DE68905912T2 - Polymer-mischung, die ein aromatisches polycarbonat und zwei schlagzaehigkeitsverbesserer enthaelt, formkoerper aus dieser mischung. - Google Patents
Polymer-mischung, die ein aromatisches polycarbonat und zwei schlagzaehigkeitsverbesserer enthaelt, formkoerper aus dieser mischung.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Polymermischung, die enthält:
- A ein aromatisches Polycarbonat,
- B ein erstes Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit, aufgebaut aus einem Kern, der im wesentlichen aus einem Dien-Gummi besteht und auf welchem wenigstens ein Mantel aufgepfropft ist, der im wesentlichen aus C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylacrylaten und/oder C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylmethylacrylaten besteht und
- C ein zweites Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit enthält, bestehend aus einem Blockcopolymeren mit Polycarbonatblöcken und Polysiloxanblöcken.
- Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Polymermischungen des vorstehend beschriebenen Typs sowie Gegenstände, die aus solchen Polymermischungen ausgeformt sind.
- Polymermischungen, die ein aromatisches Polycarbonat und zwei unterschiedliche Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit enthalten, sind bereits in der EP-A-0254 054 offenbart. Die bekannte Polymermischung hat gute Schlagfestigkeit sowohl bei Raumtemperatur als auch bei niedrigen Temperaturen und gute Beständigkeit gegenüber umweltbedingte Rißbildung (ESCR).
- Die Erfindung schafft weiterhin Polymermischungen des vorerwähnten Typs, die weiterhin verbesserte Eigenschaften, bemerkenswert niedrigere Übergangstemperaturen vom duktilen zum spröden Bruch sowie eine bessere thermische Stabilität aufweisen.
- Die Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin als Komponente D ein Dialkylsilikonfluidpolymer enthält.
- Die Verwendung von Dialkylsilikonfluidpolymeren in Polymermischungen, die ein Polybutylenterephthalat und ein aromatisches Polycarbonat enthalten, um eine bessere Lackbindung zu erzielen, ist beschrieben in EP-A-0324 065 (Veröffentlichungstag: 19.7.1989).
- Die Polymermischung gemäß der Erfindung umfaßt vorzugsweise als Bestandteil D ein Dimethylsilikonfluidpolymer.
- Die Zusammensetzung der Polymermischung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise wie folgt:
- 80-95 Gew.-% Bestandteil A
- 1-10 Gew.-% Bestandteil B
- 1-10 Gew.-% Bestandteil C
- 0,1-2 Gew.-% Bestandteil D,
- wobei die Komponenten berechnet sind in Bezug auf die Gewichtsmengen der Bestandteile A + B + C + D.
- Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Bestandteilen kann die Polymermischung der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere herkömmliche Zusatzstoffe, beispielsweise Mittel zur Verbesserung der Flammhemmungs - eigenschaften, Stabilisatoren, Farbstoffe und/oder Pigmente, Füllstoffe, verstärkende Fasern, Formentrennmittel enthalten.
- Die Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung enthält in jedem Falle die folgenden Bestandteile:
- A. ein aromatisches Polycarbonat,
- B. ein erstes Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit, z.B. wie es in den Ansprüchen definiert ist und wie es nachfolgend im Detail näher erläutert wird,
- C. ein zweites Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit, wie es in den Ansprüchen definiert ist und wie es nachfolgend im Detail näher erläutert wird, und
- D. ein Dialkylsilikonfluidpolymer.
- Aromatische Polycarbonate sind Polymere, die an sich bekannt sind. Sie werden im allgemeinen durch Reaktion einer zweiwertigen Phenolverbindung mit einem Carbonatvorläufer z.B. Phosgen, einem Halogenforrniat oder einem Carbonatester hergestellt. Aromatische Polycarbonate sind Polymere, welche Einheiten der Formel
- -(- O - A - O - -)-
- enthalten, worin A ein zweiwertiger aromatischer Rest ist, abgeleitet von einem zweiwertigen Phenol, welches bei der Herstellung des Polymeren verwendet wird. Einkernige oder mehrkernige aromatische Verbindungen, die zwei Hydroxyreste enthalten, welche direkt an ein Kohlenstoffatom eines aromatischen Kernes gebunden sind, können als zweiwertige Phenole bei der Herstellung der aromatischen Polycarbonate verwendet werden.
- Die bekannten verzweigten Polycarbonate, wie sie beispielsweise in US-A-4 001 184 beschrieben werden, sind ebenfalls geeignet.
- Geeignete aromatische Polycarbonate sind die sogenannten Polyestercarbonate, die erhalten werden durch Ausführung der Polymerisationsreaktion in Anwesenheit eines Estervorläufers, z.B. einer difunktionellen Carbonsäure, z.B. Terephthalsäure oder einem esterbildenden Derivat derselben. Diese Polyestercarbonate haben Esterverbindungen und Carbonatverbindungen in der Polymerkette. Polyestercarbonate sind beispielsweise in US-A-3 169 121 beschrieben.
- Die Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält als erstes Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit ein Mittel, welches aufgebaut ist aus einem Kern, bestehend im wesentlichen aus einem Dien-Gummi, auf welchen wenigstens ein Mantel aufgepfropft ist, der im wesentlichen aus C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylacrylaten und/oder C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylmethacrylaten besteht. Solche Mittel sind allgemein bekannt. Als ein Dien-Gummi enthalten dieselben üblicherweise ein Polybutadien-Gummi oder ein Poly(butadienstyrol)-Gummi. Ein oder mehrere Mäntel werden durch eine sogenannte Pfropf-Polymerisation auf den Gummikern aufgebracht, was in herkömmlicherweise durch eine Emulsionspolymerisation erfolgt. Ein oder mehrere Monomere werden auf den Gummikern aufgepfropft. Ein Beispiel eines geeigneten Monomeren ist Methylmethacrylat. Das Monomere kann mit anderen Monomeren gemischt sein, beispielsweise Acrylsäure, Äthacrylsäure, Acrylnitril, Styrol. Das Monomere kann weiterhin mit einer geringen Menge eines Vernetzungsmittels gemischt sein.
- Die Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung enthält als zweites Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit ein Blockcopolymer mit Polycarbonat- und Polysiloxanblöcken. Dieselben sind an sich bekannte Blockcopolymere. Die Polycarbonatblöcke sind vorzugsweise von Bisphenol-A und Phosgen abgeleitet. Die Polysiloxanblöcke sind von Siloxanen abgeleitet, die mit Methyl-, Vinyl-, und/oder Phenylgruppen substituiert sind. Die Zahl der Siloxan-Einheiten pro Siloxanblock beträgt vorzugsweise 5 bis 15.
- Dialkylsilikonfluidpolymere sind an sich bekannte Verbindungen. Zu diesem Zweck sei beispielsweise Bezug genommen auf Kirk-Othmer, Band 20, 1982, Seiten 936-940.
- Ein Dimethylsilikonfluidpolymer mit einer nominalen Viskosität von 1 bis 10 cm²/s (100 bis 1000 Centistokes) bei 25ºC wird vorzugsweise in der Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung verwendet.
- Die Polymermischung kann nach irgendeiner beliebigen herkömmlichen Verfahrenstechnik hergestellt werden, beispielsweise durch Mischen in der Schmelze. Die Polymermischung wird vorzugsweise durch gemeinsames Zusammenmischen der individuellen Bestandteile in einem Extruder hergestellt.
- Die folgenden Bestandteile werden in den Beispielen verwendet:
- PC : ein aromatisches Polycarbonat, welches von Bisphenol-A und Phosgen abgeleitet ist und eine grundmolare Viskositätszahl von 49 ml/g gemessen in Methylenchlorid bei 25ºC aufweist.
- IM-1 : ein erstes Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit, welches aus einem Kern aufgebaut ist, der im wesentlichen aus Polybutadien besteht und auf welchen ein Mantel aufgepfropft ist, der aus einem Polystyrol und Polymethylmethacrylat besteht. Das Mittel besteht ungefähr aus 74 Gew.-% Butadien, 12 Gew.-% Styrol und 14 Gew.-% Methylmethacrylat.
- IM-2 : ein zweites Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit besteht aus einem linearen Blockcopolymeren mit Polydimethylsiloxanblöcken und Polycarbonatblöcken. Die Zahl der Dimethylsiloxan-Einheiten pro Block beträgt im Durchschnitt ungefähr 9.
- SF : ein Dimethylsilikonfluidpolymer mit einer nominalen Viskosität von 5 cm²/s (500 ctks) bei 25ºC.
- ST : eine Mischung von herkömmlich verwendeten Stabilisatoren.
- P : eine Mischung von Pigmenten, die im wesentlichen aus Titandioxid besteht.
- Die vorstehend erwähnten Bestandteile wurden in einem Extruder in den Mengen, wie sie in der nachfolgenden Tabelle A aufgeführt sind, zusammengemischt. Testprobestücke zur Bestimmung der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung (gemäß ASTM D638), des Vicat B-Wertes (gemäß ASTM D1525) des Izod-Kerbschlagwertes (gemäß ASTM D256) und der Umweltstreßrißbeständigkeit (ESCR) wurden aus dem erhaltenen Extrudat durch Spritzgießen hergestellt.
- Der ESCR-Wert wurde wie folgt bestimmt: Vier ASTM Zugstäbe wurden in einer gebogenen Position in Haltern angeordnet, so daß eine Belastung von 0,5% an den Stäben auftrat. Die Halter mit den Stäben wurden dann für 5 Minuten in eine Lösungsmittelmischung eingetaucht, die aus 42,5% Toluol, 42,5% Isooctan und 15% Methanol bestand. Zuweilen brachen die Stäbe, in den meisten Fällen trat eine Rißbildung auf. Die nicht gebrochenen Stäbe wurden dann aus den Haltern entnommen, getrocknet und dann zur Messung der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung verwendet.
- Zur Bestimmung der thermischen Stabilität wurden die Teststäbe im Spritzgußverfahren auf zwei unterschiedliche Weisen ausgeformt: auf normale Weise, d.h. in einer einschaufligen Spritzgußmaschine, die auf eine durchschnittliche Zylindertemperatur von 300ºC und eine Kühlzeit von 25 Sekunden eingestellt war, und gemäß besonders schweren Bedingungen, d.h. bei einer durchschnittlichen Zylindertemperatur von 320ºC und einer Kühlzeit von 140 Sekunden.
- Die festgestellten Ergebnisse sind ebenfalls nachfolgend in der Tabelle A aufgeführt. Tabelle A Beispiel Zusammensetzung (Gewichtsteile) Tabelle A (Fortsetzung) Beispiel Eigenschaften A Normale Spritzgußbedingungen Zugfestigkeit bei 50 mm/min(N/mm²) Bruchdehnung (%) Vicat B (ºC) Izod-Kerbschlagfestigkeit (J/m) Übergangstemperatur vom duktilen zum spröden Bruch ºC ESCR 0,5% Rißbildung B. Nach dem Spritzgießen bei 320ºC/140 sec. Kühlzeit Tabelle A (Fortsetzung) Übergangstemperaturvom duktilen zum spröden Bruch ºC
- Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung (Beispiel II) eine wesentlich günstigere Übergangstemperatur vom duktilen zum spröden Bruch aufweist und eine bessere Beständigkeit gegen umweltsbedingte Belastungsrißbildung besitzt. Weiterhin ist die thermische Stabilität besser: der Vicat B-Wert verringert sich weniger als Folge des Spritzgießens bei höheren Temperaturen, in den Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung nur um 0,5ºC, in der bekannten Zusammensetzung (Beispiel I) um 1ºC. Darüber hinaus erhöht sich die Übergangstemperatur in der Polymermischung nach der Erfindung nur um 7ºC (von -45ºC auf -38ºC) und in der bekannten Polymermischung um 10ºC (von -38ºC auf -28ºC).
Claims (5)
1. Polymermischung, die enthält:
A ein aromatisches Polycarbonat,
B ein erstes Mittel zur Verbesserung der
Schlagfestigkeit, welches aus einem Kern aufgebaut ist, der im
wesentlichen aus einem Dien-Gummi besteht, und auf
welchen wenigstens ein Mantel aufgepfropft worden ist,
der im wesentlichen aus C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylacrylaten und/oder
C&sub1;&submin;&sub6;-Alkylmethacrylaten besteht,
C ein zweites Mittel zur Verbesserung der
Schlagfestigkeit, bestehend aus einem Blockcopolymeren mit
Polycarbonatblöcken und Polysiloxanblöcken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermischung weiterhin
enthält:
D ein Dialkylsilikonfluidpolymer.
2. Polymermischung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermischung als
Bestandteil D ein Dimethylsilikonfluidpolymer enthält.
3. Polymermischung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermischung die
folgende Zusammensetzung aufweist:
80 - 95 Gew. -% Bestandteil A,
1 - 10 Gew.-% Bestandteil B,
1 - 10 Gew.-% Bestandteil C,
0,1 - 2 Gew.-% Bestandteil D,
wobei alle diese Bestandteile berechnet sind in Bezug auf
die Summe der Gewichtsmengen der Bestandteile
A + B + C + D.
4. Polymermischung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermischung zusätzlich
ein oder mehrere der folgenden herkömmlich verwendeten
Additive aufwest: Mittel zur Verbesserung der
flammhemmenden Eingenschaften, Stabilisatoren, Farbstoffe
und/oder Pigmente, Füllstoffe, verstärkende Fasern,
Formentrennmittel.
5. Gegenstände, die aus der Polymermischung nach
Anspruch 1 ausgeformt sind.
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| DE2518287C2 (de) * | 1975-04-24 | 1982-04-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Glasfaserverstärkte Polycarbonate mit verbesserten mechanischen Eigenschaften |
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