Hochtemperaturbeständige (Co)polycarbonate mit verbesserten rheologischen Eigenschaften
Die vorliegende Erfindung betrifft (Co)polycarbonat-Zusammensetzungen und Formmassen, die sich durch verbesserte rheologische Eigenschaften und hohe Wärmeformbeständigkeit auszeichnen.
(Co)polycarbonate gehören zur Gruppe der technischen Thermoplaste. Sie finden vielseitige Anwendungen im Elektro- und Elektronikbereich, als Gehäusewerkstoff von Leuchten und bei Anwendungen, bei denen sowohl besondere thermische und mechanische Eigenschaften als auch hervorragende optische Eigenschaften gefordert sind, beispielsweise Föhne, Anwendungen im Automobilbereich, Kunststoffabdeckungen, Streuscheiben oder Lichtleitelemente sowie Lampenabde- ckungen, Reflektoren oder Lampeneinfassungen und Blenden (bezels).
Bei diesen Anwendungen werden praktisch immer die guten thermischen und mechanischen Eigenschaften wie Vicat-Temperatur (Wärmeformbeständigkeit) und Glastemperatur zwingend benötigt. Um eine höhere Wärmeformbeständigkeit zu erzielen, greift man auf spezielle Bisphenole zurück. Dies geht in der Regel mit erhöhten Schmelzviskositäten einher, die sich negativ auf die Verarbeitung, insbesondere im Spritzguss, auswirken.
Es bestand daher die Aufgabe, aromatische (Co)polycarbonate mit verbesserten rheologischen Eigenschaften zu entwickeln, bei weitgehend gleich bleibenden Kerneigenschaften, insbesondere den mechanischen und thermischen Eigenschaften.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Zusammensetzung enthaltend (Co)polycarbonat und organomodifizierte Siloxane (OMS) mit speziellen Strukturen wider Erwarten zu reduzierten Schmelzviskositäten und damit zu verbesserten rheologischen Eigenschaften fuhrt. Diese Maßnahme zur gezielten Erhöhung der Fließfähigkeit, und deren Einstellung und Abhängigkeit vom beigemischten Siloxan, war bisher nicht bekannt. Dieser Effekt war insbesondere deshalb nicht zu erwarten, weil die EP 1 095 978 lehrt, dass sich bei Zugabe von u. a. eines organomodifizierten Siloxans die Schmelzeviskosität (MFR) erhöht, die Fließfähigkeit also schlechter wird.
Gegenstand der Erfindung sind Mischungen enthaltend
A) 99,9 bis 92,0 Gew. -Teile, bevorzugt 99,7 bis 94,0 Gew. -Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A + B) hochmolekulares, thermoplastisches, aromatisches (Co)polycarbonat mit einem Molekulargewicht Mw (Gewichtsmittel) von mindestens 10.000 g mol"1, vor- zugsweise von 15.000 gmol"1 bis 300.000 gmol"1, das Struktureinheiten der Formel (I) enthält,
(i)
Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Ci-C i-Alkyl, be vorzugt Methyl, stehen und
k für 0, 1 , 2 , 3 oder 4, bevorzugt 2 oder 3, steht ,
0, 1 bis 8,0 Gew.-Teile, bevorzugt 0,3 bis 6,0 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A + B) eines oder mehrerer organisch modifizierten telecheler oder kammartiger Polysiloxane, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polysiloxanen der allgemeinen Formeln (IIa) und (IIb)
wobei die Reste
R1 im Molekül gleich oder verschieden sind und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten,
A gleich oder verschieden sind und -R2-X bedeuten, wobei
R2 ein Rest der allgemeinen Formel (IIc)
ist,
R3 ein zweiwertiger, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Alkenylrest mit 2 bis 11 Kohlen- Stoffatomen ist,
R4 untereinander gleich oder verschieden sind und zweiwertige, gegebenenfalls substituierte Alkyl- oder Aralkylreste sind, x unabhängig voneinander einen Wert von 0 oder 1 ,
y unabhängig voneinander einen Wert von 0 bis 100 hat und
X eine Vinyl-, Amino-, Carboxyl-, Epoxy- oder Hydroxylgruppe Gruppe ist,
n, k und r jeweils unabhängig voneinander für eine Zahl zwischen 0 und 200, bevorzugt zwischen 0 und 100 stehen und wobei n, k und r nicht gleichzeitig 0 sind;
und gegebenenfalls Additive (Komponente C);
wobei alle Gewichtsteilangaben in der vorliegenden Anmeldung so normiert sind, dass die Summe der Gewichtsteile der Komponenten A + B in der Zusammensetzung 100 ergibt.
Gegebenenfalls können weitere Additive (Komponente C), wie UV-Absorber, Entformungshilfs- mittel oder Thermo-stabilisatoren, in Mengen von jeweils 50 bis 5000 ppm, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, enthalten sein.
Ferner können als Additive anorganische Füllstoffe wie Glasfasern, Carbonfasern oder Pigmente wie beispielsweise Titandioxid, Quarz (Silica) oder Bariumsulfat als Additive enthalten, in Mengen bis zu 35 Gew.- %, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, enthalten sein.
Aus den erfindungsgemäßen (Co)polycarbonaten und (Co)polycarbonat-Zusammensetzungen hergestellte Spritzgussteile oder Extrudate weisen signifikant verbesserte rheologische Eigenschaften bei gleichzeitig nahezu unveränderten mechanischen und thermischen Eigenschaften auf. Dies stellt ein wichtiges Kriterium für die spritzgusstechnische, mechanische und thermische Performance des Materials bzw. des spritzgegossenen bzw. extrudierten Bauteils dar.
Ci-C4-Alkyl steht im Rahmen der Erfindung beispielsweise für Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso- Propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Ci-Cö-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für n-Pentyl, 1- Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, neo-Pentyl, 1 -Ethylpropyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, 1 , 1 -Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1 ,2-Dimethylpropyl, 1 -Methylpentyl, 2-
Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,1-Dimethylbutyl, 1 ,2-Dimethylbutyl, 1,3- Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1 -Ethylbutyl, 2- Ethylbutyl, 1 , 1 ,2-Trimethylpropyl, 1 ,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethyl-l-methylpropyl, l-Ethyl-2- methylpropyl oder l-Ethyl-2-methylpropyl, Ci-Cn-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für n- Heptyl und n-Octyl, Pinakyl, Adamantyl, die isomeren Menthyle, n-Nonyl, n-Decyl, n-undecyl; Ci-C34-Alkyl darüber hinaus beispielsweise für n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Hexadecyl oder n-Octadecyl. Gleiches gilt für den entsprechenden Alkylrest beispielsweise in Aralkyl- bzw. Alkylaryl-, Alkylphenyl- oder Alkylcarbonylresten. Alkylenreste in den entsprechenden Hydro- xyalkyl- oder Aralkyl- bzw. Alkylarylresten stehen beispielsweise für die den vorangehenden Al- kylresten entsprechenden Alkylenreste.
Alkenyl steht im Rahmen der Erfindung für einen geradkettigen, zyklischen oder verzweigten Al- kenylrest mit vorzugsweise 2 bis 11 (C2-C11), bevorzugt mit 2 bis 6 (C2-C6) Kohlenstoffatomen. Beispiele für Alkenyl sind Vinyl, Allyl, Isopropenyl und n-But -2 -en- 1 -y!.
Aryl steht für einen carbocyclischen aromatischen Rest mit 6 bis 34 Gerüstkohlenstoffatomen. Gleiches gilt für den aromatischen Teil eines Arylalkylrestes, auch Aralkylrest genannt, sowie für Arylbestandteile komplexerer Gruppen, wie z.B. Arylcarbonylresten.
Beispiele für C6-C3 -Ar l sind Phenyl, 0-, p-, m-Tolyl, Naphthyl, Phenanthrenyl, Anthracenyl oder Fluorenyl.
Arylalkyl bzw. Aralkyl bedeutet jeweils unabhängig einen geradkettigen, cyclischen, verzweigten oder unverzweigten Alkyl-Rest nach vorstehender Definition, der einfach, mehrfach oder vollständig durch Aryl-Reste gemäß vorstehender Definition substituiert sein kann.
Die vorangehenden Aufzählungen sind beispielhaft und nicht als Limitierung zu verstehen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter ppb und ppm - soweit nichts anderes angegeben - Gewichtsteile zu verstehen.
Thermoplastische, aromatische (Co)polycarbonate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate bestehend aus verschiedenen Diphenolbau- steinen, wobei in der vorliegenden Anmeldung unter dem Begriff (Co)polycarbonat auch Homopolycarbonate aus Diphenolbausteinen der Formel (V) subsumiert werden.
Erfindungsgemäß geeignete aromatische (Co)polycarbonate sind literaturbekannt oder nach litera- turbekannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer (Co)polycarbonate siehe beispielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964 sowie die DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396).
Die Herstellung aromatischer (Co)polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen nach dem Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls unter Verwendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern, beispielsweise Triphenolen oder Tetraphenolen. Ebenso ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren durch Umsetzung von Diphenolen mit beispielsweise Diphenylcarbonat möglich.
Außer den Diphenolen der Formel (V)
(V)
in der
Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Ci-C i-Alkyl, bevorzugt Methyl, stehen und
k für 0, 1, 2, 3 oder 4, bevorzugt 2 oder 3, steht,
sind für die Herstellung der (Co)polycarbonate geeignete Dihydroxyarylverbmdungen solche der Formel (VI)
wobei
A eine Einfachbindung, C bis C5-Alkylen, C2 bis C5-Alkyliden, C5 bis C6-Cycloalkyliden, - O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, C6 bis C12-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können,
oder ein Rest der Formeln (VII) oder (VIII)
B jeweils Wasserstoff, Cl bis C12-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom
q jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2,
p 1 oder 0 sind, und
R° und Rd für jedes X1 individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder Cl bis
C6-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
X1 Kohlenstoff und
r eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X1, R° und Rd gleichzeitig Alkyl sind.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen (Co)polycarbonate wird als Diphenol abgeleitet von Formel (V) bevorzugt l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-timethylcyclohexan (Bisphenol TMC) eingesetzt.
Für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden (Co)polycarbonate geeignete Diphenole der Formel (VI) sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcin, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis- (hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis- (hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, a,a'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropyl- benzole, sowie deren alkylierte, kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Bevorzugte weitere Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-l-phenyl- propan, l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-phenyl-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis-(3- methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1 ,3-Bis-[2-(4- hydroxyphenyl)-2-propyl]benzol (Bisphenol M), 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, l,3-Bis-[2-(3,5-dimethyl-4-hydroxy-phenyl)-2-propyl]-benzol.
Besonders bevorzugte Diphenole sind 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (BPA), und 2,2-Bis-(3- methyl-4-hydroxyphenyl)-propan (Dimethyl-BPA).
Besonders bevorzugt sind (Co)polycarbonate aus Bisphenol A und Bisphenol TMC.
Es können die Diphenole einzeln oder als beliebige Mischungen eingesetzt werden. Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren erhältlich.
Diese und weitere geeignete Diphenole sind kommerziell erhältlich und z.B. in "H. Schnell, Che- mistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964, S. 28ff; S.102ff" , und in "D.G. Legrand, J.T. Bendler, Handbook of Polycarbonate Science and Technology, Marcel Dekker New York 2000, S. 72ff." beschrieben.
Für die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen (Co)polycarbonate geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-tert.-Butylphenol oder Cumylphenol.
Die Menge an einzusetzenden Kettenabbrechern beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 Mol-%, und 10 Mol-%, bezogen auf die Molsumme der jeweils eingesetzten Diphenole.
Die thermoplastischen, aromatischen (Co)polycarbonate können in bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 Mol-%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verbindungen, beispielsweise solchen mit drei und mehr phenolischen Gruppen.
Die aromatischen (Co)polycarbonate haben in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw, gemessen z. B. durch GPC, Ultrazentrifuge oder Streulichtmessung) von mehr als 10 000 g'moi"1, besonders bevorzugt 15 000 g mol"1 bis 300 000 g'moi"1.
Die thermoplastischen, aromatischen (Co)polycarbonate können allein oder im beliebigen Gemisch eingesetzt werden, bevorzugt mit weiteren aromatischen Polycarbonaten.
Die verwendeten Diphenole, wie auch alle anderen der Synthese zugesetzten Chemikalien und Hilfsstoffe können mit den aus ihrer eigenen Synthese, Handhabung und Lagerung stammenden Verunreinigungen kontaminiert sein. Es ist jedoch wünschenswert, mit möglichst reinen Rohstoffen zu arbeiten.
Die verwendeten speziellen OMS können verschiedene telechele oder kammartige Siloxane wie beispielsweise Tegomer®-Produkte der Firma Evonik Industries AG, Essen, oder Mischungen daraus sein.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können weitere handelsübliche Polymeradditive wie Flammschutzmittel, Flammschutzsynergisten, Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten Polyolefine, der Silikone sowie Aramidfasern), Gleit- und Ent- formungsmittel (beispielsweise Pentaerythrittetrastearat), Nukleiermittel, Stabilisatoren, Antistatika
(beispielsweise Leitruße, Carbonfasern, Carbon Nanotubes sowie organische Antistatika wie Poly- alkylenether, Alkylsulfonate oder Polyamid-haltige Polymere), sowie Farbstoffe und Pigmente in solchen Mengen enthalten, die die mechanischen Eigenschaften der Zusammensetzung nicht insoweit schädigen, dass das Zieleigenschaftsprofil (kein splitterndes Bruchversagen bei -10°C) nicht mehr erfüllt wird.
Als Flammschutzmittel werden vorzugsweise phosphorhaltige Flammschutzmittel eingesetzt, insbesondere ausgewählt aus den Gruppen der mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäu- reester, Phosphonatamine und Phosphazene, wobei auch Mischungen von mehreren Komponenten ausgewählt aus einer oder verschiedener dieser Gruppen als Flammschutzmittel zum Einsatz kom- men können. Auch andere hier nicht speziell erwähnte, vorzugsweise halogenfreie Phosphorverbindungen können alleine oder in beliebiger Kombination mit anderen, vorzugsweise halogenfreien Phosphorverbindungen eingesetzt werden. Beispielsweise sind als Phosphorverbindungen geeignet: Tributylphosphat, Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Dipheny- loctylphosphat, Diphenyl-2-ethylkresylphosphat, Tri-(isopropylphenyl)-phosphat, Resorcin- verbrücktes Di- bzw. Oligophosphat und Bisphenol A verbrücktes Di- bzw. Oligophosphat. Der
Einsatz von oligomeren Phosphorsäureestern, die sich vom Bisphenol A ableiten, ist insbesondere bevorzugt. Als Flammschutzmittel geeignete Phosphorverbindungen sind bekannt (vgl. z.B. EP-A 0 363 608, EP-A 0 640 655) oder lassen sich nach bekannten Methoden in analoger Weise herstellen (z.B. Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 18, S. 301 ff. 1979; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, S. 43; Beilstein Bd. 6, S. 177).
Der Zusatz von Additiven dient der Verlängerung der Nutzungsdauer oder der Farbe (Stabilisatoren), der Vereinfachung der Verarbeitung (z.B. Entformer, Fließhilfsmittel, Antistatika) oder der Anpassung der Polymereigenschaften an bestimmte Belastungen (Schlagzähmodifikatoren, wie Kautschuke; Flammschutzmittel, Farbmittel, Glasfasern).
Diese Additive können einzeln oder in beliebigen Mischungen oder mehreren verschiedenen Mischungen der Polymerschmelze zugesetzt werden und zwar direkt bei der Isolierung des Polymeren oder aber nach Aufschmelzung von Granulat in einem sogenannten Compoundierungsschritt. Dabei können die Additive beziehungsweise deren Mischungen als Feststoff, also als Pulver, oder als Schmelze der Polymerschmelze zugesetzt werden. Eine andere Art der Dosierung ist die Verwen- dung von Masterbatches oder Mischungen von Masterbatches der Additive oder Additivmischungen.
Geeignete Additive sind beispielsweise beschrieben in "Additives for Plastics Handbook, John Murphy, Elsevier, Oxford 1999", im "Plastics Additives Handbook, Hans Zweifel, Hanser, München 2001 " oder in WO 99/55772, S. 15-25.
Als Thermostabilisator eignen sich bevorzugt Tris-(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit (Irgafos 168),
Tetrakis(2,4-di-tert.-butylphenyl)[l,lbiphenyl]-4,4,-diylbisphosphonit, Tris-iso-octylphosphat,
Octadecyl-3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)propionat (Irganox 1076), Bis(2,4-dicumylphenyl)- pentaerythritoldiphosphit (Doverphos S-9228-PC), Bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)penta- erythritoldiphosphit (ADK STAB PEP-36) oder Triphenylphosphin. Sie werden allein oder im Gemisch (z. B. Irganox B900 oder Doverphos S-9228-PC mit Irganox B900 bzw. Irganox 1076) eingesetzt.
Als Entformungsmitttel eignen sich bevorzugt Pentaerythrittetrastearat, Glycerinmonostearat, Stea- rylstearat oder Propoandiolmono- bzw. distearat. Sie werden allein oder im Gemisch eingesetzt.
Als UV- Stabilisatoren eignen sich bevorzugt 2-(2'-Hydroxyphenyl)benzotriazole, 2- Hydroxybenzophenone, Ester von substituierten und unsubstituierten Benzoesäuren, Acrylate, ste- risch gehinderte Amine, Oxamide, 2-(2-Hydroxyphenyl)-l,3,5-triazine, besonders bevorzugt sind substituierte Benztriazole wie beispielsweise Tinuvin 360, Tinuvin 234, Tinuvin 329 oder Tinuvin 1600 bzw. Tinuvin 312 (Produkte der BASF SE, Ludwigshafen).
Des weiteren können Farbmittel, wie organische Farbstoffe oder Pigmente oder anorganische Pigmente, IR-Absorber, einzeln, im Gemisch oder auch in Kombination mit Stabilisatoren, Glas(hohl)kugeln, anorganischen Füllstoffen oder organische oder anorganische Streupigmente zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen werden hergestellt, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Temperaturen von 200°C bis 380°C, bevorzugt bei 240 bis 360°C, besonders bevorzugt bei 250 bis 350 °C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcompoundiert und schmelzextru- diert.
Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 20°C (Raumtemperatur) als auch bei höherer Temperatur.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung von OMS enthaltend wenigstens eine Struktureinheit der allgemeinen Formeln (IIa) oder (IIb) in einem Verfahren zur Herstellung von (Co)polycarbonaten enthaltend mindestens einen Diphenolbaustein der Formel (I),
(i) in der
Ra und Rb für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl,
k für 0, 1, 2, 3 oder 4 stehen,
wobei das/die Polysiloxan(e) dem (Co)polycarbonat beigemengt wird.
Gegenstand der Erfindung sind ebenfalls Verfahren zur Herstellung der Formmassen durch Com- poundierung, Kneten oder in einem Lösungsprozess und anschließendem Abtrennen des Lösungsmittels sowie die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formkörpern.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können zur Herstellung von Formkörpern jeder Art verwendet werden. Diese können zum Beispiel durch Spritzguss, Extrusion und Blasformverfahren hergestellt werden. Eine weitere Form der Verarbeitung ist die Herstellung von Formkörpern durch Tief- ziehen aus zuvor hergestellten Platten oder Folien.
Die erfindungsgemäßen (Co)polycarbonate und (Co)polycarbonat-Zusammensetzungen können auf üblichen Maschinen, beispielsweise auf Extrudern oder Spritzgussmaschinen, zu beliebigen Formkörpern bzw. Formteilen, zu Folien und Folienlaminate oder Platten oder Flaschen, in üblicher Weise verarbeitet werden.
Die so erhältlichen (Co)polycarbonate können zur Herstellung von Extrudaten (Platten, Folien und deren Laminate; z. B. für Kartenanwendungen und Rohre) und Formkörpern wie z.B. Platten, Stegplatten, , Streu- oder Abdeckscheiben, Lampenabdeckungen, bezels, Reflektoren usw. eingesetzt werden. Weiterhin können sie zur Herstellung von Gegenständen für den E/E und IT-Bereich wie z. B. Gehäusen, Steckern, Leisten, usw. verwendet werden.
Die (Co)polycarbonat-Zusammensetzungen werden insbesondere zur Herstellung von Compounds, Blends und Bauteilen verwendet, bei denen thermische und mechanische Eigenschaften verbunden mit guten Fließfähigkeiten, d. h. reduzierten Schmelzviskositäten genutzt werden, wie beispielsweise Gehäuse, Gegenstände im E/E-Bereich, wie Stecker, Schalter, Platten, Lampenhalterungen, Lampenabdeckungen, Automobilbereich wie Lampenfassungen und -abdeckungen und andere Anwendungen.
Die Extrudate und Formkörper bzw. Formteile aus den erfindungsgemäßen Polymeren sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.
Weitere mögliche Anwendungen der erfindungsgemäßen (Co)polycarbonatformmassen sind: als transluzente Kunststoffe mit einem Gehalt an Glasfasern für lichttechnische Zwecke (siehe beispiels- weise DE-A 1 554 020), zur Herstellung von Präzisionsspritzgussteilchen, wie beispielsweise Linsen- halterungen. Hierzu verwendet man (Co)polycarbonate mit einem Gehalt an Glasfasern, die gegebenenfalls zusätzlich etwa 1 bis 10 Gew.-% M0S2, bezogen auf Gesamtgewicht, enthalten.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung zu sehen.
Beispiele
Folgende Rohstoffe wurden für die Herstellung der Compounds verwendet:
• PC-1 nat: Thermostabilisiertes, Entformer-haltiges Copolycarbonat aus Bisphenol TMC und BPA der Bayer Material-Science AG, Leverkusen, mit einem MVR von 18 cmVI O min (330 °C, 2,16 kg) und einer Vicat-Temperatur von 182 °C.
• Tegomer® A-Si 2322: alpha, omega-aminoterminiertes Siloxan der Evonik Industries AG, Essen.
Mittels eines Mehrwellenextruders werden verschiedene Testmischungen des aminoterminierten Siloxans Tegomer® A-Si 2322 mit dem Basis-Copolycarbonat PC-1 bei einer Temperatur von 330°C hergestellt. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Blends werden zur Kontrolle mit PC-1 nat. ohne Additive den üblichen Tests wie z. B. Vicat-Temperatur, HDT, Zugversuch, E-Modul und Schlagzähigkeit unterzogen. Die Zusammenfassung aller Eigenschaften ist in der folgenden Tabelle 1 dem Vergleichsbeispiel (Probe ohne Additive) gegenübergestellt. Die Vicat-Erweichungstemperatur VST/B50 als Maß für die Wärmeformbeständigkeit wurde gemäß ISO 306 an Prüfkörpern der Abmessung 80 x 10 x 4 mm mit einer Stempellast von 50 N und einer Aufheizgeschwindigkeit von 50°C/h mit dem Gerät Coesfeld Eco 2920 der Firma Coesfeld Materialtest bestimmt.
Die Bestimmung des Schmelze- Volumenfließrate (MVR) erfolgte nach ISO 1133 (bei einer Prüf- temperatur von 300 °C, Masse 1,2 kg) mit dem Gerät Göttfert MI-ROBO 8998 der Firma Göttfert oder dem Gerät Zwick 4106 der Firma Zwick Roell.
Die Kerbschlagzähigkeit nach Charpy wurde nach ISO 7391/179A an einseitig angespritzten Prüfstäben der Dimension 80 x 10 x 4 mm bei Raumtemperatur gemessen.
Tabelle 1
Man erkennt deutlich, dass der MVR durch die Zugabe des Siloxans signifikant erhöht ist, d. h. die Schmelzviskosität ist reduziert und die Fließfähigkeit dadurch erhöht.
Die Vicat-Temperatur wird durch Zugabe des flüssigen Additivs leicht reduziert, bleibt aber in einem hohen Bereich.
Tabelle 2
Man erkennt an den Schmelzeviskositätswerten, dass eine deutliche Verbesserung der Fließfähigkeit über den gesamten Scherbereich und bei verschiedenen Temperaturen durch die Zugabe des Siloxans erzielt wird.
Tabelle 3
Man erkennt an den Fließspiralwerten, dass eine deutliche Verbesserung der Fließfähigkeit durch die Zugabe des Siloxans erzielt wird.
Tabelle 4
Man erkennt an den Werten, dass die mechanischen Eigenschaften weitestgehend erhalten bleiben, obwohl hohe Mengen eines flüssigen Additivs zugesetzt worden sind.