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DE2622414C2 - Polybutylenterephthalatabmischungen mit hoher Schlagzähigkeit und ihre Verwendung - Google Patents

Polybutylenterephthalatabmischungen mit hoher Schlagzähigkeit und ihre Verwendung

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Publication number
DE2622414C2
DE2622414C2 DE2622414A DE2622414A DE2622414C2 DE 2622414 C2 DE2622414 C2 DE 2622414C2 DE 2622414 A DE2622414 A DE 2622414A DE 2622414 A DE2622414 A DE 2622414A DE 2622414 C2 DE2622414 C2 DE 2622414C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
radical
polybutylene terephthalate
polycarbonate
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2622414A
Other languages
English (en)
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DE2622414A1 (de
Inventor
Arthur L. Baron
Herbert L. New Martinsville W.Va. Rawlings
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Corp
Original Assignee
Mobay Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobay Corp filed Critical Mobay Corp
Publication of DE2622414A1 publication Critical patent/DE2622414A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2622414C2 publication Critical patent/DE2622414C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C08K5/03—Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

__o_/ Vc-/ Vo-C-
(R10),, CH' (R11)*
enthält, worin
R'" und R'' Chlor, Brom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen und
α und b ganze Zahlen von 1 bis 4 bedeuten.
5. Verfahren zur Herstellung der Harzabmischung nach den Ansprüchen 1 bis 4 durch inniges Vermischen
10
15 20
30
a) mindestens 60 Gew.-% eines Polybutylenterephthalats mit einer Intrinsic-Viskosität von mindestens 0,95 [dl/g],
b) mindestens 10 bis 20 Gew.-% eines aromatischen Polycarbonats mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 25 g/10 Minuten bei 3000C (ASTM D-1238),
c) bis zu 20 Gew.-% einer Flammschutzkombination aus
el) einer aromatischen B rom verbindung und
c2) einer Antimon enthaltenden Verbindung, mit der Maßgabe, daß ein Bromgehalt von 3,5 bis 10 Gew.-% und ein Antimongehalt von 3 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Harzabmischung, resultieren, und gegebenenfalls
d) üblichen Zusätzen.
40 45
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Komponenten a) und b) in Pulverform eingesetzt wird. 6. Verwendung der Harzabmischung nach den Ansprüchen 1 bis 4 zum Herstellen von Formkörpern durch Spritzguß.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastische Harzabmischung mit einer Drop Dart-Schlagzähigkeit von mindestens ca. 8,30 m · kg, bestehend aus einer innigen Mischung von
a) mindestens 60 Gew.-% eines Polybutylenterephthalats mit einer Intrinsic-Viskosität von mindestens 0,95 [dl/g],
b) 10 bis 20 Gew.-% eines aromatischen Polycarbonats mit einem Schmelzindex von 0.1 his 2S e/lfl Mjn hpj 3000C (ASTM D-1238),
c) bis zu 20 Gew.-% einer Flammschutzkombination aus
el) einer aromatischen Bromverbindung und
c2) einer Antimon enthaltenden Verbindung, mit der Maßgabe, daß ein Bromgehalt von 3,5 bis 10 Gew.-% und ein Antimongehalt von 3 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Harzabmischung resultieren, und
d) üblichen Zusätzen.
Diese Abmischung kann durch sorgfältiges Mischen der Komponenten hergestellt werden, wobei eine der Komponenten a) und b) gepulvert ist. Die erfindungsgemäße Abmischung kann Schlagzähigkeiten von mehr als 12,45 m · kg erreichen.
Die erfindungsgemäße Harzabmischung besitzt hohe Schlagzähigkeit (drop dart impa-ί strength), erhöhte 5 Schmelzviskosität und die Fähigkeit, mit beträchtlichen Mengen anderer Zusätze verträglich zu sein und dabei , hervorragende Schlagzähigkeitsei&änschaften zu behalten.
Thermoplastische Harze wie aromatische Polycarbonate und Polyalkylenterephthalate sind als Ausgangsprodukte für Formmassen, Filme und Fasern bekannt Derartige Harze haben für eine Vielzahl verschiedener Zwecke, einschließlich als sog. Engineering-Kunststoffe Eingang in die Praxis gefunden. Untsr anderen Eigen-10 schafter besitzen sie hervorragende Zugfestigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen oxidative Einflüsse und - in , nicht abgemischtem Zustand - eine hohe Schlagzähigkeit, wie sie nach dem »drop dart im pact«-Test gemäß
ASTM D 3029 oder äquivalenten Testvorschriften gemessen wird. Leider neigen thermoplastische Polyesterharze, wenn sie mit bemerkenswerten Mengen von Zusätzen, die andere wünschenswerte Eigenschaften verleihen sollen, abgemischt werden, zu einer beträchtlichen Verminderung ihrer Schlagzähigkeit. So fällt z. B. die 15 Schlagzähigkeit eines Polybutylenterephthalats (Intrinsic-Viskosität von mehr als ca. 0,8 [dl/g]) von mehr als ca. 13,8 m · kg bei der Abmischung mit ca. 15 Gew.-% einer Flammschutz-Kombination aus 5 Gew.-% Antimontrit oxid und 10 Gew.-% Decabromdiphenyloxid auf weniger als ca. 0,4 m - kg. So ist es z. B. bisher nicht möglich
gewesen, eine Polybutylenterephthalat-Abmischung zu erhalten, die sowohl gute Flammwidrigkeit (gernessen 1 ; . nach der Methode gemäß Underwriter's Laboratories Bulletin 94) als auch sehr hohe Schlagzähigkeit aufweist. ■>" 20 Die geschilderte Situation wird durch die Tatsache unterstrichen, daß sogar die kürzlich entwickelten Abmischungen aus flammwidrigen Polycarbonaten und Polyestern gemäß US-PS 38 33 685 eine drop darl-Schlagzähigkeit von nicht mehr als 4,15 m · kg aufweisen.
Es ist auch wünschenswert. Polybutylenterephthalat mit Zusätzen abzumischen, die die Schmelzviskosität erhöhen. Während die niedrige Schmelzviskosität von Polybutylenterephthalat insofern vorteilhaft ist, als sie 25 ein schnelleres Füllen der Formen und die Wahl nützlicher Verfahrensparameter erlaubt, ist sie doch so niedrig, daß sie auch manche Probleme beim Formen, wie z. B. Verunreinigungen und Fädenziehen, aufwirft. Verunrei-, nigungen treten auf, wenn nach einem Spritzgußzyklus die Düse nicht fest verschlossen wird, so daß eine zusätz-
t liehe Reinigungsoperation an der Düse erforderlich wird. Das Fädenziehen tritt auf, wenn an der Düse nicht sau-
, ber abgeschnitten wird und ein gezogener Faden des Materials geformt wird, wenn das Teil entformt wird. Die-
30 ser Faden kann in der Form eingeschlossen werden und das nächste Teil, das geformt werden soll, beeinträchtigen.
Es ist weiterhin wünschenswert, Polybutylenterephthalat mit Zusätzen zu versehen, um den Schmelzbereich zu verbreitern. Es weist einen ziemlich hohen Kristallinitätsgrad auf, der in vieler Hinsicht vorteilhaft ist, der aber bedeutet, daß es einen ziemlich engen Schmelz oder Erstarrungsbereich besitzt. Es ist wünschenswert, sei-35 nen Schmelzbereich zu verbreitern, um eine weniger genaue Temperaturfiihrung zu erlauben und so ein vorzeitiges Erstarren in der Form zu vermeiden.
Schließlich ist es für einige Anwendungen wünschenswert, die Wärmestandfestigkeit von Polybutylenterephthalat zu erhöhen. Bei den meisten Polymeren erfolgt dies durch Zusätze, die wärmestabiler als das Basispolymere sind.
40 Leider ist es bisher nicht möglich gewesen, bemerkenswerte Mengen dieser wünschenswerten Zusätze mit Polybutylenterephthalat abzumischen und dabei seine hervorragende drop dart-Schlagzähigkeit zu erhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Polybutylenterephthalat-Abmischung mit
; Flammwidrigkeit und sehr hoher Schlagzähigkeit. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen
einer Abmischung von Polymeren, bestehend aus im wesentlichen Polybutylenterephthalat mit einer drop dart-
45 Schlagzähigkeit von mehr als 8,3 m · kg und einer Flammwidrigkeit von VO (Underwriter's Laboratories BuIIe-
< .. tin 94).
λ Die erfindungsgemäße Abmischung kann auch übliche Zusätze wie Stabilisatoren, Entformungsmittei,
$ Nukleiermittel und Pigmente enthalten.
I& Die Abmischung kann so hergestellt werden, daß entweder das Polybutylenterephthalat oder das Polycarbo-
ifj 50 nat, vorzugsweise das Polybutylenterephthalat oder, was am meisten vorzuziehen ist, beide Komponenten zer- || kleinen werden. Es kann auch jedes Harz in Pulverform eingesetzt werden. Die Harze werden dann mechanisch
Il gemischt und extrudiert. Andere Zusätze wie Flammschutzkombinationen können dieser mechanischen
h/j Mischung zugesetzt werden; sie können auch in konzentrierter Form in die Schmelze des Polycarbonats vor dem
|| Abmischen eingebracht werden.
jj| 55 Das Polybutylenterephthalat kann nach dem Verfahren gemäß US-Patentschrift 24 65 319 hergestellt werden.
fsi Es wird durch Erhitzen von Terephthalsäure mit einem Überschuß an Butandiol-1,4 bei Temperaturen zwischen
|f 220 und 2400C und anschließendes Erhitzen der Reaktionsmischung in Abwesenheit von Luft unter Stickstoff
pi oder anderen inerten Gasen hergestellt. Nach einigen Stunden, wenn die gewünschte Intrinsic-Viskosität
':}■[ erreicht ist, kann die Polykondensation abgebrochen werden. Das Harz kann dann unter Vakuum zum Verflüch-
K] 60 tigen der Nebenprodukte erhitzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollte das Polybutylente-
ψϊ rephthalat eine Intrinsic-Viskosität von vorzugsweise zwischen 1,20 und 1,30 [dl/g] aufweisen. Bekanntlich wird
die Intrinsic-Viskosität als Maß für das schwieriger zu bestimmende Molekulargewicht des Polykondensats angegeben. Sie ist definiert als
65 lim I1Sp _ lim I1 Lösung- <,Lösungsmittel
<■' ·" ~C~ ~(' ■" //Lösungsmittel · C '
wobei I1 sp die Differenz der Viskosität einer verdünnten Lösung des Polyesters in Orlhochlorphenol und der Vis-
kosität des Orthochlorphenols, dividiert durch die Viskosität des Orthochlorphenols selbst, gemessen in derselben Dimensioin bei derselben Temperatur, und C die Konzentration in Gramm des Polyesters pro 100 ml Lösung ist (gemäß US-PS 25 97 643, Spalte 3).
Geeignete thermoplastische aromatische Polycarbonate zur Herstellung der erfindungsgemäßen Abmischung sind solche, wie sie in der US-PS 30 28 365 beschrieben sind. Zu diesen Polycarbonaten zählen jene mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel
J «1
—\O— X —O —C /—
wobei X für
10
15
20
steht,
R1 bis R4 gleich oder verschieden sind und für Wasserstoffatome, Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen oder Halogenatome stehen,
Y eine Einfachbindung, einen Alkylen- oder Alkylidenrest mit 1 bis 7 C-Atomen, einen Cycloalkylen- oder Cycloalkylidenrest mit 5 bis 12 C-Atomen, -Ο-, -S-, -CO-, -SO-, -SO2-, oder einen Rest der Formeln
30
oJer
R5 R9
JL		 R7
— C—< >-c-
R" R8
R7
\
R5 \ /
C
' \
-C^ /^
R5 bis R8 Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen und
R"* Wasserstoff, Chlor oder Brom bedeuten.
Bevorzugte Polycarbonate sind solche, in denen Yein Methylenrest, ein Propylidenrest, ein Cyclohexylenrest, ein Cyclohexylidenrest, ein Rest der Formel
CH.,
CH3
oder
CH3
45 50 55 60 65
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche auf Basis 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan und solchen Monomeren, deren Phenylringe durch Halogen oder C,- bis C4-AIlCyI substituiert sind. Solche Polycarbonate können wiederkehrende Struktureinheiten der Formel
ίο L (R").
R10 und R" für Chlor, Brom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen stehen und
α und b ganze Zahlen von 1 bis 4 sind.
Ebenfalls geeignete aromatische Polycarbonate sind verzweigte Polycarbonate, wie sie im US-Reissue-Patent Nr. 27 682 beschrieben sind.
Polybutylenterephthalat ist in Form von Granulat erhältlich. Jedoch kann es auch in Pulverform bezogen werden. Die Polycarbonate können entweder in Form von Granulat oder als leichtes, flockiges Pulver erhalten werden. Die Herstellung eines solchen Pulvers ist von Christopher und Fox, Polycarbonates, Reinhold Printing Corporation, New York, 1962, beschrieben worden. Polycarbonate auf Basis von 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan mit oder ohne Kernsubstitution sind in Form von Granulat oder als Pulver käuflich.
Die Korngröße der feinverteilten Komponente sollte nicht grober als 10 mesh sein, wobei die übliche Größe zwischen ca. 10 und 200 mesh, vorzugsweise zwischen ca. 20 und 100 mesh liegt. Eine Korngröße von weniger als 50 mesh für die zerkleinerte Komponente wird besonders bevorzugt. Eine der beiden Komponenten a) und b) kann zerkleinert werden, aber es ist bevorzugt, daß das Polybutylenterephthalat in feinverteilter Form vorliegt.
Besonders bevorzugt wird, daß sowohl das Polycarbonat als auch das Polybutylenterephthalat beim
Mischungsvorgang in feinverteilter Form vorliegen.
Die Harzabmischungen gemäß der vorliegenden Erfindung können durch mechanisches Abmischen der Komponenten und anschließendes Extrudieren der Mischung hergestellt werden. Andere Zuschläge können ebenfalls dieser Mischung zugegeben werden oder den einzelnen Komponenten in hochkonzentrierter Form zugemischt werden. Wenn Zuschläge in hochkonzentrierter Form zugegeben werden sollen, geschieht dies vorzugsweise durch Abmischen mit dem Polycarbonat.
Die Bromverbindung Cl sollte in solchen Mengen anwesend sein, daß vorzugsweise 5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf Harzabmischung, Brom anwesend sind.
Die Antimonverbindung sollte in solchen Mengen anwesend sein, daß vorzugsweise ca. 4,5 bis 5,5 Gew.-%, bezogen auf Harzabmischung, Antimon resultieren. Geeignete aromatische Bromverbindungen werden in der US-PS 37 51 396 beschrieben. Beispiele solcher Verbindungen sind Decabromdiphenyläther, Octabromdiphenyläther, Pentabromäthylbenzol, Hexabrombenzol, 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)propan, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Octabromdiphenyl, Decabrombiphenyl und 3,5,3',5'-Tetrabrombiphenyläther. Ebenfalls geeignet sind aromatische Oligocarbonate mit einem Polymerisationsgrad zwischen 2 und 20 und Bromsubstituenten an den Phenylringen, wie sie in der US-PS 38 33 685 beschrieben sind. Geeignete Antimonverbindungen umfassen sowohl anorganische als auch organische Verbindungen, wie sie in der US-PS 38 33 685 beschrieben sind, wobei die Wahl der Verbindung in erster Linie eine Frage der Wirtschaftlichkeit ist. Besonders bevorzugte Verbindungen sind Decabromdiphenyläther und Antimontrioxid.
Die Flammschutzkombination kann in das Harz durch mechanisches Abmischen mit dem Polycarbonat und dem Polybutylenterephthalat und anschließendes Extrudieren der Mischung eingebracht werden. Ebenso gut können die Komponenten der Flammschutzkombination, oder wenigstens eine von ihnen, in konzentrierter Form in die Schmelze des Polybutylenterephthalats oder des Polycarbonats, vorzugsweise des letzteren, eingebracht werden. Im Falle der Kombination Decabromdiphenyläther + Antimontrioxid kann jede Komponente der Flammschutzkombination als separates Pulver zur mechanischen Polycarbonat/Polybutylenterephthalat-Mischung oder zusammen als intensiv gemischtes Pulver gegeben werden. Ebenso kann der Decabromdiphenyläther oder das Antimontrioxid oder beide in konzentrierter Form in die Schmelze des Polybutylenterephthalats oder vorzugsweise des Polycarbonats eingebracht werden. Dieser Vorgang umfaßt das Herstellen einer mechanischen Mischung des einzubringenden Zusatzes, z. B. von Decabromdiphenyläther oder Antimontrioxid, und dem Trägermaterial, z. B. Polycarbonat oder Polybutylenterephthalat, und anschließendes Extrudieren der Mischung. Das so hergestellte Granulat kann zum Herstellen der erfindungsgemäßen Harzabmischungen benutzt werden.
Die erfindungsgemäßen Harzabmischungen können durch Extrudieren der mechanischen oben beschricbcnen Mischungen bei Bedingungen hergestellt werden, die meistenteils für reines Polybutylenterephthalat geeignet sind. Im allgemeinen kann Polybutylenterephthalat bei Temperaturen zwischen 230 und 2800C extrudiert werden, wobei Temperaturen von über 28O0C wegen der Gefahr des Abbaus des Polymeren vermieden werden sollten. Der Fachmann weiß, daß die Gegenwart des Polycarbonats und von Zusätzen, wie z. B. einer Flammschutzkombination, die Viskosität des Polybutylenterephthalats erhöhen, so daß es erforderlich ist, cntweder die Temperatur oder den Druck oder beides in Abhängigkeit von den für eine erfolgreiche Extrusion eines ungemischten Polybutylenterephthalats erforderlichen Bedingungen zu erhöhen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
Beispiele
In der folgenden ersten Versuchsreihe wurde die folgende Harzzusammensetzung mit einer Bewertung VO gemäß Underwriter's Laboratory Bulletin 94 eingesetzt, um den Einfluß der VerteiCungsform des Polycarbonats bzw. des Polybutylenterephthalats zu zeigen.
Komponente
Gewichtsprozent
Polybutylenterephthalat*) 69,95
(Intrinsic-Viskosität 1,25 ±0,5
[dl/g])
Polycarbonate 15,40
Antimontrioxid 5,00
Decabromdiphenyloxid (DBDPO) 9,60
*) Das Vermählen zu Pulver senkt die ursprüngliche Intrinsic-Viskosität um ca. 0,20.
**) Schmelzindex von 3 bis 6 g/10 Minuten bei 3000C.
20
Aus cxtrudiertcn Strängen hergestelltes Granulat wird zu runden Platten mit einem Durchmesser von 10 cm und einer Dicke von 125 mm verspritzt. Diese Scheiben werden einer Schlagzähigkeitsprüfung mit einem Wurfspieß mit einem Gewicht von 4,8 kg und einer Nase mit einem Durchmesser von 2,5 cm (anders als der Durchmesser der Nase) entsprechend ASTM D 3029 unterworfen. In allen Beispielen wurde die obengenannte Zusammensetzung verwandt, sofern nicht anders angegeben. In jenen Versuchen, in denen das Polycarbonat entweder mit Antimontrioxid oder DBDPO in konzentrierter Form zersetzt wird, besteht dieser sog. Masterblcnd (MB) aus Granulat.
Tabelle I
Beispiel PBT PC DBDPO Sb2O3 Dart Drop-
Schlag
zähigkeit
(m ■ kp) 		Intrinsic-
Viskosität 		*) PBT Feed
IV
I (Vergleich) G
I P		 G
G		 P
P		 Ou Oh 0,44
14,52		 0,78 1,15 dl/g
0,98
2 P P M M 14,66 0,73 0,98
3 P
4 G		 MB
P 		MB
P		 P
P 		14,79
8,85		 0,70
0,74		 1,08
1,15
(Vergleich) G MB MB P 3,32 1,15
(Vergleich) G MB P MB 0,48 1,3
(Vergleich) G G M M 0,64 1,3
(Vergleich) P P
worin
P = Pulver, ca. 60 mesh;
MB = Masterbatch in PC;
PC - Polycarbonat;
CiI = Granulat, ca. 3 x 3 mm;
M : pulverförmiges Gemisch;
PBT = Polybutylenterephthalat
*) Intrinsic-Viskosität des eingesetzten PBT. 		M M 0,87 0,51 0,8
25 30
40
50 55 60
Es ist überraschend, daß die Gegenwart von 15 Gew.-% Polycarbonat, von dem der Fachmann eine Verminderung der drop dart-Schlagzähigkeit des Polybutylenterephthalats (PBT) erwartet hätte, die Verträglichkeit des PBT in so einem Ausmaß erhöhen kann, daß drop dart-Schlagzähig von mehr als 8,3 m · kg erreicht werden können, obwohl hohe Mengen (15 Gew.-%) weiterer Zusätze anwesend sind (bei den angewandten Extrusionsbedingungcn von 282 bis 243°C entlang der Extruktionsstrecke kann das DBDPO aufgrund seines hohen Schmelzpunkts in jenen Beispielen als Feststoff betrachtet werden, in denen es nicht in hoher Konzentration mit dem
65
Anzahl der wieder Intrinsic-Viskosität Drop Dart-
holten Extrusionen (dl/g) des Harzes Schlagzähigkeit
[m · kg]
0 0,873 0,37
i - 1,45
2 0,827 5,70
3 0,80 6,84
Polycarbonat abgemischt wird). Vergleichsversuch V zeigt, daß die Intrinsic-Viskosität des Polybutylenterephthalats mindestens ca. 0,95 [dl/g] betragen muß. Beispiel 5 zeigt, daß gemäß der Erfindung das Polycarbonat in feinverteilter Form eingesetzt werden kann, daß aber bei weitem bessere Ergebnisse erzielt werden, wenn das PBT in feinverteiltet Form eingesetzt wird.
s Im folgenden Beispiel wurden dieselben Ausgangsmaterialien wie in Beispiel 1 verwandt. Das Harz wurde wiederholt extrudiert, um zu versuchen, die Mischbarkeit und die Schlagzähigkeitseigenschaften zu verbessern.
Vergleichsversuch VI
20 Dieser Versuch offenbart, daß die durch die vorliegende Erfindung zugänglichen Schlagzähigkeiten nicht durch eine wiederholte Extrusion der anfangs erhaltenen Mischung erhalten werden können. Außerdem sei daraufhingewiesen, daß die Intrinsic-Viskosität des Harzes nach jedem Extrusionsschritt - wahrscheinlich ein Anzeichen des Abbaus von PBT - sinkt. PBT weist ein nicht-Newtonsches Verhalten auf und nimmt so bei der Extrusion Energie auf, die den Abbau des Polymers bewirkt.
Beispiel 5
Die folgende Zusammensetzung wurde extrudiert und dann im Spritzguß verformt.
30 PBT (mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,25+0,05), gemahlen auf 60 mesh 71 Gew.-%
Polycarbonat (Schmelzfluß 3 bis 6 g/10 Minuten), gemahlen auf 60 mesh 10,6 Gew.-%
Antimontrioxid 5,0 Gew.-%
Tetrabrombisphenol-A-Polycarbonat (oligomeres Carbonat auf der Basis von
35 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)propan mit einem Polymerisationsgrad
von ca. 4), Pulver 13,4 Gcw.-%
Es wurde eine drop dart-Schlagzähigkeit von 13,04 m · kg erhalten.
Wenn eine analoge Zusammensetzung ohne Zerkleinerung des PBT oder des Polycarbonate hergestellt wurde, 40 wurde eine drop dart-Schlagzähigkeit von nur 4,01 m · kg erhalten.
Beispiel 6
Die Wirkung von Pigmentzusätzen wurde getestet, wobei die Polycarbonat- und PBT-Pulver der Beispiele 1 45 bis 4 verwendet wurden.
;| Zusammensetzung drop dart-
|| Schlagzähig-
& keil
iß [m · kg]
18 Gew.-% Polycarbonat in PBT > 14,79
.. wie oben + 2 Gew.-% Titandioxid > 14,79
Zusammensetzung des Beispiels 2 14,66
wie oben + 2 Gew.-% Titandioxid 14,10
wie oben + 2 Gew.-% Titandioxid 13,83
60 (andere Quelle)
15,4 Gew.-% Polycarbonat + 14,6 Gew.-% 1,23
Titandioxid in PBT
Es ist vollkommen überraschend, daß das Polycarbonat eine Verträglichkeit gegenüber Titandioxid nicht nur
65 dem PBT, sondern auch Systemen mit 15 Gew.-% anderer Zusätze (Antimontrioxid und DBDPO) verleiht.
Natürlich ist bekannt, daß Titandioxid besonders nachteilig auf die Schlagfestigkeit von Harzen, denen es cinverleibt ist, wirkt, so daß man hätte warten können, daß Polycarbonat-modifiziertes PBT gerade gegenüber Titandioxid eine geringere Verträglichkeit als gegenüber anderen Zusätzen aufweisen würde. Da eine Beladung
von 2 Gew.-% Titandioxid für die meisten Pigmentierungsanwendungen reichlich hoch erscheint und da Titandioxid in thermoplastischen Harzen gewöhnlich benutzt wird und hinsichtlich der Schlagzähigkeit das Pigment mit dem größten Nachteil darstellt, kann man davon ausgehen, daß die Harze gemäß der vorliegenden Erfindung ohne weiteres pigmentiert werden können und dabei drop dart-Schlagzähigkeit von über ca. 8,30 m - kg aufweisen. 5
Vergleichsversuch VII
Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, da3 das Polycarbonat durch ein Polyäthylenpulver mit 60 mesh und einem Schmelzindex von 5 bei 1900C und einer Belastung von 2160 g; einem Polysulfon mit einem io Schmclzindex von 6,5 bei 343°C und einen Druck von 3,08 kg/cm2; und Polyvinylsulfid mit einem Schmelzindex von 1000 gm/10 Minuten bei 315°C und 2160 g Belastung ersetzt wurde.
Drop Dart-Schlagzähigkeit
[m - kg] I5
Polycarbonat 14,0 Polyäthylen 0,83 Polysulfon 0,69 Polyvinylsulfid 0,28
Der obige Versuch zeigt, daß Polycarbonat offenbar die einzigartige Eigenschaft besitzt, das Einarbeiten beträchtlicher Mengen von Zusätzen in Polybutylenterephthalat zu ermöglichen und dabei eine Drop Dart-Schlagzähigkeit von mehr als 8,30 m - kg zu erhalten.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Thermoplastische Harzabmischung mit einer Drop Dart-Schlagzähigkeit von mindestens 8,30 m - kg, bestehend aus einer innigen Mischung von
a) mindestens 60 Gew.-% eines Polybutylenterephthalats mit einer Intrinsic-Viskosität von mindestens 0,95 [dl/g],
b) 10 bis 20 Gew.-% eines aromatischen Polycarbonate mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 25 g/10 Min. bei 300t (ASTM D-1238),
c) bis zu 20 Gew.-% einer Flammschutzkombination aus
el) einer aromatischen Bromverbindung und
c2) einer Antimon enthaltenden Verbindung, mit der Maßgabe, daß ein Bromgehalt von 3,5 bis !0 Gew.-% und ein Antimongehalt von 3 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Harzabmischung, resultieren, und gegebenenfalls
d) üblichen Zusätzen.
2. Harzabmischung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polycarbonat b) > 20 wiederkehrende Struktureinheiten der Formel
R1 bis R4 gleich oder verschieden sind und für WassevstofTatome, Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen oder Halogenatome stehen und
Y eine Einfachbindung, einen Alkylen- oder Alkylidenrest mit 1 bis 7 C-Atomen, einen Cycloalkylen- oder Cycloalkylidenrest mit 5 bis 12 C-Atomen, -O-, -S-,-CO-, -SO-,-SO2-oder einen Rest der Formeln
worin
R5 bis R8 Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen und
R9 Wasserstoff, Chlor oder Brom bedeuten, darstellt.
3. Harzabmischung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Y in der Formel für X einen Methylenrest, einen Propylidenrest, einen Cyclohexylenrest, einen Cyclohexylidenrest oder einen Rest der Formeln
— \—o— X — O — C— J— enthält, worin X R1 R3
I Y — R' R4 bedeutet, wobei
CH3
CH3
CH3
CH3
oder
CH3
bedeutet
4. Harzabmischung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polycarbonat b) wiederkehrende Struktureinheiten der Formel
CH3
DE2622414A 1975-05-23 1976-05-19 Polybutylenterephthalatabmischungen mit hoher Schlagzähigkeit und ihre Verwendung Expired DE2622414C2 (de)

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