NL8902460A

NL8902460A - Aromatisch polycarbonaathars bevattende een vormlosmiddel.

Info

Publication number: NL8902460A
Application number: NL8902460A
Authority: NL
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1991-05-01
Also published as: DE69019284D1; EP0421536A1; KR940004859B1; CA2026674C; ATE122368T1; CA2026673A1; ES2071748T3; DE69019284T2; KR910008075A; JPH03126758A; DK0421536T3; CA2026674A1; EP0421536B1

Description

AROMATISCH POLYCARBONAATHARS BEVATTENDE EEN VORMLOSMIDDEL

De uitvinding heeft betrekking op een samenstelling bevattende een aromatisch polycarbonaathars en een vormlosmiddel .

Samenstellingen op basis van een aromatisch polycarbonaathars en een vormlosmiddel worden onder andere beschreven in NL-A-7704918. In genoemde octrooiaanvrage wordt de bereiding beschreven van thermoplastische vorm-massa's van grootmoleculaire thermoplastische aromatische polycarbonaten op basis van aromatische dihydroxy-verbindingen met een gehalte van 0,01 - 0,5 gewichts-procenten van een ester van alifatische carbonzuren met 10-20 koolstofatomen en aromatische hydroxyverbindingen met 1-6 hydroxylgroepen.

Reeds vele jaren worden waardevolle voorwerpen uit aromatische polycarbonaatharsen in vormen vervaardigd. Spuitgieten is een geschikte methode voor het vervaardigen van voorwerpen uit aromatische polycarbonaatharsen, in het bijzonder voorwerpen van ingewikkelde aard. Teneinde het verwijderen van voorwerpen uit de spuitgietvorm te vergemakkelijken en dit op economische wijze te kunnen uitvoeren, wordt aan het aromatisch polycarbonaathars een vormlosmiddel toegevoegd. Vormlosmiddelen bewerkstelligen dat een voorwerp uit aromatisch polycarbonaathars met een geringere uitstootdruk uit een vorm gelost kan worden en dientengevolge minder beschadigingen aan het voorwerp veroorzaakt.

Ten opzichte van de stand van de techniek werd verrassenderwijs gevonden dat vormlosmiddelen volgens de uitvinding een geringere uitstootdruk tot gevolg hadden dan de tot nu toe bekende vormlosmiddelen. De huidige uitvinding wordt gekenmerkt doordat als vormlosmiddel een diester van een carbonzuur met een alifatische tweewaardige alkohol wordt toegepast. Bij voorkeur past men alifatische tweewaardige alkoholen toe met 2-6 koolstofatomen en carbonzuren met 10-26 koolstofatomen.

Aromatische polycarbonaten kunnen onder andere op gebruikelijke wijze bereid worden door omzetting van een tweewaardig fenol met een carbonaat-voorprodukt volgens een grensvlakpolymerisatieproces. Voorbeelden van enige tweewaardige fenolen die kunnen worden toegepast, zijn 4,4'-dihydroxybifenyl, 2,2-bis(4-hydroxyfenyl)propaan (bisfenol A), 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylfenyl)propaan, 2.2- bis-(3-chloor-4-hydroxyfenyl)-propaan, 2.2- bi s-(3,5-dimethyl-4-hydroxyfenyl)-propaan, 2.4- bis-(4-hydroxyfenyl)-2-methylbutaan, 2.4- bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyfenyl)-2-methylbutaan, 4.4- bi s(4-hydroxyfenyl)heptaan, bi s-(3,5-dimethyl-4-hydroxyfenyl)-methaan, 1.1- bis-(4-hydroxyfenyl)-cyclohexaan, 1.1- bi s-(3,5-dimethyl-4-hydroxyfenyl)-cyclohexaan, 2.2- (3,5,3',5'-tetrachloor-4,4'-dihydroxydi fenyl)propaan, 2.2- (3,5,3',5'-tetrabroom-4,4'-dihydroxydi fenyl)propaan, (3,3'-dichloor-4,4'-dihydroxyfenyl)methaan, bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyfenyl)-sulfon, bis-4-hydroxyfenylsulfon, bis-4-hydroxyfenylsulfide.

Het carbonaat-voorprodukt kan een carbonyl-halogenide, een halogeenformiaat of een carbonaatester zijn. Voorbeelden van carbonylhalogeniden zijn carbonylchloride en carbonylbromide. Voorbeelden van toe te passen halogeen-formiaten zijn bis-halogeenformiaten van tweewaardige fenolen zoals hydrochinon of van glycolen zoals ethyleen-glycol. Voorbeelden van toe te passen carbonaatesters zijn difenylcarbonaat, di(chloorfenyl)carbonaat, di(broomfenyl)-carbonaat, di(alkylfenyl)carbonaat, fenyltolylcarbonaat enz. en mengsels hiervan. Hoewel ook andere carbonaat-voor-produkten toegepast kunnen worden, wordt de voorkeur gegeven aan de carbonylhalogeniden en in het bijzonder aan carbonyl-chloride, ook wel bekend onder de naam fosgeen.

De volgens de uitvinding toegepaste aromatische polycarbonaatharsen kunnen worden bereid onder toepassing van een katalysator, een zuuracceptor en een verbinding voor het regelen van het moleculairgewicht.

Voorbeelden van katalysatoren zijn tertiaire aminen zoals triethylamine, tripropylamine en Ν,Ν-dimethylaniline, kwaternaire ammoniumverbindingen zoals tetraethylammonium-bromide en kwaternaire fosfoniumverbindingen zoals methyl-trifenylfosfoniumbromide.

Voorbeelden van organische zuuracceptoren zijn pyridine, triethylamine, dimethylaniline enz. Voorbeelden van anorganische zuuracceptoren zijn hydroxiden, carbonaten, bicarbonaten en fosfaten van een alkalimetaal of aardalkalimetaal .

Voorbeelden van verbindingen voor het regelen van het moleculairgewicht zijn eenwaardige fenolen zoals fenol, t-butyl-fenol en para-broom-fenol en secundaire aminen.

Onder aromatisch polycarbonaathars wordt in het kader van de uitvinding ook mengsels van het aromatisch polycarbonaatharsen met andere polymeren verstaan. Geschikte polymeren voor het vormen van mengsels met aromatische polycarbonaten zijn onder andere copolymeren van styreen en/of alpha-methylstyreen met acrylonitril, methacrylo-nitril, methylmethacrylaat of maleinezuuranhydride en ent-copolymeren van styreen en/of alpha-methylstyreen met acrylonitril of methacrylonitril op een rubber zoals poly-butadieenrubber, styreen-butadienrubber of een meer verzadigde rubber zoals EPT.

De vormlosmiddelen volgens de uitvinding zijn diesters van tweewaardige alkoholen en carbonzuren. Zij worden toegevoegd in een hoeveelheid van circa 0,01 tot circa 3 gewichtsprocenten ten opzichte van het aromatische polycarbonaathars. Bij voorkeur past men echter een hoeveelheid toe van 0,05 tot 0,5 gewichtsprocenten ten opzichte van het aromatisch polycarbonaathars.

Geschikte alifatische tweewaardige alkoholen welke toegepast kunnen worden bij de bereiding van de esters volgens de onderhavige uitvinding zijn alifatische tweewaardige alkoholen met 2 tot 6 koolstofatomen. Voorbeelden hiervan zijn ethyleenglycol, 1,3-propaandiol, 1,3-butaan-diol, 1,4-butaandiol, 1,3-pentaandiol, 1,4-pentaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,3-hexaandiol, 1,4-hexaandiol, 1,5-hexaan-diol en 1,6-hexaandiol.

Geschikte carbonzuren welke toegepast kunnen worden bij de bereiding van de esters volgens de onderhavige uitvinding zijn carbonzuren met 10 tot 26 koolstofatomen.

Bij voorkeur past men verzadigde alifatische eenwaardige carbonzuren toe met 10 tot 26 koolstofatomen. Voorbeelden hiervan zijn decaanzuur, undecaanzuur, dodecaanzuur, tri-decaanzuur, tetradecaanzuur, pentadecaanzuur, hexadecaan-zuur, heptadecaanzuur, octadecaanzuur, nonadecaanzuur, eicosaanzuur, heneicosaanzuur, docosaanzuur enz.

Men kan ook andere toevoegsels toepassen welke in aromatische polycarbonaatharsen gebruikelijk zijn zoals thermische stabilisatoren bij voorbeeld organische fosfieten alsmede middelen voor het stabiliseren tegen hydolyse, vlamvertragende middelen, middelen voor het tegengaan van druipen, inerte vulstoffen zoals glasvezels, slagvastheidsverbeteraars zoals elastomeren, kleurstoffen, pigmenten enz.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

A. Bereiding van het aromatisch polycarbonaathars 300 gewichtsdelen bisfenol A en 6,2 gewichtsdelen para-tertiairbutyl-fenol werden in een kolf voorzien van een roerder en een gasinleidbuis in 1 liter water gesuspendeerd. De zuurstof werd uit het reactiemengsel verwijderd door onder roeren gedurende 20 minuten stikstof door het mengsel te leiden. Vervolgens werden 250 gewichtsdelen 43-gew.% natronloog en 650 gewichtsdelen methyleenchloride toegevoegd. Het mengsel werd op een temperatuur gebracht van 25°C en door koelen op deze temperatuur gehandhaafd. In 90 minuten werden 160 gewichtsdelen fosgeen ingeleid. 20 minuten nadat het inleiden van fosgeen was begonnen, werd nogmaals 50 gewichtsdelen natronloog toegevoegd.

Aan de verkregen oplossing werd 1 gewichtsdeel tri-ethylamine toegevoegd waarna het mengsel 20 minuten werd geroerd. Extra methyleenchloride werd toegevoegd om de viscositeit van de sterk visceuze oplossing te verlagen. De waterrijke fase werd afgescheiden en de organische fase werd met water gewassen totdat geen zout meer in de organische fase aanwezig was. Het aromatisch polycarbonaathars werd uit de oplossing geïsoleerd en gedroogd.

Het aromatisch polycarbonaathars had een viscositeit van 1,29 gemeten aan een 0,5-Gew.% oplossing in methyleenchloride.

B. Vergelijkende voorbeelden a en b

Voorbeeld a 30 gram Pentaerytritoltetrastearaat, 10 kg polycarbonaathars bereid volgens A en 10 gram fosfietstabilisa-tor werden bij 315°C geextrudeerd op een dubbelschroefs-extruder met een diameter van ca 30 mm en een toerental van 250 rpm en tot granulaat verwerkt.

Dit granulaat werd 4 uur gedroogd bij een temperatuur van 120°C en daarna gespuitgiet. De matrijs welke werd gebruikt, vervaardigt bekertjes met een diameter van 55 mm en een lengte van 65 mm met een minimale lossings-hoek. De bekertjes werden ontvormd met behulp van een afstroopring waarvan door middel van een Kisstler krachtopnemer en Kisstler ladingsversterker de ontvormingskracht werd geregistreerd. De matrijstemperatuur van de kern was ingesteld op 80°C.

De ontvormingskracht was 427,2 N

Voorbeeld b

Op dezelfde wijze als vermeld onder voorbeeld a werd een compound vervaardigd waarbij een vierwaardige ester werd gebruikt van 1,2,4,5-tetrahydroxybenzeen en stearinezuur.

De ontvormingskracht was 497 N

C. Voorbeelden 1 tot en met 3 Voorbeeld 1 10 kg aromatisch polycarbonaathars welke werd bereid volgens A, 30 gram ethyleenglycoldistearaat en 10 gram stabilisator werden op de in voorbeeld a beschreven wijze gecompoundeerd en getest.

De ontvormingskracht was 315 N

Voorbeeld 2

Analoog aan voorbeeld 1 werd een compound vervaardigd waarbij als ester werd gebruikt de diester van 1,6-hexaandiol en stearinezuur.

De ontvormingskracht was 314,9 N

Voorbeeld 3

Analoog aan voorbeeld 1 werd een compound vervaardigd waarbij als ester werd gebruikt de diester van ethyleenglycol en laurinezuur.

De ontvormingskracht was 275,9 N

Claims

1. Samenstelling bevattende een aromatisch polycarbonaat-hars en een vormlosmiddel, met het kenmerk, dat als vormlosmiddel een di-ester van een alifatische tweewaardige alkohol en een carbonzuur wordt toegepast.

2. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als alifatische tweewaardige alkohol een alkohol wordt toegepast met 2 tot 6 koolstof atomen.

3. Samenstelling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als carbonzuur een carbonzuur met 10 tot 26 koolstof-atomen wordt toegepast.

4. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat het vormlosmiddel wordt toegepast in een hoeveelheid van 0,01 tot 3 gewichtsprocenten ten opzichte van het aromatisch polycarbonaathars.

5. Samenstelling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het vormlosmiddel wordt toegepast in een hoeveelheid van 0,05 tot 0,5 gewichtsprocenten ten opzichte van het aromatisch polycarbonaathars.

6. Samenstelling in hoofdzaak zoals beschreven en toegelicht aan de hand van de voorbeelden.

7. Voorwerp ten minste gedeeltelijk vervaardigd uit de samenstelling verkregen onder toepassing van een der conclusies 1 tot en met 6.