DE4101178A1

DE4101178A1 - Mischungen aus polyarylensulfiden, dihydroxydiphenylsulfidpolycarbonaten und glasfasern

Info

Publication number: DE4101178A1
Application number: DE19914101178
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Chem Dr Wehnert; Burkhard Dipl Chem Dr Koehler; Volker Dipl Chem Dr Serini; Dieter Dipl Chem Dr Freitag; Wolfgang Dipl Chem Dr Ebert
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1992-07-23

Description

Die Erfindung betrifft Mischungen aus Polyarylensulfiden, vorzugsweise Polyphenylensulfid (PPS), Dihydroxydiphenylsulfidpolycarbonaten und Glasfasern.

Polyarylensulfide und ihre Herstellung, sowie deren Abmischungen mit verschiedenen Zusatzstoffen sind bekannt (z. B. US-A-33 54 129, EP-A-1 71 021) und handelsüblich. Sie sind inerte, hochtemperaturbeständige Thermoplaste, die einen hohen Füllgrad mit Füll- und/oder Verstärkungsstoffen erlauben.

Unverstärktes PPS hat unbefriedigende mechanische Eigenschaften für Anwendungen im Spritzgußbereich, insbesondere sind Biege- oder Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul für die Praxis häufig nicht ausreichend. Es hat sich daher als von Vorteil erwiesen, PPS z. B. durch Verstärkung mit Glasfasern oder durch Abmischung mit anderen Thermoplasten in den genannten Eigenschaften zu verbessern.

Verbesserung des Eigenschaftsniveaus von glasfaserverstärkten Polyarylensulfiden durch Zusatz von Polycarbonaten ist bekannt (z. B. EP-A 3 31 965).

Es wurde nun gefunden, daß Abmischungen von Polyarylensulfiden (PAS), vorzugsweise Polyphenylensulfid (PPS) mit Polycarbonaten, Glasfasern und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen sich durch ihre mechanischen Eigenschaften, z. B. Zähigkeit, Biegefestigkeit, Randfaserdehnung usw. ganz besonders auszeichnen, wenn das zugesetzte Polycarbonat ganz oder teilweise auf 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid (Bisphenol S) basiert.

Gegenstand der Erfindung sind daher thermoplastische Mischungen aus

A) 95 bis 15 Gew.-% einer Mischung aus
99,9 bis 95 Gew.-Teilen Polyarylensulfiden, vorzugsweise PPS, und
0,1 bis 5 Gew.-Teilen Bisphenol-S-Polycarbonaten der Formel (I) [-O-CO-O-pC₆H₄-S-pC₆H₄-)_n (I)in welcher
n für eine Zahl von 10 bis 1000 steht,
bei denen 0 bis 70% der Struktureinheiten der Formel (I) durch solche der Formel (II)[-O-CO-O-pC₆H₄-C(CH₃)₂-pC₆H₄-] (II)ersetzt sind,
B) 5 bis 85 Gew.-% Glasfasern und,
C) bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten A+B, gegebenenfalls 0,1 bis 100 Gew.-% anderen mineralischen und/oder nicht mineralischen Zusatzstoffen und/oder üblichen Hilfsstoffen.

Bevorzugt sind 0 bis 38% der Struktureinheiten des Bisphenol-S-Polycarbonats (I) durch solche der Formel (II) ersetzt.

Besonders bevorzugt ist Bisphenol-S-Polycarbonat der Formel (I).

Bevorzugte erfindungsgemäße thermoplastische Mischungen bestehen aus

A) 50 bis 70 Gew.-% einer Mischung aus
99,7 bis 97 Gew.-Teilen Polyarylensulfiden, vorzugsweise PPS und
0,3 bis 3 Gew.-Teilen Bisphenol-S-Polycarbonaten der Formel (I) [-O-CO-O-pC₆H₄-S-pC₆H₄-]_n (I)in welcher
n für eine Zahl von 10 bis 1000 steht,
bei denen 0 bis 70% der Struktureinheiten der Formel (I) durch solche der Formel (II)[-O-CO-O-pC₆H₄-C(CH₃)₂-pC₆H₄-] (II)ersetzt sind,
B) 50 bis 30 Gew.-% Glasfasern und,
C) bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten A+B gegebenenfalls 0,3 bis 10 Gew.-% anderen mineralischen und/oder nicht mineralischen Zusatzstoffen und/oder üblichen Hilfsstoffen.

Erfindungsgemäß verwendbare Polycarbonate sind bekannt (z. B. H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964) und handelsüblich (z. B. Makrolon®). Sie können ein Molekulargewicht M_w bis zu 200 000 haben.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Bisphenol-S-Polycarbonate werden nach üblichen Verfahren hergestellt, z. B. durch Schmelzumesterung der monomeren Bisphenole mit Diphenylcarbonat oder nach dem Phasengrenzflächenverfahren.

Erfindungsgemäß werden handelsübliche, gegebenenfalls auf übliche Art geschlichtete Glasfasern eingesetzt. Sie haben einen Durchmesser von 1,5 bis 20 µm, vorzugsweise 5 bis 13 µm. Ihre Länge beträgt 0,05 bis 30 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm. Es können auch Endlosfasern eingesetzt werden und/oder Herstellungsverfahren gewählt werden, bei denen die Länge der Faser in der fertigen Abmischung 0,05 bis 10, bevorzugt 0,1 bis 2 mm beträgt. Es können auch Endlosfasern (Rovings) eingesetzt werden in Verfahren zur Herstellung von endlosfaserverstärktem Unidirektionalverbund.

Gegebenenfalls können auch - insbesondere teilweise - anstelle der Glasfasern handelsübliche Glaskugeln eingesetzt werden, z. B. Ballotini-Glaskugeln; diese können gegebenenfalls auch zusätzlich zu den Glasfasern als weitere mineralische Füllstoffe dienen.

Als weitere, gegebenenfalls mineralische, Füllstoffe oder Zusatzstoffe seien genannt, ohne jedoch dadurch den Erfindungsbereich einschränken zu wollen: Glimmer, Talcum, Quarzmehl, Metalloxide und -sulfide wie TiO₂, ZnO, ZnS; Graphit, Ruß, Fasern, z. B. aus Quarz, Kohle usw., Carbonate wie Magnesiumcarbonate, z. B. MgCO₃, CaCO₃ usw., Sulfate wie CaSO₄, BaSO₄ usw.

Als weitere, übliche Zusatzstoffe können z. B. übliche Pigmente, Entformungsmittel, E-Wachse, Fließhilfsmittel, Stabilisatoren, Nucleierungsmittel, usw. zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Mischungen können auf übliche Art und Weise z. B. durch Extrusion hergestellt werden.

Die erfindungsgemäßen Mischungen können auf übliche Weise zu Formteilen, Halbzeug, Fasern, Folien, Profilen usw. verarbeitet werden. Die erfindungsgemäßen Mischungen können generell in vorteilhafter Weise dort verwendet werden, wo thermoplastisch verarbeitbare Massen eingesetzt werden.

Vergleichsbeispiel 1

Gemischt wurden auf einem Doppelschneckenextruder ZSK 30 von Werner und Pfleiderer bei 320°C 60 Gew.-Teile PPS mit einer Schmelzviskosität von 60 Pa · s (310°C, Schubspannung= 1000/s; hergestellt z. B. nach EP-A 1 71 021) mit 40 Gew.-Teilen handelsüblicher geschlichteter Schnittglasfaser (Bayer CS 7916®).

Die Mischung wurde granuliert und zu Prüfstäben (z. B. der Maße 80×10×4 mm) verspritzt. Diese wurden hinsichtlich Biegefestigkeit (ISO 178), Randfaserdehnung und Schlagzähigkeit a_n (reversed notched, ISO 180) untersucht.

Vergleichsbeispiel 2

Gemischt wurden wie in Beispiel 1 PPS und Glasfaser gemäß Tabelle 1 und zwar unter Zusatz von Polycarbonat M 2800® der Lösungsviskosität η_rel=1,29 (gemessen in 0,5%iger Methylenchloridlösung bei 25°C).

Beispiele 3 und 4

Gemischt wurden wie in Beispiel 1 PPS und Glasfaser gemäß Tabelle 1 und zwar unter Zusatz von 4,4′- Dihydroxydiphenylsulfid-polycarbonat (BPS-PC) der Schmelzviskosität 27 Pa · s (bei 270°C und 1000/s gemessen), das nach üblichen Verfahren durch Schmelzumesterung hergestellt wurde, ausgehend von 4,4′- Dihydroxydiphenylsulfid und Diphenylcarbonat.

Tabelle 1

PPS-Mischungen und ihre Eigenschaften

Claims

1. Thermoplastische Mischungen aus

A) 95 bis 15 Gew.-% einer Mischung aus
99,9 bis 95 Gew.-Teilen Polyarylensulfiden und
0,1 bis 5 Gew.-Teilen Bisphenol-S- Polycarbonaten der Formel (I) [-O-CO-O-pC₆H₄-S-pC₆H₄-]_n (I)in welcher
n für eine Zahl von 10 bis 1000 steht,
bei denen 0 bis 70% der Struktureinheiten der Formel (I) durch solche der Formel (II)[-O-CO-O-pC₆H₄-C(CH₃)₂-pC₆H₄-] (II)ersetzt sind,
B) 5 bis 85 Gew.-% Glasfasern und,
C) bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten A+B, gegebenenfalls 0,1 bis 100 Gew.-% anderen mineralischen und/oder nicht mineralischen Zusatzstoffen und/oder üblichen Hilfsstoffen.

2. Verwendung von Mischungen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Formkörpern, Halbzeugen, Fasern, Folien und Profile.