具有低铁含量的聚碳酸酯组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚碳酸酯组合物，其具有总铁含量小于约１００ｐｐｍ并且含有具有各向异性几何形状的无机材料。含有这种组合物的模制体在环境温度和低温下具有改进的机械性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进的机械性能的含有无机材料的聚碳酸酯组合物(模塑组合物)以及由该组合物制得的模制件。含有无机材料的聚碳酸酯组合物是已知的。所述无机材料在这些组合物中例如被用作增强材料以提高刚性和抗拉应力，提高在温度波动的情况下的尺寸稳定性，改进表面性能或在阻燃材料中也作为阻燃协同剂。取决于使用领域和应用目的，无机材料典型的使用浓度为0.5-30重量％。既可应用矿物材料又可应用人造材料。WO 98/51737公开了聚碳酸酯/ABS组合物(PC/ABS)，其含有1-15重量％的矿物填料，如滑石或硅灰石。在该文献中描述的材料类型和浓度的应用使组合物中的铁含量明显高于100ppm。公开于US-A 5 091 461的PC/ABS组合物含有滑石和未煅烧的粘土材料作为无机填料。所用滑石类型的特征在于铁含量相对高。US-A 5 162 419和EP-A 0 758 003的聚碳酸酯组合物没有给出所含的无机填料的铁含量。US-A 5 961 915公开了无定形热塑性组合物，该组合物用磷酸酯赋予阻燃性并含有玻璃片或云母作为无机填料。这种填料或增强材料常常含有相对高浓度的铁。JP-A11/199768公开了阻燃性的、含有滑石和磷酸酯的PC/ABS组合物，其中应用了不同类型的滑石。该文献没有给出不同类型的滑石对由此得到的共混物的性能谱的影响程度。向PC/ABS共混物中添加无机材料，在各种情况下如期望的那样，导致由所述组合物制得的模制体的韧性明显的变差。因此，在添加无机材料的情况下达到的韧性或者对特殊应用不足，或者加入的无机材料的量太小，不能在满意的程度上实现通过其加入想要的性能优点。因此，希望提供一种聚碳酸酯组合物，为了改进至少一种材料性能，以已知的方式向其中加入无机材料，如具有各向异性的颗粒几何形状的增强材料，其特征在于比现有技术有改进的韧性和/或低温韧性行为。这一目的通过含有具有铁含量小于约100ppm，优选小于约70ppm，并且特别优选小于50ppm的具有各向异性颗粒几何形状的无机材料的聚碳酸酯组合物(共混物)达到。本专利技术还提供由这些组合物制成的或含有这些组合物的模制体。已令人惊奇地发现，减少含有各向异性的无机材料的聚碳酸酯组合物或聚合物共混物中的铁含量导致由其制得的模制体的机械性能的明显改进。更令人惊奇的是由于以前认为，含有无机材料的聚合物组合物的机械性能在很大程度上受无机材料颗粒大小和形状的影响。聚合物组合物中的铁一般是由聚合物、填料或增强材料和其它添加剂引入的。例如，几乎所有无机材料含有或多或少的高浓度的铁。作为操作助剂在特定的聚合物制备方法中，例如在乳液聚合过程中作为氧化还原引发剂或作为破乳剂也应用铁盐。在后处理步骤中常常不进行铁的完全除去。按照本专利技术，术语具有各向异性几何形状的颗粒应理解为这样的颗粒，其平均的所谓纵横比-最大和最小的颗粒测定的比-大于1，优选大于2，并且特别优选大于约5。在广泛的意义上，这些颗粒至少是小片状或纤维状。这些材料包括例如滑石、层状或纤维状的其它(铝)硅酸盐，如膨润土、硅灰石、云母、高岭石、水滑石、水辉石、蒙脱石以及玻璃纤维、玻璃片、碳纤维和石墨。除了含有聚碳酸酯或聚酯碳酸酯外，按照本专利技术的组合物还含有其它聚合物组分和常规添加剂。可能的聚合物组分是例如至少一种乙烯基单体在一种或多种接枝基质上的接枝聚合物、热塑性乙烯基(共)聚合物、聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚酰胺和其它热塑性树脂。可能的聚合物添加剂是脱模剂、稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、染料和颜料、抗静电剂、成核剂、防滴剂以及有机和其它无机填料和增强材料。下面举例描述在本专利技术的组合物中包含的聚碳酸酯/聚酯碳酸酯以及其它可能的组分。组分A按本专利技术组分A合适的芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯是文献已知的或可按文献已知的方法制备(对于芳族聚碳酸酯的制备参见例如Schnell，“Chemistry and Physics of Ploycarbonates”，Interscience Publishers，1964以及DE-AS 1 495 626、DE-A 2 232877、DE-A 2 703 376、DE-A 2 714 544、DE-A 3 000 610、DE-A 3832 396；对于芳族聚酯碳酸酯的制备参见例如DE-A 3 077 934)。芳族聚碳酸酯的制备例如通过二酚与碳酰卤，优选光气和/或与芳族二酰卤，优选苯二酰卤按相界面方法进行，任选应用链终止剂，例如单酚，和任选应用三官能或多于三官能的支化剂，例如三酚或四酚。用于制备芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯的二酚优选式(I)的二酚 其中A表示一单键、C1-C5-亚烷基、C2-C5-烷叉基(Aylkyliden)、C5-C6-环烷叉基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、C6-C12-亚芳基，其它任选含杂原子的芳环可与所述C6-C12-亚芳基稠合，或表示式(II)或(III)的基团 B各为C1-C12-烷基，优选甲基、卤素，优选氯和/或溴x各自独立分别为0、1或2，p为1或0，和R5和R6对于每一个X1可单独选择，各自独立为氢或C1-C6-烷基，优选氢、甲基或乙基，X1为碳，和m为一个4-7的整数，优选4或5，条件是，在至少一个原子X1上R5和R6同时为烷基。优选的二酚是对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯酚(Dihydroxydiphenole)、双-(羟基苯基)-C1-C5-烷烃、双-(羟基苯基)-C5-C6-环烷烃、双-(羟基苯基)-醚、双-(羟基苯基)-亚砜、双-(羟基苯基)-酮、双-(羟基苯基)-砜和α，α-双-(羟基苯基)-二异丙基苯以及其环上被溴代和/或被氯代的衍生物。特别优选的二酚是4，4′-二羟基联苯、双酚-A、2，4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1，1-二-(4-羟基苯基)-环己烷、1，1-二-(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环己烷、4，4′-二羟基二苯基硫醚、4，4′-二羟基二苯基-砜以及其二-和四溴代或氯代的衍生物，例如2，2-双-(3-氯-4-羟基苯基)-丙烷、2，2-双-(3，5-二氯-4-羟基苯基)丙烷或2，2-双-(3，5-二溴-4-羟基苯基)丙烷。特别优选2，2-双-(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)。可单独应用这些二酚或任意的混合物。这些二酚是文献已知的或可按文献已知的方法得到。对于制备热塑性的芳族聚碳酸酯，合适的链终止剂是例如苯酚、对氯苯酚、对叔丁基苯酚或2，4，6-三溴苯酚，以及长链的烷基苯酚类，如按DE-A 2 842 005的4-(1，3-四甲基丁基)-苯酚，或在烷基取代基中总共具有8-20个C-原子的单烷基苯酚和/或二烷基苯酚，如3，5-二-叔丁基苯酚、对异辛基苯酚、对叔辛基苯酚、对十二烷基苯酚和2-(3，5-二甲基庚基)-苯酚和4-(3，5-二甲基庚基)-苯酚。所用链终止剂的量一般为0.5摩尔％-10摩尔％，基于每种情况下所用二酚的摩尔总数计。所述热塑性芳族聚碳酸酯具有10000-200000，优选15000-80000的平均重均分子量(Mw，例如通过超离心或光散射测定)。热塑性的芳族聚碳酸酯可按本身已知方式支化，并且特别优选通过加入基于所用二酚的摩尔总数的0.05-2.0摩尔％的三官能或多于三官能的化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚碳酸酯组合物，具有总铁含量小于约１００ｐｐｍ并且含有具有各向异性几何形状的无机材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A塞德尔，T埃克尔，H瓦斯，D维特曼，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]