Polyarylsulfon-Polycarbonat-Abmischungen und ihre Verwendung zur Herstellung von Extrusionsfolien

Abstract

 Polyarylsulfon- Polycarbonat- Abmischungen aus 90 Gsw: % bis 60 Gew: % linearem Polyarylsulfon und 10 Gew: % bis 40 Gew: % Polycarbonat mit einem Mw (Gewichtsmittelmolekulargewicht! grösser 60.000 und ihre Verwendung zur Herstellung von Extrusionsfolien.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Polyarylsulfon-Polycarbonat-Abmischungen aus 90 Gew.-% bis 60 Gew.-% linearem Polyarylsulfon und 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% Polycorbonat mit einem Mw (Gewichtsy.ittelmolekulargewieht) größer 60 000.

[0002] Vorzugsweise liegt das Mischungsverhältnis zwischen 85 Gew.-% bis 70 Gew.-% an Polyarylsulfon und zwischen 15 Gew.-% und 3J Gew.-% an Polycarbonat.

[0003] Mischungen aus Pelyaryläthersulfonen und Polycarbonaten sind bereits beschrieben (siehe DT-OS 1 719 244 und US-PS 3 365 517): ebenfalls ihre Verwendung zur Herstellung von Folien (Seite 21 der DT-OS 1 719 244).

[0004] Durch diese Mischungen sollen einerseits die unerwün.^ch=e Belastungsversprödung der Polyaryläthersulfone und anderer- seits die Spannungsrisanfälligkeit der Polycarbonate gegenüber Lösungsmitteln behoben werden (Seite 2 der DT-OS).

[0005] Derartige Mischungen können für die Herstellung von Gießfolien verwendet werden (Beispiele 8 und 9 der DT-OS sowie 14 und 16 von US-PS). In den genannten Literaturstellen sind als Polycarbonate die üblicherweise für Spritzguß und Extrusion geeigneten Polycarbonate angegeben deren Mw beispielsweise etwa 35000 beträgt (Beispiel 2 der DT-OS). Folien aus derartigen Mischungen zeigen jedoch eine starke Neigung zu Spannungsrißkorrosion.

[0006] Wird die in der DT-OS 17 19 244 bzw. US-PS 3.365.517 beschriebene Polyoarbonatkomponente mit einem Mw von 35.000 durch ein hochmolekulares, ohne Kolekulargewichtsabbau nicht extrudierbares Polycarbonat ersetzt und aus derartigen Mischungen Gießfolien hergestellt, zeigen diese Produkte ebenfalls eine starke Neigung zu Spannungsrißkorrosion sowie mangelhafte mechanische Eigenschaftsvsarte .

[0007] Demgegenüber war es überraschend, daß die erfindungsgemäßen Polyarylsulfon-Polycarbonat-Abmdschungen Extrusiohsfolien mit einem'ausgezeiehneten Eigenschaftsbild liefern, obwohl sie als Polycarbonatkomponente ein ohne Kolekulargewichtsabbau nicht extrudierbares Polycarbonat enthalten und obwohl die Abmischungen nicht zur Herstellung von Gießfolien geeignet sind.

[0008] ErfindungsgemäB geeignete Polyarylsulfone sind grundsätzlich alle bekannten linearen aromatischen Polysulfone und PolyäthersuFfone mit Mw (Gewichtsmittelmo'skular- gewicht gemessen beispielsweise mittels Lichtstreuc.ng) zwischen etwa 15000 und etwa 55000, vorzugsweise zwischen etwa 20000 und 4000Q.

[0009] Derartige Polyarylsulfone sind in den folgenden Literaturstellen beispielsweise beschrieben:

in den bereits genannten DT-OS 1 719 244 und US-PS 3 365 517.

[0010] Vorzugsweise geeignete Polyarylsulfone sind die aus Bisphenolen und Dihalogenarylsulfonen erhältlichen der nachfolgenden Struktureinheiten der Formel (I)

worin Ar¹einen Biphenylen- oder Oxibiphenylen-Rest, n 0 oder 1, Z einen p-Phenylenrest, m-Phenylenrest oder zweibindigen Rest der folgenden Formel. (II)

entspricht, worin R einen zweiwertigen C₁-C₁₂-Alkylcn- ^bzw. Alkyliden-Rest, C₅-C_12-Cycloalkylen- bzw. Cycloalkylidenrest, C₇-C₁₂-Aralkylen- bzw. Aralkyliden-Rest oder C₈-C₁₂-Arylen-bise.lkyliden-Rest oder die Gruppierung -O-, -S-, -SO-, -SO₂-, -CO- oder eine einfache Bindung bedeutet.

[0011] Erfirnungsgemäß geeignete Polycarbonate sind aromatische Homopolycarbonate und aromatische Ccpolycarbonate, denen z.B. ein oder mehrere der folgenden Diphenole zugrunde liegen:

Hydrochinon

Resorcin

Dihydroxydiphenyle

Bis-(hydroxyphenyl)-alkane

Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkene

Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide

Bis-(hydroxyphenyl)-äther

Bis-(hydroxyphenyl)-ketone

Bis-Xhydroxyphenyl)-sulfoxide

Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone

x,x'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole

sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Diese und weitere geeignete Diphenol sind z.B. in den US-Patentschriften 3 028 365, 2 999 835, 3 148 172, 3 271 368, 2 991 273, 3 271 367, 3 280 078, 3 014 891 und 2 999 846, in den deutschen Offenlegungsschriften 1 570 703, 2 063 050, 2 063 052, 2 211 956, 2 211 957, der franz. Patentschrift, 1 561 518 und in der Monographie "H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Intersciene Publishers, New York, 1964" beschrieben.

[0012] Die aromatischen Polycarbonate können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, so z.B. nach dem Schmelzumesterungsverfahren aus Bisphenol und Diphenylcarbonat und dem Zweiphasengrenzflächenverfahren aus Bisphenolen und Phosgen, wie es in der obengenanhten Literatur beschrieben ist.

[0013] Die aromatischen Polycarbonate können durch den Einbau geringer Mengen,vorzugsweise von Mengen zwischen 0.05 und 2.0 Mol-% (betegen auf eingesetzte Diphenole), an drei- oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, insbesondere solchen mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxygruppen verzweigt sein

[0014] Polycarbonate dieser Art sind z.B. in den deutschen Offen- le^gungsschriften 1 570 533, 1 595 762, 2 116 974, 2 113 347 und 2 500 092,der britischen Patentschrift 1 079 821 und der US-Patentschrift 3 544 514 beschrieben.

[0015] Die Gewichtsmittelmolekulargewichte der erfindungsgemäß geeigneten Polycarbonate sollen über 60000, vorzugswsise zwischen 65000 und 120000 und insbesondere zwischen 75000 und 95000 liegen. (Ermittelt aus der Intrinsic-Viskosität, gemessen in CH₂Cl₂-Lösung).

[0016] Aromatische Polycarbonate im Sinne der Erfindung sind insbesordere Homopolycarbonate aus Bis-2-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol-A) sowie Copolycarbonate aus mindestens 30 Mol-%, vorzugsweise mindestens 60 Mol-% und insbesondere mindestens 80 Mol-% an Bisphenol A und bis zu 70 Mol-%, vorzugsweise bis zu 40 Mol-% und insbesondere bis zu 20 Mol-% aus anderen Diphenolen. (Die Molprozente beziehen sich jeweils auf Gesamtmolmenge an einkondensierten Diphenolen).

[0017] Als andere Diphenole sind andere Bis-(hydroxyaryl)-C₁-C₈- alkane als Bisphenol A sowie Bis-(hydroxyaryl)-C₅-C₆- cycloalkane geeignet, insbesondere Bis-(4-hydroxyphenyl)-C₁-C₈-alkane und Bis-(4-hydroxyphenyl)-C₅-C₆-cycloalkane.

[0018] Als andere Diphenole sind beispielsweise Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan (Bisphenol F), 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimeyhyl-4-hydroxyphenyl)-methan , 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydrexyphenyl)-2-methylbutan und 1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl-)-cyclohexan geeignet.

[0019] Erfindungsgemäß bevorzugte Copolycarbonate enthalten Bisphenol A und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan (Bisphenol Z).

[0020] Die erfindungsgemäßen Polyarylsulfon-Polycarbonat-Äbmischungen können nach folgenden vier Verfahren hergestellt werden:

1. Durch gemeinsames Aufschmelzen des Polycarbonats und des Polyarylsulfons unter gleichzeitiger oder nachfolgender inniger Vermischung der Schmelze und an-schließender Extrusion der homogenisierten Schmelze in einer geeigneten Apparatur.

2. Durch Aufschmelzen des Polyarylsulfons in einer geeigneten Apparatur und Eindosierung des Polycarbonats in die Schmelze des Polyarylsulfons, Homogenisierung und anschließende Extrusion des Gemisches in einer geeigneten Apparatur.

3. Durch Mischen der Lösungen des Polycarbonats und des Polyarylsulfons, Ausdampfen des Lösungsmittels unter Aufschmelzen der Mischung und gleichzeitige Extrusion.

4. Durch Zumischen einer Lösung des Polycarbonats zur Schmelze des Polyarylsulfons, Ausdampfen des Lösungsmittels unter Aufschmelzen des Polycarbonats, Homogenisierung der Schmelze und anschließende Extrusion in einer geeigneten Apparatur.

[0021] Bevorzugte Mischungsverfahren sind die Verfahren 2 bis 4, besonders bevorzugt ist das Mischungsverfahren 4.

[0022] Als geeignete Apparaturen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polycarbonatgemische sind Walzen, Knat-und Schneckenmaschinen zu verstehen. Bevorzugte Apparaturen sind Schneckenmaschinen, insbesondere Zweiwellenschneckenmaschinen.

[0023] Die Herstellung der Extrusionsfolien aus den erfindungsgemäßen Abmischungen kann in bekannter Weise z.B auf normalen, dem Stand der Technik gemäßen eingängigen Dreizonenschnesken erfolgen, wobei die Verformung zu Folien sowchl über Breitschlitzdüsen zu Fachfolien, als auch über Folienblasköpfen zu Blasfolien erfolgen kann.

[0024] Die erfindungsgemäßen Extrusionsfolien haben ein besonders vorteilhaftes Eigenschaftsbild, was sie beispielsweise für die Verwendung auf dem Elektrosekter geeignet macht.

[0025] Cnter anderem besitzen die erfindungsgemäßen Extrusionsfolien eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in der Hitze und gegenüber organischen Flüssigkeiten, eine hohe Wärmeformbeständigkeit und Dauerwärmebeständigkeit. Insbesondere sind sie durch ihre Beständigkeit gegen ungesättigte Polyesterharzlösungen ausgezeichnet.

[0026] Den erfindungsgemäßen Abmischungen können noch die in der Polycarbonat- und Polysulfon-Chemie bekannten Additive bzw. Füllstoffe zugesetzt werden.

[0027] Erwähnt seien in diesem Zusammenhang beispielsweise Farbstoffe, Pigmente, Entformungsmittel, Stabilisatoren gegen Feuchtigkeits-, Hitze- und UV-Einwirkung, Gleitmittel, Füllstoffe,wie Glaspulver, Quarzerzeugnisse, Graphit, Molybdänsulfid, Metallpulver, Pulver höherschmelzender Kunststoffe, z.B. Polytetrafluoräthylenpulver, natürliche Fasern, wie Baumwolle, Sisal und Asbest, ferner Glasfaserr der verschieiensten Art, Metallfäden sowie während des Verweilens in der Schmelze der Polycarbonate stabile und die Polycarbonate nicht merklich schädigende Fasern.

Beispiel 1:

[0028] 80 Gew.-% eines linearen Polyarylsulfons, hergestallt durch Kondensation von 4,4'-Dichlordiphenylsulfon und Bis-2-(4-hydroxy- plenyl)-Propan mit einem M_w von 20.000 und 20 Gew.-% eines Polycarbonats auf Basis Bisphenol A mit einem M_w von 95.000 werdan zusammen in einer 2-Wellenschnecke aufgeschmolzen, wobei die Zylindertemperaturen 340°C betragen. Die Schmelz wird als Strang ausgepreßt. Der Strang wird gekühlt und granuliert. Das erhaltene Granulat wird auf einer Einwellenschnecke mit Entgasungszone aufgeschmolzen,und die Schmelze über eine Breitschlitzdüse ausgedrückt und über eine Chill-Roll-Arilage zu ca. 40_/um dicken Folion abgezogen. Die erhaltenen Eigenschaftswerte sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.

Peispiel 2:

[0029] Herstellung von Folien gem. Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 70 Gew.-% eines Polyarylsulfons gem. Beispiel 1 und 30 Gew.-% eines Bisphenol-A-Polycarbonates, dessen M_w 75.000 bsträgt. Die Eigenschaftswerte der erhaltenen Folie sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.

Beispiel 3: (Vergleichsbeispiel)

[0030] Die Polymeren gem. Beispiel 1 wurden gemeinsam in Methylenchlorid gelöst, webei die Konzentration der Polymermischung in Methylonoklo- rid 17 Gew.-% beträgt. Die Lösung wurde nach Filtrieren und Entgasen in bekannter Weise auf Tromelgießmaschinen zu ca. 40 µm dicken Folien vergossen. Zur Entfernung des Restgehaltes an Lösungsmitteln wurde die erhaltene Folie bei 120°C nachgatrocknet. Die Eigenschaftswerte der Folie sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.

Beispiel 4: (Vergleichsbeispiel)

[0031] Aus 80 Gew.-% eines Polysulfons gem. Beispiel 1 und 20 Gew.-% eines Bisphenol-A-Polycarbonats, dessen M_w 30.000 beträgt, wird ein Granulat gem. Beispiel 1 hergestellt und auf einer Einwellenschnecke mit Blaskopf zu ca. 60 µm dicken Folien verarbsitet. Die Zylindertemperaturen betrugen in der Einzugszone 280°C und in den folgenden Zonen 310°C Die Düsentemperatur wurde ebenfalls auf 310°C eingestellt. Der Düsenspalt betrug 0,8 mm. Der Schlauch wurde im Verhältnis 1 : 4 aufgeweitet. Die Abzugsgeschwindigkeit des Folienwicklers wurde so eingestellt, daß bei den gewählten Schneckendrehzahlen die gewünschte Foliendicke von 60 _/um erhalten wurde. Die Eigenschaftswerte der erhaltenen Folie sind in beiliegender Tabelle aufgeführt.

Ansprüche

1. Polyarylsulfon-Polycarbonat-Abmischungen aus 90 Gew.-% bis 60 Gew.-% linearem Polyarylsulfon, und aus 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% Polycarbonat mit einem Mw (Gewichtsmittelmolekulargewicht) größer 60.000.

2. Abmischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mw der Polycarbonatkomponente zwischen 65 000 und 120 000 liegt.

3. Abmischungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mw der Polycarbonatkomponente zwischen 75 000 und 95 000 liegt.

4. Abmischungen gemäß Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 85 Gew.-% bis 70 Gew.-% lineares Polyarylsulfon und 15 Gew.-% bis 30 Gew.-% Polycarbonat enthalten.

5. Verwendung der Abmischungen gemäß Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Extrusionsfolien.

6. Extrusionsfolien erhältlich aus den Abmischungen der Ansprüche 1 bis 4.