DE2731141C2

DE2731141C2 -

Info

Publication number: DE2731141C2
Application number: DE2731141A
Authority: DE
Inventors: Arthur Lawrence New Martinsville W.V. Us Baron; John Vernon Pittsburgh Pa. Us Bailey
Original assignee: Mobay Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1977-07-09
Publication date: 1987-05-27
Also published as: CA1080877A; FR2358443B1; FR2358443A1; US4034016A; JPS539851A; JPS619979B2; GB1544875A; DE2731141A1; IT1079295B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mischungen aus aromatischen Polycarbonaten, Polyurethanen und Polybutylentherephthalaten.

Aromatische Polycarbonate sowie die anderen Komponenten des Dreikomponentengemisches sind bekannt. Sie besitzen ausgezeichnete Spritzgußeigenschaften und können für zahlreiche Zwecke verwendet werden. Zur Verbesserung von Polycarbonaten für bestimmte Zwecke hat man die Cokondensation vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 10 11 148, belgische Patentschriften 5 46 375 und 5 70 531; US-Patentschrift 31 87 065, in der ein gemischtes Polycarbonat-Polyurethanpolymer offenbart und beansprucht wird; US-Patentschrift 34 31 224, die Mischungen mit anderen polymeren Zusätzen betrifft; US-Patentschriften 34 98 946 und 37 42 083, die Zusätze anderer Verbindungen und Stabilisatoren betreffen). Verbesserungen der Eigenschaften von Polyurethanelastomeren, die ebenfalls ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen erreicht man durch Verfahren wie die Kondensation mit Polyestern gemäß US-Patentschrift 27 29 618 und die Herstellung von Polyäther- oder Polyäther/Polyester-Elastomeren, wie z. B. gemäß US-Patentschrift 30 12 992. Die im Handel erhältlichen Polybutylenterephthalate können nach der Methode gemäß US-Patentschrift 25 97 643 durch Veresterung von Terephthalsäure mit einem Glykol hergestellt werden und weisen viele ausgezeichnete Eigenschaften auf. Für manche Zwecke empfiehlt es sich, sie durch Füllstoffe, wie z. B. Glasfasern, zu modifizieren.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, thermoplastische und thermoelastische Mischungen im Handel erhältlicher Polymerer bereitzustellen, die verbesserte Spannungskorrosionsfestigkeit und Schlagzähigkeit aufweisen, die bislang unerreichbar waren, wenn man nicht auf andere erwünschte Eigenschaften der Polymeren verzichten wollte.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Dreikomponentengemisches aus im Handel erhältlichen Polymeren, das eine hohe kritische Dicke hat (d. h. ein Absinken der Schlagzähigkeit bei steigender Dicke wird vermieden), oder mit anderen Worten, die Vorteile von Mischungen zu nutzen, während man die anscheinend unvermeidlichen Nachteile der Mischungen vermeidet, z. B. das Vermindern der kritischen Dicke - wie es bei Polycarbonatmischungen oft auftritt.

Diese Aufgabe wurde durch eine Mischung gelöst, die aus 10 bis 40 Gew.-Teilen eines aromatischen Polycarbonats, 35 bis 60 Gew.-Teilen Polybutylenterephthalat und 20 bis 40 Gew.-Teilen eines Polyurethans auf Basis eines Polyäthers oder Polyesters besteht, wobei mehr als 20 Gew.-Teile Polyurethan eingesetzt werden, sofern mehr als 55 Gew.-Teile Polybutylenterephthalat verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen keine oder eine stark verminderte Spannungskorrosion und keinem oder einen stark verminderten Zähigkeitsverlust der z. B. in anderer Hinsicht ausgezeichneten aromatischen Polycarbonate. Die Mischungen der drei Polymeren zeigten kritische Dicken (über 6,35 min), die so groß waren, daß sie mit den üblichen Instrumenten nicht mehr gemessen werden konnten. Die Mischungen sind weiß, zeigen einen hohen Glanz und sind leicht zu verarbeiten. Sie zeigen alle eine hervorragende Schlagzähigkeit (ASTM D-256), wie im folgenden noch näher ausgeführt werden wird.

Die obengenannten Gew.-Teile der einzelnen Komponenten der Mischung stellen kritische Grenzen für das Erreichen der gewünschten Zähigkeit dar. Besonders gute Ergebnisse erreicht man innerhalb bevorzugter Grenzen von 20 bis 35 Gew.-Teilen eines aromatischen Polycarbonats, 45 bis 55 Gew.-Teilen eines Polybutylenterephthalats und 20 bis 30 Gew.-Teilen eines Polyurethans. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn 20 bis 30 Gew.-Teile eines aromatischen Polycarbonats, 47 bis 52 Gew.-Teile eines Polybutylenterephthalats und 20 bis 25 Gew.-Teile eines Polyurethans eingesetzt werden.

Die für die erfindungsgemäße Mischung geeigneten aromatischen Polycarbonate können grundsätzlich als solche definiert werden, wie sie z. B. in der US-Patentschrift 30 70 563 beschrieben sind.

Bevorzugte aromatische Polycarbonate weisen wiederkehrende Struktureinheiten der Formel auf, worin

Z,6eine Einfachbindung, ein Alkylen- oder Alkylidenrest mit 1 bis 7 C-Atomen, ein Cycloalkylen- oder Cyloalkylidenrest mit 5 bis 12 C-Atomen, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, eine -CO-, -SO- oder -SO₂-Gruppe, vorzugsweise Methylen oder Isopropyliden, R¹ und R² ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 7 C-Atomen und n,6Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 sind.

Die für die Erfindung geeigneten aromatischen Polycarbonate haben einen Schmelzindex von etwa 1 bis 24 g pro 10 Minuten bei 300°C, gemessen nach ASTM D-1238.

Das wegen seiner Verfügbarkeit wichtigste aromatische Polycarbonat ist das Polycarbonat auf Basis von Bis-(4-hydroxyphenyl)-2,2-propan, bekannt als Bisphenol A Polycarbonat; im Handel erhältlich (z. B. mit Schmelzindices von etwa 12 bis 24, etwa 6 bis 12, etwa 3 bis 6 und < 3 [g/10 Min.] bei 300°C).

Die Herstellung des Polybutylenterephthalats erfolgt in der Regel durch Erhitzen von Terephthalsäure und einem Überschuß Butandiol-1,4 bei einer Temperatur zwischen 220 und 240°C und anschließendes mehrstündiges Erhitzen der Reaktionsmischung unter Ausschluß von Sauerstoff in Gegenwart von Stickstoff oder einem anderen Inertgas, bis die gewünschte Intrinsic-Viskosität erreicht ist. Danach kann das erhaltene Harz unter Vakuum erhitzt werden, um Nebenprodukte abzuziehen. Das für den erfindungsgemäßen Zweck eingesetzte Polybutylenterephthalat besitzt in der Regel eine Intrinsic-Viskosität von mindestens 0,95, vorzugsweise zwischen 1,20 und 1,30 dl/g. Die Intrinsic-Viskosität wird bekanntlich als Maß für das schwieriger zu bestimmende Molekulargewicht der Kondensationspolymeren gemessen und ist definiert als worin

η sp ,6die Viskosität einer verdünnten Polyesterlösung in Orthochlorphenol, dividiert durch die Viskosität des reinen Orthochlorphenols, gemessen in denselben Einheiten und bei derselben Temperatur, und C ,6die Konzentration des Polyesters in g pro 100 ml der Lösung sind, wie es z. B. in Spalte 3 des US-Patents 25 97 643 ausgeführt ist.

Für die erfindungsgemäße Mischung geeignete thermoplastische Polyurethane können aus einem Diisocyanat, einem Polyester oder Polyäther und einem Kettenverlängerer hergestellt werden. Diese thermoplastischen Polyurethane sind im wesentlichen linear und zeigen thermoplastische Verarbeitungseigenschaften.

Diese thermoplastischen Polyurethane können z. B. nach dem Verfahren gemäß US-Patentschriften 32 14 411 hergestellt werden. Ein als Ausgangsprodukt für die Herstellung der thermoplastischen Polyurethans besonders geeigneter Polyester kann aus Adipinsäure und einem Glykol mit mindestens einer primären Hydroxylgruppe durch Kondensation hergestellt werden. Die Kondensation wird beendet, wenn eine Säurezahl von etwa 0,5 bis 2,0 erreicht ist. Das Reaktionswasser wird gleichzeitig oder nach der Kondensation abgetrennt, so daß der Wasserendgehalt etwa 0,01 bis etwa 0,02, vorzugsweise 0,01 bis 0,05 Gew.-% ist. Als für die Reaktion mit der Adipinsäure geeignetes Glykol können z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Hexandiol-1,6, Bis-(hydroxymethylcyclohexan), Butandiol-1,4, Diäthylenglykol, 2,2-Dimethylpropandiol-1,3 oder Propandiol-1,3 verwendet werden. Zusätzlich kann eine kleine Menge von bis zu etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Alkoholkomponente, eines dreiwertigen Alkohols, wie z. B. Trimethylolpropan, Glycerin oder Hexantriol benutzt werden. Der erhaltene Hydroxylgruppen-haltige Polyester hat in der Regel ein (aus Molverhältnis und Funtkionalität der Ausgangskomponenten) errechnetes Molekulargewicht von mindestens 600, eine Hydroxylzahl von etwa 25 bis etwa 190, vorzugsweise zwischen etwa 40 und etwa 60, und eine Säurezahl von etwa 0,5 bis etwa 2 und einen Wassergehalt von 0,01 bis etwa 0,2 Gew.-%, bezogen auf den Polyester.

Das für die Herstellung des elastomeren Polyurethans zu verwendende organische Diisocyanat ist vorzugsweise 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat. Es ist erwünscht, daß das 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat weniger als 5 Gew.-% 2,4′-Diphenylmethandiisocyanat und weniger als 2 Gew.-% des dimeren Diphenylmethandiisocyanats enthält. Es ist ferner erwünscht, daß die Acidität, berechnet als Chlorwasserstoffsäure, von 0,0001 bis etwa 0,02 Gew.-% beträgt. Die Acidität, gemessen als Gew.-%Chlorwasserstoffsäure, wird durch Extraktion des Chlorids aus dem Isocyanat durch heißes wäßriges Methanol oder durch Freisetzen des Chlorids durch Hydrolyse und Titration des Extrakts mit einer standardisierten Silbernitratlösung bestimmt, wodurch die Chloridionenkonzentrationen erhalten wird.

Auch andere Diisocyanate können für die Herstellung des thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethans verwendet werden, z. B. Äthylendiisocyanat, Äthylidendiisocyanat, Propylendiisocyanat, Butylendiisocyanat, Cyclopentylen-1,3-diisocyanat-, Cyclohexylen-1,4-diisocyanat, Cyclohexylen-1,2-diisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 2,2-Diphenylpropan-4,4′-diisocyanat, Paraphenyldiisocyanat, Methaphenyldiisocyanat, Xylylendiisocyanat, 1,4-Naphthylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, Diphenyl-4,4′-diisocyanat, Azobenzol-4,4′-diisocyanat, Diphenylsulfon-4,4′-diisocyanat, Dichlorhexamethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethyldiisocyanat, Hexamethyldiisocyanat, 1-Chlorbenzol-2,4-diisocyanat oder Furfuryliden-diisocyanat.

Beispiele für geeignete Kettenverlängerer, die mit Isocyanaten reaktionsfähige Gruppen mit aktiven Wasserstoffatomen enthalten, sind Diole wie Äthylglykol, Propylenglykol, Butylglykol, Butandiol-1,4, Butendiol, Butindiol, Xylylenglykole, Amylenglykole, 1,4-Phenylen-bis-β-hydroxyäthyläther, 1,3-Phenyl-bis-β-hydroxyäthyläther, Bis-(hydroxy-methylcyclohexan), Hexandiol oder Thiodiglykol; Diamine wie Äthylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin, Cyclohexylendiamin, Phenyldiamin, Tolylendiamin, Xylylendiamin, 3,3′-Dichlorbenzidin auch 3,3′-Dinitrobenzodin; Alkanolamine wie z. B. Äthanolamin, Aminopropylalkohol, 2,2-Dimethylpropanolamin, 3-Aminocyclohexylalkohol und Paraminobenzylalkohol. Die difunktionellen Kettenverlängerer der US-Patentschriften 26 20 516, 26 21 166 und 27 29 618 können ebenfalls verwendet werden. Falls erwünscht, kann auch eine kleine Menge eines polyfuntkionellen Kettenverlängerers mitverwendet werden, jedoch in einer Menge nicht größer als 1 Gew.-%, bezogen auf den Kettenverlängerer. Als polyfunktionelle Verbindungen sind z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol oder Pentaerythrit geeignet.

Der Polyester, das organische Diisocyanat und der Kettenverlängerer können einzeln, vorzugsweise bis auf eine Temperatur von etwa 60°C bis etwa 135°C erhitzt werden, worauf der Polyester und der Kettenverlängerer etwa gleichzeitig mit dem Diisocyanat vermischt werden. Nach einer besonderen Ausführungsform werden der heiße Kettenverlängerer und der heiße Polyester miteinander vermischt und die erhaltene Mischung dem erhitzten Diisocyanat zugegeben. Diese Methode wird bevorzugt, weil der Kettenverlängerer und der Polyester nicht vor der Vermischung mit dem Diisocyanat reagieren können und eine rasche Vermischung mit dem Diisocyanat auf diese Weise erleichtert wird. Das Mischen des Polyesters, des Kettenverlängerers und des Isocyanats kann mit jedem mechanischen Mischer, wie z. B. mit einem solchen, der mit einem Rührer ausgerüstet ist und ein vollständiges Mischen der drei Komponenten innerhalb kurzer Zeit gewährleistet, erfolgen. Wenn das Material beginnt, zu viskos zu werden, kann entweder die Temperatur gesenkt werden oder Zitronensäure in einer Menge von 0,001 bis etwa 0,05 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Polyester, zugegeben werden, so daß sich die Reaktion verlangsamt. Um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, können selbstverständlich geeignete Katalysatoren zugefügt werden, wie tertiäre Amine und ähnliche Verbindungen, wie sie z. B. in den US-Patentschriften 26 20 516, 26 21 166 und 27 29 618 beschrieben sind. Die Reaktionsmischung wird nach der vollständigen Abmischung auf eine geeignete erhitzte Oberfläche, auf einen Tisch oder ein Fließband gebracht und vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 60 bis 135°C gehalten, bis sie verfestigt ist, z. B. auf eine Platte, so daß sie noch thermoplastisch bleibt, leicht abgelöst und auf die gewünschte Korngröße verkleinert werden kann. Um das schnelle Entfernen des Materials von der heißen Platte, dem Tisch, dem Förderband oder anderen Oberflächen zu erleichtern, kann die Formmasse zerschnitten werden, so lange sie noch weich ist, da sie sich in Stücken leichter als im ganzen entfernen läßt. Dieses Zerteilen wird am besten vollzogen, solange die Reaktionsmischung noch weich ist, denn wenn das Material hart wird, läßt es sich schwierig schneiden, obwohl es noch mit Hilfe von Mühlen, Schlagmessern und anderen Einrichtungen, die in der Industrie gebräuchlich sind, zerkleinert werden kann.

Nachdem die Reaktionsmischung teilweise zu einem harten Produkt reagiert hat, das zum Schneiden, Hacken oder Mahlen geeignet ist, wird es auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieses Material kann dann entweder, falls erwünscht, mehrere Wochen gelagert werden oder es kann sofort nach der Abmischung mit dem Polybutylenterephthalat und dem aromatischen Polycarbonat durch Extrusion, Pressen, Spritzguß oder ähnliche bekannte Verfahren weiterverarbeitet werden.

Obwohl Adipatpolyester bevorzugt sind, können auch Polyester auf Basis von aromatischen, cycloaliphatischen oder gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, die in der Regel 2 bis 12 C-Atome enthalten, wie z. B. Bernsteinsäure, Suberinsäure, Sebazinsäure, Oxalsäure, Methyladipinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure oder Isophthalsäure eingesetzt werden.

Für die Herstellung des thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethans kann anstelle des Polyesters auch ein Polyäther, vorzugsweise Polytetramethylenglykol mit einem als Zahlenmittel bestimmten Molekulargewicht zwischen 600 und 2000, vorzugsweise ca. 1000, eingesetzt werden. Andere Polyäther wie Polypropylenglykol, Polyäthylenglykol und ähnliche können ebenfalls eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß ihr Molekulargewicht oberhalb von 600 liegt.

Die oben erwähnten thermoplastisch verarbeitbaren Polyurethane können, wie die in den US-Patentschriften 26 21 166, 27 29 618, 32 14 411, 27 78 810, 30 12 992, den kanadischen Patentschriften 7 54 233, 7 33 577 und 8 42 325 erwähnten, zur Abmischung mit den Polybutylenterephthalaten und den aromatischen Polycarbonaten herangezogen werden.

Für die erfindungsgemäße Mischung bevorzugt zu verwendende Polyurethane haben eine Shore-Härte (ASTM D-2240) zwischen etwa 70 auf der A-Skala und 60 auf der D-Skala.

Physikalische Eigenschaften der verschiedensten Polyurethane können in Saunders und Frisch, Polyurethanes, Chemistry and Technology, Interscience Publishers, Part II: Technlogy, Seite 383, Tabelle XLVI, und in Engineering Handbook of TEXIN Urethane Elastoplastic Materials, Mobay Chemical Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania, nachgeschlagen werden.

Die nachfolgenden Beispiele zeigen erfindungsgemäße Mischungen mit verbesserter Spannungskorrosionsfestigkeit und Zähigkeit und in jedem Fall mit einer kritischen Dicke über 6,35 mm.

Die in den nachfolgenden Beispielen erwähnten Teile sind Gew.-Teile; Prozentangaben erfolgen als Gew.-%.

Beispiel 1

Eine Mischung aus 50% eines Polybutylenterephthalats mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, das 24 Stunden bei 110°C getrocknet worden war, 25% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C (ASTM D-1238), das über Nacht bei 110°C getrocknet worden war, und 25% eines elastoplastischen Polyurethans mit einer Shore-Härte A von etwa 91 ± 3 (ASTM D-2240), das 3 Stunden lang bei 110°C getrocknet worden war, wurde hergestellt. Die Komponenten wurden in Form von Granulat 5 Minuten in einem Kessel gemischt und danach geschmolzen. Die Schmelze wurde auf einem 3,8 cm-Waldron-Hartig-Extruder, dessen Kompressionsschnecke Mischnoppen enthielt, extrudiert. Das Temperaturprofil der Extrusion war:

Einzugszone522 K = 249°C Kompressionszone533 K = 260°C Ausstoßzone511 K = 238°C Düse511 K = 238°C Umdrehung/Min.40 Massetemperatur514 K = 241°C Siebe40-60-20

Die extrudierten Stränge wurden granuliert und zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften verspritzt. Die Izod-Kerbschlagzähigkeit bei 3,2 mm war 1356 J/m und bei 6,4 mm 822 J/m. Die kritische Dicke des geformten Produkts dieser Mischung war größer als 6,35 mm. Zusätzliche Daten über Wärmezustandfestigkeit, Elastizität und Zugfestigkeit sowie Härte wurden in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wurde eine Dreikomponentenmischung hergestellt aus 50% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 30% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 20% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von etwa 91 ± 3. Aus dieser Mischung hergestellte Spritzgußstücke zeigten eine Kerbschlagzähigkeit von 1169 J/m bei 3,2 mm und 198 J/m bei 6,4 mm. Die kritische Dicke der erhaltenen Stücke war größer als 6,35 mm. Zusätzliche Daten enhält die folgende Tabelle 1.

Beispiel 3

Analog Beispiel 1 wurde eine Dreikomponentenmischung aus 35% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 40% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 25% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von 91 ± 3 hergestellt. Aus der extrudierten Mischung hergestellte Spritzgußteile zeigten eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 933 J/m bei 3,2 mm und 838 J/m bei 6,4 mm, wobei der erste Wert wesentlich unterhalb der Izod-Kerbschlagzähigkeit bei 3,2 mm für Mischungen, enthaltend eine bevorzugte Menge von 45 bis 55 Teilen des Polybutylenterephthalats liegt. Die kritische Dicke der Formteile dieser Mischung war größer als 6,35 mm. Zusätzliche Daten enthält die folgende Tabelle 1.

Diese Tabelle zeigt, daß zwar alle Komponenten innerhalb der erfindungsgemäßen Gewichtsgrenzen vorteilhafte Produkte ergeben, daß aber der Gebrauch von weniger als 45% Polybutylenterephthalat und mehr als 30% Polycarbonat weniger vorteilhafte Werte ergibt, wobei allerdings die kritische Dicke oder andere Parameter nicht beeinträchtigt werden.

Beispiel 4

Analog Beispiel 1 wird eine Dreikomponentenmischung aus 35% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 25% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 40% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von ungefähr 91 ± 3 hergestellt. Aus der extrudierten Mischung hergestellte Spritzgußteile zeigten eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 1158 J/m bei 3,2 mm und 843 J/m bei 6,4 mm. Die kritische Dicke der Teile war größer als 6,35 mm. Zusätzliche Daten finden sich in der folgenden Tabelle 1.

Beispiel 5

Analog Beispiel 1 wird eine Dreikomponentenmischung hergestellt aus 50% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 20% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 30% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von 91 ± 3 hergestellt. Die kritische Dicke der aus dieser Mischung hergestellten Teile war ebenfalls größer als 6,35 mm und die Izod-Kerbschlagzähigkeit bei 3,2 mm war 1324 J/m, die höchste, die von uns überhaupt erreicht worden ist, und bei 6,4 mm 838 J/m. Andere physikalische Eigenschaften sind der Tabelle 1 zu entnehmen.

Beispiel 6

Analog Beispiel 1 wurde eine Dreikomponentenmischung aus 50% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 10% Bisphenol-A-Polycarbonat mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10Minuten bei 300°C und 40% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von etwa 91 ± 3 hergestellt. Aus der extrudierten Mischung hergestellte Spritzgußteile zeigten eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 1409 J/m bei 3,2 mm und 843 J/m bei 6,4 mm. Die kritische Dicke der Spritzgußteile war größer als 6,25 mm. Zusätzliche Daten sind der Tabelle 1 zu entnehmen.

Beispiel 7

Analog Beispiel 1 wurde eine Dreikomponentenmischung aus 60% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 10% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 30% eines elastoplastischen Polyesterurethans mit einer Shore-Härte A von 91 ± 3 hergestellt. Die kritische Dicke aus dieser Masse hergestellter Produkte war größer als 6,35 mm, und die Izod-Kerbschlagzähigkeit bei 3,2 mm war 1415 J/m und bei 6,4 mm 843 J/m. Andere Eigenschaften dieser Mischung sind in der Tabelle 1 zu finden.

Beispiel 8

Analog Beispiel 1 wurde eine Dreikomponentenmischung aus 50% Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g, 25% eines Bisphenol-A-Polycarbonats mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C und 25% eines elastoplastischen Polyähterurethans mit einer Shore-Härte D von 48 ± 2 hergestellt. Die kritische Dicke eines daraus hergestellten Spritzgußteils war größer als 6,35 mm und die Izod-Kerbschlagzähigkeit betrug bei 3,2 mm 1324 J/m und bei 6,4 mm 854 J/m. Zusätzliche Daten über die Eigenschaften dieser Masse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle 1

Physikalische Eigenschaften verschiedener Dreikomponentenmischungen aus Polybutylenterephthalat (PBT), Bisphenol-A-Polycarbonat (PC) und Polyurethan (PU)

Vergleich I

Zum Vergleich mit den vorgenannten Mischungen wurde ein Harz, das allein aus Polybutylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von etwa 1,22 dl/g bestand, verspritzt und geprüft. Das Spritzgußteil zeigte eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von nur 42,7 J/m bei 3,2 mm und 48,0 J/m bei 6,4 mm. Die kritische Dicke des verspritzten Polybutylenterephthalats war kleiner als 2,54 mm. Andere physikalische Daten finden sich in Tabelle 2.

Vergleich II

Zum Vergleich mit den obengenannten Mischungen wurde ein Produkt, das allein aus Bisphenol-A-Polycarbonat mit einem Schmelzindex von etwa 6 bis 12 g/10 Minuten bei 300°C (ASTM D-1238) bestand, hergestellt und geprüft. Das Formteil hatte eine Izod-Kerbschlagzähigkeit von 886,1 J/m bei 3,2 mm und 128,1 J/m bei 6,4 mm. Das geformte Polycarbonat hatte eine kritische Dicke von 4,32 mm. Andere Kriterien sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Physikalische Eigenschaften von reinem Polybutylenterephthalat (PBT) und reinem Bisphenol-A-Polycarbonat (PC)

Vergleiche III bis IV

Eine Serie von Mischungen wurde analog Beispiel 1 hergestellt, wobei die Menge mindestens einer Komponente außerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen liegt. Die physikalischen Eigenschaften dieser Mischungen können der folgenden Tabelle 3 entnommen werden. Die am einfachsten zu entnehmenden Daten sind die kritischen Dicken, die alle unter 5,08 mm liegen.

Tabelle 3

Vergleich von nicht-erfindungsgemäßen Dreikomponenten-Mischungen

Vergleich VII

Analog Beispiel 1 wurden Mehrkomponentenmischungen hergestellt, wobei die Komponenten einmal in den Mengen gemäß Beispiel 1 und ein zweites Mal in den Mengen gemäß Beispiel 2 eingesetzt wurden. Die Spannungskorrosionsfestigkeit dieser Mischungen wurde dadurch bestimmt, daß man gebogene Teile aus den Mischungen herstellte und in einem Aluminiumtiegel in ein Lösungsmittel eintauchte und dies mit Bisphenol-A-Polycarbonat in Benzin, Toluol, Kohlenstofftetrachlorid und Aceton verglich. Wie aus der folgenden Tabelle 4 gesehen werden kann, zeigen die Ergebnisse überraschenderweise Werte, die durch bloßes Mischen der anderen Komponenten mit dem Polycarbonat nicht erwartet werden konnten.

Tabelle 4

Bei Raumtemperatur gemessene Spannungskorrosion von Bisphenol-A-Polycarbonat (PC) und Dreikomponenten-Mischungen

Die erfindungsgemäßen Mischungen, in denen alle 3 Harzkomponenten überraschenderweise verträglich sind, wie durch die verbesserten Eigenschaften der Mischung gezeigt wird, finden viele Einsatzmöglichkeiten aufgrund ihrer hohen Schlagzähigkeit und ihrer ausgezeichneten Spannungskorrosionsfestikgeit, z. B. für Motorradhelme, Haushaltsmaschinen, elektrisches Zubehör und Werkzeuge.

Claims

1. Mischung aus 10 bis 40 Gewichtsteilen eines aromatischen Polycarbonats, 35 bis 60 Gewichtsteilen eines Polybutylenterephthalats und 20 bis 40 Gewichtsteilen eines Polyurethans auf Basis eines Polyäthers oder eines Polyesters, wobei mehr als 20 Gewichtsteile Polyurethan eingesetzt werden, sofern mehr als 55 Gewichtsteile Polybutylenterephthalat verwendet werden.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 35 Gewichtsteile des Polycarbonats, 45 bis 55 Gewichtsteile des Polybutylenterephthalats und 20 bis 30 Gewichtsteile des Polyurethans enthält.

3. Mischung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 30 Gewichtsteile des Polycarbonats, 47 bis 52 Gewichtsteile des Polybutylenterephthalats und 20 bis 25 Gewichtsteile des Polyurethans enthält.