DE3891270C2 - Thermoplastische Harzzusammensetzung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine thermoplastische Harz­ zusammensetzung auf Polyamidbasis gemäß den Patentansprüchen.

Polyamide werden auf dem Gebiet der technischen Kunst­ stoffe wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften, chemischen Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit verwendet. Ihre Verwendung war aber wegen ihrer geringen Schlagzähigkeit bei Temperaturen unter der zweiten Über­ gangstemperatur beschränkt, insbesondere im trockenen Zu­ stand.

In der Literatur gibt es verschiedene Vorschläge, die Schlagfestigkeit von thermoplastischen Harzzusammenset­ zungen auf Polyamidbasis zu verbessern. Aus Derwent- Abstract 1986-202410/31 ist eine Harzzusammensetzung be­ kannt, die 25 bis 99,6 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes, wobei ein Acetalharz oder Phenoxyharz ausge­ schlossen sind, 50 bis 0,1 Gew.-% Phenoxyharz und 60 bis 0,5 Gew.-% eines Elastomers, das Estergruppen umfaßt, ent­ hält.

DE-OS 3 612 159 beschreibt fließfähige Formmaßen auf Polyamidbasis, die Dien- und/oder Acrylatkautschuke und Bisphenole enthalten. Die Bisphenole sind in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-% in der Formmaße vorhanden. Eine Form­ maße mit dieser Zusammensetzung weist zwar eine verbes­ serte Fließfähigkeit auf; durch die Verwendung des Bis­ phenols kann jedoch keine zufriedendstellende Schlag­ festigkeit erhalten werden.

US-PS 4,584,344 beschreibt eine thermoplastische Zu­ sammensetzung, die aus einer Matrix aus Polyamidharz und einem Multiphasen-Kern-Mantel-Polymer besteht. Dieses Polymer umfaßt 50-90 Gew.-Teile eines Elastomerkernes und 10 bis 50 Gew.-Teile eines festen thermoplastischen Poly­ mermantels. Dieser Polymermantel enthält 1 bis 25 Gew.- Teile eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomers, 20 bis 80 Gew.-Teile Styrol, 0 bis 79 Gew.-Teile eines C₁-C₈ Alkylacrylates oder Methacrylates und 0 bis 45 Gew.-Teile eines Acrylnitrils oder Methacrylnitrils. Aufgrund der verwendeten Ausgangsmaterialien kann das Polyamidharz infolge einer sehr starken Wasserstoffbindung Wasser absorbieren, das schwierig zu entfernen ist.

Aus DE-OS 36 17 501 ist eine thermoplastische Formmasse bekannt, die als wesentliche Komponenten ein Polyamid, ein Polyarylethersulfon, eine polymere Komponente mit Hydroxyl­ gruppen und einen schlagzäh-modifizierenden Kautschuk sowie verstärkende Füllstoffe enthält. Ein schlagzäh-modifizierender Kautschuk und ein Verstärkungsmittel werden dabei zu dem Phenoxyharz der Polymerkomponente mit Nylon/Polyarylethersufon/Hydroxylgruppen zugegeben. Das Phenoxyharz fungiert hier als Stabilisierungsmittel für die Komponenten Nylon/Polyarylethersulfon.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermoplastische Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die verbes­ serte mechanischen Eigenschaften, eine verbesserte Verar­ beitkeit und verbesserte thermischen Eigenschaften auf­ weist.

Zur Lösung wird eine thermoplastische Harzzusammen­ setzung vorgeschlagen, umfassend:

• (A) 40 bis 90 Gew.-Teile eines linearen, kristallinen Polyamidharzes;
• (B) 5 bis 30 Gew.-Teile eines Copolymers vom Kern- Mantel-Typ aus 20 bis 90 Gew.-% eines Acrylkaut­ schuks oder eines Kautschuks vom Dien-Typ und 80 bis 10 Gew.-% einer ungesättigten Verbindung vom Manteltyp; und
• (C) 0,5 bis 30 Gew.-Teile eines Phenoxyharzes aus Epichlorhydrin und

Das Polyamidharz, Komponente (A), ist ein lineares, kristallines Polymer, das eine herkömmliche Amidgruppe hat, z. B. Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 11, Nylon 12, oder ein Copolymer oder eine Mischung davon, wobei Nylon 6, Nylon 66 oder eine Mischung davon besonders bevorzugt sind.

Das Copolymer vom Kern-Mantel-Typ, als Komponente (B) dargestellt, kann durch eine herkömmliche Methode zur Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Die Kautschukkomponente des Kernteils besteht aus einem Acrylkautschuk oder einem Kautschuk vom Dien-Typ. Die Acrylkautschukkomponente wird aus Acrylethylester, Acrylbutylester, Acrylpropylester oder Acryl-2-ethylhexylester ausgewählt, und die Kautschukkomponente vom Dien-Typ wird aus Butadien, Isopren, Chloropren, Cyanobutadien oder ausgewählt.

Die Menge an verwendeter Kautschukkomponente beträgt vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente (B). Auch die ungesättigte Komponente vom Mantel-Typ, die auf die vorerwähnte Kautschukkomponente vom Kern-Typ gepfropft werden kann, kann z. B. Styrol, alpha-Methylstyrol, Halogenstyrol, p-Ethylstyrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat, N-Phenylmaleimid, Methacrylnitril, Butylmethacrylnitril, Butylmethacrylat sein und es wird ein Copolymer, umfassend zwei oder mehrere der vorerwähnten Monomere, vorzugsweise verwendet.

In der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung wird bevorzugt ein Phenoxyharz mit einem Molekulargewicht von 500 bis 300 000 verwendet.

Die erfindungsgemäße Polyamidharzzusammensetzung wird zufriedenstellend durch eine herkömmliche Schmelzmischmethode unter Verwendung eines Banbury-Mischers, eines Kneters, einer Doppelschnecke und eines Extruders durch Vermahlen hergestellt. Es können, wenn notwendig, Komponenten, wie Pigmente, Farbstoffe, Trennmittel, Hitzestabilisatoren, Antioxidanzien, Schmiermittel und Flammenverzögerungsmittel, zugegeben werden und es können auch Glasfasern oder organische Füllstoffe zugegeben werden, um eine größere mechanische Festigkeit zu erhalten.

In den folgenden Beispielen werden Nylon 6, MBS (Methylmethacrylat-Butadien-Styrol)-Copolymer und ein Phenoxyharz von Union Carbide (Molekulargewicht = 25 000) zur Herstellung der thermoplastischen Harzzusammensetzung verwendet. In diesem Fall kann es eine Verträglichkeit zwischen dem Nylon 6 und dem Phenoxyharz durch eine Wasserstoffbindung und/oder chemische Bindung zwischen diesen zwei Phasen geben. Darüberhinaus wird die Verträglichkeit zwischen den drei Phasen weiter erhöht, wenn MBS vollauf auf Methylmethacrylat gepfropft wird, wobei eine Wasserstoffbindung mit dem Phenoxyharz gebildet wird. Man kann annehmen, daß Phenoxyharz als Verträglichmacher fungiert. Deshalb kann die Schlagzähigkeit der Harzzusammensetzung durch gleichförmiges Dispergieren von MBS in die Polyamid-Phenoxy-Matrix außerordentlich verbessert werden. Es können auch die Verarbeitungseigenschaften in Übereinstimmung mit der erhöhten Verträglichkeit verbessert werden. Es kann auch die Hitzedeformationstemperatur durch die Hitzebeständigkeit des Phenoxyharzes selbst außerordentlich erhöht werden.

Diese Erfindung wird im Detail durch die folgenden Beispiele näher beschrieben.

Beispiel 1

80 g Nylon 6, 20 g MBS und 0,5 g Phenoxyharz wurden für ungefähr 30 Sekunden in einem Buss-Kneter gemischt, dessen Zylindertemperatur auf 240 bis 260°C eingestellt war, und durch ein bei einer Temperatur von 250°C gehaltenes Mundstück und Kühlwasser unter Ausbildung von Granulat durchgeleitet.

Nachdem die Versuchsprobe nach ASTM-Standard durch Hindurchleiten des Granulats durch den Ejektor bei 250°C hergestellt worden war, wurden die Schlagfestigkeit, die Hitzedeformationstemperatur und der Schmelzindex der gebildeten Versuchsprobe bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.

Beispiel 2

Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von 80 g Nylon 6, 20 g MBS und 3 g Phenoxyharz, wurden die physikalischen Eigenschaften der Versuchsprobe bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiel 3

Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von 80 g Nylon 6, 20 g MBS und 5 g Phenoxyharz, wurden die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Beispiele 4 bis 8

Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung der Zusammensetzungen von Nylon 6, MBS und Phenoxyharz, wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.

Tabelle 1

Kontrolle 1

Nach Herstellung einer Versuchsprobe in Übereinstimmung mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von 80 g Nylon 6 und 20 g MBS, wurden die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.

Kontrollen 2 bis 4

Nach Herstellung einer Versuchsprobe in Übereinstimmung mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung der Zusammensetzungen von Nylon 6, MBS und Phenoxyharz, wie in Tabelle 2 dargestellt, wurden die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 2

Entsprechend den angeführten Ergebnissen weisen die Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Beispiele eine größere Schlagfestigkeit, Verarbeitbarkeit und Hitzebeständigkeit auf als die Kontrollen.

Claims (2)

1. Thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend:

• (A) 40 bis 90 Gew.-Teile eines linearen, kri­ stallinen Polyamidharzes;
• (B) 5 bis 30 Gew.-Teile eines Copolymers vom Kern-Mantel-Typ aus 20 bis 90 Gew.-% eines Acrylkautschuks oder eines Kautschuks vom Dien-Typ und 80 bis 10 Gew.-% einer ungesättigten Verbindung vom Manteltyp; und
• (C) 0,5 bis 30 Gew.-Teile eines Phenoxyharzes aus Epichlorhydrin und p,p′-Diphenolsulfon, p,p′-Di­ phenolether, p,p′-Diphenolketon oder Bisphenol A.

2. Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Molekulargewicht des Bisphenol A- Epichlorhydrin-Copolymers 500 bis 300 000 beträgt.