DE2558290B2 - Polyphenylenoxid enthaltende harzmasse - Google Patents
Polyphenylenoxid enthaltende harzmasseInfo
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Description
R1
R-1
-O-
R2
worin
R1 ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe,
eine niedrige Haloalkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe oder eine Arylgruppe bedeutet, und
worin, wenn R1 eine niedrige Haloalkylgruppe bedeutet, mindestens zwei Kohlenstoffatome zwischen
dem Halogenatom und dem Phenylkern vorhanden sind, und worin jede der Gruppen
R2, RJ und R4 ein Halogenatom bedeutet oder die
gleiche Bedeutung besitzt, wie sie oben für R1 angegeben wurde, und wobei das «-Kohlenstoffatom
in jeder der Gruppen R1, R2, R3 und R4 nicht
tertiär ist,
und
und
(B) einem aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz oder einem modifizierten aromatischen
Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz, wobei das Gewichtsverhaltnis von Harz (A) zu Harz
(B) 10: 90 bis 99:1 beträgt.
2. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (A) ein Molekulargewicht
von 10 000 oder ein höheres Molekulargewicht besitzt.
3. Harzm&sse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein
kautschukartiges Polymer (C) enthält.
4. Harzmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kautschukartige Polymer (C) ein
Homopolymer aus einem konjugierten Dien oder ein Copolymer aus einem konjugierten Dien oder
einer unkonjugierten Dienverbindung mit mindestens einer Verbindung aus der Gruppe Olefine und
Vinylverbindungen ist.
5. Harzmasse nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an kautschukartigem
Polymer (C) 3 bis 40 Gew.-Teile/100 Gew.-Teile der Gesamtmenge an Harz (A) und Harz
(B) beträgt.
Die Erfindung betrifft Harzmassen, die als Verformungsmaterialien,
Oberflächenbeschichtungen und Überzüge und als Klebstoffe nützlich sind. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Harzmasse, die aus
(A) einem Polyphenylenoxid,
(B) einem Harz aus einem aromatischen Kohlenwasserstoff und Formaldehyd oder einem modifizierten
Harz davon und
(C) gegebenenfalls einem kautschukartigen Polymeren besteht. Die erfindungsgemäße Masse besitzt eine sehr
gute Verformbarkeit und gute Klebeeigenschaften, ohne daß die guten mechanischen und elektrischen
Eigenschaften des Polyphenylenoxids verschlechtert werden.
Polyphenylenoxid hat als praktisch nützliches Kunststoffbaumaterial
zunehmendes Interesse gefunden, da es sehr gute mechanische und elektrische Eigenschaften
und eine hohe Formbeständigkeit in der Wärme besitzt. Da Polyphenylenoxid jedoch einen hohen Schmelzpunkt
besitzt und sich bei hohen Temperaturen stark zersetzt, sind die Verformung und Verarbeitung von
Polyphenylenoxid nach Schmelzverarbeitungsverfahren sehr schwierig. Für die Entwicklung von Anwendungsgebieten
für Polyphenylenoxid ist es daher von großer Bedeutung, die Verformungs- und Verarbeitungstemperatur
so weit wie möglich zu erniedrigen und die Fließfähigkeit zu verbessern, so daß nicht nur eine
verbesserte Verformbarkeit, sondern gleichzeitig eine verminderte thermische Zersetzung während der
Verarbeitung erreicht wird.
Die Anmelderin hat Gemische aus Harzmassen, die Polyphenylenoxid und andere Harze enthalten, mit der
Absicht untersucht, die Verformbarkeit von Polyphenylenoxid unter Beibehaltung seiner günstigen inhärenten
Eigenschaften zu verbessern. Es wurde gefunden, daß durch Vermischen eines aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzes
oder eines seiner modifizierten Produkte (diese Harzmaterialien werden im folgenden allgemein als »aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harze«
bezeichnet) mit Polyphenylenoxid eine Harzmasse mit einem niedrigeren Schmelzpunkt
und wesentlich verbesserter Verformbarkeit erhalten wird. Überraschenderweise werden die Steifheit
bzw. Härte und mechanische Festigkeiten des Polyphenylenoxids ebenfalls wesentlich verbessert
und seine elektrischen Eigenschaften bleiben erhalten.
Es wurde gefunden, daß eine Harzmasse, die die ausgezeichneten mechanischen und elektrischen Eigenschaften
des Polyphenylenoxids besitzt, durch Vermischen des Polyphenylenoxids mit aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzen
erhalten werden kann, wie mit Xylolharz und Mesitylenharz, die auf verschiedenen Gebieten, wie als Klebstoffe, verwendet
wurden. Weiterhin wurde gefunden, daß eine Masse, die zwei Harze enthält, mit kautschukartigen Polymeren
besser verträglich ist und daß die Dispersionsfähigkeit besser ist, verglichen mit einer bekannten Polyphenylenoxidmasse,
die ein kautschukartiges Polymer enthält. Wird die Masse aus zwei Harzen mit einem kautschukartigen
Polymeren vermischt, so besitzt die entstehende Masse eine verbesserte Verformbarkeit und ergibt
Formkörper mit verbesserten physikalischen Eigenschaften und besserem Aussehen. Es ist so möglich,
Harzmassen mit verbesserter Verformbarkeit und verbesserter Schlagbeständigkeit und verbesserten
elektrischen Eigenschaften herzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Harzmassen zu schaffen, die Polyphenylenoxid
enthalten und die eine gegenüber Polyphenylenoxid wesentlich verbesserte Verformbarkeit besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Polyphenylenoxid enthaltende Harzmasse, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß sie besteht aus
(A) einem Polyphenylenoxid mit einer Struktureinheit
der folgenden Formel und mit einem Molekulargewicht
von 5000 oder mehr
-O-
R-
R4
worin
R1 ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe,
eine niedrige Haloalkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe oder eine Arylgruppe bedeutet, und worin, wenn
R1 eine niedrige Haloalkylgruppe bedeutet, mindestens zwei Kohlenstoffatome zwischen dem Halogenatom
und dem Phenylkern vorhanden sind, und worin jede der Gruppen
R2, R3 und R4 ein Halogenatom bedeutet oder die
gleiche Bedeutung besitzt, wie sie oDen für R1 angegeben wurde, wobei das a-Kohlenstoffatom in
jeder der Gruppen R1, R2, RJund R4 nicht tertiär ist,
und
und
(B) einem aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
oder einem modifizierten aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehydharz,
wobei das Gewichtsverhältnis von Harz (A) zur Harz (B) 10 : 90 bis 99:1 beträgt.
wobei das Gewichtsverhältnis von Harz (A) zur Harz (B) 10 : 90 bis 99:1 beträgt.
Die erfindungsgemäßen Harzmassen weisen verbesserte Verformbarkeit und Schlagfestigkeit auf.
Gegebenenfalls kann die Harzmasse zusätzlich ein kautschukartiges Polymer (C) enthalten. Die Menge an
kautschukartigem Polymer (C) beträgt vorzugsweise 3 bis 40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der
Gesamtmenge an Harz (A) und Harz (B).
In der vorliegenden Beschreibung werden alle Prozentgehalte und Teile, sofern nicht anders angegeben,
durch das Gewicht ausgedrückt.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Polyphenylenoxid wird durch Polykondensation von
mindestens einem der durch die folgende allgemeine Formel dargestellten Monomeren in Anwesenheit von
Sauerstoff und eines bekannten Katalysators erhalten
R-'
R4
R'
R2
In der Formel bedeuten
R1 ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe,
vorzugsweise mit 1 bis 4 C-Atomen, eine niedrige Haloalkylgruppe, vorzugsweise mit 2 bis 4 C-Atomen,
eine niedrige Alkoxygruppe, vorzugsweise mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Arylgruppe, wobei mindestens
zwei Kohlenstoffatome zwischen dem Halogenatom und dem Phenylkern vorhanden sind, wenn R1 eine
niedrige Haloalkylgruppe bedeutet, und jeder der Substituenten R2, RJ und R4 ein Halogenatom oder
besitzen die gleiche Bedeutung, wie sie oben für R1 angegeben wurde, wobei das «-Kohlenstoffatom in
jedem der Substituenten R1, R2, R! und R4 nicht tertiär
ist, und X ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom.
Man kann irgendein bekanntes, auf die diese Art erhaltenes Polyphenylenoxid verwenden. In der obigen
allgemeinen Formel sind die Substituenten R1 und R2,
die an Kohlenstoffatome an den Phenylkern in ortho-Stellungen zu der phenolischen Hydroxylgruppe
gebunden sind, im allgemeinen niedrige Alkylgruppen, bevorzugt geradkettige Alkylgruppen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen, und R3 und R4 sind bevorzugt Wasserstoffatome oder niedrige Alkylgruppen mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen.
Das verwendete Polyphenylenoxid besitzt ein solches Molekulargewicht, daß das Polymer bei der Herstellung
von Formkörpern, Anstrichmaterialien, Klebstoffen u. ä. verwendet werden kann, d. h. von 5000 oder mehr,
bevorzugt 10 000 oder mehr. Soll die erfindungsgemäße Harzmasse als Formmaterial verwendet werden, ist es
bevorzugt, ein Polyphenylenoxid mit einem Molekulargewicht von 10 000 oder mehr zu verwenden, im
Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften der entstehenden Formkörper. Es ist ein wesentliches
Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Masse eine gute Verformbarkeit besitzt und daß Formkörper
mit verbesserten physikalischen Eigenschaften erhalten werden, selbst wenn Polyphenylenoxid mit hohem
Molekulargewicht verwendet wird.
Die erfindungsgemäßen Harzmassen weisen gegenüber Polyphenylenoxid verbesserte Verformbarkeit und
verbesserte Schlagbeständigkeit auf, besitzen aber gleichzeitig die guten mechanischen und elektrischen
Eigenschaften des Polyphenylenoxide.
Das verwendete Polyphenylenoxid kann entweder ein Homopolymer sein, das nur eine Art von
Struktureinheiten enthält, oder es kann ein Copolymer sein, das zwei oder mehrere Arten von Struktureinheiten
enthält. Im letzteren Fall kann man entweder ein sogenanntes Random-Copolymer oder ein Block-Copolymer
verwenden.
Vorzugsweise ist das Polyphenylenoxid ein Poly-(2-6-dialkyl-1,4-phenylen)-oxid
oder ein Copolymer aus 2,6-Dialkylphenol und 2,3,6-Trialkylphenol.
Typische Beispiele von Polyphenylenoxiden (A), die in den erfindungsgemäßen Massen verwendet werden
können, umfassen
Poly-(2,6-dimethyl-1,5-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-äthyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-diäthyl-1,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-propyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-dimethoxy-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-chlor-6-methyl-1,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-methoxy-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-diphenyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-chloräthyl-6-methyl-1,4-phenylen)-oxid,
ein Copolymer aus 2,6-Dimethylphenol und
Poly-(2-methyl-6-äthyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-diäthyl-1,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-propyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-dimethoxy-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-chlor-6-methyl-1,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-methoxy-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2,6-diphenyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-chloräthyl-6-methyl-1,4-phenylen)-oxid,
ein Copolymer aus 2,6-Dimethylphenol und
2,3,6-Trimethy !phenol,
ein Copolymer aus 2-Methyl-6-äthylphenol und
ein Copolymer aus 2-Methyl-6-äthylphenol und
2,6-Dimethylphenol,
ein Copolymer aus 2,6-Dimethylphenol und
ein Copolymer aus 2,6-Dimethylphenol und
2,6-Diäthylphenol und
ein Copolymer aus 2,6-Diäthylphenol und
ein Copolymer aus 2,6-Diäthylphenol und
2,3,6-Trimethylphenol.
Diese Homopolymeren und/oder Copolymeren können allein oder im Gemisch aus zwei oder
mehreren verwendet werden.
Bevorzugt werden Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid, Poly-(2-methyl-6-äthyl-l,4-phenylen)-oxid, PoIy-(2,6-diäthyl-l,4-phenylen)-oxid,
Poly-(2-methyl-6-propyl-l,4-phenylen)-oxid oder ein Copolymer aus 2,6-Dimethylphenol
und 2,3,6-Trimethylphenol, insbesondere Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid oder ein Copolymer
aus 2,6-Dimethylphenol und 2,3,6-Trimethylphenol. Die aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harze
(B), die in den erfindungsgemäßen Massen
verwendet werden, umfassen nicht nur solche im engen Sinn, die durch Umsetzung von Alkylbenzolen mit
Formaldehyd in Anwesenheit eines sauren Katalysators erhalten werden, sondern ebenfalls modifizierte Harze,
die man durch Modifizierung cer aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harze mit Modifizierungsmitteln
erhält, die gegenüber einer Methylolgruppe (-CH2OH), einer Methylenäthergruppe
(-CH2OCH2-) oder einer Acelalgruppe
[-CH2(OCH2)„OCH2], die in dem Harz enthalten sind,
reaktiv sind.
Werden Alkylbenzol und Formaldehyd in Anwesenheit eines sauren Katalysators, wie einer Lewissäure,
beispielsweise SnCI2, ZnCl2, AlClj, PbCI2, BF1-Et2O
od. dgl., einer anorganischen Säure, beispielsweise Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure oder Phosphorsäure,
oder einer organischen Säure, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, m-Xylolsulfonsäure o. ä., umgesetzt,
bilden sich normalerweise viskose, flüssige bis feste Harze, in denen die aromatischen Kerne
miteinander über Methylen- (-CH2-), Methylenäther-(-CH2OCH2-)
oder Acetal-
[-CH2(OCH2JnO-CH2-] Gruppen verbunden sind,
und die Strukturen besitzen, die durch die folgende Formel dargestellt werden können
R5
-τ- I
(R"
η im allgemeinen eine Zahl von 10 oder eine kleinere Zahl, bevorzugt 1 bis 10, insbesondere 1 bis 8, bedeutet,
R eine Methylengruppe, eine Methylenäthergruppe, eine Acetalgruppe oder eine Kombination aus zwei
oder mehreren dieser Gruppe,
R5 eine Methylgruppe,
R6 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und
mO,l oder 2 bedeutet.
Erfindungsgemäß können irgendwelche so gebildeten aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harze
zum Vermischen mit dem Polyphenylenoxid (A) verwendet werden. Aromatische Kchlenwasserstoff-Formaldehyd-Harze,
die für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet sind, besitzen ein Molekulargewicht
von 300 oder ein höheres Molekulargewicht, bevorzugt besitzen sie ein Molekulargewicht von 500
oder ein höheres Molekulargewicht. Man kann irgendwelche Alkylbenzole, wie Toluol, Xylole oder Trimethylbfenzole,
verwenden, bevorzugt werden jedoch Xylole, insbesondere m-Xylol, gemischte Xylole, die
m-Xylol als Hauptbestandteil enthalten, und Trimethylbenzole,
insbesondere Mesitylen, verwendet. Dabei sind besonders die unten genannten sauren Katalysatoren
geeignet.
Werden ein Alkylbenzol und Formaldehyd in Anwesenheit eines sauren Katalysators umgesetzt, so
wird an dem aromatischen Kern eine funktionelle Gruppe, mit Ausnahme einer Methylengruppe, wie eine
Methylolgruppe, eine Methylenäthergruppe oder eine Acetylgruppe, bei der ersten oder letzten Stufe der
Reaktion gebildet. Das modifizierte aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
wird durch Umsetzung eines aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzes mit einem Modifizierungsmittel, das mit der
Methylolgruppe, der Methyienäthergruppc oder der Acetalgruppe in Anwesenheit eines sauren Katalysators
reagieren kann, gebildet. Als saurer Katalysator besonders geeignet sind Schwefelsäure, Chlorwasserstoifsäure,
Phosphorsäure, Oxalsäure, p-Toluolsulfonsäure,
m-Xylolsulfonsäure oder eine Lewissäure. Das so gebildete modifizierte aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
ist besonders für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet.
Man kann irgendwelche Modifizierungsmittel, die die oben beschriebene Reaktivität aufweisen, verwenden.
Beispiele geeigneter Modifizierungsmittel sind
(a) Phenole, wie Phenol, Resorcin, Bisphenol-A, m-Cresol, p-Alkylphenole, wie p-tert.-Butylphenol,
p-Octylphenol, p-Nonylphenol und p-Arylphenol,
(b) Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäure,
Pyromellithsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Adipinsäuren, dimere Säure, Kolophonium, 3,6-Endomethylen-tetrahydrophthalsäure
und Tetrahydroterephthalsäure,
(c) Alkohole, wie Glycerin, 1,4-Tetramethylenglykol,
Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol, Xylylenglykol, Neopentylglykol und Pentaerythrit.
Als Modifizierungsmittel können auch Amine und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Anilin, Xylylendiamin,
Acenaphthen und Anthracen verwendet werden.
Bevorzugt werden Phenol, p-tert.-Butylphenol, p-Octylphenol,
p-Nonylphenol, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pentaerythrit,
Polypropylenglykol und/oder Neopentylglykol verwendet.
Obgleich es schwierig ist, allgemein die Menge an verwendetem Modifizierungsmittel zu beschreiben, da
sie in beachtlichem Ausmaß von der Art des verwendeten Modifizierungsmittels abhängt, beträgt
eine geeignete Menge üblicherweise bis zum 8fachen des Gewichtes des aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzes,
bevorzugt das 5fache oder weniger, am meisten bevorzugt das 0,2- bis 2,5fache. Es
ist bevorzugt, daß die Art des zu dem Harz zugegebenen Modifizierungsmittels und seine Menge so ausgewählt
werden, daß das thermoplastische modifizierte Harz, das als Endprodukt erhalten wird, ein durchschnittliches
Molekulargewicht von 500 oder mehr und einen Erweichungspunkt von 60 bis 200°C besitzt.
Das aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz (B), das für die vorliegende Erfindung am besten
geeignet ist, ist ein thermoplastisches, modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 500 oder mehr, das durch Umsetzung eines
Alkylbenzols, insbesondere von m-Xylol oder eines gemischten Xylols, das m-Xylol als Hauptbestandteil
enthält, oder von Mesitylen, mit Formaldehyd und Modifizierung des entstehenden aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzes
mit mindestens einem Modifizierungsmittel, wie mit Phenolen, Carbonsäuren und/oder Alkoholen, hergestellt wird. Dabei kann in
Anwesenheit eines sauren Katalysators gearbeitet werden.
Damit die erfindungsgemäße Harzmasse zusammen mit guten physikalischen Eigenschaften leicht verformbar
ist, ist es wesentlich, daß 10 bis 99% Polyphenylenoxid
(A) und 1 bis 90% an aromatischem Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) miteinander vermischt
werden, beide bezogen auf das Gesamtgewicht von (A) und (B). Eine Polyphenylenoxid-Massc, die kein
aromatisches Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) enthält, oder eine Polyphenylenoxid-Masse, die eine
geringere Menge an Harz (B) enthält, als es der unleren Grenze entspricht, ist im allgemeinen schwierig zu
verformen oder zu verarbeiten, bedingt durch die niedrige Schmelzfluidität, und wenn sie bei höheren
Temperaturen verformt oder verarbeitet wird, kann sie thermisch zersetzt werden. Eine Polyphenylenoxidmasse,
die das aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz (B) in einer Menge enthält, die größer ist als es
der obenerwähnten oberen Grenze entspricht, besitzt eine wesentlich schlechtere Formbeständigkeit in der
Wärme, und die elektrischen und mechanischen Eigenschaften sind verschlechtert. Wenn das Gewichtsverhältnis bei der Verarbeitung von Polyphenylenoxid
(A) zu aromalischem Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz (B) im Bereich von 99 : 1 bis 10 :90 entsprechend
der vorliegenden Erfindung liegt, so werden die Schmelzfluidität und andere Eigenschaften der entstehenden
Harzmasse wesentlich verbessert, ohne daß die guten elektrischen Eigenschaften des Polyphenylenoxids
verschlechtert werden (vgl. die folgenden Beispiele). Es ist überraschend, daß bei der erfindungsgemäßen
Harzmasse die Abnahme in der Formbeständigkeit in der Wärme, bedingt durch das Beimischen
eines aromatischen Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harzes (B), sehr gering ist und daß die mechanischen
Eigenschaften, wie Zugfestigkeil, wesentlich durch die Einarbeitung des Harzes (B) verbessert werden.
Erfindungsgemäß kann das Verarbeitungsverhältnis von Polyphenylenoxid (A) zu aromatischem Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) innerhalb des angegebenen Bereiches in Abhängigkeit von der verwendeten Verformungseinrichtung und der Endverwendung
der Formkörper variiert werden. Soll die erfindungsgemäße Harzmasse als Verformungsmaterial verwendet
werden, ist es besonders bevorzugt, daß das Verarbeitungsverhältnis im Bereich von 95 : 5 bis 35 :65 liegt, im
Hinblick auf ausgeglichene Gebrauchseigenschaften.
Das Polyphenylenoxid (A) und das aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz (B) können in an
sich bekannter Weise zur Herstellung von flüssigen Produkten, Pulvern, Pellets, Filmen, Filamenten und
Folien bzw. Platten verarbeitet werden. Beispielsweise können beide Harze in einem üblichen Lösungsmittel
und unter Herstellung einer Mischung vermischt werden oder sie können mit einem Extruder unter
Bildung von Pellets, Filmen oder Folien bzw. Platten vermischt und cxtrudiert werden oder sie können mit
einer Walzenmühle oder einer Banbury-Mischvorrichtung vermischt werden.
Das kautsuhukartige Polymer (C), das erfindungsgemaß
zur Verbesserung der Schlagfestigkeit verwendet wird, ist ein Homopolymer aus einer konjugierten
Dienverbindung oder ein Copolymer aus einer konjugierten Dien- oder einer nichtkonjugierlen Dienverbindung
mit mindestens einem Olefin und/oder einer Vinylvcrbindiing oder eine Polymermischung aus einem
Homopolymer aus einer konjugierten Verbindung und einem Polymer aus einer Vinyl- oder Olcfinvcrbindung.
Das kautschukartige Polymer besitzt Kautschukclastizitiit bei Zimmertemperatur. Beispiele solcher kautschukartigen
Polymeren sind Polybutadien, Polyisopren, Polychloropren, Äthylen Propylen -Dien -Tcrpolymer,
Styrol- But ad icn-C'opolymer, Acrylnitril-Butadien-Copolymer,
BiitylaiTvIiil-Acrylnitril-Copolymer, Sl yrol-gepfropftes
Polybutadien, Styrol-Butadien-Block-Copolymer,
Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymer, Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer
und Butylmethacrylat-Butadien-Copolymer. Bei der vorliegenden Erfindung
kann weiterhin ein Polybutadien-Polystyrol-Polymergemisch
(Kautschuk mit hohem Styrolgehalt), das 40 bis 60% Polybutadien enthält, verwendet werden.
Das Verarbeitungsverhältnis von Polyphenylenoxid (A), aromatischem Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) und kautschukartigem Polymer (C) variiert bei der vorliegenden Erfindung stark in Abhängigkeit von
der Art jeder Komponente und der Endverwendung der Harzmasse. Im allgemeinen werden jedoch 3 bis 40
Gew.-Teile, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-Teile, kautschukartiges
Polymer/100 Gew.-Teile der Gesamtmenge an Polyphenylenoxid (A) und aromatischem Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) verwendet, wobei das Gewichtsverhältnis von (A) zu (B) dasselbe ist wie zuvor
beschrieben.
Besonders bevorzugt wird eine Harzmasse aus
(A) (i) Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-oxid und/oder
(ii) einem Copolymer aus 5 Mol-% 2,3,6-Trimethylphenol
und 95 Mol-% 2,6-DimethylphenoI,
(B) einem mit p-tert.-Butylphenol modifizierten Mesitylen-Formaldehyd-Harz
und
(C) einem Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymer,
wobei das Gewichtsverhältnis von (A) zu (B) 50 : 50 bis 85 : 15 beträgt und wobei die Menge (C) 5 bis 25
Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des Gesamtgewichtes an (A) und (B) beträgt.
Bei Harzmassen, die nur ein Polyphenylenoxid und ein kautschukartiges Polymer enthalten, kann der
Gehalt an kautschukartigem Polymer nicht einen solch hohen Wert erreichen, der für die Verbesserung der
Schlagfestigkeit ausreicht, und die Masse ergibt einen Formkörper, der im allgemeinen ein schlechteres
Aussehen und schlechtere physikalische Eigenschaften besitzt. Liegt der Gehalt an kautschukartigem Polymer
unter dem angegebenen Bereich, so ist die Schlagfestigkeit des Formkörpers nicht ausreichend verbessert.
Überschreitet der Gehalt an kautschukartigem Polymer den oben angegebenen Bereich, so ist die Dispersionsfähigkeit
des kautschukartigen Polymeren ungenügend, und das Aussehen, wie die Oberflächenglattheit, des
Formkörpers und die mechanischen Eigenschaften, wie die Zugfestigkeit, sind verschlechtert.
Liegt der Poiyphenylenoxidgehalt in der Masse unter dem oben angegebenen Bereich, so werden die guten
elektrischen Eigenschaften, die Formbeständigkeit in der Wärme und die mechanischen Festigkeitseigenschaften
des Polyphenylenoxids verschlechtert. In den erfindungsgemäßen Harzmassen isl daher das Verarbeitungsverhältnis
der Komponenten (A), (B) und (C) kritisch.
Werden das Polyphenylenoxid (A), das aromatische Kohlenwasserstoffharz (B) und das kautschukartige
Polymer (C) in dem geeigneten Verhältnis innerhalb des angegebenen Bereiches erfindungsgemäß kompoundiert,
so erhält man eine Harzmasse mit ausgezeichneter Verformbarkeit, die, wie es in den folgenden Beispielen
gezeigt wird, Formkörper mit verbesserter Schlagfestigkeit und verbessertem Aussehen ergibt.
Die erfindungsgemäße Verarbeitung von Polyphenylenoxid (A), aromatischem Kohlenwasserstoff- P'ormaldchyd-Harz
(B) und kautschukartigem Polymer (C) kann auf irgendeine Weise unter Verwendung bekannter
Einrichtungen, wie einer Mischwalze, einer Banbury-Mischvorrichtung oder einem Extruder, erfolgen. Für
die Herstellung einer Harzniasse mit ausgezeichneter
Schlagfestigkeit, gutem Aussehen und guter Schmelzverformbarkeit, wobei das kautschukartige Polymer in
der Harzmasse homogen und fein dispergiert ist, ist es wünschenswert, die Komponenten auf die folgende Art
zu verarbeiten: Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung einer Harzmasse, die
ein kautschukartiges Polymer (C) enthält, werden zuerst das aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) und das kautschukartige Polymer (C) einheitlich unter Herstellung einer kompoundierten Harzmasse (I)
vermischt, die 25 bis 75 Gew.-% kautschukartiges Polymer enthält, und dann wird die entstehende Masse
(I) mit dem Polyphenylenoxid (A) oder einem Gemisch aus Polyphenylenoxid (A) und dem aromatischen
Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Haiz (B) kompoundiert.
Die kompoundierte Harzmasse (I), die das aromatische Kohlenwasserstoff-Formaldehyd-Harz (B)
und das kautschukartige Polymer (C) enthält, kann in irgendeiner Form, wie als Pulver, Pellets, in Fadenform
bzw. Strangform oder in Form kleiner Würfel, vorliegen. Beispielsweise kann sie mit Mischwalzen
vermischt werden, zu einer Folie bzw. Platte verformt werden und in kleine Würfel geschnitten werden, oder
sie kann in einem Extruder in der Schmelze vermischt werden, dann extrudiert und zu Pellets geschnitten
werden. Die Masse (I) besitzt eine ausgezeichnete Mischbarkeit mit dem Polyphenylenoxid (A) oder einem
Gemisch aus (A) und dem aromatischen Kohlenwaserstoff-Formaldehyd-Harz
(B) und kann durch einfaches Schmelzvermischen mit einer Banbury-Mischvorrichtung,
mit Mischwalzen oder einem Extruder unter Herstellung der erfindungsgemäßen Masse mit den
verschiedenen guten Eigenschaften, wie oben beschrie ben, kompoundiert werden. Es ist auf diese Weise
möglich, die erfindungsgemäße Masse herzustellen, ir der die vorbestimmte Menge an kautschukartigerr
Polymer einheitlich und fein in dem Polyphenylenoxic dispergiert ist, ohne daß ein besonderes organische-Lösungsmittel
verwendet werden muß.
Die erfindungsgemäße Masse [entweder die binäre Masse aus (A) und (B) oder die ternäre Masse aus (A)
(B) und (C)] kann gegebenenfalls in bekannter Weise mii einem oder mehreren bekannten Zusatzstoffen, wie
Antioxydantien, Wärmestabilisatoren, Schmiermitteln Trennmitteln, Vernetzungsmitteln, Treibmitteln, Farbstoffen,
verschiedenen Verstärkungsmitteln in Forrr feiner Pulver oder Fasern, Extendern bzw. Streckmitteln
und Flammenverzögerungsmitteln und mit anderer thermoplastischen Harzen, die keine Bestandteile dei
erfindungsgemäßen Masse sind, vermischt werden.
Da die erfindungsgemäße Masse eine gute Schmelzfluidität besitzt, kann sie bei relativ niedriger Temperatur
verformt werden, und sie besitzt weiterhin eine sehr gute Schlagfestigkeit, und die anderen mechanischen
Festigkeiten sind ebenfalls sehr gut, so daß sie zur Herstellung verschiedener Formkörper, beispielsweise
durch Extrudierverformen, Spritzgußverformen oder Walzenverformen, verwendet werden kann. Sie kann
ebenfalls in Anstrichmitteln bzw. Farben und Lacken und in Klebstoffen verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Massen werden in den folgenden Beispielen näher erläutert. In den Beispielen
ist das Molekulargewicht das zahlenmittlere Molekulargewicht, bestimmt mit einem Dampfdruckosmometer.
In eine Henschel-Mischvorrichtung gibt man 90 Teile Poly-(2,6-dimethyl-l,4-pheny!en)-oxid mit einer grundmolaren
Viskositätszahl von 0,52 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 1'5°C, und mit einem Molekulargewicht
von 16 000 und 10 Teile modifiziertes Mesitylen-Formaldehyd-Harz
mit einem Erweichungspunkt von 1500C, einem spezifischen Gewicht von 1,06 und einem
Molekulargewicht von ungefähr 1300. Die letztere Verbindung wird durch Polykondensation von Mesitylen
und Formaldehyd in Anwesenheit von Schwefelsäure als Katalysator und Modifizierung des Polykondensate
mit p-tert.-Butylphenol erhalten. Nach dem Vermischen in der Henschel-Mischvorrichtung wird die
Mischung unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders extrudiert und zu Pellets verarbeitet, wobei
man die Formmasse erhält. Die Formmasse besitzt die in Tabelle I gezeigte volumetrische Schmelzflußrate
bzw -geschwindigkeit. Die Formmasse wird durch Spritzgießen mit einer Spritzgußverformungsvorrichtung
bei einer Injektionstemperatur von 300°C und einem Injektionsdruck von 1300 kg/cm2 verformt,
wobei man Formkörper mit den in Tabelle I angegebenen physikalischen Eigenschaften erhält. In
Tabelle I sind zum Vergleich ebenfalls die volumetrischen Schmelzflußgeschwindigkeiten und physikalischen
Eigenschaften von Formkörpern angegeben, die man aus Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid, das kein
mit p-tert.-Butylphenol modifiziertes Mesitylcn-Formaldehyd-Harz enthält, hergestellt hat.
Tiibcllc I
Masse? von
Beispiel I
Volumetrische Schmd/fluMgeschwindigkeit, 13 · K) '
ccm/scc (I)
Zugfestigkeit, kg/cm' (ASTM I) WS) (2)
I'ormbcsliindigkcit in der Wärme, C ISO
(ASTM I) 648; 0,6.1 cm - V1",
18,5 kg/cm1 = 264 psi)
l'oly-(2,6-climelhyll,4-pheiiylen)-nxkl
allein
allein
2 · K)
740
195
195
loilsul/tmi;
Masse von
Beispiel I
Beispiel I
l.4-phenylen)-o.\id allein
2,0 (bei 60 Hz)
2,0 (bei 10 kHz)
2,0 (bei 10 kHz)
K)17
2,0 (bei 60 HzJ 2,0 (bei 10 kHz)
10"
Dielektrische Konstante (ASTM I) 150) (3)
Spezifischer ObcrllächenwidcrsUind, ()hm-cm
(ASTM I) 257) (4)
Bemerkungen:
(1) gemessen mit einem Koka-Typ-Striimungstcstgeräl I Φ ■ 2 mm Düse; 60 kg/enr Belastung; 21W (S.
(2) mit einem Autograph-I.S-.SOO bestimmt.
(3) bestimmt mit einem dielektrischen Dampfungsleslgeriii.
(3ii)clie Formbeständigkeit in tier Wiirmo wird häufig auch als Warmcdurchbiegungstempcratur bezeichnet.
(4) bestimmt mit einem ULTRA MI-XiOIIMMHTIlR.
Formmassen und Formkörper werden auf gleiche Weise wie in Beispiel I beschrieben hergestellt,
ausgenommen, daß ein Isophthalsäure- und Pentaerythrit-modifiziertes
Xylolharz mit einem Erweichungspunkt von 125°C, einem spezifischen Gewicht von 1,09
und einem Molekulargewicht von ungefähr 1300 anstelle des mit p-tert.-Butylphenol modifizierten
Mesitylen-Formaldehyd-Harzes verwendet wird. Das Material und die Proben besitzen die folgende
volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit und die folgenden physikalischen Eigenschaften:
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 2900C und 60 kg/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme Zugfestigkeit
Dielektrische Konstante
bei 10 kHz
Spez. Oberflächenwiderstand
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 2900C und 60 kg/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme Zugfestigkeit
Dielektrische Konstante
bei 10 kHz
Spez. Oberflächenwiderstand
7,4 10 'ccm/sec
1720C
875 kg/cm*
2,00 IO"Ohm-cm
Beispiele 3 bis
Harzmassen, die das gleiche Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid (A) und das gleiche, mit Alkylphenol
modifizierte Mesitylen-Formaldehyd-Harz (B), wie sie
in Beispiel 1 beschrieben sind, in unterschiedlichen Verhältnissen enthalten, werden mit einem Doppelschneckenextruder
unter Bildung einer einheitlichen
Masse vermählen, und durch Spritzgießen werden Formproben erhalten. Die einheitliche Masse und die
Proben besitzen die in Tabelle Il angegebenen volumetrischen Schmelzflußgeschwindigkeiten und
physikalischen Eigenschaften.
Beispiel 3 | 60 kg/cnr') | Beispiel 4 | 6 | Beispiel 5 | |
Verbindungsverhiiltnis (A)/(B) | 70/30 | 50/50 | 35/65 | ||
Volumetrische Schmelzgeschwin | 178 · IO ' | 15 · 10 ' | 300 ■ 10 ' | ||
digkeit, ccm/scc | bei 290 C, | (bei 230 C, 60 kg/cnr) | (bei 230 C, 60 kg/cm | ||
Verformungsbedingungcn | |||||
Spritzgußtemperatur, C | 280 | 260 | 240 | ||
Injektionsdruck, kg/cnr | 1300 | 1000 | 1000 | ||
Zugfestigkeit, kg/cnr | 910 | Hz | 870 | 740 | |
Formbeständigkeit in der | 153 | kHz | 131 | 120 | |
Wurme, C | |||||
Dielektrische Konstante | 2,0 bei 60 | 2,1 bei 60 Hz | 2,2 bei 60 Hz | ||
2,0 bei IO | Beispiel | 2,1 bei K) kl Iz | 2,2 bei IO kHz | ||
Spez. Oberlliiehenwiderstiind. | K)17 | K)1" | K)"1 | ||
()hm-cm | |||||
Formmatcrialicn und Formkörper werden auf gleiche Weise wie in Beispiel I beschrieben hergestellt, mit der
Ausnahme, daß 2,3,6-Trinlcthylphenol-2,6-Dimethylphenol-Copolymcr
(Monomercnverhiiltnis im Ansatz: 10 Mol-% 2,3,6-Trimethylphenol, 90 Mol-% 2,6-Dimcthylphcnol)
mit einer grundmoluicn Viskositätszahl von
0,50 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 25"C, und einem Molekulargewicht von 14 500 anstelle von Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylcn)-oxid
verwendet wird. Die Formmasse besitzt eine volumetrische Schmel/.flußgeschwin-
digkeit von 12 · 10-J ccm/sec bei 2900C und einer
Belastung von 60 kg/cm2. Die Proben besitzen die folgenden pyhsikalischen Eigenschaften: Zugfestigkeit
880 kg/cm2; Formbeständigkeit in der Wärme 185°C; dielektrische Konstante 2,00 (60 Hz); spez. Oberflächen- ·>
widerstand 1017 Ohm-cm.
Eine Harzmasse wird durch Vermischen von 80 Gew.-Teilen eines nichtmodifizierten Xylol-Formalde- m
hyd-Harzes mit einem Molekulargewicht von 380 und einem Sauerstoffgehalt von 12 Gew.-% und 20
Gew.-Teilen Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,4 dl/g (MG:
11 000), bestimmt in Chloroform bei 25°C, hergestellt. In
Tabelle 111 sind die physikalischen Eigenschaften der oben beschriebenen Harzmassc im Vergleich mit denen
des gleichen Xylol-Formaldehyd-Harzes allein dargestellt.
Tabelle III | Masse | 80% Xylol-Form- aldchyd-Harz, 20% I'oly-(2,6-diniuthyl- l,4-phcnylcn)-oxid |
Versuchsart | K)O1K, Xylol-Formaldehyd- llar/ |
1.059 |
1,059 | 0,5 · K) ' | |
Spez. Gewicht (20 C) | 4,41 ■ 10 : | 3,00 |
Dielektrischer Verlusttangens (20 C, 1 MHz) |
3,32 | 2,0 ■ K)" |
Dielektrische Konstante (1 MHz) | 6,2 ■ 10" | |
Durchgangswiderstand (30 C), Ohm-cm |
||
Eine Harzmasse wird durch Vermischen in einer Henschel-Mischvorrichtung von 70 Teilen Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid
mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,52 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 25°C, und einem Molekulargewicht von 16 000, 30
Teilen des gleichen, mit Alkylphenol modifizierten Mesitylen-Formaldehyd-Harzes, wie es in Beispiel 1
verwendet wurde, 7,0 Teilen Titandioxid, 8 Teilen Triphenylphosphat und 0,5 Teilen Äthylen-a-Olefin-Copolymer
mit einem Schmelzindex von 0,7 g/min bei 230°C, einer reduzierten Viskosität von 2,4 l/g, bestimmt
in Decahydronaphthalin bei 135°C, und einer Giasübcrgangstemperatur
von -49°C als Trennmittel hergestellt. Nach dem Vermischen wird die Harzmasse unter
Verwendung eines Doppelschneckenextruders zu Pellets verarbeitet, wobei man eine Formmasse mit einer
volumetrischen Schmelzflußgeschwindigkeit von 8 · 10~3 ccm/sec bei 230°C und einer Belastung von
60 kg/cm2 erhält. Die Formmasse wird bei einem Injektionsdruck von 1320 kg/cm2, einer Zylindertemperatur
von 260 bis 280°C und einer Verformungstemperatur von 900C durch Spritzguß verformt. Die
entstehenden Formkörper besitzen die folgenden physikalischen Eigenschaften: Zugfestigkeit 700 kg/
cm2; dielektrische Konstante 2,3 bei 60 Hz; Durchgangswiderstand 1017 Ohm-cm; Formbeständigkeit in der
Wärme 123°C.
Ein Gemisch, hergestellt aus einem Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymcr
(die Viskosität einer 20gcw.-%igen Toluollösung davon beträgt 150OcP, bestimmt
bei 250C in einem Brookficld-Viscometcr Modell RVT),
das als kautschukartigcs Polymer verwendet wird, und dem gleichen, mit p-lcrt.-Butylphcnol modifizierten
Mesilylen-Formaldchyd-Harz, wie es in Beispiel I
verwende! wurde, wird in einem Gcwiehtsvcrhältnis von 2 : I verwendet. Unter Verwendung eines Doppelsehncckeiiexlrudcr.s
wird die obige Mischung schmclzvcrmischt und bei 210°C unter Bildung einer einheitlichen
Harzmasse (I) extrudiert. Ein Poly-(2,6-dimethyll,4-phenylen)-oxid mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,52 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 25°C, das
gleiche, mit p-tert.-Butylphenol modifizierte Mesitylen-Formaldehyd-Harz,
wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, und die oben angegebene Harzmasse (I) werden
in einem Gewichtsverhältnis von 70:13,5:16,5 vermischt. Zu dem entstehenden Gemisch gibt man 1,5
Teile Stabilisator, 7,0 Teile Titandioxid, 8 Teile Triphenylphosphat und 0,5 Teile Äthylen-a-Olefin-Copolymer.
ι Das entstehende Gemisch wird in einer Henschel-Mischvorrichtung
vermischt und dann mit einem Doppelschneckenextruder unter Herstellung einer Formmasse pelletisiert.
Die Formmasse besitzt eine volumetrische Schmclzflußgeschwindigkeit
von 5 · 10 ! ccm/sec, bestimmt mit einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 2300C und
einer Belastung von 60 kg/cm2. Unter Verwendung einer Spritzgußvorrichtung wird die Formmasse bei
einem Injektionsdruck von 1320 kg/cm2, einer Zylindertemperatur
von 260 bis 280°C und einer Formtcmpcratur von 90"C durch Spritzgießen verformt, wobei man
Formkörper erhält, die ein gutes Aussehen besitzen und die folgenden Eigenschaften aufweisen: Zugfestigkeit
620 kg/cm2; Dehnung 35%; lzod-Kcrbzähigkcit 27 kgcm/cm;
Zug-Schlagfestigkeit 200 kg-cm/cm2; Formbeständigkeit in der Wärme I22"C. Die Proben besitzen
weiterhin eine Flammfestigkeit entsprechend Klasse V-I gemäß dem Entflammbarkcitsvcrsuch von UL. 94.
Vergleichsbeispicl I
Eine im Handel erhältliche Formmasse aus Polyphcnylenoxid,
modifiziert mit hochschlagfcstem Polystyrol wird unter Herstellung von Formkörpern durch
Spritzgießen verformt. Die Formkörper besitzen die folgenden physikalischen Eigenschaften: Zugfestigkeit
630 kg/cm2; Dehnung 21%; Izod-Kcrbzühigkeil Il kgcm/cm;
Zug-Schlagfestigkeit 125 kg-cm/cm2; Formbeständigkeit in der Wärme 120"C.
6 · 10-3ccm/sec
610 kg/cm2
35%
31 kg-cm/cm
200 kg-cm/cm2
121°C
Beispiel 10
Formkörper mit den im folgenden angegebenen physikalischen Eigenschaften werden auf gleiche Weise
wie in Beispiel 9 beschrieben erhalten, ausgenommen, daß ein Styrol-Isopren-Styroi-Block-Copolymer (die
Viskosität einer 20gew.-%igen Toluollösung davon beträgt 1650 cP, bestimmt bei 25°C in einem Brookfield-Viscometer
Modell RVT) anstelle des Styrol-Butadien-S'yrol-Block-Copolymeren
verwendet wird.
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
Izod-Kerbzähigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Beispiel 11
Ein Kautschukgemisch mit hohem Styrolgehalt, das Polybutadien mit einer Mooney-Viskosität, ML 1 +4
(100° C), von 50 und Polystyrol mit einem Molekulargewicht
von 70 000 in einem Gewichtsverhältnis von 40:60 enthält, und das gleiche, mit Alkylpheno!
modifizierte Mesitylen-Formaldehyd-Harz, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, werden in einem
Gewichtsverhältnis von 1 :1 vermischt, und das Gemisch wird mit einem Doppelschneckenextruder
schmelzvermischt, wobei man eine einheitliche Harzmasse (I) erhält. Unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung
wird eine Mischung aus 65 Teilen Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid mit einer grundmolaren
Viskositätszahl von 0,50 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 25° C, und einem Molekulargewicht von
14 500, 35 Teilen der obigen Harzmasse (I), 5 Teilen Triphenylphosphat, 7 Teilen Titandioxid und 0,5 Teilen
Äthylen-a-Olefin-Copolymer hergestellt. Das entstehende
Gemisch wird mit einem Doppelschneckenextruder pelletisiert, wobei man eine Formmasse erhält Die
Formmasse besitzt die im folgenden angegebene volumetrische Strömungsgeschwindigkeit Dann werden
Formkörper mit den folgenden physikalischen Eigenschaften durch Spritzgießen erhalten.
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
Izod-Kerbzähigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
12 · 1
600 kg/cm2
35%
30 kg-cm/cm
170 kg-cm/cm2
121°C
Beispiel 12
Formkörper mit den im folgenden angegebenen physikalischen Eigenschaften werden auf gleiche Weise
wie in Beispiel 11 beschrieben erhalten, ausgenommen,
daß ein Styrol-Butadien-(60 :40)-Random-Copolymer mit einer Mooney-Viskosität ML 5+4 (100°C) von 50
anstelle der Kautschukmischung mit hohem Styrolgehalt verwendet wird.
Volumetrische Schmelznußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230" C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230" C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
Izod-Kerbzähigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
10 ■ 10-3ccm/sec
615 kg/cm2
33%
23 kg-cm/cm
180 kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme 123° C
Beispiel 13
Unter Verwendung einer Mischwalze werden ei Methylmethacrylat-Butadien-ß-hydroxy-äthyl-methacrylat-Copolymer
(Molverhältnis von Methylmeth acrylat zu Butadien 4 :5;Gehalt an/J-Hydroxyäthylmeth
acrylat = 5 Gew.-%) (als kautschukartiges Polymer und das gleiche, mit Isophthalsäure und Pentaerythri
modifizierte Xylolharz, wie es in Beispiel 2 verwende wurde (afs Xyioiharz), in einem Gewichtsverhältnis vor
1 :1 unter Herstellung einer einheitlichen Harzmasse ( in Form einer Platte vermischt, die zu kleinen Würfel·
geschnitten wird. Eine Mischung, enthaltend 70 Teil« Poly-(2,6-dimethyl-l,4-[..lienylen)-oxid mit einer grand
molaren Viskositätszahl von 0,56 dl/g, bestimmt Chloroform bei 250C, und einem Molekulargewicht voi
19 500,10 Teile des gleichen modifizierten Xylolharze: und 20 Teile der oben angegebenen Harzmasse (I), wire
geschmolzen, gemischt und mit einem Doppelschnek kenextruder unter Herstellung einer Formmasse extru
diert. Die Formmasse besitzt die folgende volumetrisch*
Schmelzflußgeschwindigkeit Durch Spritzgußverfor men der Formmasse werden Formkörper mit de
folgenden physikalischen Eigenschaften erhalten.
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 2900C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 2900C und einer
Belastung von 60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
Izod-Kerbzähigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
90 · 10-3ccm/sec
740 kg/cm2
25%
15 kg-cm/cm
160 kg-cm/cm2
1350C
Formmassen mit der im folgenden angegebenei vclumetrischen Schmelzflußgeschwindigkeit und Form
körper mit den im folgenden angegebenen physikali sehen Eigenschaften werden auf gleiche Weise wie ii
Beispiel 9 beschrieben erhalten, ausgenommen, daß eil 2,6-Dimethylphenol/2,3,6-Trimethylphenol-Copolymer
(Molverhältnis 95/5) mit einer grundmolaren Viskosi tätszahl von 0,50 dl/g, bestimmt in Chloroform bei 25° C
und einem Molekulargewicht von 14 500 anstelle de PoIy-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-0xids verwendet wird.
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit, bestimmt mit
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
einem Koka-Typ-Strömungstestgerät bei 230° C und einer
Belastung von 60 kg/cm2 5,5 · 10-3ccm/se<
Zugfestigkeit 635 kg/cm2
Dehnung 38%
Izod-Kerbzähigkeit 22 kg-cm/cm
Zug-Schlagfestigkeit 180 kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme 125° C
709 581 /3S
Beispiele 15bis 18
Unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders werden das gleiche Styrti-Butadien-Styrol-Block-Copolymer,
wie es in Beispiel 9 verwendet wurde (als kautschukartiges Polymer), und das gleiche, mit
Alkylphenol modifizierte Mesitylen-Formaldehyd-Harz, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, in einem
Gewichtsverhältnis von 2 :1 unter Herstellung einer einheitlichen Harzmasse (I) vermischt Verschiedene
Harzverbindungen werden durch Vermischen von PoIy-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxid, dem gleichen, mit
p-tert-Butylphenol modifizierten Mesitylen-Formaldehyd-Harz,
wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, und der oben angegebenen Harzmasse (I) in unterschiedlichen
ίο
15
Verhältnissen, wie sie in Tabelle IV angegeben sind hergestellt. Zu jeder Harzmasse gibt man, wie in Tabell«
IV angegeben, unterschiedliche Mengen an Titandioxid Triphenylphosphat und des gleichen Äthylen-«-Olefin
Copolymeren, wie es in Beispiel 9 verwendet wurde Nach dem Vermischen in einer Henschel-Mischvorrich
tung wird jede der entstehenden Mischungen in einer Doppelschneckenextruder gegeben, und dann wird di«
Mischung schmelzvermischt, extrudiert und pelletisiert wobei man eine Formmasse erhält. Die Formmasse wire
unter Verwendung einer Spritzgußvorrichtung ver formt, wobei man Formkörper erhält. Die Formmass«
besitzt die in Tabelle IV angegebene volumetrisch« Schmelzflußgeschwindigkeit Die Formkörper besitzer
die in Tabelle IV angegebenen physikalischen Eigen schäften.
Beispiel
15
15
16
17
18
85
Zusammensetzung des Harzes, Teile
Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenyIen)-oxid, [»/] = 0,52 dl/g bei 25°C in
CHCI3 (MG: 16000)
CHCI3 (MG: 16000)
Mit Alkylphenol modifiziertes
Mesitylen-Formaldehyd-Harz
Kautschukartiges Polymer
Zusammensetzung der Zusatzstoffe,
Triphenylphosphat
Titandioxid
Äthylen-e-Olefin-Copolymer
Volumetrische Schmelzflußgeschw.,
bestimmt mit einem Koka-Typ-Strömungsgerät, ccm/sec
Physikalische Eigsnschaften
Volumetrische Schmelzflußgeschw.,
bestimmt mit einem Koka-Typ-Strömungsgerät, ccm/sec
Physikalische Eigsnschaften
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnung, %
Dehnung, %
Izod-Kerbzähigkeit, kg-cm/cm
Zug-Schlagfestigkeit, kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme, 0C
Zug-Schlagfestigkeit, kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme, 0C
Beispiel 19
Unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders werden 25 Teile des gleichen, mit p-tert.-Butylphenol
modifizierten Mesitylen-Formaldehyd-Harzes, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, und 5 Teile EPDM
(Äthylen-Propylen-Äthyliden-norbornen-TerpoIymer) unter Bildung einer einheitlichen Harzmasse (I)
vermischt, und dann wird die Harzmasse (I) mit 70 Teilen des gleichen Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxids,
wie in Beispiel 9, 5,0 Teilen Titandioxid, 3,0 Teilen Triphenylphosphat und 0,5 Teilen des gleichen
Äthylen-«-Olefins (als Trennmittel), wie es in Beispiel 9
verwendet wurde, in einer Henschel-Mischvorrichtung vermischt. Das entstehende Gemisch wird in der
Schmelze vermischt, extrudiert und pelletisiert, wobei man eine Formmasse erhält. Die Formmasse besitzt
eine volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit von 100 · I0-3 ccm/sec bei 2900C und einer Belastung von
60 kg/cm2.
70
55
40
10 | 20 | 32 | 40 |
5 | 10 | 13 | 20 |
_ | 3,0 | 10,0 | 2,0 |
5,0 | 5,0 | 7,0 | 3,0 |
0,3 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
12 · 10"3 | 120 · 10 3 | 30 ■ 10"3 | 60 ■ 10"2 |
(bei 290cC, | (bei 2900C, | (bei 2300C, | (bei 2300C, |
60 kg/cm2) | 60 kg/cm2) | 60 kg/cm2) | 60 kg/cm2) |
780 | 610 | 450 | 430 |
60 | 50 | 40 | 30 |
10 | 24 | 23 | 25 |
180 | 200 | 130 | 100 |
167 | 135 | 100 | 100 · |
Formkörper mit den folgenden physikalischen Eigen schäften werden durch Spritzgießen erhalten.
Zugfestigkeit 640 kg/cm2
Dehnung 45%
Izod-Kerbzähigkeit 20 kg-cm/cm
Zug-Schlagfestigkeit 170 kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme 133° C
Formmassen und Formkörper mit der im folgender angegebenen volumetrischen Schmelzflußgeschwindigkeit
und den physikalischen Eigenschaften werden aul gleiche Weise wie in Beispiel 19 beschrieben erhalten
ausgenommen, daß ein Polyisoprenkautschuk mit einer Mooney-Viskosität ML 1+4 (1000C) von 95 anstelle
von EPDM verwendet wird.
90 · 10-3ccm/sec
620 kg/cm2
55%
25 kg-cm/cm
190 kg-cm/cm2
132° C
Volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit (bei 290°C
und einer Belastung von
60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
und einer Belastung von
60 kg/cm2
Zugfestigkeit
Dehnung
lzod-Kerbzähigkeit
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Zug-Schlagfestigkeit
Formbeständigkeit in der Wärme
Unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders werden 10 Teile des gleichen Styrol-Butadien-Styrol-Block-Copolymeren,
wie es in Beispiel 9 verwendet wurde, und 20 Teile mit Phenol modifiziertes Xylol-Formaldehyd-Harz mit einem Molekulargewicht
von 1200 unter Herstellung einer Harzmasse (I) vermischt. Die Harzmasse (I) wird mit 70 Teilen des
gleichen Poly-(2,6-dimethyl-l,4-phenylen)-oxids wie in Beispiel 9 und 3,0 Teilen Triphenylphosphat, 5,0 Teilen
Titandioxid und 0,5 Teilen des gleichen Äthylen-«-OIefin-Copolymeren
(als Trennmittel), wie es in Beispiel 9 verwendet wurde, in einer Henschel-Mischvorrichtung
vermischt Das entstehende Gemisch wird in der Schmelze vermischt und mit einem Doppelschneckenextruder
unter Herstellung einer Formmasse vermischt. Die so erhaltene Formmasse besitzt eine volumetrische
Schmelzflußgeschwindigkeit von 110 · 10-3ccm/sec
bei 290° C und einer Belastung von 60 kg/cm2, und
Formkörper mit den folgenden pyhsikalischen Eigenschaften werden durch Spritzgießen erhalten.
ί Zugfestigkeit 630 kg/cm2
Dehnung 40%
Izod-Kerbzähigkeit 18 kg-cm/cm
Zug-Schlagfestigkeit 150 kg-cm/cm2
Formbeständigkeit in der Wärme 137° C
Ein Formmaterial wird auf gleiche Weise wie in Beispiel 21 beschrieben erhalten, ausgenommen, daß
p-Nonylphenol-modifiziertes Xylol-Formaldehyd-Harz mit einem Molekulargewicht von 1300 anstelle des
Phenol-modifizierten Xylol-Formaldehyd-Harzes von
Beispiel 21 verwendet wird. Die entstehende Formmasse besitzt eine volumetrische Schmelzflußgeschwindigkeit
von 130 - 10"3ccm/sec bei 290°C und einer
Belastung von 60 kg/cm2, und Formkörper, die die folgenden physikalischen Eigenschaften besitzen, werden
durch Spritzgießen erhalten.
Zugfestigkeit | 600 kg/cm2 |
Dehnung | 55% |
Izod-Kerbzähigkeit | 22 kg-cm/cm |
Zug-Schlagfestigkeit | 190 kg-cm/cm2 |
Formbeständigkeit in der Wärme | 1330C |
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Polyphenylenoxid enthaltende Harzmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht ί aus(A) einem Polyphenylenoxid mit einer Struktureinheit der folgenden Formel und mit einem Molekulargewicht von 5000 oder höher
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