DE3829890A1 - Polystyrol-polycarbonat-mischungen - Google Patents
Polystyrol-polycarbonat-mischungenInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Mischungen
enthaltend
- A) 1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 70 Gew.-% und insbesondere 8 Gew.-% bis 60 Gew.-% eines Polystyrols mit einem w (Gewichtsmittelmolekulargewicht 1 ermittelt über die relative Lösungsviskosität in DMF bei C=5 g/l und 20°C oder mit Hilfe der Gel permeationschromatographie) zwischen 10 000 und 500 000, vorzugsweise zwischen 10 000 und 250 000 und insbesondere zwischen 20 000 und 120 000, und
- B) 99 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 95 Gew.-% und 30 Gew.-% und insbesondere zwischen 92 Gew.-% und 40 Gew.-% eines thermoplastischen, aromatischen Polycarbonats, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das aromatische Polycarbonat als Diphenole solche der Formeln (I) und/oder (III) in einer Menge von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 30 Gew.-% bis 100 Gew.-% und insbesondere 70 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige Gesamtgewicht von einkondensierten Diphenolen, einkondensiert enthält.
Die Anteile der Diphenole (I), (II) und (III) im Polycarbonat
der Komponente B, können in beliebiger Weise
variieren.
Die erfindungsgemäßen Mischungen haben günstige rheologische
Eigenschaften und sind auch bei hoher Orientierung
noch doppelbrechungsarm. Sie sind als Substrate für
optische Datenspeicher, als photographische Filmträger
und die Formteile zur Herstellung von elektr(on)ischen
Vorrichtungen geeignet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die
Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen als Substrate
für optische Datenspeicher, als photographische Filmträger
und als Formteile zur Herstellung von elektr(on)ischen
Vorrichtungen.
Die Information optischer Datenträger wird mit dem
linear polarisierten Licht eines Lasers gelesen und im
Falle beschreibbarer Datenspeicher auch eingeschrieben.
Eines der Systeme für beschreib- und löschbare Verfahren
sind die magnetooptischen Datenspeicher: Hier muß besonderer
Wert auf doppelbrechungsfreies Substratmaterial
gelegt werden, da eine geringfügige Drehung (unter 1°)
der Licht-Schwingungsebene schon als Signal gelesen
wird.
Doppelbrechung setzt sich in Kunststoffen (Thermoplasten)
im wesentlichen aus 2 Faktoren zusammen: Einer
materialspezifischen Komponente einerseits und einem
verarbeitungsbedingten Anteil, der auch als Orientierungsdoppelbrechung
bezeichnet wird, andererseits
Doppelbrechungsarme, thermoplastische Formteile können
somit durch zweierlei Maßnahmen hergestellt werden, entweder
durch die Wahl geeigneter Verarbeitungsparameter,
beispielsweise durch Verarbeitung von niedrigviskosen
Typen bei relativ hoher Temperatur wie etwa beim Spritzgießen
oder Spritzprägen von Audio-Compact-Discs aus
thermoplastischem Polycarbonat oder durch den Einsatz
eines Polymeren, das von sich aus nur geringe Neigung zur
Doppelbrechung zeigt, wie beispielsweise Polymethylmethacrylate,
welche für die Herstellung von Video-Discs
verwendet werden.
Beschreibbare Speicherverfahren, wie z. B. magnetooptische
Systeme erfordern beim Bechreiben eine relativ
hohe Energie, um ein akzeptables Signal/Rausch-Verhältnis
zu bekommen. Dazu wird eine Optik mit großer numerischer
Apertur verwendet. Durch den Öffnungswinkel der
Schreib- und Leseoptik bedingt, bekommt eine möglichst
geringe optische Anisotropie auch für den Strahlenverlauf
in tangentialer und radialer Richtung erhebliche
Bedeutung. So zeigen Compact-Discs, die in axialer
Richtung bereits sehr niedrige Gangunterschiede der
Doppelbrechung (unter 10 nm/mm) aufweisen, tangential
und radial noch hohe Meßwerte, typischerweise um 500-
1000 nm/mm.
Bekannt ist die prinzipielle Möglichkeit, durch Kombination
von Polycarbonat und modifiziertes Polystyrol ein
Material geringer Doppelbrechung zu erhalten (Nikkei
Sangyo-Industry Daily vom 8. 02. 1986 "Sumitomo Chemical
Developed New Resin for Erasable Optical Disc").
Bekannt ist auch, doppelbrechungsarme Kunststoffsysteme
dadurch herzustellen, daß man die beiden Polymeren mit
entgegengesetzter Doppelbrechung durch eine dritte
Komponente in ihrer Verträglichkeit verbessert (siehe
EP-OS 01 99 824).
Die Verwendung der üblichen Polycarbonate mit Phenyl-
bzw. p-tert.-Butylphenyl-Endgruppen in Kombination mit
nicht modifiziertem Polystyrol führt dagegen wegen der
bekannten Unverträglichkeit beider Systeme bei der
Spritzgrußverarbeitung zu Spritzgußkörpern, die starke
Trübung und deutliche Delaminierungstendenzen aufweisen.
(Siehe dazu auch japanische Offenlegungsschrift
Sho 61-19656, Vergleichsbeispiel 3.)
Erst der Einsatz von Polycarbonat mit p-(Iso-C₈-C₉-
alkyl)-phenylendgruppen (M w=15 000-25 000), wie in
der DE-OS 28 42 005 (Le A 19 006) beschrieben, sorgt für
eine Verringerung der Unverträglichkeit mit Polystyrol.
Dieser Effekt macht sich bei Spritzgußkörnern aus diesen
speziellen Blends in einer gegenüber üblichen Blends
deutlich geringeren Trübung und Delaminierungstendenz
bemerkbar.
Derartige Mischungen sowie ihre Verwendung als Substrate
für optiche Datenspeicher sind in der DE-OS 36 35 825
(Le A 24 584) beschrieben. Gegenüber diesen Mischungen
haben die erfindugsgemäßen Mischungen überraschenderweise
den Vorteil der verbesserten Fließfähigkeit. Auf
diese Weise werden beide Einflußgrößen der Doppelbrechung,
die materialspezifische Komponente und die verarbeitungsbedingte
Komponente, günstig erniedrigt. Die erfindungsgemäßen
Mischungen führen daher zu besonders
niedriger Doppelbrechung.
Die Diphenole (I), (II) und (III) sind literaturbekannt
(siehe beispielsweise US-PS 46 75 707, EP-OS 2 49 963
und EP 0 89 801).
Polycarbonate aus diesen Diphenolen sind ebenfalls
literaturbekannt (siehe beispielsweise JPN. Kokai Tokkyo
Koho JP 63/56523-A2, EP 02 49 963 und EP 0 89 801).
Geeignete andere Diphenole zur Herstellung der erfindungsgemäß
verwendbaren Polycarbonate sind solche der
Formel (IV)
HO-Z-OH (IV)
worin
Z ein zweiwertiger aromatischer Rest mit vorzugsweise 6 bis 30 C-Atomen ist, mit Ausnahme der Reste
Z ein zweiwertiger aromatischer Rest mit vorzugsweise 6 bis 30 C-Atomen ist, mit Ausnahme der Reste
Geeignete andere Diphenole der Formel (IV) die vorzugsweise
6 bis 30 C-Atome enthalten, sind sowohl ein- als
auch mehrkernig Diphenole zu verstehen, die Heteroatome
enthalten können und substituiert sein können. Folgende
Diphenole sind geeignet:
Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxydiphenyle,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
αα′-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
Resorcin,
Dihydroxydiphenyle,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone,
αα′-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Derartige Diphenole sind literaturbekannt. Bevorzugte
Diphenole sind z. B.:
4,4′-Dihydroxydiphenyl,
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
αα′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
αα′-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropyl benzol
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
αα′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon,
2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan,
αα′-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropyl benzol
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
Besonders bevorzugt sind z. B.:
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
Es können auch beliebige Mischungen der vorgenannten
Diphenole verwendet werden.
Besonders geeignete andere Diphenole sind solche, die
die Einfriertemperatur des Bisphenol-A Homopolycarbonats
bei Einsatz von 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht an
Bisphenol-A, um mindestens 5°C erhöhen.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polycarbonate können
noch durch 0,05 bis 2 Mol%, bezogen auf Mole eingesetzter
Diphenole, an diese oder mehr als dreifunktionelle
Verbindungen verzweigt sein.
Geeignete drei- oder mehr als dreifunktionelle Verbindungen
sind insbesondere solche mit drei oder mehr als
drei phenolischen OH-Gruppen. Als Beispiele seien aufgeführt:
Phloroglucin,
4,6-Dimethyl-2,4,6-tri(4-hydroxyphenyl)-heptan,
1,3,5-Tris-(4-hydroxyphenyl)-benzol,
1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)-ethan,
Tris-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan,
2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl-propan,
Hexa-(4-(4-hydroxyphenylisopropyl)-phenyl)-ortho-tere phthalsäureester,
Tetra-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy)-methan und
1,4-Bis-((4′-dihydroxy-triphenyl)-methyl)-benzol.
4,6-Dimethyl-2,4,6-tri(4-hydroxyphenyl)-heptan,
1,3,5-Tris-(4-hydroxyphenyl)-benzol,
1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)-ethan,
Tris-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan,
2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl-propan,
Hexa-(4-(4-hydroxyphenylisopropyl)-phenyl)-ortho-tere phthalsäureester,
Tetra-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenoxy)-methan und
1,4-Bis-((4′-dihydroxy-triphenyl)-methyl)-benzol.
Einige der sonstigen dreifunktionellen Verbindungen sind
2,4-Dihydroxybenzoesäure,
Tremesinsäure,
Cyanurchlorid und
3,3-Bis-(4-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,4-dihydroindol.
Tremesinsäure,
Cyanurchlorid und
3,3-Bis-(4-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,4-dihydroindol.
Die Herstellung der erfindungsgemäß geeigneten Polycarbonate
erfolgt, soweit sie nicht bereits literaturbekannt
sind (siehe oben), vorzugsweise nach dem Phasen
grenzflächenverfahren in bekannter Weise (vgl.
H. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonats",
Polymer Reviews, Vol. IX, Seite 33 ff., Interscience
Publ. (1964)).
Für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren
Polycarbonate dienen in bekannter Weise, Kettenabbrecher
wie Phenole, Alkylphenole oder Halogenphenole. Beispiele
sind Phenole selbst, p-tert.-Butylphenol, p-iso-(C₈-C₉-
alkyl)-phenole, p-Chlor-phenol oder p-Brom-phenol.
Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß verwendbaren
Polycarbonate gemäß Komponente B) (Gewichtsmittel, w,
ermittelt mit Hilfe der Gelpermeationschromatographie
in Tetrahydrofuran als Lösungsmittel bei Raumtemperatur)
liegen zwischen 13 000 und 250 000, vorzugsweise
zwischen 15 000 und 130 000 und insbesondere zwischen
18 000 und 80 000.
Die Uneinheitlichkeit der Polycarbonate der Komponente B)
liegen vorzugsweise zwischen 0,05 und 15, insbesondere
zwischen 0,2 und 6 und ganz besonders zwischen 0,4 und
4.
Die erfindungsgemäß geeigneten Polycarbonate gemäß Komponente B)
können sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate
sein, sie können als Einzelkomponente oder
als Gemisch eingesetzt werden. Bis zu 30 Gew.-%, bezogen
auf Gewicht der Komponente B), können die erfindungsgemäß
geeigneten Polycarbonate auch Oligocarbonate enthalten,
wobei derartige Polycarbonatgemische insgesamt
jeweils wiederum den erfindungsgemäßen Gehalt an Diphenolen
der Formeln (I) und/oder (II) und/oder (III),
bezogen auf das jeweilige Gesamtgewicht an einkondensierten
Diphenolen im Gemisch aus Polycarbonaten und gegebenenfalls
Oligocarbonaten, einkondensiert enthalten.
Die erfindungsgemäß geeigneten Polycarbonate gemäß Komponente B)
können vorzugsweise als Diphenole nur solche
der Formel (I) und (II) und (III), oder nur (I) und
(II), oder nur (I) und (III) oder nur (II) und (III)
oder auch nur ein Diphenol der Formel (I) oder (II) oder
(III) einkondensiert enthalten.
Erfindungsgemäß geeignete Polystyrole gemäß Komponente A)
sind Homopolymerisate des Styrols, die zum Beispiel
durch Suspensionspolymerisation in Gegenwart von Katalysatoren
aus dem Monomer in bekannter Weise erhalten
werden. Ein Beispiel für ein Polystyrol ist das Handelsprodukt
der BASF Polystyrol 168 N®. Die Herstellung der
erfindungsgemäßen Mischungen kann beispielsweise durch
Compoundierung oder durch Extrusion erfolgen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die
Herstellung der erfindungsgemäßen Abmischungen aus den
Komponenten A) und B) dadurch gekennzeichnet, daß man
die Polystyrole gemäß Komponente A) mit den Polycarbonaten
gemäß Komponente B) bei Temperaturen im Bereich
zwischen 80° bis 200° oberhalb der Glastemperatur der
Komponente B), bevorzugt im Temperaturbereich zwischen
180° und 300°C, aufschmilzt, unter Anwendung von Schergefällen
zwischen 1 sec-1 und 1000 sec-1 innig vermischt
und dann granuliert.
Die Verarbeitung der Mischungen zu Formkörpern, beziehungsweise
zu Datenspeichern erfolgt beispielsweise
durch Spritzguß.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen als Substrate
für optische Datenspeicher kann wie folgt erläutert
werden:
"Substrat" für optische Datenspeicher im erfindungsgemäßen Sinne ist das Material der mechanischen Grundlage einer Datenplatte, das sowohl als Träger für eine Informationsschicht bzw. -ebene dient als auch den Abstandhalter zwischen dieser informationstragenden und der äußeren - ebenen - Plattenoberfläche dargestellt.
"Substrat" für optische Datenspeicher im erfindungsgemäßen Sinne ist das Material der mechanischen Grundlage einer Datenplatte, das sowohl als Träger für eine Informationsschicht bzw. -ebene dient als auch den Abstandhalter zwischen dieser informationstragenden und der äußeren - ebenen - Plattenoberfläche dargestellt.
Der informationstragende Lichtstrahl muß sowohl zum
Lesen als auch zum Schreiben unverändert das Substrat
durchlaufen - auf dem Weg von der ebenen Plattenoberfläche
zur gegenüberliegenden Datenseite ebenso wie
- im Falle des Leserstrahls - nach Informationsübertragung
von dieser wieder zur äußeren Oberfläche zurück,
aus der er zum Detektor hin austritt.
Beispiele für optische Datenspeicher sind beispielsweise
Audio-Compact-Disc und die Video-Disc.
Aus den Mischungen können auch Folien nach dem üblichen
Blasverfahren oder durch Ziehen und gegebenenfalls
Strecken aus der Schmelze der erfindungsgemäßen Mischungen
oder durch Extrusion der erfindungsgemäßen Mischungen
in bekannter Weise hergestellt werden. Folien können
auch aus den Lösungen der erfindungsgemäßen Mischungen
in geeigneten Lösungsmitteln für beide Komponente, also
etwa in Tetrahydrofuran oder Methylenchlorid, in bekannter
Weise nach dem Gießverfahren hergestellt werden.
Die Verwendung der Folien als photographische Filmträger
kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man
die Folien, die eine Dicke zwischen 2 µ und 500 µ,
bevorzugt zwischen 10 µ und 100 µ, haben, in bekannter
Weise mit einer lichtempfindlichen Schicht bedampft.
Aus den erfindungsgemäßen Mischungen können darüber hinaus
beliebige andere Formteile, homogene Membranen,
Kompositions-Membranen oder asymmetrische Membranen,
insbesondere auch komplizierte Spritzgußformteile für
eletr(on)ische Vorrichtungen in bekannter Weise hergestellt
werden.
Beispiele für elektr(on)ische Vorrichtungen sind mikro
elektronische Bauteile wie "integrated circuits", Widerstände,
Kondensatoren und Transistoren oder informationsübertragende
Medien, wie z. B. Lichtwellenleiter.
- a) Herstellung eines Homopolycarbonats aus dem Diphenol
der Formel (I) gemäß dem bekannten Phasen
grenzflächenverfahren unter Verwendung von Phosgen:
65,6 g (0,2 mol) Bisphenol (I) werden 675 g 6,5%ige NaOH in einer Inertgasatmosphäre gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 0,677 g Phenol (3,6 Mol-%) in 500 g Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13-14 und 21-25°C 35 g (0,35 mol) Phosgen eingeleitet. Danach gibt man 0,27 ml Ethylpiperidin zu und rührt noch 45 min. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit.
Das erhaltene Produkt hat eine relative Viskosität von 1,229 (ermittelt in Methylchlorid bei 25°C und einer Konzentration c=5 g/l) und eine Einfriertemperatur (ermittelt mit Hilfe der DSC-Methode bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 20 K/min.) von 138°C. - b) Herstelung des Homopolycarbonats aus dem Diphenol
der Formel (II) nach dem bekannten Phasengrenzflächenverfahren
unter Verwendung von Phosgenen:
46,8 g (0,15 mol) Bisphenol (II), 32 g (0,8 Mol) NaOH werden in 250 g in einer Inertgasatmosphäre gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 0,492 g Tetrabutylammoniumbromid (1,5 Mol-%) in 250 ml Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13-14 und 21-25°C 14 ml Phosgen eingeleitet. Danach gibt man 0,19 ml Ehtylpiperidin zu und rührt noch 45 min. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und das Polycarbonat durch Ausfällen in Methanol isoliert und getrocknet.
Das erhaltene Produkt hat eine relative Viskosität von 1.412 (ermittelt wie in (Ia)) und eine Ein friertemperatur (ermittelt wie in (Ia) von 140°C. - c) Herstellung des Homopolycarbonats aus dem Diphenol
der Formel (III) nach dem Phasengrenzflächenverfahren
unter Verwendung von Phosgen:
52,8 g (0,15 mol) Bisphenol (III) 46,8 (1,17 Mol) NaOH werden in 702 g Wasser in einer Inertgasatmosphäre gelöst. Dann fügt man eine Lösung von 1,086 g Isooctylphenol (3,5 Mol-%) in 300 ml Methylenchlorid zu. In die gut gerührte Lösung wurden bei pH 13-14 und 21-25°C 16,8 ml Phosgen eingeleitet. Danach gibt man 0,28 m Ethylpiperidin zu und rührt noch 45 min. Die bisphenolatfreie wäßrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit.
Das erhaltene Produkt hat eine relative Viskosität von 1.201 (ermittelt wie in (Ia)) und eine Einfriertemperatur (ermittelt wie in (Ia) von 201°C. - d) Polystyrol mit einem w von 287 000 g/mol und einem w von 41 500 g/mol.
- e) Bisphenol-A-Homopolycarbonat, relative Viskosität h rel =1.28 gemessen in CH₂Cl₂ bei einer Temperatur von 20°C und einer Konzentration von 0,5 g/100 ml.
Von dem Polycarbonat a) wurde in einem üblichen
Kapillarviskosimeter die Viskosität als Funktion
der Scherrate und der Temperatur gemessen. Bei
einer Scherrate von 1 pro sec. (im Plateaubereich
der Fließkurven) ergaben sich folgende Viskositäten
in Abhängigkeit von der Differenz der Meßtemperatur
zur Glastemperatur der Substanz:
T-Differenz = 130°C, η = 2300 Pa sec.
Von dem Polycarbonat b) wurde wie im Vergleichsversuch a)
die Viskosität bestimmt als Funktion der
Temperatur und der Scherrate.
Bei einer Temperaturdifferenz zur Glastemperatur
dieser Substanz von 130°C bzw. 150°C erhält man
gemäß der unten stehenden Tabelle die folgenden
Viskositätswerte für Schergeschwindigkeit 1/sec.:
T-Differenz = 130°C; η = 8000 Pa sec.
T-Differenz = 150°C; η = 2250 Pa sec.
Von dem Polycarbonat c) wurde wie im Vergleichsversuch a)
die Viskosität vermessen. Wegen der
hohen Glastemperatur mußte die Meßtemperatur sehr
hoch angesetzt werden. Bei einer Scherrate von
1/sec. betrug die gemessene Viskosität:
T-Differenz = 130°C; η = 15 000 Pa sec.
T-Differenz = 150°C; η = 3800 Pa sec.
Nach dem in (Janeschitz-Kriegl, Polymer Melt Rheology
and Flow Birefringence, Springer-Verlag 1983)
beschriebenen Verfahren wird die Polymerschmelze
dieses und der nachfolgenden Beispiele durch Scherung
in einem Kegel-Platte-Rheometer orientiert.
Man mißt während der Drehbewegung die Doppelbrechung
mit einem Laserstrahl durch den Plattenspalt,
also in radialer Richtung. Durch die Schergeschwindigkeit
wird die Schubspannung σ₁₂ erzeugt. Diese
Schubspannung bewirkt Doppelbrechung. Man erhält
dann - wie o. a. Referenz Janeschitz-Kegel beschrieben -
aus der Beziehung
die Doppelbrechung. Dabei ist X der Auslöschungswinkel.
Dieser Winkel kann direkt mit der polarisations-
mikroskopischen Meßanordnung gemessen werden.
Man bestimmt zunächst isotherm für verschiedene
Temperaturen T die Funktion Δ n ( γ ). Der Wert der
Schmelzviskosität η wird zur selben Temperatur aus
dynamisch-mechanischen Messungen mit Hilfe der Cox-
Merz-Regel errechnet. Daraus erhält man dann die
optische Konstante C, die für verschiedene Werte
γ und T ähnliche Werte ergibt und daher eine Konstante
darstellt, die die Doppelbrechungshöhe der
Formmasse charakterisiert.
Die nachfolgende Tabelle enthält die optischen Konstanten.
Polycarbonat a): | |
c = 1.1 10-9 m²/N | |
Polycarbonat b): | c = 1.2 10-9 m²/N |
Polycarbonat c): | c = 0.9 10-9 m²/N |
Polstyrol d): | c = 3.6 10-9 m²/N |
Bisphenol-A-Polycarbonat e): | c = 3.2 10-9 m²/N |
- 1. 70 g des Polycarbonats a) und 30 g des Polystyrols d)
wurden bei 280°C in einer Mini-Mischmaschine
vermischt und von der Mischung wurde - wie im
Vergleichsversuch a) - die Viskosität (bei den
gleichen Temperaturen wie im Vergleichsversuch a)
gemessen bei einer Scherrate von 1/sec. Zur Bezugstemperatur
des Polycarbonats a) betrugen bei
T-Differenz = 130°C
die Viskosität der Mischung η = 1300 pa sec.
Die optische Konstante C der Mischung wurde nach dem oben beschriebenen Verfahren mit c=0.03 10-9 m²/N gemessen. - 2. 75 g des Polycarbonats b) und 25 g des Polystyrols d)
wurden wie in Beispiel 1, jedoch bei 290°C vermischt.
Gegenüber Vergleichsversuch b) ergaben
sich bei gleichen Meßtemperaturen wie im Vergleichsversuch b),
die folgenden Schmelzviskositäten:
T-Differenz = 130°C; Viskosität = 4300 Pa sec.
T-Differenz = 150°C; Viskosität = 1000 Pa sec.
Die optische Konstante betrug c=0.1×10-9 m²/N - 3. 88 g des Polycarbonats c) wurde mit 12 g des Polystyrols
bei 330°C wie im Beispiel 1 vermischt.
Gegenüber Vergleichsversuch c) ergaben sich, bei
gleichen Meßtemperaturen wie im Vergleichsversuch c)
die folgenden Schmelzviskositäten:
T-Differenz = 130°C; Viskosität = 4500 Pa sec.
T-Differenz = 150°C; Viskosität = 1200 Pa sec.
Hier gibt die optische Messung eine optische Konstante von etwa c=0.05 10-9 m²/N.
Claims (7)
1. Mischungen enthaltend
- a) 1 Gew.-% bis 90 Gew.-% eines Polystyrols mit einem w zwischen 10 000 und 500 000 und
- b) 99 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines thermoplastischen, aromatischen Polycarbonats, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polycarbonat als Diphenole solche der Formeln (I) und/oder (II) und/oder (III) in einer Menge von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige Gewicht an einkondensierten Diphenolen, einkondensiert enthält.
2. Mischungen gemäß Anspruch 1, enthaltend
- a) 5 Gew.-% bis zu 70 Gew.-% des Polystyrols und
- b) 95 Gew.-% bis 30 Gew.-% des Polycarbonats.
3. Mischungen gemäß Anspruch 2, enthaltend
- a) 8 Gew.-% bis 60 Gew.-% des Polystyrols und
- b) 92 Gew.-% bis 40 Gew.-% des Polycarbonats.
4. Mischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Polycarbonat die
Diphenole der Formel (I) und/oder (II) und/oder
(III) in einer Menge von 30 Gew.-% bis 100 Gew.-%
einkondensiert enthält.
5. Mischungen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das aromatische Polycarbonat die
Diphenole der Formel (I) und/oder (II) und/oder
(III) in einer Menge von 70 Gew.-% bis 100 Gew.-%
einkondensiert enthält.
6. Verfahren zur Herstellung der Mischungen des Anspruchs
1, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polystyrole gemäß Komponente a) mit den Polycarbonaten
gemäß Komponente e) bei Temperaturen im Bereich
zwischen 80° und 200° oberhalb der Glastemperatur
der Komponente b) aufschmilzt, unter Anwendung
von Schergefällen zwischen 1 sec-1 und
1000 sec-1 innig vermischt und dann granuliert.
7. Verwendung der Mischungen des Ansruchs 1 als
Substrate für optische Datenspeicher, als photographische
Filmträger und als Formteile zur Herstellung
von elektr(on)ischen Vorrichtungen.
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DE19883829890 DE3829890A1 (de) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | Polystyrol-polycarbonat-mischungen |
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