DE2264268C2

DE2264268C2 - Verbesserte Polycarbonat-Formmasse

Info

Publication number: DE2264268C2
Application number: DE19722264268
Authority: DE
Inventors: Gary Stephen Wadesville Ind. Motz; William James Joseph Evansville Ind. O'Connell
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1972-01-03
Filing date: 1972-12-30
Publication date: 1982-11-04
Also published as: FR2167650A1; NL7300034A; JPS5628937B2; DE2264268A1; IT977995B; JPS4880650A; FR2167650B1; AU5062572A; AU462964B2; GB1394481A

Description

CH,— CX-

COOR

15

in der R ein organischer Rest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und X Wasserstoff oder ein Methylrest ist, besteht.

2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Acrylcopolymere (B) in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polycarbonat- Formmasse, enthält.

3. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Acrylcopolymere (B) in einer Menge von 2,0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polycarbonat-Formmasse, enthält

30

Die Erfindung betrifft eine neue Zusammensetzung, die aus einer Mischung eines aromatischen Polycarbonats und eines Copolymeren von Methylmethacrylat und einem Alkylacrylat mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen besteht.

Polycarbonate von Bisphenol-A (2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan) besitzen hervorragende Verwendung «o auf vielen Ausform- oder Preßanwendungsgebieten und bieten hervorragende Eigenschaften in bezug auf Festigkeit, Glasklarheit, Schlagfestigkeit, sehr hohe Wärmedeformationstemperaturen usw. Die aromatischen Polycarbonate sind oft die festesten bekannten thermoplastischen Kunststoffe genannt worden. Jedoch erfordern die Polycarbonate spezielle Ausform- oder Preßbedingungen, insbesondere Preßtemperaturen von hinreichender Höhe, damit sie eine für den Preßvorgang hinreichende Viskosität erhalten können. Sogar dann besitzt das Polycarbonat eine ziemlich hohe Schmelzviskosität, die das Pressen von kompliziert geformten Gegenständen schwierig macht.

Weiterhin sind aus Polycarbonat ausgeformte Gegenstände einem thermischen Abbau unterworfen, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden. Das führt zum Verlust an Glanz und zur Verfärbung.

Es ist nun überraschenderweise gefunden worden, daß durch Einmischung eines besonderen Copolymeren auf Acrylharzbasis in ein aromatisches Polycarbonat ω eine Zusammensetzung erhalten wird, die eine beträchtlich verringerte Schmelzviskosität besitzt und dadurch die Zusammensetzung leicht ausformbar macht, während der ausgeformte Gegenstand noch weiterhin die hervorragenden Eigenschaften des Polycarbonats beibehält. Andererseits verbessert die Verwendung eines Polycarbonates zusammen mit dem besonderen Acrylcopolymeren das Acrylcopolymere so, daß es brauchbare Eigenschaften für Preß- und Endzweckanwendungen erhält

Zusätzlich ist gefunden worden, daß geringe Mengen des Acrylharzes zu einer Polycarbonat-Zusammensetziing mit hervorragendem Widerstand gegen Verfärbung unter dem Einfluß erhöhter Temperaturen führen. Die geringen Mengen des Acrylcopolymeren stabilisieren das Polycarbonat gegen Verfärbung bei erhöhten Temperaturen.

Weiterhin erscheint als ein anderes, hervorragendes Nebenprodukt der vorliegenden Erfindung, daß die zwei Bestandteile, nämlich das aromatische Polycarbonat und das Acrylcopolymere, völlig miteinander verträglich sind. Das ist an sich neu, da viele mögliche Zusatzstoffe zu aromatischen Polycarbonaten nicht mit dem Polycarbonat verträglich sind und sich deshalb in zwei oder mehrere Phasen trennen. In der vorliegenden Anmeldung sind die Polymeren verträglich und löslich, so daß sie eine einzige Phase bilden. Dies ist besonders auffallend, wenn aus der Zusammensetzung der vorliegenden Anmeldung Glasuren oder dünne Platten oder dünne Schichten hergestellt werden. Es tritt keine Trennung auf, und eine klare Glasurschicht wird erhalten.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Formmasse aus

(A) einem aromatischen Polycarbonat eines zweiwertigen Phenols und eines Carbonatvorläufers und

(B) einem Acrylcopolymeren

gerichtet Das Acrylcopolymere (B) ist ein Copolymeres von 90 bis 75 Gew.-% Methylmethacrylat und dementsprechend 10 bis 25 Gew.-'/o des Alkylacrylats, wobei das Alkylacrylat der folgenden Formel entspricht:

--CH₂-CX-

COOR

In dieser Formel ist R ein organischer Rest mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und X ist Wasserstoff oder ein Methylrest. Das Polycarbonat (A) ist insbesondere das Reaktionsprodukt von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und Phosgen.

Das folgende Beispiel wird angegeben, um die bevorzugte Ausführungsform weiter im einzelnen darzulegen und das Prinzip und die Durchführung dieser Erfindung dem Fachmann näher zu erläutern.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polycarbonat wird durch Reaktion von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan mit Phosgen in einer Reaktion, die einen Säureakzeptor, einen Katalysator und ein Molekulargewichts-Regulationsmittel enthält, hergestellt. Das hier verwendete Polycarbonat wird speziell gemäß dem US-Patent 32 90 409 hergestellt, Beispiel I, und besitzt eine Grenzviskositätszahl (Intrinsicviskosität) von etwa 0,53 dl/g, bestimmt in Dioxan bei 30⁰C.

Beispiel

Das vorstehend beschriebene Polycarbonat wurde mit einem Acrylcopolymeren aus Methylmethacrylat/ Butylacrylat/Einheiten (75/25 Gew.-%) in den unten angegebenen Mengenverhältnissen, bezogen auf da? Gesamtgewicht der Zusammensetzung, gemischt. Zusätzlich wurden Teststücke bei den verschiedenen angegebenen Ausformtemperaturen ausgeformt und die Proben wurden auf gelbe Farbe durch den Gelbheitstest »ASTM Yellowness Index Test D 1925-63T« getestet. Die Ergebnisse waren wie folgt:

Acryl copolymeres Gew.-%

Gelbheits-hidex (Yellowness Index) ausgeformt bei 315⁰C

0,1

1,0

5,0

20,0

5,0 3,9 3,4 3,4 4,0

Die in Pa-s bestimmte Schmelzviskosität der vorstehend angegebenen Mischungen wurde durch die Zugabe des Acrylcopolymeren stark vermindert Die Ergebnisse der Schmelzviskositätsbestimmungen waren wie folgt:

Acrylcopolymeres	Schmelzviskosität
Gew.-%	Pa-s
0	182
0,1	-
1,0	171
5,0	132
20,0	61

Die vorstehend angegebenen Mischungen wurden weiter dazu verwendet, Testproben für klare Polycarbonate herzustellen, die dann auf Lichtdurchlässigkeit getestet wurden, indem das durch die klaren, ausgeformten Polycarbonatgegenstände hindurchgelassene Licht unter Verwendung eines General Electric Recording Spectrophotometers gemessen wurde, das die Lichttransmission in Prozent mißt. Das verwendete Testverfahren war das ASTM-E-308-66-Verfahren.

Acrylcopolymeres	% Transmission
Gew.-%
0	88,6
0,1	-
1,0	88,7
5,0	88,2
20,0	87,5

Wie das Beispiel zeigt, führt die Acrylcopolymer-Zugabe zur Stabilisierung des Polycarbonats, wenn das Acrylcopolymere in geringen Mengen verwendet wird, und wenn es in geringeren oder größeren Mengen verwendet wird, führt es zu verringerter Schmelzviskosität, was eine Erleichterung beim Pressen oder Ausformen der Polycarbonat-Zusammensetzung mit sich bringt Dabei wird die Klarheit des Polycarbonates durch die Zugabe des Copolymeren nicht wesentlich beeinträchtigt

Die Menge des Copolymerzusatzes, der bei dem aromatischen Polycarbonat verwendet wird, kann von 0,01 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Polycarbonatzusammensetzung, reichen, wenn es in geringen Mengen von etwa 0,01 bis etwa 1,0 Gew.-% verwendet wird, ist es ein hervorragender Stabilisator für das Polycarbonat. Wenn es in größeren Mengen verwendet wird, verringert es die Schmelzviskosität so, daß es ein leichteres Ausformen ohne Beeinträchtigung der Transparenz oder der hervorragenden Eigenschaften des Polycarbonats erlaubt.

Die bei der Durchführung dieser Erfindung verwendeten aromatischen Polycarbonate sind Homopolycarbonate aus zweiwertigen Phenolen, Copolycarbonate aus zwei verschiedenen zweiwertigen Phenolen oder Copolycarbonate aus derartigen zweiwertigen Phenolen und Glycolen, z. B. Äthylenglyco! oder Propylenglycol, zweibasischen Säuren z. B. Isophthalsäure oder Terephthalsäure, oder Hydroxyl- oder Säureendgruppen aufweisenden Polyestern, z. B. Hydroxyl- oder

to Säureendgruppen aufweisenden Polyestern aus Neopentylglycoi und Adipinsäure, und sie schließen die in den US-Patentschriften 30 30 331 und 3169121 beschriebenen ein, die durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden. Derar tige aromatische Polycarbonate werden durch Reaktion eines zweiwertigen Phenols mit einem Carbonatvorläufer hergestellt, der entweder ein Carbonylhalogenid, z. B. Carbonylchlorid, Carbonylbromid und Carbonylfluorid, oder ein Halogenformiat ist; sie können also z. B.

Bishalogenformiate von Dihydroxy-aromatischen Verbindungen (Bischlorforiniate von Hydrochinon usw.) oder Glycolen (Bishalogenformiate von Äthyienglycol, Neopentylglycol, Propylenglycol usw.) sein. Vorzugsweise wird Phosgen verwendet, um die für die Durchführung der Erfindung verwendeten aromatischen Polycarbonate herzustellen.

Im allgemeinen sind die zweiwertigen Phenole, die anstelle des im Beispiel zum Herstellen des aromatischen Polycarbonats verwendeten 2,2-Bis-(4-hydroxy- phenyl)-propan verwendet werden können, einkernige oder mehrkernige aromatische Verbindungen, die als funktionell Gruppen zwei Hydroxyreste enthalten, die jeweils direkt an ein Kohlenstoffatom eines aromatischen Kerns gebunden sind und die

Hydrochinopresorcinol,

Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan, 4,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 2,2-(3,3'.5,5'-Tetrachlor-4₎4'-dihydroxy-

diphenyl)-propan,

2,2-(3^',5,5'-Tetrabrom-4,4'-dihydroxy-

diphenyl)-propan und S.S'-DichloM^'-dihydroxydiphenylmethan sind. Andere geeignete zweiwertige Phenole sind in den US-Patentschriften 29 99 835, 30 28 365 und 33 34 154 beschrieben, die durch diese Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen werden. Wie oben bereits gesagt, ist es natürlich möglich, zwei oder mehrere verschiedene zweiwertige Phenole oder ein Copolymeres eines zweiwertigen Phenols mit einem Glycol, einem Hydroxy- oder einem säureendabgeschlossenen Polyester, oder eine zweibasische Säure in dem Falle zu verwenden, wenn ein Copolycarbonat anstelle eines Homopolycarbonats zur Herstellung der neuen aromatischen Polycarbonat-Formmassen dieser Erfindung verwendet werden soll.

Die Herstellung der aromatischen Polycarbonate (A) kann durch Einleiten von Phosgen in eine Reaktionsmischung, die z. B. ein zweiwertiges Phenol und einen Säureakzeptor enthält, erfolgen. Der Säureakzeptor kann unverdünnt oder verdünnt mit inerten organischen Lösungsmitteln, wie z. B. Methylenchlorid, Chlorbenzol oder 1,2-Dichloräthan, verwendet werden. Tertiäre Amine sind vorteilhaft, da sie sowohl gute Lösungsmit tel als auch Säureakzeptoren während der Reaktion sind.

Die Temperatur, bei der die Phosgenierungsreaktion fortschreitet, kann von unterhalb O⁰C bis oberhalb

100°C variieren. Die Reaktion schreitet zufriedenstellend bei Temperaturen von Raumtemperatur (25° C) bis 50° C fort Da die Reaktion exotherm ist, kann die Rate der Phosgenzugabe verwendet werden, um die Reaktionstemperatur zu regem. Die erforderliche Menge Phosgen wird im allgemeinen von der Menge des anwesenden zweiwertigen Phenols abhängen, wobei stöchiometrisch bzw. theoretisch : Mol Phosgen mit 1 Mol des zweiwertigen Phenols zu dem Polycarbonat und 2 Mol HCl reagiert 2 Mol HCl werden durch den anwesenden Säureakzeptor »gebunden«.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung des Polycarbonats (A), das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen verwendet werden kann, umfaßt das Zufügen von Phosgen zu einer alkalischen wäßrigen Lösung der verwendeten dihydroxyaromatischen Verbindung, vorzugsweise in Gegenwart von inerten Lösungsmitteln wie z. B. Methylenchlorid oder 1,2-Dichloräthan. Dieses Verfahren wird in der US-Patentschrift 32 90 409 beschrieben, welche durch diese Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen wird.

Wie vorstehend gesagt worden ist, ist das Acrylcopolymere ein Methylmetbacrylat/Aikylacrylatcopolymeres, in dem das Alkyiacrylat der folgenden Formel entspricht:

--CH₂-CX-

COOR

worin R und X die oben angegebene Bedeutung besitzen. Einige der Acrylcopolymeren, die anstelle der in dem Beispiel verwendeten mit im wesentlichen den gleichen Ergebnissen verwendet werden können, sind Methylmethacrylat/Methylbutylacrylat Methylmethacrylat/Hexylacrylat Methylmethacrylat/Methylhexylacrylat Methylmethacrylat/Octylacrylat Methylmethacrylat/Methyloctylacrylat Methylmethacrylat/Dodecylacrylat und Methylmethacrylat/Methyldodecylacrylat

Claims

Patentansprüche:

1. Polycarbonat-Formmasse bestehend aus

(A) einem aromatischen Polycarbonat aus einem zweiwertigen Ph -nol und einem Carbonatvorläufer und

(B) einem Acrylcopolymeren mit niedrigem Molekulargewicht, das aus 90 bis 75 Gew.-% Methylmethacrylateinheiten und entsprechend 10 bis 25 Gew.-% Alkylacrylateinheiten der allgemeinen Formel