NL8803173A

NL8803173A - Polymeermengsel dat een aromatisch polycarbonaat en een polyalkyleentereftalaat bevat en daaruit gevormde voorwerpen.

Info

Publication number: NL8803173A
Application number: NL8803173A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-07-16
Also published as: EP0375853A3; EP0375853A2; JPH0347863A; US5062984A

Description

General Electric Company te Schenectady, New York, verenigde Staten van America.

Aanvraagster noemt als uitvinders : J. de BOER en W. ROOVERS.

Polymeermengsel dat een aromatisch polycar-bonaat en een polyalkyleentereftalaat bevat en daaruit gevormde voorwerpen.

De uitvinding heeft betrekking op een polymeermengsel dat A. een aromatisch polycarbonaat en B. een polyalkyleentereftalaat bevat. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het bereiden van dergelijke polymeermengsels en op voorwerpen gevormd uit het polymeermengsel volgens de uitvinding.

Polymeermengsels die A. een aromatisch polycarbonaat en B. een polyalkyleentereftalaat bevatten zijn algemeen bekend.

De bekende polymeermengsels bezitten een goede combinatie van eigenschappen. Het uiterlijk van voorwerpen verkregen door spuitgieten, van deze polymeermengsels, vertoont soms enige defecten : bijvoorbeeld vloeilijnen en strepen.

Gebleken is dat deze nadelige eigenschap kan worden vermeden door in het polymeermengsel een derde bestanddeel C in de vorm van verknoopte (cross-linked) polymeerdeeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1-30 micrometer op te nemen. Bij aanwezigheid van de zojuist genoemde deeltjes treedt het hierboven genoemde nadeel niet of althans in veel mindere mate op.

Het verknoopte polymeer in bestanddeel C bevat bij voorkeur eenheden afgeleid van styreen of van een in de ring gesubstitueerde styreenverbinding, van een of meer C4-C8 (meth)alkylacrylaten en een verknopingsmiddel (cross-linking agent).

Het is mogelijk en soms verdient het de voorkeur de verknoopte polymeerdeeltjes gedispergeerd in een drager polymeer toe te passen.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan als verder bestanddeel een vlamvertragend middel bevatten, zoals een copolymeer van gebromineerde bisphenol A, bisphenol en fosgeen met een gewicht gemiddeld mole-cuulgewicht van minder dan 3000.

Als verder bestanddeel kan het polymeermengsel volgens de uitvinding een fosfaat bevatten.

Fosfaten verbeteren de verwerkbaarheid van het polymeermengsel (verlaging van viscositeit) en bezitten een vlamvertragende werking.

Het fosfaat kan het bovenbedoeld vlamvertragend middel gedeeltelijk vervangen (bijvoorbeeld tot maximaal 50 gew.% van het vlamvertragend middel).

Gehele vervanging van het vlamvertragend middel door fosfaten leidt weliswaar tot goede vlamvertragende eigenschappen, maar leidt tevens tot een verslechtering van de overige eigenschappen.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan verder alle gebruikelijke additieven bevatten zoals : a. een middel voor het verbeteren van de slagsterkte en/of b. een polyolefine en/of c. een of meer stabilisatoren en/of d. kleurstoffen en/of pigmenten en/of e. versterkende vezels en/of f. een losmiddel

De samenstelling van het polymeermengsel volgens de uitvinding is bij voorkeur dusdanig dat het per 100 gewichtsdelen van de bestanddelen A + B + C, 63-86 gewichtsdelen aromatisch polycarbonaat, 12-17 gewichtsdelen polyalkyleentereftalaat en 2-20 gewichtsdelen van de verknoopte polymeerdeeltjes bevat.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding bevat in elk geval een of meer van de volgende bestanddelen : A. een aromatisch polycarbonaat B. een polyalkyleentereftalaat C. verknoopte polymeerdeeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1-30 micrometer.

A. Aromatisch polycarbonaat

Aromatische polycarbonaten zijn op zich bekende polymeren. Ze worden over het algemeen bereid door een dihydrische fenolverbinding met een carbonaat precursor zoals fosgeen, een halogeenformiaat of een carbonaat ester te laten reageren. Aromatische polycarbonaten zijn polymeren, die eenheden bevatten met formule

waarin A een tweewaardige aromatische radicaal voorstelt, die is afgeleid van het dihydrische fenol, dat bij de bereiding van het polymeer is toegepast.

Als dihydrische fenolen kunnen bij de bereiding van de aromatische polycarbonaten mononucleaire of poly-nucleaire aromatische verbindingen worden toegepast, die twee hydroxy radicalen bevatten, die ieder direkt aan een koolstofatoom van een aromatische nucleus zijn verbonden.

Ook geschikt zijn de op zich bekende vertakte (branched) polycarbonaten zoals bijvoorbeeld beschreven in US-A-4,001,184.

Geschikte aromatische polycarbonaten zijn ook de zogenaamde polyestercarbonaten, die worden verkregen door de polymerisatiereactie uit te voeren in aanwezigheid van een ester precursor zoals een difunctioneel carbonzuur zoals bijvoorbeeld tereftaalzuur of een ester vormend derivaat daarvan. Deze polyestercarbonaten bezitten in de polymere keten ester- en carbonaatverbindingen. Polyestercarbonaten zijn bijvoorbeeld beschreven in US-A-3,169,121.

B. Polyalkyleentereftalaat

Met polyalkyleentereflaat worden de con-densatieprodukten bedoeld van een of meer diolverbindingen en tereftaalzuur of een mengsel van tereftaalzuren en andere dicarbonzuren. Geschikte diolverbindingen zijn bijvoorbeeld ethaandiol, butaan-diol, hexaandiol, cyclohexaandimethanol, diethyleengly-col, triethyleenglycol en etherdiolverbindingen met de algemene formule H-0-fCH2)n“0*

In de polyalkyleentereftalaten, die in de polymeermengsels volgens de uitvinding kunnen worden toegepast, kan tot 20 mol% van de diolverbinding worden vervangen door bijvoorbeeld aromatische diolverbindingen en/of onverzadigde diolverbindingen en/of tri-ol of tetra-ol verbindingen. Tot 20 mol% van het teref-taalzuur kan worden vervangen door andere dicarbonzuren zoals alifatische dicarbonzuren bijvoorbeeld adipine-zuur, 1,4-cyclohexaandicarbonzuur.

Bijzonder geschikt voor de polymeermengsels volgens de uitvinding zijn de polyalkyleenftalaat esters, waarvan de alkyleen eenheden voor meer dan 80 mol% zijn afgeleid van 1,4-butaandiol en waarvan de ftalaat eenheden voor meer dan 80 mol% zijn afgeleid van tereftaalzuur. Geschikt zijn polybutyleenteref-talaat esters met een intrinsieke viscositeit van 0.7 tot 2.0, bij voorkeur van 0.7-1.5 dl/g (gemeten in een 60/40 mengsel van fenol/tetrachloorethaan bij 25°C).

Ook geschikt zijn copolyesters afgeleid van een diol bestaande uit 1,4-cyclohexaandimethanol en/of ethyleenglycol en van tereftaalzuur of een mengsel van isoftaalzuur en tereftaalzuur.

Het is verder mogelijk een mengsel van twee of meer polyalkyleentereftalaten toe te passen.

C. Verknoopte polymeerdeeltj es

Het polymeermengsel volgens de uitvinding dient verder verknoopte polymeerdeeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1-30 micrometer te bevatten. Dergelijke deeltjes en hun bereiding zijn bekend uit DE-A-2439542. Deze bekende polymeerdeeltjes worden toegepast om de glans van voorwerpen gevormd uit polymeren te verlagen. In DE-A-2439542 worden bij wijze van voorbeeld PVC, ABS, MBS, PET, PE, PP, polycarbonaat, polyalkylmethacrylaat, polyurethaan, polystyreen of ook mengsels van deze of andere polymeren genoemd.

Gevonden is nu dat het hierboven bedoelde nadelige cosmetische effect dat bij polycarbonaat-polyalkyleentereftalaat mengsels kan optreden door toepassing van de bekende polymeerdeeltjes kan worden vermeden of althans worden verminderd.

Als polymeerdeeltje C worden bij voorkeur deeltjes toegepast die eenheden bevatten afgeleid van styreen of van een in de ring gesubstitreerde styreen-verbinding van een C4 - C8 alkylacrylaat en een verknopingsmiddel.

De deeltjes kunnen worden toegepast in de vorm van een in een polymere drager gedispergeerde fase.

Behalve de hierboven genoemde bestanddelen A, B en C kan het polymeermengsel volgens de uitvinding vele andere bestanddelen bevatten.

Door toevoegen van een vlamvertragend middel wordt een polymeermengsel verkregen met vlamvertragende eigenschappen. Als vlamvertragende middelen kunnen alle als zodanig bekende verbindingen, die geschikt zijn voor opname in polymeermengsel, worden toegepast. Bijzonder goed voldoen de copolymeren van gebromineerde bisphenol A, bisphenol en fosgeen bevat met een gewicht gemiddeld molecuulgewicht van minder dan 3000.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding is bij voorkeur zo samengesteld dat het polymeermengsel per 100 gewichtsdelen A + B + C, 63-86 gewichtsdelen aromatisch polycarbonaat, 12-17 gewichtsdelen polyalkyleentereftalaat en 2-20 gewichtsdelen van de verknoopte polymeerdeeltjes bevat.

Bij voorkeur wordt een gewichtsverhouding van het aromatisch polycarbonaat tot het polyalkyleenteref-talaat van 90:10 tot 80:20, nog meer bij voorkeur van 86:14 tot 84:16 toegepast.

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan volgens bekende werkwijzen worden bereid bij voorbeeld door de bestanddelen in de smelt met elkaar te mengen. Bij voorkeur worden de bestanddelen in een extru-siemachine gecompoundeerd.

Voorbeelden.

Bij de voorbeelden werden de volgende bestanddelen toegepast.

PC : een aromatisch polycarbonaat afgeleid van bisfenol A en fosgeen, met een intrinsieke viscositeit van 49 ml/g, gemeten in methy-leenchloride bij 25°C.

PBT : een polybutyleentereftalaat met een intrinsieke viscositeit van 86 ml/g, gemeten in een 60/40 fenol/tetrachloorethaanmengsel bij 25°C.

PD : Polymere deeltjes met een diameter van 1-30 micrometer, opgebouwd uit eenheden afgeleid van ongeveer 29% methylmethacrylaat, ongeveer 34% butylacrylaat en ongeveer 36% styreen en 1 gew.% overige bestanddelen.

IM : een middel voor het verbeteren van de kerf- slagwaarde van het type kern-schil (core-shell) met een kern hoofdzakelijk opgebouwd uit polybutadieen en een schil hoofdzakelijk opgebouwd uit methylmethacrylaat en styreen.

PE : polyethyleen.

ST : een mengsel van'gebruikelijke stabilisatoren.

P ï pigmenten C : roet T : titaandioxide.

R : een gebruikelijk losmiddel.

FRl : copolymeer van gebromineerde bisfenol A, bis- fenol en fosgeen met een molecuulgewicht van ongeveer 2500.

T : polytetrafluorethyleen,

De bestanddelen werden in de hoeveelheden zoals aangegeven in de hieronder volgende tabel in een extrusie machine ingesteld op een gemiddelde insteltem-peratuur van 235 C gecompoundeerd. Het verkregen extru-daat werd tot pellets gehakt. Uit de pellets werden proefstukjes vervaardigd (door spuitgieten) voor het bepalen van de kerfslagwaarde, volgens Izod en de glans. De glans werd bepaald volgens ASTM D 523-85, onder een hoek van 60 C. Om de cosmetische eigenschappen te bepalen werden grote stukken van ongeveer 300 gram, in de vorm van eindstukken voor autobumpers gespuitgiet. Daarbij werd tweezijdig aangespoten (doublé gated injec-tion moulding). Het verkregen oppervlak werd visueel beoordeeld. De beoordeling loopt van + = duidelijk zichtbare vloeilijnen en strepen tot +++++ = absoluut geen zichtbare vloeilijnen en/of strepen.

De verkregen resultaten zijn eveneens in de hieronder volgende tabel opgenomen.

Voorbeeld no. A I II B lil

Samenstelling (gew.delen) O PC 77.4 72.4 64.4 67.1 62.1 Ο PBT 15 15 15 15 15 O PD - 5 10 - 5 Ο ΙΜ 4 4 7 5 5 O PE 2 2 2 -- oST 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 OP - 0.15 0.15 O C 1 1 1 - - O T 1.6 1.6 OR - - - 0.30.3 O PR1 - - 10 10 O T - 0.25 0.25

Eigenschappen

Kerfslagwaarde (J/m) 650 570 470 563 150

Glans 60 ( % ) 100 60 45 100 70

Cosmetische eigenschappen + +++ ++++ + +++

Claims

1. Polymeermengsel dat A. een aromatisch polycar-bonaat en B. een polyalkyleentereftalaat bevat, met het kenmerk, dat het polymeermengsel C. verknoopte (cross-linked) polymeerdeeltj es met een gemiddelde deeltjesgrootte van 1-30 micrometer bevat.

2. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verknoopte polymeer in bestanddeel C. eenheden afgeleid van styreen of van een in de ring gesubstitueerde styreenverbinding, van een of meer C4-Cg alkyl-(meth)acrylaten en van een verknopingsmiddel bevat.

3. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verknoopte polymeerdeeltjes in een drager polymeer zijn gedispergeerd.

4. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als verder bestanddeel een vlamvertragend middel bevat.

5. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als vlamvertragend middel een copolymeer van gebromineerde bisphenol A, bisphe-nol en fosgeen bevat met een gewicht gemiddeld molecuulgewicht van minder dan 3000.

6. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als verder bestanddeel een fosfaat bevat. Conclusies (vervolg)

7. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel als verder bestanddeel een of meer van de volgende bestanddelen bevat : a. een middel voor het verbeteren van de slagsterkte en/of b. een polyolefine en/of c. een of meer stabilisatoren en/of d. kleurstoffen en/of pigmenten en/of e. versterkende vezels en/of f. een losmiddel

8. Polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polymeermengsel per 100 gewichtsdelen A + B + C, 63-86 gewichtsdelen aromatisch polycarbonaat, 12-17 gewichtsdelen polyalkyleentéreftalaat en 2-20 gewichtsdelen van de verknoopte polymeerdeeltjes bevat.

9. Voorwerpen gevormd uit het polymeermengsel volgens conclusie 1.