DE69007517T2 - Polymermischung aus aromatischem Polycarbonat, Polyester und thermoplastischem Elastomer, Formkörper daraus. - Google Patents
Polymermischung aus aromatischem Polycarbonat, Polyester und thermoplastischem Elastomer, Formkörper daraus.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Polymermischung, die ein aromatisches Polycarbonat (A), einen Polyester, der vollständig oder im wesentlichen aus Einheiten aufgebaut ist, die von einem Alkandiol und einer Benzoldicarbonsäure abgeleitet sind (B) und ein thermoplastisches Elastomer (C) enthält.
- Polymermischungen, die einen Copolyätherester, ein Polycarbonat und fakultativ ein Poly (alkenterephthalat) enthalten, sind in EP-A-0 150 454 offenbart. Die bekannte Polymermischung umfaßt 5-100 Gewichtsteile Polycarbonat pro 100 Gewichtsteile Copolyätherester. Wenn ein Polyester verwendet wird, dann liegt die Menge desselben vorzugsweise bei höchstens 70 Gew.-%, bezogen auf das vereinigte Gewicht des Polycarbonats und des Polyesters. Gemäß diesem vorbekannten Stand der Technik werden die folgenden Eigenschaften des Polyäthers durch Zugabe eines Polycarbonats und/oder eines Polyesters zu den Polyätherestern verbessert: die Biegefestigkeit, die Zugfestigkeit und die Verarbeitbarkeit, während die Schlagfestigkeit und die Dehnung beibehalten werden.
- Polymermischungen, die eine Mischung aus Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat sowie mit Silan behandeltem Clay, nadelförmigem Kalzium-Metasilikat, eine Kombination aus segmentiertem Copolyester und einem aromatischen Polycarbonat oder Novaculit enthalten, sind in US-A- 4,203,887 beschrieben. Durch die Zugabe der letztgenannten Bestandteile zu der Polyestermischung läßt sich dieselbe wesentlich leichter verarbeiten. Ein Polyätherester-Blockcopolymer wird als segmentierter Copolyester verwendet.
- EP-A-0,192,065 beschreibt Polymermischungen, die 30-90 Gew.% Polycarbonat, 4-45 Gew.-% eines Polyesteräther-Elastomer und 2-40 Gew.-% eines Polyesters enthalten. Darüber hinaus enthalten die bekannten Polymermischungen ein gummiartiges Elastomer. Die bekannten Mischungen haben einen guten Biegemodul, einen guten Fluß und weisen chemische Beständigkeit auf.
- Polymermischungen, die ein Polyätherimidester-Elastomer, einen Polyester, ein gummiartiges Elastomer und ein Polycarbonat enthalten, sind in der nicht vorveröffentlichten US-Patentanmeldung Serial-No. 138,885 beschrieben.
- Die Erfindung liefert Polymermischungen, die ein aromatisches Polycarbonat (A) und einen Polyester (B) enthalten. Es wurde gefunden, daß durch die Zugabe von vergleichsweise geringen Mengen gewisser thermoplastischer Elastomere (C) eine Verbesserung der Fließeigenschaften erhalten werden kann, während die verbleibenden guten mechanischen Eigenschaften und die chemische Beständigkeit aufrechterhalten werden.
- Die Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß diese Mischung ein Polyester- Esterurethan oder einen Polyätherimidester als thermoplastisches Elastomer (C) enthält.
- Die Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise so zusammengesetzt, daß sie 40-80 Gewichtsteile des aromatischen Polycarbonats (A), 10-50 Gewichtsteile des Polyesters (B) und 1-10 Gewichtsteile des thermoplastischen Polymeren (C) enthält.
- Innerhalb der vorstehend aufgeführten bevorzugten Bereiche sind zwei mehr bevorzugte Bereiche vorhanden:
- - 65-75 Gewichtsteile aromatisches Polycarbonat (A), 10-20 Gewichtsteile des Polyesters (B) und 1-10 Gewichtsteile des thermoplastischen Polymeren (C).
- - 45-55 Gewichtsteile des aromatischen Polycarbonats (A), 30-40 Gewichtsteile des Polyesters (B) und 1-10 Gewichtsteile des thermoplastischen Elastomeren (C).
- Alle diese vorstehend erwähnten Mengen sind bezogen auf 100 Gewichtsteile von A + B + C.
- Als Polyester-Ester-Uretaan wird vorzugsweise ein Blockcopolymer verwendet, welches aufgebaut ist aus Polyester-Ester- Einheiten, die über Gruppen der Formel R&sub1;[NHC(O)]p gebunden sind, worin R&sub1; eine polyfunktionelle Gruppe mit höchstens 30 Kohlenstoffatomen darstellt und p einen Wert von 2 oder 3 aufweist, und worin die Polyester-Ester-Einheiten aufgebaut sind aus Blöcken mit einer Zahl von Ester-Einheiten der Formel -OGOC(O)R&sub2;C(O) - und Blöcken, die eine Zahl von Ester-Einheiten aufweisen, die in der Lage sind, einen bifunktionellen Polyester oder ein Polyesteramid zu bilden, welches einen Schmelzpunkt unter 100ºC aufweist, wobei diese Blöcke mittels Ester-Bindungen miteinander verbunden sind.
- Als Polyäther-Imidester wird vorzugsweise ein Blockcopolymer verwendet, welches durch Reaktion eines Diols mit einem niedrigen Molekulargewicht, einer Dicarbonsäure, einem Poly(oxyalkylen)-diamin und einer Tricarbonsäure oder einem Derivat derselben erhalten wird.
- Die Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus ein oder mehrere herkömmlich verwendete Additive enthalten. In vielen Fällen wird es bevorzugt, in der Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit zu verwenden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf Gegenstände, die aus der Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung ausgeformt sind.
- Die Polymermischung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt in jedem Falle die folgenden Bestandteile:
- A. ein aromatisches Polycarbonat,
- B. einen Polyester, der ganz oder zu wesentlichen Teilen aufgebaut ist aus Einheiten, die aus einem Alkandiol und einer Benzoldicarbonsäure abgeleitet sind, und
- C. ein Polyester-Ester-Urethan oder ein Polyäther-Imidester.
- Aromatische Polycarbonate sind an sich bekannte Polymere. Sie werden im allgemeinen durch Reaktion einer zweiwertigen Phenolverbindung mit einem Carbonatvorläufer, beispielsweise Phosgen, einem Halogenformiat oder einem Carbonatester hergestellt. Aromatische Polycarbonate sind Polymere, welche Einheiten der Formel
- umfassen, worin A ein zweiwertiger aromatischer Rest ist, der abgeleitet ist von einem zweiwertigen Phenol, welches bei der Herstellung des Polymeren verwendet wird. Einkernige oder mehrkernige aromatische Verbindungen, welche zwei Hydroxy-Reste enthalten und die jeweils direkt mit einem Kohlenstoffatom - eines aromatischen Kernes verbunden sind, können als zweiwertige Phenole bei der Herstellung der aromatischen Polycarbonate verwendet werden.
- Die bekannten Polycarbonate, wie sie US-A-4,001,184 beschreibt, sind ebenfalls geeignet.
- Geeignete aromatische Polycarbonate sind ebenfalls die sogenannten Polyestercarbonate, die erhalten werden, wenn die Polymerisationsreaktion in Anwesenheit eines Estervorläufers durchgeführt wird, beispielsweise einer difunktionellen Carbonsäure, z.B. Terephthalsäure oder ein esterbildendes Derivat derselben. Diese Polyestercarbonate enthalten Esterverbindungen und Carbonatverbindungen in der Polymerkette. Polyestercarbonate sind beispielsweise in US-A- 3,1 69,121 beschrieben.
- Die Erfindung bezieht sich auf polymere Mischungen, welche einen Polyester enthalten, der Einheiten aufweist, die von einem Alkandiol und einer Benzoldicarbonsäure abgeleitet sind. Die Polyester können Einheiten enthalten, die von einer oder mehreren Alkandiol-Verbindungen herrühren. Die Polyester können auch Einheiten umfassen, die von einer oder mehreren Benzoldicarbonsäuren abgeleitet sind. Zusätzlich zu dem Alkandiol kann der Polyester Einheiten aufweisen, die von einer oder mehreren anderen Diolverbindungen oder Polyolverbindungen herrühren.
- Die Polyester enthalten im allgemeinen einen Überschuß an Einheiten, die von einem Alkandiol abgeleitet sind, gegenüber den fakultativen möglichen Einheiten, die sich von anderen Diolverbindungen oder Polyolverbindungen ableiten. Geeignete Alkandiolverbindungen sind beispielsweise Ethandiol oder Butan-1,4-diol. Zusätzlich zu den Einheiten, die sich von Benzoldicarbonsäuren ableiten, kann der Polyester auch Einheiten umfassen, die von anderen Dicarbonsäuren oder Polycarbonsäuren abgeleitet sind. Der größte Teil der von Säuren abgeleiteten Einheiten ist jedoch von einer aromatischen Dicarbonsäure abgeleitet. Geeignete Benzoldicarbonsäuren sind Terephthalsäure und Isophthalsäure.
- Ein Polyester, der mehr als 70 Mol-% Einheiten aufweist, die von Terephthalsäure und Butan-1,4-diol abgeleitet sind, wird vorzugsweise als Polyester verwendet. Es ist ebenfalls möglich, zwei oder mehrere unterschiedliche Polyester zu verwenden.
- Polyester-Ester-Urethane sind an sich bekannt. Sie werden üblicherweise aus Polyester-Ester-Einheiten aufgebaut, die mittels Gruppen der Formel R&sub1;[NHC](O)p gebunden sind, worin R&sub1; eine polyfunktionelle Gruppe darstellt, die höchstens 30 Kohlenstoffatome aufweist und p einen Wert von 2 oder 3 besitzt, und in welcher die Polyester-Ester-Einheiten aus Blöcken aufgebaut sind, die eine Zahl von Ester-Einheiten der Formel -OGOC(O)R&sub2;C(O)- und Blöcke mit einer Zahl von Ester-Einheiten aufweisen, die fähig sind, einen bifunktionellen Polyester oder Polyesteramid mit einem Schmelzpunkt von weniger als 100ºC zu bilden, welche Blöcke mittels Esterbindungen miteinander verbunden sind, wobei wenigstens 80 Mol-% der R&sub2;-Gruppen 1,4-Phenylenreste und wenigstens 80 Mol-% der G-Gruppen eine Tetramethylengruppe sind.
- Solche Polymere und ihr Herstellungsverfahren sind beispielsweise in EP-A-0 102 115, US-A-4,186,257 und US-A-4,228,249 beschrieben.
- Polyäther-Imidester sind ebenfalls an sich bekannt. Sie werden üblicherweise durch Reaktion eines Diols mit niederem Molekulargewicht, einer Dicarbonsäure, einem Poly(oxyalkylen)-diamin und einer Tricarbonsäure oder einem Derivat derselben erhalten. Solche Polymere sind beispielsweise in US-A-4,544,734, US-A-4,556,705 und US-A-4,556,688 beschrieben.
- Zusätzlich zu den vorerwähnten Bestandteilen können die Polymermischungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls herkömmlich verwendete Additive enthalten. Geeignete Additive sind Pigmente und Farbstoffe, verstärkende Fasern, Stabilisatoren, Mittel zur Verhinderung der Umesterung, flammhemmende Mittel, Formentrennmittel usw. Die Polymermischung nach der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ein Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit.
- Die Polymermischung der vorliegenden Erfindung kann nach einem beliebigen herkömmlichen Verfahren, wie es für die Herstellung von Polymermischungen verwendet wird, erhalten werden. Die Polymermischungen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise durch Zusammenmischen der einzelnen Bestandteile in einem Extruder hergestellt.
- Die nachfolgenden Bestandteile wurden in den Beispielen verwendet:
- PC-1: ein aromatisches Polycarbonat, welches von Bisphenol-A und Phosgen abgeleitet ist und eine grundmolare Viskosität von 49 dl/g, gemessen in Methylenchlorid bei 25ºC, aufweist.
- PC-2: ein aromatisches Polycarbonat, das von Bisphenol-A und Phosgen abgeleitet ist und eine grundmolare Viskosität von 47 dl/g, gemessen in Methylenchlorid bei 25ºC, aufweist.
- PC-3: ein aromatisches Polycarbonat, das von Bisphenol-A und Phosgen abgeleitet ist und eine grundmolare Viskosität von 53 dl/g, gemessen in Methylenchlorid bei 25ºC, aufweist.
- PBT-1: ein Polyester, der von Butandiol und Terephthalsäure abgeleitet ist und eine grundmolare Viskosität von 0,86 dl/g, gemessen in einer 60/40 Mischung von Phenol/Tetrachlorethan bei 25ºC, aufweist.
- PBT-2: ein Polyester, der von Butandiol und Terephthalsäure abgeleitet ist und eine grundmolare Viskosität von 1-18 dl/g, gemessen in einer 60/40 Mischung von Phenol/Tetrachlorethan bei 25ºC, aufweist.
- TPE-1: ein Polyester-Ester-Urethan, das unter der Bezeichnung ARNITEL UM550 im Handel erhältlich ist.
- TPE-2: ein Polyäther-Imidester, der von der General Electric Company unter der Bezeichnung LOMOD J10 im Handel erhältlich ist.
- IM: ein Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit, basierend auf einem Kern-Mantel-Pfropfpolymer mit einem gummiartigen Kern, der im wesentlichen aus einem Butadiengummi und einem harten Kern (in Pulverform) besteht.
- ST-1: eine erste Mischung der Stabilisatoren.
- ST-2: eine zweite Mischung der Stabilisatoren.
- PE: ein Polyethen.
- Pig: eine Mischung von Pigmenten.
- K: ein Polymer, basierend auf (Meth)-Acrylaten.
- EXL: ein ähnliches Mittel wie IM zur Verbesserung der Schlagfestigkeit (in Pelletform).
- Die vorerwähnten Bestandteile wurden in den nachfolgend angegebenen Mengen in einem Einschaufel-Extruder zusammengemischt, der auf eine mittlere Temperatur von ungefähr 250ºC eingestellt war, und zu Pellets verarbeitet.
- Die folgenden Eigenschaften der erhaltenen Polymermischungen wurden bestimmt: die Schmelzviskosität bei 280ºC und bei verschiedenen Scherraten (gemäß DIN 54811), der Schmelzviskositäts-Index bei 265ºC unter einer Belastung von 12 N (gemäß ASTM 1238), die Izod-Kerbschlagfestigkeit bei verschiedenen Temperaturen (gemäß ASTM D256) und der Vicat BWert (gemäß ASTMD 1525).
- Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Tabelle Beispiel-Nr. (Gewichtsteile) Eigenschaften Schmelzviskosität (Pa.s) Izod-Schlagfestigkeit (J/m) Raumtemp. Vicat-B
- Aus den in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Zugabe einer vergleichsweise geringen Menge (5 Gewichtsteile) eines thermoplastischen Polymeren TPE-1 oder TPE-2 zu einer Verbesserung der Fließeigenschaften führt.
Claims (9)
1. Polymermischung, die ein aromatisches
Polycarbonat (A), einen Polyester, der ganz oder im
wesentlichen aus Einheiten aufgebaut ist, die von einem
Alkandiol und einer Benzoldicarbonsäure (B)
abgeleitet sind, und ein thermoplastisches Elastomer
(C) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polymermischung ein Polyester-urethan oder ein
Polyäther-Imidester als thermoplastisches
Elastomer (C) enthält.
2. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung
40 bis 80 Gewichtsteile des aromatischen
Polycarbonats (A),
10 bis 50 Gewichtsteile des Polyesters (B) und
1 bis 10 Gewichtsteile des thermoplastischen
Elastomeren (C),
berechnet auf 100 Gewichtsteile von A + B + C,
enthält.
3. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung
65 bis 75 Gewichtsteile des aromatischen
Polycarbonats (A),
10 bis 20 Gewichtsteile des Polyesters (B) und
1 bis 10 Gewichtsteile des thermoplastischen
Elastomeren (C),
berechnet auf 100 Gewichtsteile von A + B + C,
enthält.
4. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung
45 bis 55 Gewichtsteile des aromatischen
Polycarbonats (A),
30 bis 40 Gewichtsteile des Polyesters (B) und
1 bis 10 Gewichtsteile des thermoplastischen
Elastomeren (C),
berechnet auf 100 Gewichtsteile von A + B + C,
enthält.
5. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung als
thermoplastisches Elastomer (C) ein Polyester-Ester-Urethan
enthält, welches aufgebaut ist aus Polyester-Ester-
Einheiten, die durch Gruppen der Formel R&sub1;[NHC(O)]p
verbunden sind, worin R&sub1; ei ne polyfunktionelle
Gruppe mit höchstens 30 Kohlenstoffatomen ist und
p einen Wert von 2 oder 3 besitzt, und in welchem
die Polyester-Ester-Einheiten aufgebaut sind aus
Blöcken, die eine Zahl von Ester-Einheiten der
Formel -OGOC(O)R&sub2;C(O)- und Blöcken mit einer Zahl
von Ester-Einheiten,die in der Lage sind einen
bifunktionellen Polyester oder ein Polyester-Amid
zu bilden, welches einen Schmelzpunkt von weniger
als 100ºC aufweist, welche Blöcke durch
Esterbindungen miteinander verbunden sind, wenigstens
80 Mol-% der R&sub2;-Gruppen 1,4-Phenylen-Reste
darstellen und wenigstens 80 Mol-% der G-Gruppen
eine Tetramethylengruppe sind.
6. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung als
thermoplastisches Elastomer (C) einen Polyäther-Imidester
enthält, welcher durch Reaktion eines Diols mit
einem niederen Molekulargewicht, einer
Dicarbonsäure, einem Poly(oxyalkylen)-Diamin und einer
Tricarbonsäure oder einem Derivat derselben
erhalten worden ist.
7. Polymermischung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung zusätzlich ein
oder mehrere herkömmlich verwendete Additive
enthält.
8. Polymermischung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymermischung zusätzlich ein
Mittel zur Verbesserung der Schlagfestigkeit
enthält.
9. Gegenstände, die aus der Polymermischung nach
Anspruch 1 ausgeformt sind.
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