DE3891270C2 - Thermoplastische Harzzusammensetzung - Google Patents
Thermoplastische HarzzusammensetzungInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft eine thermoplastische Harz
zusammensetzung auf Polyamidbasis gemäß den Patentansprüchen.
Polyamide werden auf dem Gebiet der technischen Kunst
stoffe wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften,
chemischen Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit
verwendet. Ihre Verwendung war aber wegen ihrer geringen
Schlagzähigkeit bei Temperaturen unter der zweiten Über
gangstemperatur beschränkt, insbesondere im trockenen Zu
stand.
In der Literatur gibt es verschiedene Vorschläge, die
Schlagfestigkeit von thermoplastischen Harzzusammenset
zungen auf Polyamidbasis zu verbessern. Aus Derwent-
Abstract 1986-202410/31 ist eine Harzzusammensetzung be
kannt, die 25 bis 99,6 Gew.-% eines thermoplastischen
Harzes, wobei ein Acetalharz oder Phenoxyharz ausge
schlossen sind, 50 bis 0,1 Gew.-% Phenoxyharz und 60 bis
0,5 Gew.-% eines Elastomers, das Estergruppen umfaßt, ent
hält.
DE-OS 3 612 159 beschreibt fließfähige Formmaßen auf
Polyamidbasis, die Dien- und/oder Acrylatkautschuke und
Bisphenole enthalten. Die Bisphenole sind in einer Menge
von 5 bis 35 Gew.-% in der Formmaße vorhanden. Eine Form
maße mit dieser Zusammensetzung weist zwar eine verbes
serte Fließfähigkeit auf; durch die Verwendung des Bis
phenols kann jedoch keine zufriedendstellende Schlag
festigkeit erhalten werden.
US-PS 4,584,344 beschreibt eine thermoplastische Zu
sammensetzung, die aus einer Matrix aus Polyamidharz und
einem Multiphasen-Kern-Mantel-Polymer besteht. Dieses
Polymer umfaßt 50-90 Gew.-Teile eines Elastomerkernes und
10 bis 50 Gew.-Teile eines festen thermoplastischen Poly
mermantels. Dieser Polymermantel enthält 1 bis 25 Gew.-
Teile eines ethylenisch ungesättigten Carbonsäuremonomers,
20 bis 80 Gew.-Teile Styrol, 0 bis 79 Gew.-Teile eines
C₁-C₈ Alkylacrylates oder Methacrylates und 0 bis 45
Gew.-Teile eines Acrylnitrils oder Methacrylnitrils.
Aufgrund der verwendeten Ausgangsmaterialien kann das
Polyamidharz infolge einer sehr starken Wasserstoffbindung
Wasser absorbieren, das schwierig zu entfernen ist.
Aus DE-OS 36 17 501 ist eine thermoplastische Formmasse
bekannt, die als wesentliche Komponenten ein Polyamid, ein
Polyarylethersulfon, eine polymere Komponente mit Hydroxyl
gruppen und einen schlagzäh-modifizierenden Kautschuk sowie
verstärkende Füllstoffe enthält. Ein schlagzäh-modifizierender
Kautschuk und ein Verstärkungsmittel werden dabei zu dem
Phenoxyharz der Polymerkomponente mit
Nylon/Polyarylethersufon/Hydroxylgruppen zugegeben. Das
Phenoxyharz fungiert hier als Stabilisierungsmittel für die
Komponenten Nylon/Polyarylethersulfon.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermoplastische
Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die verbes
serte mechanischen Eigenschaften, eine verbesserte Verar
beitkeit und verbesserte thermischen Eigenschaften auf
weist.
Zur Lösung wird eine thermoplastische Harzzusammen
setzung vorgeschlagen, umfassend:
- (A) 40 bis 90 Gew.-Teile eines linearen, kristallinen Polyamidharzes;
- (B) 5 bis 30 Gew.-Teile eines Copolymers vom Kern- Mantel-Typ aus 20 bis 90 Gew.-% eines Acrylkaut schuks oder eines Kautschuks vom Dien-Typ und 80 bis 10 Gew.-% einer ungesättigten Verbindung vom Manteltyp; und
- (C) 0,5 bis 30 Gew.-Teile eines Phenoxyharzes aus Epichlorhydrin und
Das Polyamidharz, Komponente (A),
ist ein lineares, kristallines Polymer, das
eine herkömmliche Amidgruppe hat, z. B. Nylon 6, Nylon 66,
Nylon 46, Nylon 11, Nylon 12, oder ein Copolymer oder eine
Mischung davon, wobei Nylon 6, Nylon 66 oder eine Mischung
davon besonders bevorzugt sind.
Das Copolymer vom Kern-Mantel-Typ, als
Komponente (B) dargestellt, kann durch eine herkömmliche
Methode zur Emulsionspolymerisation hergestellt werden.
Die Kautschukkomponente des Kernteils besteht aus einem
Acrylkautschuk oder einem Kautschuk vom Dien-Typ. Die
Acrylkautschukkomponente wird aus
Acrylethylester, Acrylbutylester, Acrylpropylester oder
Acryl-2-ethylhexylester ausgewählt, und die
Kautschukkomponente vom Dien-Typ wird aus
Butadien, Isopren, Chloropren, Cyanobutadien oder
ausgewählt.
Die Menge an verwendeter Kautschukkomponente beträgt
vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-Teile, bezogen auf die
Gesamtmenge der Komponente (B). Auch die ungesättigte
Komponente vom Mantel-Typ, die auf die vorerwähnte
Kautschukkomponente vom Kern-Typ gepfropft werden kann,
kann z. B. Styrol, alpha-Methylstyrol, Halogenstyrol,
p-Ethylstyrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat,
N-Phenylmaleimid, Methacrylnitril, Butylmethacrylnitril,
Butylmethacrylat sein und es wird ein Copolymer, umfassend
zwei oder mehrere der vorerwähnten Monomere, vorzugsweise
verwendet.
In der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung wird bevorzugt ein Phenoxyharz mit
einem Molekulargewicht von 500 bis 300 000 verwendet.
Die erfindungsgemäße Polyamidharzzusammensetzung wird
zufriedenstellend durch eine herkömmliche
Schmelzmischmethode unter Verwendung eines
Banbury-Mischers, eines Kneters, einer Doppelschnecke und
eines Extruders durch Vermahlen hergestellt. Es können,
wenn notwendig, Komponenten, wie Pigmente, Farbstoffe,
Trennmittel, Hitzestabilisatoren, Antioxidanzien,
Schmiermittel und Flammenverzögerungsmittel, zugegeben
werden und es können auch Glasfasern oder organische
Füllstoffe zugegeben werden, um eine größere mechanische
Festigkeit zu erhalten.
In den folgenden Beispielen werden Nylon 6, MBS
(Methylmethacrylat-Butadien-Styrol)-Copolymer und ein
Phenoxyharz von Union Carbide (Molekulargewicht = 25 000)
zur Herstellung der thermoplastischen
Harzzusammensetzung verwendet. In diesem Fall kann es eine
Verträglichkeit zwischen dem Nylon 6 und dem Phenoxyharz
durch eine Wasserstoffbindung und/oder chemische Bindung
zwischen diesen zwei Phasen geben. Darüberhinaus wird die
Verträglichkeit zwischen den drei Phasen weiter erhöht,
wenn MBS vollauf auf Methylmethacrylat gepfropft wird,
wobei eine Wasserstoffbindung mit dem Phenoxyharz gebildet
wird. Man kann annehmen, daß Phenoxyharz als
Verträglichmacher fungiert. Deshalb kann die
Schlagzähigkeit der Harzzusammensetzung durch
gleichförmiges Dispergieren von MBS in die
Polyamid-Phenoxy-Matrix außerordentlich verbessert
werden. Es können auch die Verarbeitungseigenschaften in
Übereinstimmung mit der erhöhten Verträglichkeit
verbessert werden. Es kann auch die
Hitzedeformationstemperatur durch die Hitzebeständigkeit
des Phenoxyharzes selbst außerordentlich erhöht werden.
Diese Erfindung wird im Detail durch die
folgenden Beispiele näher beschrieben.
80 g Nylon 6, 20 g MBS und 0,5 g Phenoxyharz wurden für
ungefähr 30 Sekunden in einem Buss-Kneter gemischt, dessen
Zylindertemperatur auf 240 bis 260°C eingestellt war, und
durch ein bei einer Temperatur von 250°C gehaltenes
Mundstück und Kühlwasser unter Ausbildung von Granulat
durchgeleitet.
Nachdem die Versuchsprobe nach ASTM-Standard durch
Hindurchleiten des Granulats durch den Ejektor bei 250°C
hergestellt worden war, wurden die Schlagfestigkeit, die
Hitzedeformationstemperatur und der Schmelzindex der
gebildeten Versuchsprobe bestimmt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 angeführt.
Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung
mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung
von 80 g Nylon 6, 20 g MBS und 3 g Phenoxyharz, wurden die
physikalischen Eigenschaften der Versuchsprobe bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung
mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung
von 80 g Nylon 6, 20 g MBS und 5 g Phenoxyharz, wurden die
physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 3 dargestellt.
Nach dem Herstellen einer Versuchsprobe in Übereinstimmung
mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung
der Zusammensetzungen von Nylon 6, MBS und Phenoxyharz,
wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden die physikalischen
Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
angeführt.
Nach Herstellung einer Versuchsprobe in Übereinstimmung
mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung
von 80 g Nylon 6 und 20 g MBS, wurden die physikalischen
Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
angeführt.
Nach Herstellung einer Versuchsprobe in Übereinstimmung
mit dem Verfahren wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung
der Zusammensetzungen von Nylon 6, MBS und Phenoxyharz,
wie in Tabelle 2 dargestellt, wurden die physikalischen
Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
dargestellt.
Entsprechend den angeführten Ergebnissen weisen die
Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Beispiele eine
größere Schlagfestigkeit, Verarbeitbarkeit und
Hitzebeständigkeit auf als die Kontrollen.
Claims (2)
1. Thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend:
- (A) 40 bis 90 Gew.-Teile eines linearen, kri stallinen Polyamidharzes;
- (B) 5 bis 30 Gew.-Teile eines Copolymers vom Kern-Mantel-Typ aus 20 bis 90 Gew.-% eines Acrylkautschuks oder eines Kautschuks vom Dien-Typ und 80 bis 10 Gew.-% einer ungesättigten Verbindung vom Manteltyp; und
- (C) 0,5 bis 30 Gew.-Teile eines Phenoxyharzes aus Epichlorhydrin und p,p′-Diphenolsulfon, p,p′-Di phenolether, p,p′-Diphenolketon oder Bisphenol A.
2. Thermoplastische Harzzusammensetzung nach Anspruch
1, bei der das Molekulargewicht des Bisphenol A-
Epichlorhydrin-Copolymers 500 bis 300 000 beträgt.
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