die Polycarbonate eingearbeitet werden. Als
Styrol- oder Acrylharze kommen z. B. Pfropf-Copolymerisate eines Polybutadiens und eines Gemisches
jo einer Vinylcyanid-Verbindung und eines aromatischen
Kohlenwasserstoffes, ein Copolymerisat aus einem Butadien-Vinyl-aromatischen Kohlenwasserstoff-Copolymeren
als Gerüst-Polymeren, auf welches ein Alkylacrylat und ein vinylaromatischer Kohlenwasserstoff
•v> aufgepfropft ist, oder ein quaternäres Pfropf-Copolymerisat,
hergestellt durch Polymerisation eines Gemisches von Styrol, Methylmethacrylat und Acrylnitril in
einem Butadien-Styrol-Copolymerisat-Latex (vergleiche
z.B. japanische Auslegschriften 15 255/63, 71/64
>o und 11 496/67), in Betracht. Bei diesen Prozessen wurde
jedoch die Flammfestigkeit der Harzmassen noch nicht berücksichtigt. Diese Harzmassen haben daher eine
schlechte Flammfestigkeit. Nachdem diese Eigenschaft eine der wichtigsten Eigenschaften von Konstruktions-
V) Kunststoffen ist, sind diese Produkte in ihrer Anwendbarkeit
notwendigerweise Beschränkungen unterworfen.
Allgemein wird eine Kunststoffmasse in der Weise flammfest gemacht, daß der Formmasse ein sogenann-
tio ter Flammverzögerer zugesetzt wird. Um eine ausgezeichnete
Flammfestigkeit zu erhalten, ist es jedoch notwendig, den Flammverzögerer in einer großen
Menge zuzusetzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Zusatzstoff die mechanischen und thermischen
hi Eigenschaften des Kunststoffs nachteilig beeinflußt.
Selbst, wenn der Zusatzstoff zu der Harzmasse gegeben wird, dann neigt er dazu, aus der Harzmasse wieder
auszutreten oder hinsichtlich seiner Wirksamkeit
während der Verformung der Masse oder während der Verwendung des Produkts nachzulassen. Als Ergebnis
wird die Flammfestigkeit des Produkts vermindert, wobei in manchen Fällen überhaupt keine Flammfestigkeit
mehr erhalten wird.
Es wurden nun ausgedehnte Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, eine Formmasse herzustellen, die
ausgezeichnete selbstlöschende Eigenschaften besitzt und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und
ihrer thermischen Eigenschaften, ihrer Verformbarkeit und ähnlicher physikalischer Eigenschaften gut ausgewogen
ist Als Ergebnis wurde gefunden, daß eine Formmasse, die ein kernhalogeniertes aromatisches
Polycarbonat und ein kautschukmodifiziertes kernchloriertes Styrol-Polymerisat enthält, den obengenannten
Erfordernissen zufriedenstellend genüge tut, wie sie im Anspruch 1 definiert ist
Das erfindungsgemäß in der Form.nasse enthaltene kernhalogenierte aromatische Polycarbonat ist ein
Copolymeres aus einem Bisphenol-Gemisch aus mindestens 1 Gew.-°/o 2,2-Bis-(3,5-dihalogen-4-hydroxyphenyl)-alkan
und einem anderen 2,2-Bis-(hydroxyphenyl)-alkan.
Das kernhalogenierte aromatische Polycarbonat wird typischerweise erhalten, indem ein Teil des Bis(hydro- 2~>
xyaryl)alkans, z. B. 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, durch z. B. 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)propan
ersetzt wird und indem das auf diese Weise substituierte Alkan mit einem Polycarbonat-Vorläufer, wie Phosgen
oder einem Diarylcarbonat, z. B. mit Diphenylcarbonat «1 umgesetzt wird. Das kernhalogenierte aromatische
Polycarbonat schließt ferner ein Polycarbonat ein, das unter Verwendung eines halogenierten Phenols wie
Pentachlorphenol, Pentabromphenol, Tetrachlorphenol oder Tetrabromphenol als Moleku'iargewichts-Regula- r>
tor hergestellt worden ist. Das kernhalogenierte aromatische Polycarbonat kann im Gemisch mit einem
aromatischen Polycarbonat verwendet werden, das im Kern nicht halogeniert worden ist.
Das kautschukmodifizierte Styrolpolymerisat ist ein -to
Copolymerisat oder ein Polymerisatgemisch, das Polymereinheiten, welche sich von Butadien oder Isopren
als Monomeren herleiten und Polymereinheiten, die sich von einem kernchlorierten Styrol
CH=CH,
fei
4·)
herleiten, enthält. Das Copolymerisat oder das Polymerisatgemisch enthält zusätzlich noch Polymereinheiten,
die sich von einem Vinylcyanid oder einem Alkylmethacrylat herleiten. Das Vinylcyanid ist Acrylnitril oder v,
Methacrylnitril und das Alkylmethacrylat ein Methacrylsäureester eines Alkylalkohols mit höchstens 12
Kohlenstoffatomen. Gewünschtenfalls kann ein Teil des Vinylcyanids oder des Alkylmethacrylats durch ein
anderes Monomeres, das damit copolymerisierbar ist, t>o
ersetzt werden, z. B. mit Styrol oder einem Derivat davon wie Styrol, Vinyltoluol oder mit a-Methylstyrol
oder mit einem Alkylacrylat wie Methacrylat.
In dem kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolpolymerisat, das bei der Erfindung eingesetzt wird, t»
sollten die Polymereinheiten, die sich von dem Monomeren des konjugierten Dien-Typs herleiten, in
Mengen von 3 bis 30 Gew.-% und die Polymereinheiten, die sich von dem kernchlorierten Styrol herleiten, in
Mengen von 50 bis 97 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Harzes, enthalten sein. Es ist ferner
zweckmäßig, daß in der erfindungsgemäßen Masse die Polymereinheiten, die sich von dem Monomeren des
konjugierten Dien-Typs herleiten, in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%, und die
Polymereinheiten, die sich von dem kernchlorierten Styrol herleiten, in einer Menge von 10 bis 79 Gew.-°/o,
vorzugsweise 15 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Masse, enthalten sind.
Das obengenannte kautschukmodifizierte kernchlorierte Styrolpolymerisat ist vorzugsweise ein Polymerisat,
dessen Kautschukmodifizierung durch eine Pfropf-Polymerisation erzielt worden ist, da die Mischbarkeit
des Styrolpolymerisats mit dem Polycarbonat die Eigenschaften, insbesondere die Schlagfestigkeit des
Kunststoffs beeinflußt. Das kautschukmodifizierte Polymerisat kann nach jedem beliebigen Polymer-Mischverfahren,
Pfropf-Copolymerisations-Verfahren und Pfropf-Misch-, Pfropf-Copolymerisations/Polymer-Misch-Kombinations-Verfahren,
das üblicherweise technisch durchgeführt wird, hergestellt werden. Die am meisten typischen Prozesse zur Herstellung des
kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolharzes sind das heterogene Pfropf-Polymerisations-Verfahren,
bei welchem ein Monomeres, das hauptsächlich aus einem kernchlorierten Styrol besteht, durch Emulsions-Polymerisation
auf ein kautschukartiges Polymeres des konjugierten Dien-Typs in einem Latex aufgepfropft
wird oder ein homogenes Pfropf-Polymerisations-Verfahren, bei dem eine Lösung des kautschukartigen
Polymeren des konjugierten Dien-Typs in einem Monomeren, das hauptsächlich aus dem kernchlorierten
Styrol besteht, unter Rühren zur Bewirkung einer Phasenumkehrung vorpolymerisiert wird, wodurch
Teilchen des kautschukartigen Materials gebildet werden und die auf diese Weise gebildeten Kautschukteilchen
in Wasser dispergiert sind, worauf eine Suspensions-Polymerisation durchgeführt wird, um die
Pfropf-Polymerisation zu vervollständigen. Es kann auch ein Copolymerisations/Polymer-Misch-Verfahren
angewendet werden, bei welchem das obengenannte Pfropf-Copolymere und das kernchlorierte Styrol-Copolymere
miteinander zur Bildung einer Masse vermischt werden. Durch das Vinylcyanid und/oder
Alkylmethacrylat als Copolymerisations-Monomeres zusammen mit dem kernchlorierten Styrol wird die
Mischbarkeit des resultierenden Copolymerisats mit dem Polycarbonat vorteilhaft erhöht.
Die erfindungsgemäße Formmasse wird hergestellt, indem das kernhalogenierte aromatische Polycarbonat
mit dem kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolpolymerisat vermischt wird. Zum Mischen wird eine
Verfahrensweise angewendet, die normalerweise beim Vermischen von Polymeren eingesetzt wird. Daß heißt,
das Polycarbonat und das Styrolpolymerisat werden miteinander innig vermischt, wobei beispielsweise ein
Extruder, ein Bunbury-Mischer oder eine Knetwalze verwendet wird. Die Mischverhältnisse der beiden
Komponenten sind nicht kritisch, solange die resultierende Harzmasse 90 bis 20 Gew.-% des kernhalogenierten
aromatischen Polycarbonats und 10 bis 80 Gew.-% des kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolharzes
enthält.
Die erfindungsgemäßen Formmassen haben sowohl die Nachteile der kernhalogenierten aromatischen
Polycarbonate hinsichtlich der Verformbarkeit, der
Schlagfestigkeit nach Izod und des Elastizitätsmoduls
und die Nachteile der kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolharze hinsichtlich der Flammfestigkeit,
der thermischen Eigenschaften, z. B. der Wärmebeständigkeit und der Schlagfestigkeit, überwunden. Im
Falle einer Masse, die das kernhalogeniorte aromatische
Polycarbonat in einer größeren Verhältnismenge enthält, werden solche physikalischen Eigenschaften
wie die Verformbarkeit und die Schlagfestigkeit verbessert, während im Falle einer Masse, die das iu
kautschukmodifizierte kernchlorierte Styrolharz in einer größeren Menge enthält, solche physikalischen
Eigenschaften wie die Flammfestigkeit und die thermischen Eigenschaften, z. B. die Wärmebeständigkeit,
verbessert werden. Im Falle einer Masse, die im wesentlichen gleiche Mengen der zwei Harzkomponenten
enthält, wird eine ziemlich harmonische Ausgleichung zwischen solchen physikalischen Eigenschaften
wie der Verformbarkeit, der thermischen Eigenschaften, der Flammfestigkeit, der mechanischen Eigenschaften
etc. aufrechterhalten, daß es möglich ist, eine neue Harzmasse zur Verfügung zu stellen, die bevorzugte
Eigenschaften aufweist, die bislang noch nicht erhalten worden sind.
Die ausgezeichnete Flammfestigkeit, die von den erfindungsgemäßen Formmassen gezeigt wird, kann
vermutlich auf die Tatsache zurückgeführt werden, daß zwischen dem kemhalogenierten aromatischen Polycarbonat
und dem kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolpolymerisat kein wesentlicher Unterschied jo
der Flammfestigkeit besteht und daß der Halogengehalt, der zu der Flammfestigkeit beiträgt, auf die zwei
Polymeren verteilt ist. In den erfindungsgemäßen Formmassen tritt die Erscheinung einer Nicht-Gleichförmigkeit
der Flammfestigkeit, die auf eine ungenügen- J5 de Dispersion des Flammverzögerers zurückzuführen
ist, die oftmals bei Massen, in die ein Flammverzögerer eingearbeitet worden ist, auftritt, nicht auf.
Auch die Erscheinung einer Verflüchtigung der Flammverzögerer-Komponente wird erfindungsgemäß
nicht beobachtet. Darüber hinaus wird die Flammfestigkeit während des Verformens der Masse oder während
des Gebrauchs des Produkts nicht vermindert und es sind auch keine Gefahren einer Umweltverschmutzung
durch die flammverzögernde Komponente zu befürch- <r>
ten.
Erforderlichenfalls kann in die erfindungsgemäße Masse ein gewöhnliches Polycarbonat oder ein hochschlagfestes
Styrolharz, ein ABS-Harz oder ein ähnliches Harz eingearbeitet werden. Wenn ein so
anorganischer Flammverzögerer, wie Antimonoxid mitverwendet wird, dann wird die Flammfestigkeit der
Masse weiter gesteigert. Darüber hinaus können der Masse erforderlichenfalls Antioxidantien, Schmiermittel,
Füllstoffe und Pigmente, die gewöhnlich als Additive für synthetische Harze verwendet werden, zugesetzt
werden.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind sämtliche Angaben bezüglich der Teile und der
Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.
Ein Bisphenolgemisch, das 85 Teile 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und 15 Teile 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)-propan
enthielt, wurde nach der Phosgen-Methode umgesetzt, wodurch ein teilweise kernbromiertes
aromatisches Carbonat-Copolymeres erhalten wurde. Das Copolymere hatte eine Grenzviskositätszahl
von 0,58 in einer Methylenchlorid-Lösung bei 20° C.
Andererseits wurde ein Gemisch aus 100 Teilen eines Polybutadien-Latex (Feststoffgehalt an Polybutadien
60%, Gelgehalt 85%, durchschnittlicher Durchmesser der Polymerteilchen 0,3 μΐη), 6 Teilen Acrylnitril und 34
Teilen kernchloriertem Styrol (das zu 65% aus dem Ortho-Isomeren und zu 35% aus dem Para-Isomeren
bestand) einer gewöhnlichen Emulsions-Pfropf-Polymerisation unterworfen, wodurch eine Emulsion eines
Pfropf-Copolymerisats erhalten wurde. Diese Emulsion in einer Menge, daß sie Harzfeststoffe entsprechend
16,6 Teilen des Pfropf-Coppolymerisats enthielt, wurde mit einem Emulsion-Latex vermischt, der 83,4 Teile
eines Acrylnitril-kernchlorierten Styrol-Copolyrnerisats enthielt, das getrennt durch Emulsions-Copolymerisation
erhalten worden war (das Monomer-Beschickungsverhältnis von Acrylnitril/kernchloriertem Styrol betrug
15 :85, und das kernchlorierte Styrol hatte das gleiche Isomerverhältnis wie oben genannt). Der auf diese
Weise vermengte Latex wurde koaguliert und abgetrennt, wodurch ein kautschukmodifiziertes Acrylnitrilkernchloriertes
Styrol-Polymerisatgemisch erhalten wurde.
Hierauf wurde ein Pulver des obengenannten kernbromierten aromatischen Carbonat-Copolymeren
(Komponente A) und ein Pulver des kautschukmodifizierten Acrylnitril-kernchlorierten Styrol-Polymerisats
(Komponente B) miteinander im Gewichtsverhältnis von 1 :1 vermischt. Das resultierende Gemisch wurde
aufgeschmolzen und durch einen Extruder bei einer Zylindertemperatur von 250° C verknetet. Sodann
wurde es pelletisiert, wodurch eine Formmasse erhalten wurde. Diese Formmasse wurde bei einer Zylindertemperatur
von 2500C einer Spritzgußverformung unterworfen.
Die Zylindertemperatur war etwa. 40° C niedriger als die Zylindertemperatur beim Spritzgießen
des bromierten Carbonat-Copolymeren allein. Auf diese Weise wurde ein Prüfkörper hergestellt. In der
folgenden Tabelle sind die physikalischen Eigenschaften des Prüfkörpers und der Komponenten A und B
zusammengestellt.
Fließcharakteristik
bei 2600C,
Last 30 kg
bei 2600C,
Last 30 kg
(XlO"3 cmVs)
Schlagfestigkeit nach Izod, gekerbte
6,35-mm-Stange
6,35-mm-Stange
(kg/cm/cm) Zugfestigkeit Biegemodul Wärmevcrwerfungs-
(kg/cm2)
(kg/cm2)
temperatur,
18,4 kg/cm2,
nicht vergütet
18,4 kg/cm2,
nicht vergütet
CC)
Masse des Beispiels 1 58
Komponente A 12
Komponente A 12
Komponente B 85
20
5
4
5
4
30000
25 000
31000
25 000
31000
114
141
92
Aus der obigen Tabelle wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Harzmasse eine erheblich höhere
Schlagfestigkeit besitzt als die Komponenten A und B, die Bestandteile der Masse bilden. Dies belegt die
Tatsache, daß die Verträglichkeit der Masse ausgezeichnet ist Es wird ferner ersichtlich, daß die erfindungsgemäße
Masse ausgewogene physikalische Eigenschaften besitzt
Der Prüfkörper wurde nach dem Underwriter's-Laboratory-subject-94-Test
auf die Verbrennbarkeit untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Verbrennungszeit des Prüfkörpers, der eine Dicke von 1,6 mm hatte,
innerhalb 5 Sekunden sowohl nach der ersten als auch nach der zweiten Entzündung nach Aufhören der ersten
Verbrennung lag.
Die gleichen Komponenten — das kernbromierte aromatische Carbonat-Copolymere und das kautschukmodifizierte
Acrylnitril-kernchlorierte Styrolpolymerisat — wurden im Verhältnis von 1 :3 miteinander
vermischt Das resultierende Gemisch wurde geschmolzen und in einem Extruder bei einer Zylindertemperatur
von 25O°C verknetet und sodann pelletisiert, wodurch
eine Formmasse erhalten wurde. Diese Formmasse wurde bei einer Zylindertemperatur von 2300C
verformt, die etwa 60° C niedriger war als die Zylindertemperatur für das Spritzgießen des bromierten
Carbonat-Copolymeren allein. Auf diese Weise wurde ein Formkörper erhalten. Die physikalischen
Eigenschaften des Formkörpers sind wie folgt:
Schlagfestigkeit nach Izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
10 kg-cm/cm
550 kg/cm?
550 kg/cm?
100°C
Die Entflammbarkeit der erhaltenen Formmasse dieses Beispiels wurde nach der ASTM D 635-68
getestet Als Ergebnis wurde festgestellt, daß der Prüfkörper aus dieser Zusammensetzung ais »selbstauslöschend«
bewertet wurde.
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß die halbe
Menge des kernbromierten aromatischen Carbonat-Copolymeren durch ein gewöhnliches Polycarbonat des
Bisphenol-A-Typs ersetzt wurde. Die physikalischen Eigenschaften des Prüfkörpers waren wie folgt:
Fließcharakteristik (260° C,
Last 30 kg) 65 χ 10-3cmVs
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet) 110°C
Schlagfestigkeit nach Izod
Gekerbte 6,35-mm-Stange) 20 kg · cm/cm
Bei dem Entflammungstest der Masse nach der Art und Weise des Beispiels 2 wurde das Teststück als
»selbstlöschend« bewertet
Ein Bisphenolgemisch, das 99 Teile 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan
und I Teil 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)-propan
enthielt, wurde mit Phosgen umgesetzt, wodurch ein teilweise kernbromiertes aromatisches
Carbonat-Copolymeres erhalten wurde, das eine Grenzviskositätszahl
von 0,55, gemessen in Methylenchlorid bei 200C, hatte.
Andererseits wurden 33,2 Teile des im Beispiel 1
hergestellten Pfropf-Copolymerisats mit 66,8 Teilen des im Beispiel 1 hergestellten Copoiymerisats in der
gleichen Latex-Vermischungsweise wie im Beispiel 1 vermischt, wodurch ein kautschukmodifiziertes Acrylnitril-kerachloriertes
Styrol-Polymerisatgemisch erhalten wurde, das folgende physikalische Eigenschaften hatte:
'" Fließcharakteristik 80 χ 10-3cm3/s
Schlagfestigkeit nach Izod 14 kg · cm/cm
Zugfestigkeit 380 kg/cm2
Biegemodul 23 000 kg/cm2
Wärmeverwerfungstemperatur 94° C
Das kernbromierte Carbonat-Copolymere und das kautschukmodifizierte Acrylnitril-kernchlorierte Styrol-Polymerisatgemisch
wurden miteinander im Gewichtsverhältnis von 8 :2 zusammen mit 2 Teilen Diantimon-
trioxid vermischt Das resultierende Gemisch wurde geschmolzen und in einem Extruder bei einer Zylindertemperatur
von 2600C verknetet und sodann pelletisiert,
wodurch eine Formmasse erhalten wurde. Diese Formmasse war bei einer Zylindertemperatur spritz-
>r> gießbar, die 20 bis 400C unterhalb der Zylindertemperatur
für die Spritzverformung des kernbromierten Carbonat-Copolymeren allein lag. Die Masse hatte
daher eine sehr stark verbesserte Verformbarkeit Der Formkörper hatte die folgenden Eigenschaften:
Schlagfestigkeit nach Izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange) 36 kg ■ cm/cm
Zugfestigkeit 670 kg/cm2
Biegemodul 26 000 kg/cm2
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
118°C
Bei dem gleichen Verbrennungstest wie im Beispiel 1
erloschen die Flammen sowohl nach der ersten als auch nach der zweiten Entzündung innerhalb 15 Sekunden
4(i nach Entfernung des Brenners. Es wurde keine
Entzündung der Baumwolle beobachtet
Ein Bisphenolgemisch aus 90 Teilen 2^-Bis(4-hydro-4i
xyphenyl)Propan und 30 Teilen 2^-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-propan
wurde mit Phosgen umgesetzt, wodurch ein kernchloriertes aromatisches Carbonat-Copolyiiieres
mit einer Grenzviskosität von 0,53 in Methylenchlorid bei 200C erhalten wurde.
so Andererseits wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 ein kautschukmodifiziertes Acrylnitrilkemchloriertes Styrol-Polymerisatgemisch hergestellt, mit der Ausnahme, daß anstelle des Polybutadiens ein Butadien-kernchloriertes Styrol-Copolymerkautschuk r>5 (Butadiengehalt 69 Gew.-%, Gelgehalt 50%, mittlerer Durchmesser der Polymerteilchen 0,2 μπι) verwendet wurde. Das auf diese Weise erhaltene kautschukmodifizierte Acrylnitril-kernchlorierte Styrol-Polymerisatgemisch hatte folgende physikalische Eigenschaften:
so Andererseits wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 ein kautschukmodifiziertes Acrylnitrilkemchloriertes Styrol-Polymerisatgemisch hergestellt, mit der Ausnahme, daß anstelle des Polybutadiens ein Butadien-kernchloriertes Styrol-Copolymerkautschuk r>5 (Butadiengehalt 69 Gew.-%, Gelgehalt 50%, mittlerer Durchmesser der Polymerteilchen 0,2 μπι) verwendet wurde. Das auf diese Weise erhaltene kautschukmodifizierte Acrylnitril-kernchlorierte Styrol-Polymerisatgemisch hatte folgende physikalische Eigenschaften:
Fließcharakteristik
Schlagfestigkeit nach Izod
Zugfestigkeit
Wärmeverwerfungstemperatur
90 χ 10-3cmVs 3 kg · cm/cm
500 kg/cmJ
97°C
500 kg/cmJ
97°C
Pulverförmiges chloriertes Carbonat-Copolymeres und das pulverförmige kautschukmodifizierte Acrylnitril-kernchlorierte Styrol-Polymerisatgemisch wurden
miteinander im Gewichtsverhältnis von 1 :1 vermischt.
100 Teile des resultierenden pulverförmigen Gemisches
wurden mit 2 Teilen Diantimontrioxid versetzt und bei 210" C in einem Bunbury-Mischer verknetet Sodann
wurde die Masse unter Verwendung eines Extruders pelletisiert, wodurch eine Formmasse erhalten wurde.
Die auf diese Weise erhaltene Formmasse wurde bei einer Temperatur von 240°C spritzgegossen. Bei dieser
Temperatur ist ein Polycarbonat des Bisphenol-A-Typs in keiner Weise verformbar. Die physikalischen
Eigenschaften des erhaltenden Formkörpers waren wie folgt:
Schlagfestigkeit nach Izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
10 kg · cm/cm
590 kg/cm2
590 kg/cm2
114°C
Bei demselben Verbrennungstest wie im Beispiel 1 lag die Verbrennungszeit des Prüfkörpers sowohl nach der
ersten als auch der zweiten Entzündung innerhalb von 5 Sekunden.
6 Teile Polybutadien (hergestellt durch Lösungspolymerisation,
Mooney-Viskosität ML4 [100°C] 35) wurden in einem Monomergemisch aus 15 Teilen «>
Methylmethacrylat und 85 Teilen kernchloriertem Styrol (ein Gemisch von 65% des Ortho-Isomeren und
35% des Para-Isomeren) aufgelöst Die resultierende Lösung wurde einer Masse-Polymerisation unter
Rühren unterworfen, um eine Phasenumkehrung zu >"> bewirken, wodurch Teilchen des Polybutadien-Kautschuks
gebildet wurden. Sodann wurde die Polymerisation in eine Suspensions-Polymerisation überführt, um
die Polymerisation zu vervollständigen. In obiger Weise wurde ein kautschukmodifiziertes Methylmethacrylatkernchloriertes
Styrolpolymerisat hergestellt Das auf diese Weise erhaltene Polymerisat hatte folgende
physikalische Eigenschaften:
Fließcharakteristik
Schlagfestigkeit nach Izod
Zugfestigkeit
Biegemodul
Wärmeverwerfungstemperatur
80 χ 10-3cm3/s
8 kg ■ cm/cm
340 kg/cm2
27 000 kg/cm2
87° C
340 kg/cm2
27 000 kg/cm2
87° C
Fließcharakteristik (260° C,
Last 30 kg)
Schlagfestigkeit nach Izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
Biegemodul
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
50 χ 10-3cmVs
25 kg ■ cm/cm
550 kg/cm2
28 000 kg/cm2
550 kg/cm2
28 000 kg/cm2
105° C
Bei Durchführung des gleichen Verbrennungstests wie im Beispiel 1 lag die Verbrennungszeit des
Prüfkörpers sowohl nach der ersten als auch nach der zweiten Entzündung innerhalb von 5 Sekunden.
Ein Bisphenolgemisch aus 50 Teilen 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan
und 50 Teilen 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-propan wurde mit Phosgen umgesetzt,
wodurch ein kernchloriertes aromatisches Carbonat-Copolymeres erhalten wurde, das eine
Grenzviskositätszahl von 0,60 in Methylenchlorid bei 200C hatte.
Andererseits wurde ein Gemisch aus 100 Teilen des in
Beispiel 1 verwendeten Polybutadien-Latex, 7,1 Teilen Acrylnitril, 23,5 Teilen eines kernchlorierten Styrols
(bestehend aus 65% des Ortho-Isomeren und 35% des
Para-Isomeren) und 9,4 Teilen Styrol einer gewöhnlichen Emulsions-Pfropf-Polymerisation unterworfen,
wodurch eine Emulsion eines Pfropf-Copolymerisats erhalten wurde. Diese Emulsion, die hinsichtlich der
Menge der enthaltenden Feststoffe 25 Teilen des Pfropf-Copolymeren entsprach, wurde mit einem
Emulsion-Latex vermischt, der 75 Teile eines Acrylnitril-kernchlorierten
Styrol-Styrol-Copolymerisats enthielt, welches durch Emulsions-Copolymerisation getrennt
hergestellt worden war (das Monomer-Gewichts-Beschickungsverhältnis
von Acrylnitril-kernchloriertes Styrol/Styrol betrug 17,7 :58,8 : 23,5, und das
kernchlorierte Styrol hatte das gleiche Isomerverhältnis wie das vorstehend genannte). Der auf diese Weise
vermengte Latex wurde koaguliert und abgetrennt, wodurch ein kautschukmodifiziertes Acrylnitril-kernchloriertes
Styrol-Polymerisatgemisch erhalten wurde, das folgende physikalische Eigenschaften aufwies:
Das im Beispiel 1 eingesetzte kernbromierte aromatische Carbonat-Copolymere und das obengenannte
Harz wurden miteinander im Gewichtsverhältnis von 1 :1 vermischt. Sodann wurde das resultierende
Gemisch mittels eines Extruders verknetet, wodurch die angestrebte Formmasse erhalten wurde. Nachstehend
sind die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Masse und eines daraus hergestellten Formkörpers
zusammengestellt:
Fließcharaktenstik | 13OxIO-3 |
cm3/s | |
Schlagfestigkeit nach Izod | 8 kg · cm/cm |
Zugfestigkeit | 500 kg/cm2 |
Wärmeverwerfungstemperatur | 95° C |
Hierauf wurde ein Pulver des sogenannten kernchlorierten aromatischen Carbonat-Copolymeren und ein
Pulver des kautschukmodifizierten Acrylnitril-kernchlorierten Styrol-Polymerisatgemisches miteinander im
Gewichtsverhältnis von 3 :2 vermischt Das resultierende Gemisch wurde geschmolzen und in einem Extruder
bei einer Zylindertemperatur von 260° C verknetet und hierauf zu einer Formmasse pelletisiert Die auf diese
Weise erhaltene Formmasse wurde bei einer Zylindc-rtemperatur von 250° C einem Spritzgießen unterworfen.
Die physikalischen Eigenschaften des Prüfkörpers sind wie folgt:
Schlagfestigkeit nach Izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange) 27 kg · cm/cm
Zugfestigkeit 630 kg/cm2
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet) 120" C
Bei dem gleichen Verbrennungstest wie im Beispiel 1 erloschen die Flammen sowohl nach der ersten und der
zweiten Zündung innerhalb 15 Sekunden nach Entfernung des Brenners, wobei keine Entzündung der
Baumwolle festgestellt wurde.
Das im Beispiel 1 hergestellte kernbromierte
aromatische Carbonat-Copolymere und das im Beispiel 4 hergestellte kautschukmodifizierte Acrylnitril-kernchlorierte
Styrol-rOlymerisatgemisch wurden miteinander im Gewichtsverhältnis von 4 :6 zusammen mit 2
Teilen Diantimontrioxid vermischt Das resultierende Gemisch wurde aufgeschmolzen und in einem Extruder
bei einer Zylindertemperatur von 250° C verknetet, wodurch eine pelletisierte Masse erhalten wurde. Nach
der Art und Weise des Beispiels 1 geformte Prüfkörper hatten die folgenden physikalischen Eigenschaften:
Schlagfestigkeit nach izod
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
(gekerbte 6,35-mm-Stange)
Zugfestigkeit
Wärmeverwerfungstemperatur
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
(18,4 kg/cm2, nicht vergütet)
25 kg-cm/cm
540 kg/cm2
540 kg/cm2
110°C
Bei Durchführung des gleichen Verbrennungstestes wie im Beispiel 1 erloschen die Flammen innerhalb 5
Sekunden sowohl nach der ersten und zweiten Entzündung nach Entfernung des Brenners.
Beispiel 9
und Vergleichsversuche 1 bis III
und Vergleichsversuche 1 bis III
Eine Formmasse (85 : 15) aus Komponenten A und Komponenten B gemäß Beispiel 1 wurde in gleicher
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt
Zum Vergleich wurden verschiedene Mischungen (Vergleichsversuche I bis III) hergestellt, bei denen die
Komponente A und/oder die Komponente B in der obigen Zusammensetzung durch andere, nachfolgend
beschriebene Komponenten ersetzt wurde.
Das nichthalogenierte Polycarbonat wurde hergestellt, indem man Bispenol A, d. h. 2,2-Bis(4-hydroxyphenly)propan
mit Phosgen umsetzte. Dieses Polycarbonat hatte eine Grenzviskosität von 0,55 in Methylenchloridlösung,
eine Reißfestigkeit von 660 kg/cm2,
eine Izod-Schlagfestigkeit von 8 kg-cm/cm und eine
Wärmeverwerfungstemperatur von 128° C.
Das kautschukmodifizierte kernchlorierte Styrolpolymerisat wurde wie folgt hergestellt: 6 Teile Polybutadien
(hergestellt durch Lösungspolymerisation; Mooney-Viskosität ML4 bei 1000C, 35) wurde in einem
Monomerengemisch aus 34 Teilen Styrol und 60 Teilen kernchloriertem Styrol (einer Mischung aus 65%
ortho-Isomer und 35% para-Isomer) gelöst und dazu wurden 2 Teile n-Butylstearat gegeben. Die erhaltene
Lösung wurde unter Rühren bei 95° C 4 Stunden in der
Masse polymerisiert bis zum Auftreten der Phaseninversion.
Es bildeten sich Teilchen aus dem Polybutadienkautschuk und dann wurde die Polymerisation weiter als
Suspensionspolymerisation durchgeführt, wobei die Temperatur kontinuierlich von 700C auf 1300C im Laufe
von 8 Stunden bis zur Beendigung der Polymerisation erhöht wurde. Auf diese Weise wurde ein kautschukmodifiziertes
kernchloriertes Styrolpoiymerisat hergestellt, von dem mehr als 90 Gew.-% in Form kugelförmiger
Teilchen einer Größe von 0,25 bis 2 mm vorlagen. Das so erhaltene Polymerisat hatte eine Izod-Schlagfestigkeit
von 8,2 kg -cm/cm, eine Zugfestigkeit von 300 kg/cm2 und eine Wärmeverwerfungstemperatur
von 90° C.
Das halogenfreie kautschukmodifizierte Styrolpoiymerisat wurde wie folgt hergestellt: 6 Teile des
gleichen Polybutadiens, das zur Herstellung des vorher erwähnten kautschukmodifizierten kernchlorierten Styrolpolymerisats
verwendet worden war, wurden in 60 Teilen Styrol gelöst und dazu wurden 2 Teile
n-Butylstearat gegeben. Die erhaltene Lösung wurde 8 Stunden bei 600C in der Masse polymerisiert. Das so
erhaltene Polymerisat hatte eine Zugfestigkeit von 320 kg/cm2, eine Izod-Schlagfestigkeit von
7,4 kg-cm/cm und eine Wärmeverwerfungstemperatur von 85° C.
Die physikalischen Eigenschaften von Prüfkörpern, die aus diesen Zusammensetzungen in gleicher Weise
vfie in Beispiel 1 hergestellt worden waren, werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
Beispiel 9 | Vergleichs- | Vergleichs | Vergleichs | |
vcrsuch I | versuch II | versuch 111 | ||
Zusammensetzung (Teile): | ||||
Komponente A | 85 | - | - | 50 |
Komponente B | 15 | - | 15 | - |
Nichthalogeniertes Polycarbonat | - | 85 | 85 | - |
Kautschukmodifiziertes, kernchloriertes | _ | 15 | _ | _ |
Styrolpolymerisat | ||||
Kautschukmodifiziertes Styrolpolymerisat | - | - | - | 50 |
Physikalische Eigenschaften: | ||||
Zugfestigkeit (kg/cm2) | 670' | 600 | 650 | 480 |
Izod-Schlagfestigkeit, gekerbte 6,35-mm-Stange | 26 | 7,0 | 27 | 2,8 |
(kg · cm/cm) | ||||
Wärmeverwerfungstemperatur | 113 | 117 | 122 | 100 |
(nicht getempert, 0C) | ||||
Feuerbeständigkeit | verlöscht | verlöschte | nicht innerhalb 25 | Sekunden |
innerhalb | ||||
5 Sekunden |
Claims (1)
1. Schwerentflammbare thermoplastische Formmasse aus einem Polycarbonat und einem kautschukmodifizierten
kernchlorierten Styrolpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, daß sie
modifizierendes Polymeres (I) einzuarbeiten, das als wiederkehrende Struktureinheiten Gruppen der Formel
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7553672A JPS5121660B2 (de) | 1972-07-29 | 1972-07-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2337063A1 DE2337063A1 (de) | 1974-02-14 |
DE2337063B2 true DE2337063B2 (de) | 1978-09-14 |
DE2337063C3 DE2337063C3 (de) | 1979-05-10 |
Family
ID=13579018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE2337063C3 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5645940B2 (de) * | 1973-11-30 | 1981-10-29 | ||
JPS5525467A (en) * | 1978-08-14 | 1980-02-23 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Polymer composition |
-
1972
- 1972-07-29 JP JP7553672A patent/JPS5121660B2/ja not_active Expired
-
1973
- 1973-07-20 DE DE19732337063 patent/DE2337063C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2337063C3 (de) | 1979-05-10 |
JPS5121660B2 (de) | 1976-07-03 |
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JPS4933949A (de) | 1974-03-28 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |