DE3122884A1

DE3122884A1 - Gemische aus polyalkylen-terephthalat und einem vollstaendig aromatischen polyester und ihre verwendung

Info

Publication number: DE3122884A1
Application number: DE19813122884
Authority: DE
Inventors: Michael F. Los Altos Calif. Froix
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1980-06-11
Filing date: 1981-06-10
Publication date: 1982-04-29
Also published as: BR8103670A; US4489190A; JPS5725354A; FR2484430B1; GB2078240B; FR2484430A1; GB2078240A

Description

Gemische aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester und ihre Verwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gemisch aus Polyalkylen-terephthalat und einem als Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyester. Die Kenndaten und Eigenschaften eines solchen Gemischs unterscheiden sich in erheblichem Maße von denjenigen, die aufgrund der Beobachtung von Eigenschaften gewöhnlicher Mischungen und der meisten polymeren Gemische zu erwarten sind.

Wenn ein Gemisch oder eine Mischung aus zwei oder mehr gewöhnlichen, nicht-polymeren Materialien hergestellt wird, so wird eine Hufal]sverteilung der Moleküle dor Bestandteile erhalten. Diese zufällige Verteilung bewirkt eine vollständige Vermischung, ohne daß Gruppen oder Cluster der Moleküle irgendeines Bestandteils gebildet werden. Es ist zu erwarten, daß eine solche Mischung die "Mischungsregel" befolgt. Die Mischungsregel besagt, daß die Zahlenwerte von Eigenschaften, wie diejenigen der Zug- und Biegefestigkeit und des Zug- und Biegemoduls, eines Gemischs gleich den gewichteten Mittelwerten der Zahlenwerte der Eigenschaften der Bestandteile sind.

Eine Diskussion der Mischungsregel findet sich.in dem Buch von Lawrence E. Nielsen, "Predicting the Properties of Mixtures: Mixture Rules in Science and Engineering", New York (Marcel Dekker, Inc.).

Weitere Informationen im Hinblick auf die Mischungsregel sind zu finden bei Lawrence E. Nielsen, "Mechanical Properties of Polymers and Composites", Vol. 2, New York, 1974 (Marcel Dekker, Inc.) auf den Seiten 395, 436, 465, 492 und 500. Wie dort dargelegt wird, ist bekannt, daß Mischungen einer Polymerisat-Matrix mit einem faserförmigen Verstärkungsmaterial· sowie einem band- oder stabförmigen Füllmaterial die Mischungsregel befolgen. Die vorstehend zitierte Literatur offenbart des wei-

teren, daß Mischungen aus phasen-umgekehrten, isotropen einander durchdringenden Polymerisat-Netzwerken, wie z.B. ein phasenumgekehrtes Netzwerk aus Polystyrol und Polybutadien, ebenfalls dafür -bekannt sind, daß sie die Mischungsregel be-■ 5 folgen.

Es wurde gefunden, daß Mischungen aus den meisten chemisch unterschiedlichen polymeren Materialien in ihrem Verhalten von demjenigen gewöhnlicher Mischungen, wie -es durch die Mischungsregel gekennzeichnet wird, abweichen. Schon allein die Größe der polymeren Ketten schränkt die Vermischung der Bestandteile ein und führt zur Bildung von Bezirken oder Clustern aus Molekülen der einzelnen Bestandteile. Es läßt sich somit sagen, daß die meisten chemisch unterscheidbaren polymeren Materialien dazu neigen, in Mischungen miteinander unverträglich zu sein, indem sie die Tendenz zur Trennung in zwei Phasen zeigen. Es existiert eine Grenzfläche zwischen den jeweiligen Bezirken der einzelnen Polymerisate, und es wäre zu erwarten, daß aus einem solchen Gemisch hergestellte Gegenstände unter Beanspruchung an den Grenzflächen Schäden zeigen. Im allgemeinen werden dann die mechanischen Eigenschaften des Erzeugnisses gewöhnlich eher vermindert als verbessert. Zu den Eigenschaften, die auf diese Weise beeinflußt werden können, zählen die Zugfestigkeit, der Zugmodul, die Biegefestigkeit, der Biegemodul sowie die Schlagzähigkeit.

Einige polymere Materialien, wie' Polyalkylenterephthalat und die meisten vollständig aromatischen Polyester, zeigen eine geordnete Struktur in -mindestens einigen Gebieten des Polymerisats. Diese Ordnung kann in ein-, zwei- oder dreidimensionaler Richtung vorliegen. Die Einbeziehung polymerer Materialien mit geordneter Struktur in Gemische führt zu einer erhöhten Neigung dieser Gemische, sich in zwei Phasen zu scheiden. Dies beruht auf der Tatsache, daß die in gewissen Gebieten des Polymerisats gefundene Ordnung eine verhältnismäßig scharfe Grenze zwischen den Bezirken der Moleküle der einzelnen PoIymerisate zur Folge hat. Demnach wäre zu erwarten, daß Gemische,

die derartige Polymerisate enthalten, in bezug auf die mechanischen Eigenschaften eine deutliche Minderung erkennen lassen. Infolgedessen hat es kaum Impulse zur Herstellung derartiger Gemische gegeben, zumal im Hinblick auf etwaige Anwendungsfälle, bei denen die mechanischen Eigenschaften von Bedeutung sind.

Die GB-AS 2 008 598 offenbart einen Polymerisat-Ansatz, in dem 20 % oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des polymeren Materials, eines ersten, starren polymeren Materials enthalten sind, wobei das als Ausgleich dienende zweite polymere Material im wesentlichen aus biegsamen molekularen Ketten aufgebaut ist. Das erste polymere Material ist in dem zweiten polymeren Material in einem mikroskopischen Bereich von 1 μπι oder weniger dispergiert. - Zu den Anmeldungen entsprechenden Inhalts zählen die japanische Patentanmeldung 54 065 747, die französische Patentanmeldung 2 407 956 und die deutsche Patentanmeldung 2 847 782.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gemisch aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen PoIyester, das zufriedenstellende mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Zugmodul, Biegefestigkeit, Biegemodul, Schlagzähigkeit und Wärmefestigkeit aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Gemisch aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester, das, zumindest innerhalb eines gewissen Bereichs der Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, wie Zug- und Biegeverhalten, zeigt, die denjenigen jedes der Bestandteile für sich allein genommen überlegen sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Gemisch aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester, das, im Vergleich zu den gewichteten Mittelwerten der mechanischen Eigenschaften der Bestandteile, keine signifikante Erniedrigung der mechanischen Eigenschaften,

wie Zug- oder Biegeverhalten, erkennen läßt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Gemisch aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester, das in der Schmelze einen hohen Grad an Anisotropie und Empfindlichkeit gegenüber einer Scherbeanspruchung aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Gemisch aus Polyalkylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester, das aufgrund des Gehalts an einem relativ billigen Bestandteil weniger kostspielig als der teurere Bestandteil für sich allein genommen ist und dabei keine nennenswerte Erniedrigung der mechanischen Eigenschaften zeigt.

Diese und andere Inhalte sowie Art, Umfang und Anwendung der vorliegenden Erfindung sind aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

Die vorliegende Erfindung macht ein Polymerisat-Gemisch verfügbar, das zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt ist und sich zur Herstellung von Formteilen mit zufriedenstellenden mechanischen Eigenschaften eignet. Dieses Ge-

20 misch besteht aus

(a) etwa 5 bis etwa 75 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), eines Polyalkylen-terephthalats, worin die Alkylen-Einheiten 2 bis 5 Kohlenstoff-Atome enthalten, und

(b) etwa 25 bis etwa 95 Gewichts-% , bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), eines in der Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyesters, der befähigt ist, außerhalb des Gemischs eine anisotrope Schmelzphase zu bilden.

Die vorliegende Erfindung macht ein Polymerisat-Gemisch aus einem Polyalkylenterephthalat und einem in der Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyester verfügbar.

Der hierin verwendete Begriff "Gemisch" umfaßt jegliche Art von physikalischem Gemisch, Mischung oder Legierung aus den vorgenannten polymeren Bestandteilen.

Der erste Bestandteil des durch die vorliegende Erfindung verfügbar werdenden Gemischs ist ein Polyalkylenterephthalat. Diese Polymerisate sind im Handel erhältlich oder können mittels bekannter technischer Verfahren hergestellt werden, so z.B. durch die Alkoholyse von Terephthalsäure-estern mit Alkylen-glycolen und nachfolgende Polymerisation, durch Erhitzen der Glycole mit den freien Säuren oder mit von diesen sich ableitenden Halogen-Derivaten, sowie durch ähnliche Verfahren. Diese sind in den US-PSen 2 465 319 und 3 047 539 beschrieben.

Die Alkylen-Einheiten des Polyalkylen-terephthalats, die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, enthalten von 2 bis 5 Kohlenstoff-Atome. Vorzugsweise enthalten die Alkylen-Einheiten 2 bis 4 Kohlenstoff-Atome, wobei 2 Kohlenstoff-Atome besonders zu bevorzugen sind. Dementsprechend ist Polyethylenterephthalat das bevorzugte Polyalkylenterephthalat für die Verwendung in den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung. Andere geeignete Polyalkylenterephthalate sind Polybutylenterephthalat, Polyisobutylenterephthalat, Polypentylterephthalat, Polyisopentylterephthalat und PoIyneopentylterephthalat. Wie die angegebenen Beispiele erkennen lassen, können die Alkylen-Einheiten sowohl gerade als auch

25 verzweigte Ketten besitzen.

Die vollständig aromatischen Polyester, die als Bestandteil des Gemischs gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, enthalten mindestens zwei periodisch wiederkehrende Strukturanteile, deren Kombination in dem Polyester sich als ursächlich für die Bildung einer atypischen anisotropen Schmelzphase erwies. Die aromatischen Polyester werden als "vollständig aromatisch" in dem Sinne angesehen, daß jeder der in dem Polyester vorliegenden Strukturanteile mindestens einen aromatischen Ring zu dem Polymerengerüst beisteuert.

M ft * -

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Vollständig aromatische Polyester-Harze sind seit langem bekannt. Beispielsweise wurden Homopolymerisate und Copolymerisate der 4-Hydroxy-benzoesäure in der Vergangenheit verfügbar gemacht und sind im Handel erhältlich. Bestimmte vollständig aromatische Polyester, denen man bei der Würdigung des Standes der Technik begegnet, neigen dazu, sich ihrer Natur entsprechend nicht leicht verarbeiten zu lassen und dem Versuch einer Verarbeitung in der Schmelze unter Anwendung der üblichen Schmelzverarbeitungsverfahren beträchtliche Schwierigkeiten entgegenzusetzen. Derartige Polymerisate sind im allgemeinen kristallin, schmelzen relativ hoch oder besitzen

eine Zersetzungstemperatur noch unterhalb des Schmelzpunktes und zeigen, wenn sie einmal geschmolzen sind, häufig eine isotrope Schmelzphase. Formverfahren wie Formpressen oder Sintern können bei solchen Materialien angewandt werden; andere Formverfahren jedoch, wie Spritzguß, Schmelzspinnen etc. bieten allgemein keine brauchbaren -Alternativen oder konnten, falls ihre Anwendung versucht wurde, nur unter Schwierigkeiten erfolgreich durchgeführt werden. Daraus ist zu entnehmen, daß für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung sich nur solche vollständig aromatischen Polyester eignen, die in der Schmelze verarbeitbar sind, d.h. die am Schmelzpunkt oder unterhalb dieser Temperatur keine nennenswerte Zersetzung zeigen.

Die Polyester, die als der eine Bestandteil des Gemischs gemäß der vorliegenden Erfindung brauchbar sein sollen, müssen nicht nur vollständig aromatisch und daneben in der Schmelze verarbeitbar sein, sondern auch, außerhalb des Gemischs, optische Anisotropie in der Schmelze zeigen. Zu den neueren Publikationen, die solche Polyester offenbaren, zählen (a) die BE-PSen 828 935 und 828 936, (b) die NL-PS 7 505 551, (c) die DE-PSen 2 520 819, 2 520 820 und 2 722 120, (d) die JP-PSen 43-223, 2132-116, 3017-692 und 3021-293, (e) die US-PSen

3 991 013, 3 991 014, 4 057-597, 4 066 620, 4 075 262,4 156 070,

4 118 372, 4 156 365, 4 169 933 und 4 181 792 sowie (f) die britische Patentanmeldung 2 002 404.

Vollständig aromatische Polyester/ die für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt werden, wurden offenbart in den üS-PSen 4 067 852, 4 083 829, 4 130 545, 4 161 470 und 4 184 996 sowie in den US-Patentanmeldungen 10 392 (vom 8. 2.1979), 10 393 (vom 8. 2.1979), 17 007 (vom 2. 3.1979), 21 050 (vom 16. 3.1979), 32 086(vom 23. 4.1979) und 54 049(vom 2. 7.1979). Die darin offenbarten aromatischen Polyester sind typischerweise zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase außerhalb,des Gemische bei einer Temperatur unterhalb von etwa 35O⁰C befähigt.

Die vollständig aromatischen Polyester,, die zur Verwendung in den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können.mitteIs einer Vielzahl ester-bildender Verfahren hergestellt werden, wobei funktioneile Gruppen besitzende Monomer-Verbindungen, die bei Kondensation die unerläßlichen, periodisch wiederkehrenden Struktureinheiten ausbilden, zur Reaktion gebracht werden. Beispielsweise können die funktionellen Gruppen der organischen Monomer-Verbindüngen Carbonsäure-Gruppen, Hydroxyl-Gruppen, Ester-Gruppen, Acyloxy-Gruppen, Acyl-halogenide etc. sein. Die organischen Monomer-Verbindungen können in Abwesenheit einer Wärmeaustausch-Flüssigkeit mittels eines Verfahrens der Schmelz-Acidolyse zur Reaktion gebracht werden. Sie können dementsprechend zunächst zur Bildung einer Schmelz-Lösung der Reaktanten erhitzt werden, wobei die Reaktion unter Bildung von festen Polymer-Teilchen, die darin suspendiert werden, fortschreitet. Zur Erleichterung der Entfernung der im Endstadium der Kondensation entstehenden flüchtigen Stoffe (z.B. Essigsäure oder Wasser) kann die Reaktion unter Vakuum durchgeführt werden. ·

In der US-PS 4 083 829 (betitelt:"In der Schmelze verarbeitbarer, thermotroper, vollständig aromatischer Polyester") wird ein Aufschlämmungs-Polymerisationsverfahren beschrieben, das zur Herstellung der vollständig aromatischen Polyester eingesetzt werden kann, die für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Nach einem solchen Verfahren

wird das feste Produkt in einem Wärmeaustausch-Medium suspendiert.

Bei der Anwendung sowohl des Schmelz-Acidolyse-Verfahrens als auch des Aufschlämmungsverfahrens nach der US-PS 4 083 829 können die organischen monomeren Ausgangsstoffe, von denen sich die vollständig aromatischen Polyester ableiten, auch zu Beginn in einer modifizierten Form eingesetzt werden, wobei die üblichen Hydroxyl-Gruppen solcher Monomerer verestert sind (d.h. sie liegen als niedere Acyl-Ester vor). Die niederen Acyl-Gruppen besitzen vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 4 Kohlenstoff-Atome. Bevorzugt zur Verwendung gelangen die Acetat-Ester der organischen monomeren Ausgangsstoffe.

Zu den typischen Katalysatoren, die wahlweise sowohl bei dem Verfahren der Schmelz-Acidolyse als. auch bei dem Aufschlämmungs-Verfahren nach der US-PS 4 083 829 eingesetzt werden können, gehören Dialkylzinnoxid (z.B. Dibutylzinnoxid), Diarylzinnoxid, Titandioxid, Antimontrioxid, Alkoxytitan-silikate, Titanalkoxide, Alkali- und Erdalkalimetallsalze von Carbonsäuren (z.B. Zinkacetat), die gasförmigen sauren Kata-,

20 lysatoren wie Lewis-Säuren (z.B. BF₃), Hydrogenhalogenide

(z.B. HCl) etc.. Die typischerweise verwendete Menge des Katalysators beträgt etwa 0,001 bis 1 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomeren; gewöhnlich liegt sie bei etwa 0,01 bis 0,2 Gewichts-%.

Die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeigneten vollständig aromatischen Polyester neigen dazu, in den gebräuchlichen Polyester-Lösungsmitteln unlöslich zu' sein und sind demgemäß für eine weitere Verarbeitung in Lösung ungeeignet. Wie bereits weiter oben ausgeführt können sie jedoch leicht mittels der üblichen Verarbeitungsverfahren von Schmelzen verarbeitet werden. Die bestgeeigneten vollständig aromatischen Polyester sind in Pentafluorphenol löslich.

Die vollständig aromatischen Polyester, die zur Verwendung in den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, besitzen üblicherweise ein mittleres Molekulargewicht von etwa 2 000 bis 200 000 und vorzugsweise eines von etwa 10 000 bis 50 000, d.h. etwa 20 000 bis 25 000. Ein derartiges Molekulargewicht kann mit Hilfe solcher Standard-Verfahren bestimmt werden, bei denen das Polymerisat nicht in Lösung überführt werden muß, z.B. durch Endgruppenbestimmung mit Hilfe der Infrarot-Spektroskopie-an formgepreßten Folien. Alternativ können Lxchstreuungsmethoden unter Verwendung einer Pentafluorphenol-Lösung zur Molekulargewichtsbestimmung angewandt werden.

Zusätzlich weisen die vollständig aromatischen Polyester im allgemeinen eine Strukturviskosität (I.V.j von mindestens etwa 2,0 dl/g, d.h. etwa 2,0 bis 8,0 dl/g, auf, wenn sie in Form einer Lösung in Pentafluorphenol bei 60⁰C in einer Konzentration von o,1 Gewichts-% vorliegen.

Die flüssigen kristallinen, vollständig aromatischen Polyester scheinen ausgezeichnete elektrische Eigenschaften zu besitzen, wenn sie als Filme oder Überzüge im elektrischen Anwendungsbereich eingesetzt werden. Sie haben eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe dielektrische Festigkeit, d.h. sie können hohe Spannungen aushalten, ohne daß sie praktisch einen Durchschlag erleiden.

Die vorstehend beschriebenen Polyester müssen, um als Bestand- ■ teil des Gemischs gemäß der vorliegenden Erfindung brauchbar zu sein, optische Anisotropie.in der Schmelzphase zeigen. Diese Polyester bilden in der Schmelzphase leicht flüssige Kristalle und zeigen dementsprechend eine starke Tendenz der Polymerketten, sich in der Scherrichtung zu orientieren. Diese Anisotropie-Eigenschaften zeigen sich bei einer Temperatur, bei der der vollständig aromatische Polyester sich bereitwillig der Schmelzverarbeitung zur Herstellung von Formteilen unterziehen läßt. Die Anisotropie-Eigenschaften können mittels der üblichen Verfahren unter Verwendung polarisierten Lichts

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und gekreuzter Polarisatoren bestätigt werden. Im einzelnen läßt sich die Anisotropie der Schmelzphase in einfacher Weise mit Hilfe eines Leitz-Polarisationsmikroskops bei 40-facher Vergrößerung nachweisen, wobei sich die Probe unter Stickstoff-Atmosphäre auf einem Kofler-Heiztisch befindet. Die Schmelzphasen derjenigen vollaromatischen Polyester, die für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind optisch anisotrop,· d.h. sie erweisen sich bei der Prüfung zwischen gekreuzten Polarisatoren als licht-durchlässig. Im Gegensatz dazu besitzen die Schmelzen der üblichen Polymerisate keine nennenswerte Licht-Durchlässigkeit, wenn sie zwischen gekreuzte Polarisatoren gebracht werden.

Die oben beschriebenen vollständig aromatischen Polyester sind als Forraharze wertvoll und können auch zur Bildung von Überzügen, Fasern und Folien verwendet werden. Sie können durch Spritzguß verformt und auch mittels jedes gebräuchlichen ExtruderSchmelzverfahrens verarbeitet werden.

Besonders bevorzugt sind diejenigen vollständig aromatischen Polyester, die in der US-PS 4 184 996 und in der US-Patentanmeldung 10 3 92 (vom 8. 2.1979) offenbart wurden.

Der in der US-PS 4 184 996 offenbarte Polyester ist ein in der Schmelze verarbeitbarer, vollständig aromatischer Polyester, der außerhalb des Gemischs zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur unterhalb von etwa 325⁰C befähigt ist. Der Polyester besteht im wesentlichen aus den periodisch wiederkehrenden Struktureinheiten I, II und III, worin

II für

ο-

und

III für

-\Lf\l

steht.

Der Polyester enthält ungefähr 30 bis 70 Molprozent der Struktureinheit I. Der Polyester enthält vorzugsweise etwa 40 bis 60 Molprozent der Struktureinheit I, etwa 20 bis 30 Molprozent der Struktureinheit II und etwa 20 bis 30 Molprozent der Struktureinheit III.

Der in der US-Patentanmeldung 10 392 offenbarte Polyester ist ein in der Schmelze verarbeitbarer,, vollständig aromatischer Polyester, der außerhalb des Gemischs zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur von nicht mehr als etwa 32O⁰C befähigt ist. Das Polymerisat besteht im wesentlichen aus den periodisch wiederkehrenden Struktureinheiten I, II, III und IV, worin

für

II für

H H /7~~S\ ^ü

o-c-c-o—(J y—c H H

III für

X=/

und

IV für

steht,

.. 3.122.8-8A

worin R Methyl, Chlor, Brom oder Gemische aus diesen bezeichnet und ein ursprünglich' am aromatischen Ring vorhandenes Wasserstoff-Atom, ersetzt. Vorzugsweise ist R eine Methyl-Gruppe.

Der Polyester enthält ungefähr 20 bis 60 Molprozent der Struktüreinheit I, ungefähr 5 bis 18 Mol-prozent der Struktureinheit ■ II, Ungefähr 5 bis*35 Mölpfozent der Struktureinheit ΙΪΙ und

ungefähr '20 bis '40 Mölprozent der Struktureinheit IV. Vorzugs- ~ weise enthält der Polyester "etwa 35 bis 45 Molprozent der Struktur einheit" I, "etwa 10~ bis * 1 5 Molprozent'der Struktureinheit II, etwa 15 bis 25 Molprozent der"Struktureinheit III und etwa 25 bis 35 Molprozent der Struktureinheit IV, jedoch mit der Aufläge, daß die molare Gesämtkonzentration der ■■■ "Stfuktureinheiteri II-und III praktisch gleich der molaren Konzenträtibh 'der' Strüktüreirih'eit Iv'ist".""

■■"■--. Der unmittelbar■■" vor stehend beschriebene Polyester ist für die "Einbeziehung'"in das" Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung am meisten bevorzugt. Dieser vollständig aromatische Polyester weist im allgemeinen eine Strukturviskosität von mindestens 2,0 dl/g, d.h. 2,0 bis 8,0 dl/g, auf, wenn er bei 6O⁰C in einer Konzentration von 0,3 Gewichts-/Volumen-% in Pentafluorphenol gelöst vorliegt.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können die aromatischen Ringe, die -in den Polymer-Gerüsten der "Polymerisat-Bestandteile enthalten "sind, für mindestens einige der Wasserstoff-Atome der aromatischen Ringe Substituenten tragen. Zu derartigen Substituenten zählen Alkyl-Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoff-Atomen, Alkoxy-Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoff-Atomen, Halogene und auch zusätzliche aromatische Ringe wie Phenol und substituierte Phenol-Gruppen. Von den Halogenen

30 kommen als mögliche Substituenten Fluor, Chlor und Brom in

Betracht. Obwohl die Gefahr besteht, daß Brom-Atome aus organischen Vorbindungen bei höheren Temperaturen abgespalten werden, sind Brom-Substituenten an aromatischen Ringen stabiler

als an aliphatischen Ketten und eignen sich deshalb auch als mögliche Substituenten an den aromatischen Ringen in den vorliegenden Gemischen.

Das Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ungefähr 5 bis ungefähr 75 Gewichts-% des Polyalkylenterephthalat-Bestandteils und ungefähr 25 bis ungefähr 95 Gewichts-% des vollständig aromatischen Polyester-Bestandteils. Vorzugsweise enthält das Gemisch mindestens 30 Gewichts-% des vollständig aromatischen Polyester-Bestandteils. Eine besonders vorteilhafte Zusammensetzung des Gemischs umfaßt etwa 5 bis etwa 50 Gewichts-% des Polyalkylenterephthalat-Bestandteils und etwa 5 bis etwa 95 Gewichts-% des vollständig aromatischen Polyester-Bestandteils. Die vorstehenden Gewichts-%-Angaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht des vollständig aromatischen PoIy-

T5 ester-Bestandteils und des Polyalkylenterephthalat-Bestandteils.

Zur Herstellung des Gemischs gemäß der vorliegenden Erfindung werden die einzelnen Bestandteile im allgemeinen in Form von Schnitzeln oder Pellets eingesetzt. Jeder der Bestandteile wird für sich gewogen, und dann werden die Bestandteile in einer geeigneten Anlage, z.B. einer Kugelmühle, physikalisch miteinander vermischt. Diese physikalische Mischung wird über Nacht oder über einen Zeitraum von etwa 24 Stunden bei etwa 100⁰C getrocknet. Die Trocknung kann zweckmäßigerweise in einem Vakuumofen oder in einem Umluftofen durchgeführt werden, wiewohl jede geeignete Trockenanlage benutzt werden kann. Der Trocknungsschritt dient dem Zweck, das Wasser aus der physikalischen Mischung zu entfernen und damit einem Abbau des PoIymerisat-Gemischs vorzubeugen. Nach der Trocknung der Mischung der festen Polymerisat-Teilchen kann dann das Polymerisat-Gemisch hergestellt werden. Ein für die Herstellung des Polymerisat-Gemischs gut geeignetes Verfahren ist das Extruderschmelzen. In der Strangpreßanlage werden die Polymerisate in der Schmelze gründlich miteinander vermischt und das Gemisch anschließend in Form eines Stranges extrudiert, der nach dem

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Erstarren in Schnitzel oder Pellets gebrochen werden kann.

Wie bereits vorher erörtert wurde, ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß Gemische aus zwei Polymerisaten zur Phasentrennung neigen und damit verbunden zu einer Verschlechterung der Eigenschaften; dies beruht auf der gegenseitigen Unverträglichkeit der Polymerisate, d.h. der Bildung von Bezirken. Demgegenüber werden jedoch bei den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung unerwartete und überraschende Ergebnisse erzielt. Es wurde beobachtet, daß keine signifikante Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Gemische eintritt, wenn man sie mit den gewichteten Mittelwerten der mechanischen Eigenschaften der Bestandteile vergleicht. Tatsächlich findet sogar in gewissen Bereichen der Zusammensetzung eine Verbesserung der Eigenschaften über diejenigen des einzelnen Bestandteils mit den besseren mechanischen Eigenschaften hinaus statt. Darüber hinaus bietet das Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung auch einen wirtschaftlichen Vorteil. Die Kombination des relativ billigeren Polyalkylenterephthalats mit dem relativ teureren vollständig aromatischen Polyester liefert ein Gemisch, das weniger kostet als der teurere Bestandteil, dabei jedoch keine nennenswerte Einbuße in den mechanischen Eigenschaften erleidet.

Die Gemische gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich in der Schmelze bei Temperaturen im Bereich von etwa 260⁰C bis 350⁰G verarbeiten. Vorzugsweise lassen sich die Gemische in der Schmelze bei Temperaturen im Bereich von etwa 28O⁰C bis 300⁰C verarbeiten.

Die Gemische gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen in der Schmelzphase Anisotropie. Dies beruht darauf, daß der vollständig aromatische Polyester, wie nachgewiesen wurde, seine anisotropen Eigenschaften auch in bzw. trotz der Anwesenheit des anderen Bestandteils beibehält. Dementsprechend bleiben dem Gemisch die ausgezeichneten Eigenschaften des flüssigen kristallinen Polymerisats in bezug auf die Verarbeitbarkeit

35 erhalten.

Die Gemische gemäß der vorliegenden Erfindung sind mit Vorteil als Formharze verwendbar, insbesondere"für eine Verarbeitung mittels Spritzguß. Die Gemische können aber auch zur Herstellung von Fasern und Folien verwendet werden. Aus den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Formteile besitzen gute mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Zugmodul, Biegefestigkeit, Biegemodul, Kerbschlagzähigkeit und Wärmefestigkeit.

•Formteile lassen sich- auch aus einer Formmasse herstellen, die ein Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung als einen Bestandteil enthält. Eine solche Formmasse kann ungefähr 1 bis 50 Gewichts-%, vorzugsweise etwa 10 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials eingearbeitet in ein Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten. Als Beispiele für Fasern, die als Verstärkungsmaterialien dienen können, seien Glasfasern, Asbest, Graphit-Kohlenstoff-Fasern, amorphe Kohlenstoff-Fasern, Fasern aus synthetischen Polymeren, Aluminiumfasörn, Aluminiumsilikatfasern, Aluminiumoxidfasern, Titanfasern, Magnesiumfasern, Schlackenwollefasern, Stahlfasern, WoIframfasern, Baumwolle, Wolle und Cellulosefaser genannt. Zu geeigneten Füllstoffen zählen Calciumsilikat, SiO₃/ Tone, Talkum, Glimmer, Polytetrafluorethylen, Graphit, Aluminiumoxid-trihydrat, Natriumaluminiumcarbonat> Bariumferrit etc.

Zur Herstellung von Formteilen aus dem Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer dieses Gemisch enthaltenden Formmasse durch Spritzguß wird das Gemisch oder die Formmasse auf die Schmelztemperatur des Gemischs, d.h. etwa 28O⁰C bis 300⁰C gebracht und dann in eine Hohlform gespritzt. Die Hohlform wird im allgemeinen auf einer Temperatur von weniger als etwa 100⁰C, d.h. von etwa 9O⁰C bis etwa 100⁰C, gehalten. Das als Schmelzphase vorliegende Gemisch wird unter einem Druck von etwa 690 bar (10 000 psi) in die Hohlform gepreßt. Die Verarbeitungsperiode, d.h. die Zeitspanne zwischen zwei Spritzvorgängen, beträgt für die Gemische gemäß der vorliegenden Er-

- 25 findung im allgemeinen etwa 10 bis 40 Sekunden.

Die Eigenschaften der. aus Gemisch-Ansät2en gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Gegenstände können durch eine Wärme-Behandlung verbessert werden. Die Gegenstände können in einer inerten Atmosphäre (z.B. Stickstoff, Argon, Helium) oder, alternativ dazu, unter einem strömenden, Sauerstoff-haltigen Gas (z.B. Luft) thermisch behandelt werden. Beispielsweise können die Gegenstände auf eine um etwa 10⁰C bis 30⁰C unterhalb der Schmelztemperatur des Gemischs liegende Temperatur gebrächt werden; bei dieser Temperatur verbleibt der Gegenstand in seiner festen Form. Die Wärmebehandlungs-Zeiten bewegen sich im allgemeinen in einem Bereich von einigen Minuten bis zu einer Reihe von Tagen, d.h. von 0,5 bis 200 Stunden oder mehr. Vorzugsweise wird die Wärmebehandlung über eine Zeitspanne von 48 bis 72 Stunden hinweg durchgeführt. Die Wärmebehandlung verbessert die Eigenschaften des Gegenstandes dadurch, daß sie das Molekulargewicht des flüssigen kristallinen Polymerisats erhöht und den Grad der Kristallinität steigert.

Es wurde beobachtet, daß die Wärmebehandlung die Wärmefestigkeit (d.h. die Erweichungstemperatur) des Gemischs signifikant erhöht. Die Wärmefestigkeit ist ein Maß für die obere Grenze des Temperaturbereichs, innerhalb dessen aus dem Gemisch hergestellte Gegenstände tatsächlich benutzt werden können. Das Gemisch gemäß der vorliegenden Erfindung kann insofern als Hochleistungs-Gemisch bezeichnet .werden, als es zur Herstellung von Formteilen mit einer Wärmefestigkeit von mehr als 200⁰C geeignet ist, d.h. zum Einsatz bei relativ hohen Temperaturen.

Es wurde beobachtet, daß die Eigenschaften der aus den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Gegenstän-3Q de in Abhängigkeit von den Verarbeitungsbedingungen veränderbar sind, wie der Verformungstemperatur, dem Spritzdruck, der Schußzeit etc. Jedoch dürfte es für einen Durchschnittsfachmann naheliegend sein, experimentell diejenigen Bedingungen 5SU bestimmen, bei denen die Kiqenschaften der

aus den Gemischen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Gegenstände die bestmöglichen Werte erreichen.

Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen beschreiben, im einzelnen weiter erläutert.

Beispiel 1

Gemisch-Ansätze wurden durch Strangpressen von Polyethylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester hergestellt. Das Polyethylenterephthalat zeigte nach Auflösen bei 6 0⁰C in Chlorphenol in einer Konzentration von 0,1 Gewichts-% eine Strukturviskosität von 0,91. Der vollständig aromatische Polyester enthielt 40 Molprozent an 4-Oxybenzoyl-Einheiten, 15 Molprozent an 1,2-Ethylen-dioxy-4,4'-dibenzoyl-Einheiten, 15 Molprozent an Terephthaloyl-Einheiten und 30 Molprozent an methyl-substituierten 1,4-Dioxyphenylen-Einheiten. Der vollständig aromatische Polyester zeigte nach Auflösen bei 60⁰C in Pentafluorphenol in einer Konzentration von 0,3 Gewichts-/Volumen-% eine Strukturviskosität von 2,47 dl/g. Die Mengenverhältnisse vollständig aromatischer Polyester : Polyethylenterephthalat (VAP : PET) in den Gemisch-Ansätzen

20 betrugen 90 : 10 und 70 : 30.

Die beiden polymeren Bestandteile in Form fester Teilchen, wie Schnitzel oder Pellets, wurden getrennt gewogen und anschließend in einer Kugelmühle physikalisch miteinander vermischt. Die Mischung der festen Teilchen wurde über Nacht bei etwa 100⁰C in einem Vakuumofen oder einem Umluftofen getrocknet. Die Mischung aus festen Teilchen wurde- dann bis zur Bildung einer Schmelzphase erhitzt und die Schmelze in einer üblichen Strangpreßanlage gründlich durchmischt. Das erhaltene Gemisch wurde zu einem Strang gepreßt, der nach dem Erstarren in feste

30 Teilchen des Polymerisat-Gemischs gebrochen wurde.

Zur Messung der mechanischen Eigenschaften der Gemische wurden aus den Polymerisat-Gemischen Formteile hergestellt. Die festen Teilchen der jeweiligen verschiedenen Zusammensetzungen wurden auf die Schmelztemperatur des Gemischs (etwa 280⁰C) erhitzt und anschließend unter einem Spritzdruck von etwa 6 90 bar (10 000 psi) in eine Hohlform gespritzt. Die Hohlform wurde auf einer Temperatur von etwa 21⁰C gehalten. Die Schußzeit für den Spritzgußvorgang betrug etwa 40 Sekunden. ·

Die mechanischen Eigenschaften der Gemische wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt. Die Werte der Eigenschaften des Polyethylenterephthalats (PET) stellen typische Werte für PET dar; die Eigenschaften des im vorliegenden Beispiel tatsächlich verwendeten PET wurden nicht un-

15 tersucht. ■

Das Zugverhalten wurde mittels des Standard-Prüfverfahrens nach ASTM D 638, Typ V_r untersucht; das Biegeverhalten wurde nach ASTM D 790 untersucht; die Izod-Kerschlagzähigkeit wurde nach ASTM D 256 bestimmt, und die Wärmefestigkeit wurde nach ASTM D 648 bestimmt.

Tabelle I

Lfd.	Gemisch zusammen setzung	Zug- festig-	Deh nung	Zug modul N/mm	Biege festig keit	%	psi	psi	Biege modul N/mm	ro-³	10^b	Izod- Kerb- schlag- zähig- keit	Wärme festig keit bei 18,2 bar
Nr.	VAP : PET	N/mm	%	χ 10³	N/mm	4,31	χ 10⁶	21300	X	83	,28	J	⁰C
1	VAP(100:0)	222,7	4,31	12,1	146,9	4,15	1 ,76	22400	8,	58	,39	9,78
2	90 : 10	241 ,3	4,15	12,8	154,5	3,29	1 ,86	20800	9,	69	,26	7,85	194
3	70 : 30	219,3	3,29	12,3	143,4	3,32	1 ,78	11500	8,	48	,36	3,61	167
4	PET(0:100)	50,9	3,32	2,34	79,3	0,34	2		0,79	—
			(Originaldaten)			psi
				X
		psi	1	ft-lbs.	⁰C
1 ■	VAP(100:0)	32300 '	1	7,21
2	90 : 10	35000	1	5,79	194
3	70 : 30	31800	0	2,66	167
4	PET(O:100)	7380	0,58	—

^tl *■ ςχ ί.,.ί.α

Die in Tabelle I aufgelisteten Daten für die Zug- und Biegeeigenschaften zeigen deutlich die überraschenden und unerwarteten Ergebnisse der in diesem Beispiel hergestellten Gemisch-Zubereitungen. Allgemein liegen die Zug- und Biegeeigenschaften über denjenigen, die sich aus den gewichteten Mittelwerten der Eigenschaften der einzelnen Bestandteile hätten vorhersagen lassen. Es ist zu ersehen, daß die aus den Zubereitungen des vorliegenden Beispiels hergestellten Gegenstände eine Zug-

festigkeit von nicht weniger als 165,5 N/mm (24 000 psi) und

2 eine Biegefestigkeit von nicht weniger als 138 N/mm (20 000 psi) aufweisen. Darüber hinaus ist auch keine Verschlechterung der Eigenschaften im Vergleich zu den Eigenschaften des PoIyethylenterephthalats zu beobachten, wie zu erwarten gewesen wäre.

15 ■ Beispiel' 2

Gemisch-Zusammensetzungen wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise aus Polyethylenterephthalat und einem zweiten Ansatz des dort beschriebenen vollständig aromatischen Polyesters hergestellt. Der vollständig aromatische Polyester

■ 20 bestand aus 90 Gewichts-% einer Probe mit einer Strukturviskosität von 3,00 dl/g und 10 Gewichts-% einer Probe mit einer Strukturviskösität von 2,23 dl/g. Die Mengenverhältnisse vollständig aromatischer Polyester : Polyethylenterephthalat (VAP : PET) in den Gemisch-Ansätzen betrugen 50 : 50 und

25 30 : 70.

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden aus den Polymerisat-Gemischen Formteile hergestellt. Die mechanischen Eigenschaften der Formteile wurden mit Hilfe der in Beispiel 1 genannten Prüfverfahren untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle II aufgeführt. Die mechanischen Eigenschaften der aus dem in diesem Beispiel tatsächlich verwendeten vollständig aromatischen Polyester hergestellten Formteile wurden nicht untersucht; die angegebenen Werte stellen

Tabelle II

Lfd.	Gemisch zusammen setzung	Zug- festig-	Deh nung	Zug- modul 2 N/mm	Biege festig keit	%	psi	psi	Biege modul N/mm	Izod- Kerb- schlag- zähig- keit	Wärme festig keit bei 18,2 bar
Nr.	VAP : PET	N/mm	%	χ 10³	N/mm²	4,31	χ 10⁶	21300	χ 10³	J	⁰C
1	VAP(IOO-O)	222,7	4,31	12,14	146,9	1 ,83	1,76	20500	8,83	9,78
2	50 : 50	169,6	1 ,83	12,96	141 ,3	2,04	1,88	17000	9,93	0,52	75
3	30 : 70	114,5	2,04	7,38	117,2	3,32	1 ,07	11500	6,41	0,45	70
4	PET(0:100)	50,9	3,32	2,34	79,3	0,34	2,48	0,79	—
			(Originaldaten)
				psi
		psi	χ 10⁶	ft-lbs.	⁰C
1	VAP(100:0)	32300	1 ,28	7,21	■_
2	50 : 50	24600	1 ,44	0,38	75
3	30 : 70	16600	0,93	0,33	' 70
4	PET(0:100)	7380	0,36	0,58

JCa , K

typische Werte dar, die an einer Probe gemessen wurden, die praktisch auf die gleiche Weise wie diejenige des vorliegenden Beispiels hergestellt wurde.

Die in Tabelle II aufgelisteten Daten für die Zug- und Biegeeigenschaften zeigen wiederum deutlich, daß im Vergleich zu den gewichteten Mittelwerten der Eigenschaften der einzelnen Bestandteile bei den Gemisch-Zusammensetzungen des vorliegenden Beispiels keine signifikante Verschlechterung der Eigenschaften zu beobachten ist. Darüber hinaus lassen die Daten auch erkennen, daß Gemisch-Zusammensetzungen, die mindestens 50 Gewichts-% des vollständig aromatischen Polyesters enthalten, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als etwa 165,5 N/mm² (24 000 psi) und eine Biegefestigkeit von nicht weniger als

2
etwa 138 N/mm (20 000 psi) aufweisen.

15 Beispiel 3

Gemisch-Zusammensetzungen wurden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise aus Polyethylenterephthalat und einem vollständig aromatischen Polyester hergestellt, der aus 60 Molprozent 4-Oxybenzoyl-Einheiten, 20 Molprozent 2,6-Dioxynaphthalin-Einheiten und 20 Molprozent Terephthaloyl-Einheiten zusammengesetzt war. Der vollständig aromatische Polyester hatte eine Strukturviskosität von 2,9 dl/g, wenn er in Form einer Lösung bei 60⁰C in einer Konzentration von 0,1 Gewichts-% in Pentafluorphenol vorlag. Die Mengenverhältnisse vollständig aromatischer Polyester : Polyethylenterephthalat (VAP : PET) betrugen 90 : 10, 80 : 20, 70 : 30, 50 ί 50 und 30 : 70.

In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurden aus den Gemisch-Zusammensetzungen des vorliegenden Beispiels Formteile hergestellt. Die mechanischen Eigenschaften der Formteile wurden mit Hilfe der in Beispiel 1 genannten Prüfverfahren untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

Lfd.	Gemisch zusammen setzung	Zug fest	ig-	,3	Deh nung	I	78	Zug modul 2 N/mm	Biege festig keit	6	Biege modul N/mm	Izod- Kerb- schlag- zähig- keit	Wärme festig keit bei 18,2 bar
Nr.	VAP : PET	N/mm	,6	S	27	χ 10³	N/mm	5	χ 10³ .	J	⁰C
1	VAP(10 0:0)	159	,3	1,	17	15,0	149,	5	11 ,65	2,64	__
2	90 : 10	89	,9	1,	44	10,0	105,	7	9,38	0,77	250.
3	80 : 20	70	,7	1	,63	8,21	94,	0	8,62	0,96	241
4	70 : 30	58		1	—	5,65	82,	1*	7,24	0,69	110
5	50 : 50	49	,9	2	,32	3,03	8.0,	3	3,17	0,35	65
6	30 : 70	-				—	84,		2,83	0,46	64
7	■ PET(O:100)	50	3	2,34	79,		.2,48	0,79	62
*	Fließwert
	Fortsetzung:	Originaldaten

Tabelle III: Fortsetzung

Lf d Nr..	Gemisch- zusammen- setzurig VAP : PET	Zug- festig- psi	Deh nung %	Zug modul psi χ 10⁶	Biege festig keit psi	21700	Biege- modul psi χ 10⁶	Izod- Kerb- schlag- zähig- keit ft-lbs.	Wärme festig keit bei 264 psi . ⁰G
				(Originaldaten)	15300
1	VAP(100:0)	23100	1 ,78	2,18	13700	1 ,69	1,95
2	90 : 10	13000	1.27	1.45	.12000	1.36	0.57	250
3	80 : 20	,10200	1.17	1.19	11600	1.25	0.71	241
4	70 : 30	8540-	1.44	0.82	12200*	1.05	0.51	110
5	50 : 50	■^! 7201	2.63	0.44	.11500	Ό.46	0.26	65
6	30 : 70	—	<—	—		0.41	0.34	64
7	PET(0:100)	7380	3.32	0.34	0.36	0.58	62
*	Yield Value

Wie die Daten zeigen, findet im Vergleich'zu den Eigenschaften des Polyethylenterephthalats keine signifikante Verschlechterung der Eigenschaften statt, wie zu erwarten gewesen wäre. Vielmehr liefert der Zusatz des Polyethylenterephthalats zu dem vollständig aromatischen Polyester ein Gemisch, das billiger ist als der vollständig aromatische Polyester für sich allein, jedoch trotzdem noch gute mechanische Eigenschaften besitzt.

Claims

β fs

«β <9 ·

VONKREISLER SCHÖNWALD ESSHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. F. Fues, Köln

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Dr. H.-K. Werner, Köln

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1 09.06.1981 Ke/GF 477

Celanese Corporation

Avenue of the Americas, New York, N.Y. 10036/USA

Patentansprüche

Polymerisat-Gemisch, das zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt sowie zur Herstellung von Formkörpern mit befriedigenden mechanischen Eigenschaften geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es

(a) etwa 5 bis etwa 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), eines PoIyalkylenterephthalats, worin die Alkylen-Einheiten 2 bis 5 Kohlenstoff-Atome enthalten, und

(b) etwa 25 bis etwa 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), eines in der Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyesters, der zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase außerhalb des Gemischs befähigt ist,

enthält.

Telefon: (02 21) 1310 41 · Telex: 888 2307 dopa d · Telegramm: Dompalt.nl Köln
2. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es befähigt ist, sich in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von etwa 260⁰C bis 350⁰C verarbeiten .zu lassen.
3. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es befähigt ist, sich in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von etwa 280⁰C bis 300⁰C verarbeiten zu lassen.
4. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylen-Einheiten desPolyalkylenterephthalats 2 bis 4 Kohlenstoff-Atome enthalten.
5. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenterephthalat Polyethylenterephthalat ist.
6. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vollständig aromatische Polyester außerhalb des Gemischs zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur unterhalb von etwa 350⁰C befähigt ist.
7. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vollständig aromatische Polyester außerhalb des Gemischs in einer Lösung der Konzentration von 0,1 Gewichtsprozent in Pentafluorphenol bei 60⁰C eine Strukturviskosität von mindestens 2,0 dl/g besitzt.
8. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Schmelze verarbeitbare, vollständig aromatische Polyester außerhalb des Gemischs zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur von nicht mehr als 320⁰C befähigt ist und im wesentlichen aus den wiederkehrenden Struktureinheiten I, II, III und IV besteht, worin

für

ο Ί ζ ζ ο ο

— 3 —

II für

III für

IV für

und R für Methyl , Chlor , Brom oder Gemische aus diesen steht: und ein ursprünglich am aromatischen Ring vorhandenes Wasserstoff-Atom ersetzt,

wobei der in der Schmelze verarbeitbare, vollständig aromati-, sehe Polyester aus etwa 20 bis 60 Mölprozent der Struktureinheit I, etwa 5 bis 18 Molprozent der Struktureinheit II, etwa 5 bis 35 Molprozent der Struktureinheit III und etwa 20 bis 40 Molprozent der Struktureinheit IV besteht.
9. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R der Struktureinheit IV eine Methyl-Gruppe ist.
10. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Schmelze verarbeitbare, vollständig aromatische Polyester außerhalb des Gemische zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur unterhalb von 325°C befähigt ist und im wesentlichen aus den wiederkehrenden Struktureinheiten I, II und III besteht, worin

für

II für

0 —

Ill für

wobei der genannte Polyester etwa 30 bis 70 Molprozent der Struktureinheit I enthält.
11. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 5 bis etwa .50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), des Polyalkylenterephthalats und etwa 50 bis etwa 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), des vollständig aromatischen Polyesters enthält.
12. Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1 und in dieses eingearbeitet etwa 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials enthält.
13. Formmasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eingearbeitet etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/ oder Verstärkungsmaterials enthält.
14. Formteil, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dem Gemisch nach Anspruch 1 besteht. .
15. Faser, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Schmelzspinnen aus dem Gemisch nach Anspruch 1 hergestellt wurde.
16. Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Extruderschmelzen aus dem Gemisch nach Anspruch 1 hergestellt wurde.
17. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es befähigt ist, sich in zufriedenstellender Weise verformen zu lassen, wenn eine Temperatur der Form unterhalb von

etwa 100°C angewandt wird.
18. Polymerisat-Gemisch, das zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt sowie zur Herstellung von Formkörpern mit verbesserten mechanischen Eigenschaften geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es

(a) etwa 5 bis etwa 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), Polyethylenterephthalat und

(b) etwa 25 bis etwa 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der. Bestandteile (a) und (b), eines in der Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyesters, der außerhalb des Gemischs zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur von nicht mehr als etwa 320⁰C befähigt ist und im wesentlichen aus den wiederkehrenden Struktureinheiten I, II, III und IV besteht, worin

für

—O

II für

III für

und

IV für

CH-

steht,

enthält, wobei

der genannte Polyester aus etwa 20 bis 60 Molprozent der Struktureinheit I, etwa 5 bis 18 Molprozent der Struktur-

einheit II, etwa 5 bis 35 Molprozent der Struktureinheit III und etwa 20 bis 40 Molprozent der Struktureinheit IV besteht.
19. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Schmelze verarbeitbare, vollständig aromatische Polyester im wesentlichen aus etwa 35 bis 45 Molprozent der Struktureinheit I, etwa 10 bis 15 Molprozent der Struktureinheit II, etwa 15 bis 25· Molprozent der Struktureinheit III und etwa 25 bis 35 Molprozent der Struktureinheit IV besteht, mit der Maßgabe, daß die molare Gesamtkonzentratxon der Struktureinheiten II und III praktisch gleich derjenigen der Struktureinheit IV ist.
20. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es befähigt ist, sich .in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von etwa 28O⁰C bis 300⁰C verarbeiten zu lassen.
21. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der vollständig aromatische Polyester in einer Lösung der Konzentration von 0,3 Gewichts-/Volumen-% in Pentafluorphenol bei 6O⁰C eine Strukturviskosität von mindestens 2,0 dl/g besitzt.
22. Formmasse, dadurch gekennzeicht, daß sie das Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 19 und in dieses.eingearbeitet etwa 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials enthält.
23. Formmasse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie eingearbeitet etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines .festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials enthält.
24. Formteil, dadurch gekennzeichnet/ daß es aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 18 besteht.
25. Faser, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Schmelzspinnen aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 18 hergestellt wurde.
26. Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Extruderschmelzen aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 18 hergestellt wurde.
27. Polymerisat-Gemisch·, das zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase befähigt sowie zur Herstellung von Formkörpern mit verbesserten mechanischen Eigenschaften geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es

(a) etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), Polyethylenterephthalat und

(b) etwa 25 bis etwa 95 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile (a) und (b), eines in der Schmelze verarbeitbaren, vollständig aromatischen Polyesters, der zur Bildung einer anisotropen Schmelzphase bei einer Temperatur von nicht mehr als 320°C befähigt ist und im wesentlichen aus den wiederkehrenden Struktureinheiten I, II, III und IV besteht, worin

für

II für

H
I H
ι 0—< f~~~ λ ° O-C-
ι C —
ι f
\\ H M

III für

und

IV für

steht,

enthält, wobei

der genannte Polyester aus etwa 35 bis 45 Molprozent der Struktureinheit I, etwa 10 bis 15 Molprozent der Struktureinheit II, etwa 15 bis 25 Molprozent der Struktureinheit III und etwa '25 bis etwa 35 Molprozent der Struktureinheit IV besteht, mit der Maßgabe, daß die molare Gesamtkonzentration der Struktureinheiten II und III praktisch gleich derjenigen der Struktureinheit IV ist.
28. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß es befähigt ist, sich in der Schmelze bei einer Temperatur im Bereich von etwa 280⁰C bis 300⁰C.verarbeiten zu lassen.
29. Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27 _r dadurch gekennzeichnet, daß der vollständig aromatische Polyester außerhalb des Gemischs in einer Lösung der Konzentration von 0,3 Gewichts-/ Volumen-% in Pentafluorphenol bei 60⁰C eine Strukturviskosität von etwa 2,0 bis 8,0 dl/g besitzt.
30. Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27 und in dieses eingearbeitet etwa 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials enthält.
31. Formmasse nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie eingearbeitet etwa 10 bis etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmasse, eines festen Füllstoffs und/oder Verstärkungsmaterials enthält.
32. Formteil, dadurch gekennzeichnet, daß es aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27 besteht.

β β C β β
33. Formteil nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß es eine

2
Zugfestigkeit von nicht weniger als etwa 165,5 N/mm (24 000 psi) und eine Biegefestigkeit von nicht weniger als etwa 138 N/mm
(20 000 psi) aufweist.
34. Faser, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Schmelzspinnen
aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27 hergestellt wurde.
35. Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Extruderschmelzen aus dem Polymerisat-Gemisch nach Anspruch 27 hergestellt wurde.