DE4410661A1 - Polyarylene ether=polyarylene sulphide moulding materials - Google Patents

Polyarylene ether=polyarylene sulphide moulding materials

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DE4410661A1
DE4410661A1 DE19944410661 DE4410661A DE4410661A1 DE 4410661 A1 DE4410661 A1 DE 4410661A1 DE 19944410661 DE19944410661 DE 19944410661 DE 4410661 A DE4410661 A DE 4410661A DE 4410661 A1 DE4410661 A1 DE 4410661A1
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polyarylene
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Martin Dr Weber
Wolfgang Dr Eberle
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L81/02Polythioethers; Polythioether-ethers

Abstract

Moulding materials (1) are claimed, contg. (A) 1-20 wt.% polyarylene ether with at least 0.03 wt.% OH end gps. (w.r.t. the mol. wt. Mn of A) and contg. repeating units of formula (I) or corresp. units ring-substd. with 1-6C alkyl or alkoxy, aryl, F or Cl: X = -SO2, -SO-, -O-, -CO-, -N=N-, -CR=CRa-, -CRbRc- or a direct bond; Z = -SO2, -SO-, -CO-, -N=N- or -CR=CRa-; R, Ra = H or 1-6C alkyl; Rb, R<c> = H or opt. F- or Cl-substd. 1-6C alkyl or alkoxy, 4-10C cycloalkyl, (1-6C alkyl)-(4-10C cycloalkyl) or aryl; (B) 5-95 wt.% polyarylene ether with less than 0.03 wt.% terminal OH gps., (C) 4-94 wt.% polyarylene sulphide, (D) 0-60 wt.% fibrous or particulate fillers; (E) 0-45 wt.% impact-modifying rubber and (F) 0-40 wt.% additives or processing aids. Also claimed are mouldings, fibres and films produced from materials (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Formmassen ausThe present invention relates to molding compositions

  • A) 1 bis 20 Gew.-% Polyarylenethern, in denen mindestens 0,03 Gew.-% Hydroxyendgruppen, bezogen auf das Molekularge­ wicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, sind und die wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formel I oder entsprechenden mit C₁- bis C₆-Alkyl-, C₁- bis C₆-Alkoxy, Aryl-, Chlor oder Fluor kernsubstituierten Einheiten, wobei
    X -SO₂-, -SO-, -O-, CO, -N=N-, -RC=CRa-, -CRbRc- oder eine chemische Bindung sein kann und
    Z ausgewählt ist aus -SO₂-, -SO-, CO,
    -N=N- und -RC=CRa-, wobei
    R und Ra jeweils Wasserstoff oder eine C₁- bis C₆-Alkyl­ gruppe darstellen,
    Rb und Rc jeweils Wasserstoff oder eine C₁- bis C₆-Alkyl-, C₄- bis C₁₀-Cycloalkyl-, C₁- bis C₆-Alkyl-, C₄- bis C₁₀-Cycloalkyl-, C₁- bis C₆-Alkoxy- oder Arylgruppe oder jeweils deren Fluor- oder Chlorderivate sein können
    enthalten und
    A) 1 to 20% by weight of polyarylene ethers in which at least 0.03% by weight of hydroxyl end groups, based on the molecular weight Mn (number average) of the polyarylene ethers, and the repeating units of the general formula I or corresponding units substituted with C₁ to C mit alkyl, C₁ to C₆ alkoxy, aryl, chlorine or fluorine, wherein
    X can be -SO₂-, -SO-, -O-, CO, -N = N-, -RC = CRa-, -CR b R c - or a chemical bond and
    Z is selected from -SO₂-, -SO-, CO,
    -N = N- and -RC = CRa-, where
    R and Ra each represent hydrogen or a C₁ to C₆ alkyl group,
    R b and R c are each hydrogen or a C₁ to C₆ alkyl, C₄ to C₁₀ cycloalkyl, C₁ to C₆ alkyl, C₄ to C₁₀ cycloalkyl, C₁ to C₆ alkoxy or aryl group or their fluorine or chlorine derivatives
    included and
  • B) 5 bis 95 Gew.-% Polyarylenethern, in denen weniger als 0,03 Gew.-% Hydroxygruppen, bezogen auf das Molekulargewicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, sind,B) 5 to 95% by weight of polyarylene ethers in which less than 0.03% by weight of hydroxyl groups, based on the molecular weight M n (number average), of the polyarylene ethers,
  • C) 4 bis 94 Gew.-% Polyarylensulfiden, C) 4 to 94% by weight of polyarylene sulfides,  
  • D) 0 bis 60 Gew.-% faser- oder teilchenförmiger Füllstoffe,D) 0 to 60% by weight of fibrous or particulate fillers,
  • E) 0 bis 45 Gew.-% schlagzähmodifizierender Kautschuke undE) 0 to 45% by weight of impact-modifying rubbers and
  • F) 0 bis 40 Gew.-% Zusatzstoffen oder Verarbeitungshilfsmitteln.F) 0 to 40% by weight of additives or processing aids.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung dieser Formmassen sowie Formkörper, Fasern oder Folien aus diesen Formmassen.Furthermore, the present invention relates to the use these molding compositions and moldings, fibers or films made from these Molding compounds.

Mischungen aus den hochtemperaturbeständigen Polyarylenethern und Polyarylensulfiden sind an sich bekannt und weisen gegenüber den Einzelkomponenten z. B. verbesserte mechanische Eigenschaften und höhere Chemikalienbeständigkeit auf.Mixtures of the high temperature resistant polyarylene ethers and Polyarylene sulfides are known per se and have compared to Individual components such. B. improved mechanical properties and higher chemical resistance.

Es sind auch Blends bekannt, die neben Polyarylensulfiden Poly­ arylenether enthalten, die Hydroxygruppen tragen. So sind in der GB-A-2 113 235 Materialien für Beschichtungen aus Polyarylen­ sulfiden und Hydroxygruppen-enthaltenden Polysulfonen erwähnt, wobei die Hydroxygruppen zur Vernetzung der Beschichtung dienen. Die japanische Offenlegungsschrift JP-A 299 872/89 lehrt, daß Mischungen aus Polyarylensulfonen mit Hydroxyendgruppen und Poly­ arylensulfiden dann verbesserte mechanische Eigenschaften aufwei­ sen, wenn der Natriumionengehalt der Polyarylensulfidkomponente gering ist. Dabei ist die Reinigung der Polyarylensulfide aufwen­ dig.Blends are also known which, in addition to polyarylene sulfides, poly contain arylene ethers which carry hydroxyl groups. So are in the GB-A-2 113 235 Materials for coatings made of polyarylene sulfides and hydroxyl-containing polysulfones mentioned, wherein the hydroxy groups serve to crosslink the coating. Japanese laid-open patent publication JP-A 299 872/89 teaches that Mixtures of polyarylene sulfones with hydroxy end groups and poly arylene sulfides then have improved mechanical properties sen when the sodium ion content of the polyarylene sulfide component is low. The cleaning of the polyarylene sulfides is expensive dig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es Mischungen auf der Ba­ sis von Polyarylenethern und Polyarylensulfiden zu entwickeln, die bei Einsatz kommerziell erhältlicher, nicht vorgereinigter Polyarylensulfide neben verbesserten mechanischen Eigenschaften und Chemikalienbeständigkeiten verbessertes thermoplastisches Verarbeitungsverhalten aufweisen.The object of the present invention was mixtures on the Ba to develop sis of polyarylene ethers and polyarylene sulfides, those that are commercially available, not pre-cleaned Polyarylene sulfides in addition to improved mechanical properties and chemical resistance improved thermoplastic Have processing behavior.

Diese Aufgabe wird von den eingangs definierten erfindungsgemäßen Formmassen gelöst.This object is achieved by the initially defined inventive Molding compounds released.

Komponente AComponent A

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten als Komponente A 1 bis 20, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% Polyarylenether, in denen minde­ stens 0,03 Gew.-% Hydroxyendgruppen, bezogen auf das Molekularge­ wicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, sind. Ins­ besondere sind die Polyarylenether A in Mengen von 3 bis 14 Gew.-% in den erfindungsgemäßen Formmassen enthalten. The molding compositions according to the invention contain as component A 1 to 20, preferably 2 to 15 wt .-% polyarylene ether, in which mind at least 0.03% by weight of hydroxyl end groups, based on the molecular weight important Mn (number average) of the polyarylene ethers. Ins polyarylene ethers A in amounts of 3 to 14 are special % By weight in the molding compositions according to the invention.  

Als Komponente A werden Polyarylenether mit wiederholten Struk­ turelementenAs component A, polyarylene ethers with repeated structure door elements

eingesetzt. Ebenso können deren kernsubstituierte Derivate ver­ wendet werden. Als Substituenten kommen vorzugsweise C₁-C₆-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl oder t-Butyl, C₁-C₆-Alkoxy, wie Methoxy oder Ethoxy, Aryl, insbesondere Phenyl, Chlor oder Fluor in Betracht. Die Variable X kann -SO₂-, -SO-, -O-, -CO-,-N=N-, -RC=CRa-, CRbRc oder eine chemische Bin­ dung sein. Die Variable Z kann für -SO₂-, -SO-, -N=N- oder -RC=CRa, stehen. Hierbei stellen R und Ra jeweils Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl i-Propyl oder n-Hexyl, C₁-C₆-Alkoxy, darunter Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, oder n-Butoxy, oder Aryl, insbesondere Phenyl dar. Die Reste Rb und Rc können jeweils Wasserstoff oder eine C₁- bis C₆-Alkylgruppe, ins­ besondere Methyl, darstellen. Sie können aber auch zu einem C₄- bis C₁₀-Cycloalkylring wie Cyclopentyl- oder Cyclohexyl- mit­ einander verknüpft sein, der seinerseits mit einer oder mehreren Alkylgruppen, vorzugsweise Methyl substituiert sein kann. Daneben können Rb und Rc auch eine C₁- bis C₆-Alkoxygruppe, z. B. Methoxy oder Ethoxy oder eine Arylgruppe, besonders Phenyl, darstellen.used. Their core-substituted derivatives can also be used. As substituents are preferably C₁-C₆-alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl or t-butyl, C₁-C₆-alkoxy, such as methoxy or ethoxy, aryl, especially phenyl , Chlorine or fluorine. The variable X can be -SO₂-, -SO-, -O-, -CO -, - N = N-, -RC = CRa-, CR b R c or a chemical bond. The variable Z can stand for -SO₂-, -SO-, -N = N- or -RC = CRa. Here, R and Ra each represent hydrogen, C₁-C₆-alkyl, for. B. methyl, ethyl, n-propyl i-propyl or n-hexyl, C₁-C₆-alkoxy, including methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, or n-butoxy, or aryl, especially phenyl. The residues R b and R c can each represent hydrogen or a C₁ to C₆ alkyl group, especially methyl. But they can also be linked together to form a C₄ to C₁₀ cycloalkyl ring such as cyclopentyl or cyclohexyl, which in turn can be substituted with one or more alkyl groups, preferably methyl. In addition, R b and R c can also be a C₁ to C₆ alkoxy group, e.g. B. methoxy or ethoxy or an aryl group, especially phenyl.

Die vorgenannten Gruppen können ihrerseits jeweils mit Chlor oder Fluor substituiert sein.The aforementioned groups can in turn each with chlorine or Be fluorine substituted.

Die Molekulargewichte (Zahlenmittel n) geeigneter Polyarylene­ ther A liegen im allgemeinen im Bereich von 1500 bis 60 000 g/mol.The molecular weights (number average n) of suitable polyarylene ether A are generally in the range from 1500 to 60,000 g / mol.

Zu den geeigneten Polyarylenethern A zählen auch Copolymere auf­ gebaut aus Polyarylenethersegmenten und Struktureinheiten ausge­ wählt aus der Gruppe der Polyester, aromatischen Polycarbonate, Polyestercarbonate, Polysiloxane, Polyimide, Polyamidimide und Polyetherimide. Die Molekulargewichte w der Polyaryletherblöcke bzw. der Polyaryletherpfropfarme in derartigen Copolymeren liegen im allgemeinen im Bereich von 1000-30 000 g/mol. Die Blöcke unter­ schiedlicher Struktur können in den Copolymeren alternierend oder statistisch angeordnet sein. Der Gewichtsanteil der Polyarylen­ ether in den Copolymeren beträgt im allgemeinen 3 bis 97, vor­ zugsweise 10 bis 90 und insbesondere 20 bis 80 Gew.-%. Suitable polyarylene ethers A also include copolymers based on polyarylene ether segments and structural units selected from the group of polyesters, aromatic polycarbonates, polyester carbonates, polysiloxanes, polyimides, polyamideimides and polyetherimides. The molecular weights w of the polyaryl ether blocks or the polyaryl ether graft arms in such copolymers are generally in the range from 1000 to 30,000 g / mol. The blocks with different structures can be arranged alternately or randomly in the copolymers. The proportion by weight of the polyarylene ether in the copolymers is generally 3 to 97, preferably 10 to 90 and in particular 20 to 80% by weight.

Es können auch Mischungen verschiedener Polyarylenether A verwendet werden.Mixtures of different polyarylene ethers A be used.

Einige geeignete wiederkehrende Einheiten sind im folgenden auf­ geführt:Some suitable recurring units are listed below guided:

Zu den besonders bevorzugten Polyarylethern A zählen solche mitThe particularly preferred polyaryl ethers A include those with

a₁) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrenden Einheitena₁) 0 to 100 mol% of repeating units

undand

a₂) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrenden Einheitena₂) 0 to 100 mol% of repeating units

wobei sich die Molprozentangabe auf den Gehalt an SO₂-Gruppen be­ zieht. Besonders bevorzugt werden Polyarylenether A mit 3 bis 97 Mol-% wiederkehrenden Einheiten (II) und 3 bis 97 Mol-% wie­ derkehrenden Einheiten (III).the mole percentage being based on the content of SO₂ groups pulls. Polyarylene ethers A with 3 to 97 mol% of repeating units (II) and 3 to 97 mol% as returning units (III).

Die Herstellung von Polyarylenethern ist allgemein bekannt (vgl. z. B. GB 1 152 035; US 4 870 153; WO 84 03891), ebenso die Her­ stellung von Polyarylenethern mit Blockstruktur (DE 37 42 264). Methoden zur Synthese von Copolymeren sind z. B. bei A. Noshay et al. Block Copolymers, Academic Press, 1977, beschrieben.The production of polyarylene ethers is generally known (cf. e.g. B. GB 1 152 035; U.S. 4,870,153; WO 84 03891), as well as Her position of polyarylene ethers with block structure (DE 37 42 264). Methods for the synthesis of copolymers are e.g. B. A. Noshay et al. Block Copolymers, Academic Press, 1977.

Besonders geeignet ist die Umsetzung von monomeren Dihydroxy- mit Dihalogenverbindungen in aprotischen polaren Lösungsmitteln in Gegenwart von wasserfreiem Alkalicarbonat. Eine besonders bevor­ zugte Kombination ist N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel und Kaliumcarbonat als Base oder die Umsetzung in der Schmelze. Dane­ ben eignet sich die Umsetzung von Säurechloriden mit aromatischen Verbindungen mit abstrahierbaren Wasserstoffatomen in Gegenwart von Lewissäuren wie Aluminiumtrichlorid.The reaction of monomeric dihydroxy is particularly suitable Dihalogen compounds in aprotic polar solvents in Presence of anhydrous alkali carbonate. One especially before preferred combination is N-methylpyrrolidone as solvent and Potassium carbonate as the base or the reaction in the melt. Dane ben is the conversion of acid chlorides with aromatic Compounds with abstractable hydrogen atoms in the presence of Lewis acids such as aluminum trichloride.

Polyarylenether A mit Hydroxyendgruppen können beispielsweise durch geeignete Wahl des molaren Verhältnisses zwischen Dihydroxy- und Dichlormonomeren hergestellt werden (siehe z. B. McGrath et al. Polym. Eng. Sci. 17, 647 (1977); Elias "Makromole­ küle" 4. Aufl. (1981) Seiten 490 bis 493, Hütig & Wepf.-Verlag, Basel). Polyarylene ether A with hydroxy end groups can for example by appropriate choice of the molar ratio between Dihydroxy and dichloromonomers can be prepared (see e.g. McGrath et al. Polym. Closely. Sci. 17, 647 (1977); Elias "Macromole küle "4th edition (1981) pages 490 to 493, Hütig & Wepf.-Verlag, Basel).  

Bevorzugt werden Polyarylenether A verwendet, die einen Hydroxyendgruppengehalt von 0,03 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Molekulargewicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, haben. Besonders bevorzugt werden Polyarylenether A mit 0,05 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1,5 Gew.-% Hydroxyendgruppen.Polyarylene ethers A are preferably used, the one Hydroxy end group content of 0.03 to 2 wt .-%, based on the Molecular weight Mn (number average) of the polyarylene ethers. Polyarylene ethers A with 0.05 to are particularly preferred 2% by weight, in particular 0.1 to 1.5% by weight, of hydroxyl end groups.

Komponente BComponent B

Neben den Polyarylenethern A können die erfindungsgemäßen Form­ massen 5 bis 95 Gew.-% Polyarylenether B enthalten, in denen weni­ ger als 0,03, bevorzugt 0,025 Gew.-%, bezogen auf das Molekular­ gewicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, Hydroxygruppen sind. Bevorzugt sind die Polyarylenether B von 8 bis 93 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 91 Gew.-% in den erfindungsgemäßen Form­ massen enthalten.In addition to the polyarylene ethers A, the form according to the invention contain 5 to 95 wt .-% polyarylene ether B, in which weni less than 0.03, preferably 0.025% by weight, based on the molecular weight Mn (number average) of the polyarylene ethers, hydroxyl groups are. The polyarylene ethers B are preferably from 8 to 93% by weight, in particular from 10 to 91% by weight in the form according to the invention masses included.

Zu den bevorzugten Polyarylenethern B zählen solche mit wieder­ kehrenden Einheiten der allgemeinen Formel IIIThe preferred polyarylene ethers B include those with again sweeping units of the general formula III

worin X′ und Z′ die gleiche Bedeutung haben wie X und Z. Ebenso wie die Polyarylenether A können auch die Polyarylenether B Co- oder Blockcopolymere sein, wobei die Struktureinheiten ausge­ wählt sind aus der unter A angegebenen Gruppe.where X 'and Z' have the same meaning as X and Z. Likewise like the polyarylene ethers A, the polyarylene ethers B Be copolymers or block copolymers, the structural units being out are selected from the group specified under A.

In den erfindungsgemäßen Formmassen können Polyarylenether B verwendet werden, die sich in ihrer Kettenstruktur von der der Polyarylenether A unterscheiden. Es können auch Mischungen unter­ schiedlicher Polyarylenether B eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Polyarylenether B verwendet, die aus den gleichen wieder­ kehrenden Einheiten aufgebaut sind wie die Polyarylenether A. Ganz besonders bevorzugt werden Polyarylenether B, die 0 bis 100 Mol-% wiederkehrende Einheiten II und 0 bis 100 Mol-% wieder­ kehrende Einheiten III enthalten.Polyarylene ethers B be used, which differ in their chain structure from that of Differentiate polyarylene ether A. Mixtures can also be mixed different polyarylene ether B can be used. Preferably polyarylene ethers B are used, which come from the same again sweeping units are constructed like the polyarylene ether A. Polyarylene ethers B which are 0 to 100 mol% repeating units II and 0 to 100 mol% again sweeping units III included.

Im allgemeinen weisen die Polyarylenether B mittlere Molekular­ gewichte und relative Viskositäten im unter A angegebenen Bereich auf.In general, the polyarylene ethers B have a medium molecular weight weights and relative viscosities in the range specified under A. on.

Die Polyarylenether B können als Endgruppen beispielsweise Halo­ gen-, Methoxy-, Phenoxy-, Benzyloxy- oder Aminoendgruppen enthal­ ten. The polyarylene ethers B can, for example, be halo as end groups contain gene, methoxy, phenoxy, benzyloxy or amino end groups ten.  

Komponente CComponent C

Polyarylensulfide sind eine weitere wesentliche Komponente der erfindungsgemäßen Formmassen. Sie betragen von 4 bis 94 Gew.-%. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen von 5 bis 90, insbesondere von 6 bis 87 Gew.-% Polyarylensulfide.Polyarylene sulfides are another essential component of the Molding compositions according to the invention. They are from 4 to 94% by weight. The molding compositions according to the invention preferably contain from 5 to 90, in particular from 6 to 87 wt .-% polyarylene sulfides.

Als Komponente C können prinzipiell alle Polyarylensulfide einge­ setzt werden. Bevorzugt werden jedoch Polyarylensulfide, die mehr als 30 Mol-%, insbesondere mehr als 70 Mol-% wiederkehrende Ein­ heitenIn principle, all polyarylene sulfides can be used as component C. be set. However, preference is given to polyarylene sulfides, the more than 30 mol%, in particular more than 70 mol% of recurring ones units

enthalten. Als weitere wiederkehrende Einheiten sind beispiels­ weisecontain. Examples of other recurring units are wise

worin R einen C₁- bis C₁₀-Alkylrest, bevorzugt Methyl und n entwe­ der 1 oder 2 bedeutet, zu nennen. Die Polyarylenethersulfide kön­ nen sowohl statistische Copolymere als auch Blockcopolymere sein. Ganz besonders bevorzugte Polyphenylensulfide enthalten 100 mol-% Einheiten IV.wherein R is a C₁ to C₁₀ alkyl radical, preferably methyl and n which means 1 or 2. The polyarylene ether sulfides can be both statistical copolymers and block copolymers. Very particularly preferred polyphenylene sulfides contain 100 mol% Units IV.

Als Endgruppen kommen z. B. Halogen, Thiol oder Hydroxy, bevorzugt Halogen in Betracht.As end groups come e.g. As halogen, thiol or hydroxy, preferred Halogen into consideration.

Die bevorzugten Polyarylensulfide weisen von 1000 bis 100 000 g/ mol auf.The preferred polyarylene sulfides have from 1000 to 100,000 g / mol on.

Polyarylensulfide sind an sich bekannt oder nach bekannten Metho­ den erhältlich. Beispielsweise können sie wie in der US-A 2 513 188 beschrieben durch Umsetzen von Halogenaromaten mit Schwefel oder Metallsulfiden hergestellt werden. Ebenso ist es möglich Metallsalze von mit Halogen substitutierten Thiophenolen zu erhitzen (siehe GB-B 962 941). Zu den bevorzugten Synthesen von Polyarylensulfiden zählt die Umsetzung von Alkalimetallsulfi­ den mit Halogenaromaten in Lösung, wie sie z. B. aus der US 3 354 129 zu entnehmen ist.Polyarylene sulfides are known per se or according to known metho available. For example, as in the US-A 2 513 188 described by reacting halogen aromatics with  Sulfur or metal sulfides can be produced. It is the same possible metal salts of halogen substituted thiophenols to heat (see GB-B 962 941). The preferred syntheses of polyarylene sulfides is the reaction of alkali metal sulfides the with halogen aromatics in solution, such as z. B. from the US 3,354,129 can be seen.

Komponente DComponent D

Neben den Komponenten A bis C können die erfindungsgemäßen Form­ massen noch Verstärkungsmittel oder Füllstoffe enthalten. Als Komponente C können die erfindungsgemäßen Formmassen z. B. bis 60, bevorzugt bis 45, vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-% faser- oder teil­ chenförmige Füllstoffe oder Verstärkungsstoffe oder deren Mi­ schungen enthalten.In addition to components A to C, the form according to the invention still contain reinforcing agents or fillers. When Component C, the molding compositions according to the invention z. B. to 60, preferably up to 45, preferably 10 to 35 wt .-% fiber or part cheniform fillers or reinforcing materials or their Mi included.

Bevorzugte faserförmige Füll- oder Verstärkungsstoffe sind Koh­ lenstoffasern, Kaliumtitanatwhisker, Aramidfasern und besonders bevorzugt Glasfasern. Bei der Verwendung von Glasfasern können diese zur besseren Verträglichkeit mit dem Matrixmaterial mit einer Schlichte und einem Haftvermittler ausgerüstet sein. Im allgemeinen haben die verwendeten Kohlenstoff- und Glasfasern einen Durchmesser im Bereich von 6 bis 20 µm.Preferred fibrous fillers or reinforcing materials are Koh lenstoffaser, potassium titanate whisker, aramid fibers and especially preferably glass fibers. When using glass fibers you can these for better compatibility with the matrix material a sizing agent and an adhesion promoter. in the generally have the carbon and glass fibers used a diameter in the range of 6 to 20 microns.

Die Einarbeitung der Glasfasern kann sowohl in Form von Kurzglas­ fasern als auch in Form von Endlossträngen (Rovings) erfolgen. Im fertigen Spritzgußteil liegt die mittlere Länge der Glasfasern vorzugsweise im Bereich von 0,08 bis 0,5 mm.The incorporation of the glass fibers can be in the form of short glass fibers as well as in the form of endless strands (rovings). in the finished injection molded part is the average length of the glass fibers preferably in the range of 0.08 to 0.5 mm.

Kohlenstoff- oder Glasfasern können auch in Form von Geweben, Matten oder Glasseidenrovings eingesetzt werden.Carbon or glass fibers can also be in the form of fabrics, Mats or glass silk rovings can be used.

Als teilchenförmige Füllstoffe eignen sich vor allem amorphe Kie­ selsäure, Magnesiumcarbonat (Kreide), gepulverter Quarz, Glimmer, Talkum, Feldspat, Glaskugeln und insbesondere Calciumsilikate wie Wollastonit und Kaolin (insbesondere kalzinierter Kaolin).Amorphous grains are particularly suitable as particulate fillers silica, magnesium carbonate (chalk), powdered quartz, mica, Talc, feldspar, glass balls and especially calcium silicates such as Wollastonite and kaolin (especially calcined kaolin).

Bevorzugte Kombinationen von Füllstoffen sind z. B. 20 Gew.-% Glasfasern mit 15 Gew.-% Wollastonit und 15 Gew.-% Glasfasern mit 15 Gew.-% Wollastonit. Preferred combinations of fillers are e.g. B. 20% by weight Glass fibers with 15% by weight wollastonite and 15% by weight glass fibers with 15% by weight wollastonite.  

Komponente EComponent E

Die erfindungsgemäßen Formmassen können außerdem 0 bis 45, vor­ zugsweise 0 bis 30 Gew.-% schlagzähmodifizierender Kautschuke enthalten. Dabei eignen sich insbesondere solche, die Polyarylen­ ether und/oder Polyarylensulfide schlagzäh modifizieren können.The molding compositions according to the invention can also be from 0 to 45 preferably 0 to 30% by weight of impact-modifying rubbers contain. Particularly suitable are those, the polyarylene can modify ether and / or polyarylene sulfides with high impact strength.

Als Kautschuke, die die Zähigkeit der Blends erhöhen, seien z. B. folgende genannt:As rubbers that increase the toughness of the blends, z. B. called the following:

BeispieleExamples Anwendungstechnische PrüfungenApplication tests

Die Viskositätszahl (VZ) wurde jeweils in 1-gew.-%iger Lösung eines 1 : 1-Gemisches aus Phenol und 1,2-Dichlorbenzol bei 25°C be­ stimmt.The viscosity number (VZ) was in each case in 1% strength by weight solution a 1: 1 mixture of phenol and 1,2-dichlorobenzene at 25 ° C Right.

Die Hydroxy-Endgruppengehalte wurden durch potentiometrische Ti­ tration ermittelt. Die Berechnung der Gewichtsprozente der Hydroxyendgruppen erfolgte, indem die durch die Titration ermit­ telten Hydroxyendgruppenäquivalente durch das jeweils bestimmte Molekulargewicht (Zahlenmittel n) der Polyarylenethersulfone ge­ teilt und mit 100 multipliziert wurde.The hydroxyl end group contents were determined by potentiometric Ti tration determined. Calculating the weight percent of the Hydroxy end groups were carried out by using the titration hydroxy end group equivalents by the particular determined Molecular weight (number average n) of the polyarylene ether sulfones divided and multiplied by 100.

Die Wärmeformbeständigkeit der Proben wurde mittels der Vicat-Er­ weichungstemperatur ermittelt. Die Vicat-Erweichungstemperatur wurde nach DIN 53 460, mit einer Kraft von 49,05 N und einer Temperatursteigerung von 50 K je Stunde, an Normkleinstäben er­ mittelt.The heat resistance of the samples was determined using the Vicat-Er softening temperature determined. The Vicat softening temperature was according to DIN 53 460, with a force of 49.05 N and a Temperature increase of 50 K per hour on standard small bars averages.

Der E-Modul wurde im Zugversuch nach DIN 53 455 an Schulterstäben ermittelt. Die Fließfähigkeit (MVI) wurde nach DIN 53 735 bei einer Temperatur von 320°C und einer Belastung von 21,6 kg be­ stimmt.The modulus of elasticity was tested on shoulder bars in a tensile test according to DIN 53 455 determined. The flowability (MVI) was in accordance with DIN 53 735 a temperature of 320 ° C and a load of 21.6 kg Right.

Die Schädigungsarbeit Ws wurde bei unverstärkten Proben an Rund­ scheiben nach DIN 53 443 ermittelt. Die Schlagzähigkeit verstärk­ ter Proben wurde nach DIN 53 453 an Normkleinstäben bestimmt.The damage work Ws was on unreinforced samples on round washers determined according to DIN 53 443. Increase impact strength ter samples was determined according to DIN 53 453 on standard small rods.

Die Verarbeitungsstabilität der Proben wurde anhand der Verände­ rung der Fließfähigkeit der Schmelzen nach 5 und 25 Minuten Standzeit der Schmelze (Δ MVI = [MVI5′ - MVI25′]/MVI5′) bei 380°C und einer Belastung von 5 kg beurteilt.The processing stability of the samples was assessed on the basis of the change in the flowability of the melts after 5 and 25 minutes of standing time of the melt (Δ MVI = [MVI 5 ′ - MVI 25 ′ ] / MVI 5 ′ ) at 380 ° C. and a load of 5 kg .

Die Wasseraufnahme der Proben wurde an Schulterstäben, die 14 Tage in siedendem Wasser gelagert waren, bestimmt. The water absorption of the samples was measured on shoulder sticks 14 days in boiling water.  

BlendkomponentenBlend components Komponente A₁Component A₁

Polyarylenether aus 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′-Dichlordiphenylsulfon mit einer VZ von 57 ml/g und 0,12 Gew.-% OH-Endgruppen.Polyarylene ether from 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone and 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone with a VZ of 57 ml / g and 0.12% by weight OH end groups.

Komponente B₁Component B₁

Polyarylenether aus 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′-Dichlordiphenylsulfon, charakterisiert durch eine VZ von 59 ml/g (z. B. Handelsprodukt Ultrason E der Firma BASF).Polyarylene ether from 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone and 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, characterized by a VZ of 59 ml / g (e.g. commercial product Ultrason E from BASF).

Komponente C₁Component C₁

Polyphenylensulfid, charakterisiert durch ein ε-Modul von 3200 N/mm² (z. B. Handelsprodukt Fortron 0214 der Firma Hoechst).Polyphenylene sulfide, characterized by an ε module of 3200 N / mm² (e.g. commercial product Fortron 0214 from Hoechst).

Komponente D₁Component D₁

Glasfaserroving einer Dicke von 10 µm aus E-Glas, die mit einer Schlichte aus Polyurethan ausgerüstet waren. Nach dem Einarbeiten lagen die mittleren Längen der Glasfaser etwa zwischen 0,1 und 0,5 mm.Glass fiber roving with a thickness of 10 µm made of E-glass with a Washers made of polyurethane were equipped. After incorporation the average lengths of the glass fibers were between 0.1 and 0.5 mm.

Die Komponenten wurden in einem Zweiwellenextruder bei einer Massetemperatur von 300 bis 350°C gemischt. Die Schmelze wurde durch ein Wasserbad geleitet und granuliert.The components were in a twin-screw extruder at a Melt temperature of 300 to 350 ° C mixed. The melt was passed through a water bath and granulated.

Das getrocknete Granulat wurde bei 310 bis 340°C zu Normklein­ stäben, Schulterstäben und Rundscheiben verarbeitet.The dried granules became normal small at 310 to 340 ° C bars, shoulder bars and round discs processed.

Die Zusammensetzung der Formmassen und die Ergebnisse der anwendungstechnischen Prüfungen sind den Tabellen 1 und 2 zu ent­ nehmen.The composition of the molding compounds and the results of the application tests are shown in Tables 1 and 2 to take.

Claims (7)

1. Formmassen aus
  • A) 1 bis 20 Gew.-% Polyarylenethern, in denen mindestens 0,03 Gew.-% Hydroxyendgruppen, bezogen auf das Molekular­ gewicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, sind und die wiederkehrende Einheiten der allgemeinen For­ mel I oder entsprechenden mit C₁- bis C₆-Alkyl-, C₁- bis C₆-Alkoxy, Aryl-, Chlor oder Fluor kernsubstituierten Einheiten, wobei
    X -SO₂-, -SO-, -O-, CO, -N=N-, -RC=CRa-, CRbRc oder eine chemische Bindung sein kann und
    Z ausgewählt ist aus -SO₂-, -SO-, CO,
    -N=N- und RC=CRa-, wobei
    R und Ra jeweils Wasserstoff oder eine C₁- bis C₆-Alkyl­ gruppe darstellen,
    Rb und Rc jeweils Wasserstoff oder eine C₁- bis C₆-Alkyl-, C₄- bis C₁₀-Cycloalkyl-, C₁- bis C₆-Alkyl-, C₄- bis C₁₀-Cycloalkyl-, C₁- bis C₆-Alkoxy- oder Arylgruppe oder jeweils deren Fluor- oder Chlorderivate sein können
    enthalten und
  • B) 5 bis 95 Gew.-% Polyarylenethern, in denen weniger als 0,03 Gew.-% Hydroxygruppen, bezogen auf das Molekularge­ wicht Mn (Zahlenmittelwert) der Polyarylenether, sind,
  • C) 4 bis 94 Gew.-% Polyarylensulfiden,
  • D) 0 bis 60 Gew.-% faser- oder teilchenförmiger Füllstoffe,
  • E) 0 bis 45 Gew.-% schlagzähmodifizierender Kautschuke und
  • F) 0 bis 40 Gew.-% Zusatzstoffen oder Verarbeitungshilfsmit­ teln.
1. Molding compounds
  • A) 1 to 20 wt .-% polyarylene ethers in which at least 0.03 wt .-% hydroxy end groups, based on the molecular weight Mn (number average) of the polyarylene ethers, and the repeating units of the general formula I or corresponding units substituted with C₁ to C mit alkyl, C₁ to C₆ alkoxy, aryl, chlorine or fluorine, wherein
    X can be -SO₂-, -SO-, -O-, CO, -N = N-, -RC = CR a -, CR b R c or a chemical bond and
    Z is selected from -SO₂-, -SO-, CO,
    -N = N- and RC = CRa-, where
    R and Ra each represent hydrogen or a C₁ to C₆ alkyl group,
    R b and R c are each hydrogen or a C₁ to C₆ alkyl, C₄ to C₁₀ cycloalkyl, C₁ to C₆ alkyl, C₄ to C₁₀ cycloalkyl, C₁ to C₆ alkoxy or aryl group or their fluorine or chlorine derivatives
    included and
  • B) 5 to 95% by weight of polyarylene ethers in which less than 0.03% by weight of hydroxyl groups, based on the molecular weight Mn (number average) of the polyarylene ethers, are
  • C) 4 to 94% by weight of polyarylene sulfides,
  • D) 0 to 60% by weight of fibrous or particulate fillers,
  • E) 0 to 45% by weight of impact-modifying rubbers and
  • F) 0 to 40 wt .-% additives or processing aids.
2. Formmassen nach Anspruch 1, in denen die Polyarylenether A a₁) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrende Einheiten unda₂) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrenden Einheiten enthalten.2. Molding compositions according to claim 1, in which the polyarylene ethers A a₁) 0 to 100 mol% of repeating units anda₂) 0 to 100 mol% of repeating units contain. 3. Formmassen nach Anspruch 1 oder 2, in denen die Polyarylen­ ether A einen Hydroxyendgruppengehalt von 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Molekulargewicht Mn (Zahlenmittelwert), ent­ halten.3. Molding compositions according to claim 1 or 2, in which the polyarylene ether A has a hydroxyl end group content of 0.05 to 2% by weight, based on the molecular weight Mn (number average), ent hold. 4. Formmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in denen die Polyarylenether B
b₁) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrende Einheiten II und
b₂) 0 bis 100 Mol-% wiederkehrende Einheiten III enthalten.
4. Molding compositions according to one of claims 1 to 3, in which the polyarylene ethers B
b₁) 0 to 100 mol% of repeating units II and
b₂) contain 0 to 100 mol% of repeating units III.
5. Formmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in denen die Polyarylensulfide wiederkehrende Einheiten enthalten.5. Molding compositions according to one of claims 1 to 4, in which the polyarylene sulfides repeat units contain. 6. Verwendung der Formmassen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von Formkörpern, Fasern oder Filmen.6. Use of the molding compositions according to one of claims 1 to 5 for the production of moldings, fibers or films. 7. Formkörper, Fasern oder Filme hergestellt unter Verwendung der Formmassen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.7. Moldings, fibers or films made using the molding compositions according to any one of claims 1 to 5.
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