DE69728306T2

DE69728306T2 - Verträglich gemachte Zusammensetzungen aus Polyetherimiden und flüssigkristallinen Polyestern

Info

Publication number: DE69728306T2
Application number: DE69728306T
Authority: DE
Inventors: Norberti Clifton Park Silvi; Sterline Bruce Schenectady Brown; Mark Howard Selkirk Giammattei; King Lau Wilmington Howe
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: EP0785235A2; DE69728306D1; EP0785235A3; ES2217366T3; US5633319A; JPH09291212A; EP0785235B1; JP4216353B2; SG44975A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Polyetherimid-Blends und insbesondere auf die Herstellung von kompatiblen, verstärkten Blends mit niedriger Viskosität und hoher Verarbeitbarkeit.
Thermoplastische Polyetherimide sind bekannte Polymere mit vielen vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere einer hohen Wärmebeständigkeit. Jedoch sind ihre Duktilität und ihre Fließeigenschaften oftmals schwach. Insbesondere haben sie regelmäßig, wenn sie (beispielsweise durch Extrusion oder Verformung) verarbeitet werden, derartig hohe Viskositäten, dass ihr Formen sehr schwierig ist. Weiterhin können Füllstoffe, Fasern u.ä. den Polyetherimiden zugegeben werden, aber eine derartige Zugabe beeinflusst die Viskosität nachteilig und erschwert die Weiterverarbeitung der Zusammensetzung.
Thermotropische flüssigkristalline Polymere, insbesondere Polyester, wurden als Viskositätsmodifizierer für thermoplastische Harze erwogen. Sie neigen dazu, hochorientierte Strukturen zu bilden, wenn sie in der Schmelze verformt werden, und ihre stäbchenförmige, molekulare Konformation und Kettensteifheit neigt dazu, ihre Eigenschaften in mancher Hinsicht, bezüglich der Verstärkungsfähigkeiten, ähnlich zu festen Fasern zu machen. Weiterhin haben flüssigkristalline Polyester niedrige Viskositäten, niedrige thermische Ausdehnungskoeffizienten, gute Barriereeigenschaften gegenüber Lösungsmitteln und eine hohe thermische Stabilität. Alle diese Eigenschaften machen derartige Polyester zu exzellenten Kandidaten für die Verwendung als Viskositätsmodifizierer für Polyetherimide, die in der Lage sind, eine relativ niedrige Viskosität beizubehalten, verglichen mit dem reinen Polyetherimid.
Ein Problem bei Blends aus Polyetherimid und flüssigkristallinem Polyester ist jedoch die Inkompatibilität der beiden Polymere, welche zu einer schlechten Adhäsion zwischen dem Polyetherimid und dem flüssigkristallinen Polyester führt. Diese Inkompatibilität kann zu Problemen führen, wie beispielsweise einer Phasenseparation, wie sie beispielsweise durch eine Delaminierung oder der Bildung von Kern-Mantel-Schichtstrukturen (skin-core layered structures) während den Verformungsschritten, insbesondere beim Spritzguss, gezeigt wird. Unter „Delaminierung" wird die visuell beobachtete Bildung von schlecht anhaftenden Schichten auf der Oberfläche oder inmitten einer Testprobe verstanden. Die Inkompatibilität kann auch zu schlechten mechanischen Eigenschaften und einer minderwertigen Oberflächenerscheinung (Schlierenbildung, Perlmuttglanz, usw.) unter falschen (missbräuchlichen; abusive) Verformungsbedingungen führen, dies sind Bedingungen, welche hohe Verformungs- und/oder Extrusionstemperaturen oder lange Verweilzeiten in dem Extruder und/oder der Verformungsmaschine beinhalten.
Die japanischen Kokai 1/315465 und 2/041355 offenbaren Blends, welche Polyetherimide, nicht-flüssigkristalline Polyester, wie beispielsweise Polyethylentherephthalat und Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymere, umfassen. Die Copolymere verbessern die physikalischen Eigenschaften dieser Blends, insbesondere die Schlagfestigkeit, wie sie mittels Izod- und Dynatupverfahren gemessen wird. Polyetherimidblends mit nichtflüssigkristallinen Polyestern zeichnen sich jedoch nicht wie die Blends mit flüssigkristallinen Polyestern durch eine Inkompatibilität aus, und daher gibt es keine Notwendigkeit, dass eine Polyepoxy-Verbindung als ein Verträglichmacher vorliegt.
Das US-Patent 5,324,795 offenbart Blends flüssigkristalliner Polymere, welche Polyester, nicht-flüssigkristalline Polymere und Verdickungsmittel beinhalten, welches Verbindungen sein können, die Epoxygruppen enthalten. Es gibt keine genaue Offenbarung von Polyetherimiden und keinen Hinweis darauf, dass das Verdickungsmittel einem anderen Zweck dient als der Erhöhung der Schmelzviskosität, ein Effekt, welcher im vorliegenden Zusammenhang unerwünscht wäre.
Es wäre daher vorteilhaft, Strategien zum Verträglichmachen für Blends zu entwickeln, die einen Hauptanteil eines thermoplastischen Polyetherimids und einen geringeren, viskositätsmodifizierenden Anteil eines flüssigkristallinen Polyesters umfassen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, dass Polyetherimid-Blends mit viskositätsmodifizierenden Mengen flüssigkristalliner Polyester durch die Zugabe einer geringen Menge einer Polyepoxyverbindung verträglich gemacht werden können. Die resultierenden, verträglich-gemachten Blends haben eine hohe Festigkeit, eine exzellente Morphologie und eine relativ niedrige Viskosität.
Dementsprechend beinhaltet die Erfindung nicht-delaminierende Harzzusammensetzungen, welche das Folgende und jegliche Reaktionsprodukte daraus umfassen:

(A) einen größeren Anteil wenigstens eines, wie in Anspruch 1 definierten, Polyetherimids,
(B) einen geringeren Anteil wenigstens eines flüssigkristallinen Polyethers, welcher in der Zusammensetzung bei 350°C und einer Scherrate von 1000 Sekunden ^–1 eine apparente Viskosität bewirkt, die geringer als die des Polyetherimids ist, und
(C) einen geringen Anteil wenigstens einer Polyepoxyverbindung, welche die Komponenten (A) und (B) verträglich macht und die Delamination in der Zusammensetzung unterdrückt.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft Zusammensetzungen des gleichen Typs, welche weiterhin (D) einen geringen Anteil wenigstens eines nichtkristallinen Polyesters oder Copolyesters umfassen.
Detaillierte Beschreibung; bevorzugte Ausführungsformen Die Erfindung schließt einfache Blends der zuvor bestimmten Materialien und Zusammensetzungen sowie solche Zusammensetzungen ein, bei welchen 2 oder mehrere der Materialien chemisch umgesetzt wurden. Wenn Mengen angegeben werden, beziehen sich diese auf die ursprünglich enthaltenen Materialien anstatt auf die nach einer solchen Umsetzung verbleibenden.
Die als Komponente A gemäß der Erfindung verwendeten Polyetherimide umfassen Struktureinheiten der Formel
wobei Q ein divalenter, aromatischer Kohlenwasserstoff- oder substituierter Kohlenwasserstoffrest und R¹ ein divalenter, aromatischer Kohlenwasserstoffrest, der 6-20 Kohlenstoffatome enthält, oder ein halogeniertes Derivat davon, ein Alkylen- oder Cycloalkylenrest, welcher 2-20 Kohlenstoffatome enthält, oder ein Bisalkylen-(polydialkylsiloxan)-Rest ist.
Bei der Formel I kann der Q-Rest über Sauerstoff an die aromatischen Ringe in der Formel I in den Positionen 3 oder 4, vorzugsweise den Positionen 4, bezüglich der freien Valenzbindungen, angebunden sein. Beispielhafte Q-Reste leiten sich von solchen Verbindungen, wie beispielsweise Resorcinol, Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxybiphenyl, 4,4'-Dihydroxy-3,3',5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan, 3,4'-Dihydroxydiphenylmethan, 2,2-Bis-(3-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan („Bisphenol A"), 2-(3-Hydroxyphenyl)-2-(4-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-pentan, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, Bis-(4-hydroxyphenyl)-ether, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfid, Bis-(4-hydroxyphenyl)sulfoxid, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon und 3-Hydroxyphenyl-4-hydroxyphenylsulfon, ab.
Die am meisten bevorzugten Q-Reste sind solche der Formel
wobei jedes R² unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl ist, R³ ein geradkettiger oder verzweigter Alkylenrest ist, welcher 1-5 Kohlenstoffatome enthält und am häufigsten der Isopropylenrest ist, und jedes Y, unabhängig voneinander,Wasserstoff oder ein Halogen (üblicherweise Chlor oder Brom) ist. Besonders wünschenswerterweise leitet sich der Rest von Bisphenol A durch die Entfernung der beiden Hydroxygruppen ab und besitzt die Formel IV, wobei R³ Isopropyliden ist und jedes Y Wasserstoff ist.
Der R¹-Rest ist wie zuvor definiert und kann derart gesehen werden, dass er sich von einem Diamin der Formel R¹(NH₂)₂ ableitet. Beispiele geeigneter R¹-Reste sind bei derartigen Diaminen solche, wie beispielsweise Ethylendiamin, Propylendiamin, Trimethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin, 2,11-Dodecandiamin, 1,12-Octadecandiamin, 3-Methylheptamethylendiamin, 4,4-Dimethylheptamethylendiamin, 4-Methylnonamethylendiamin, 2,5-Dimethylhexamethylendiamin, 2,2-Dimethylpropylendiamin, N-Methyl-bis-(3-aminopropyl)-amin, 3-Methoxyhexamethylendiamin, 1,2-Bis-(3-aminopropoxy)ethan, Bis-(3-aminopropyl)-sulfid, 1,4-Cyclohexandiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)=methan, m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin, 2,4-Diaminotoluol, 2,6-Diaminotoluol, m-Xylylendiamin, p-Xylylendiamin, Benzidin, 3,3'-Dimethylbenzidin, 3,3'-Dimethoxybenzidin, 1,5-Diaminonaphthalin, Bis-(4-aminophenyl)-methan, Bis-(4-aminophenyl)-propan, 2,4-Bis-(β-amino-t-butyl)toluol, Bis-(p-β-methyl-o-aminopentyl)-Benzol, 1,3-Diamino-4-isopropylbenzol, Bis-(4-aminophenyl)-sulfon, Bis-(4-aminophenyl)-ether und 1,3-Bis-(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxan. Mischungen dieser R¹-Reste können auch vorliegen. Vorzugsweise ist R¹ ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest.
Für die meisten Zwecke sind die bevorzugten Polyetherimide solche des Typs, welche durch die Reaktion von 2,2-Bis-(4-(3,4-dicarboxyphenoxy)-phenyl]propandianhydrid (im folgenden als „BPADA" bezeichnet) mit mindestens einem von p- und m-Phenylendiamin hergestellt werden, am häufigsten mit Endgruppen, die von der Verwendung von Anilin oder vorzugsweise Phthalsäureanhydrid als Endverkappungsmittel resultieren. Derartige Polyetherimide sind von der General Electric Company unter der Marke ULTEM kommerziell erhältlich. Sie besitzen am häufigsten Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich von 5.000 100.000, bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie relativ zu Polystyrol.
Irgendein flüssigkristalliner Polyester kann als Komponente B verwendet werden, welches sowohl kristalline als auch amorphe Harze beinhaltet. Zahlreiche flüssigkristalline Polyestertypen werden in dem zuvor genannten US-Patent 5,324,795 offenbart, wobei die Offenbarung dieses Patentes durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird. Eingeschlossen sind Polyester, die sich von einer Mischung aus 4-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphtalinsäure ableiten und in dem US-Patent 4,161,470 offenbart werden.
Die bevorzugten flüssigkristallinen Polyester beinhalten solche, welche in dem US-Patent 4,664,972 beschrieben werden, welche aus (I) einer aromatischen Diolkomponente, welche einen Hauptanteil von t-Butylhydrochinon und einen geringeren Anteil eines polyaromatischen Diols beinhaltet, (II) einer DicarbonsäureKomponente, welche beispielsweise Isophthalsäure, Terephthalsäure oder 1,4-Cyclohexandicarbonsäure sein kann, und (III) einer aromatischen Hydroxycarbonsäurekomponente hergestellt werden, die mindestens eine von 4-Hydroxybenzoesäure, 6-Hydroxy-2-naphthtalinsäure und 4-(4'-Hydroxyphenyl)benzoesäure sein kann. Es werden auch die Polyester des US-Patentes 5,110,896 umfasst, welche im wesentlichen aus bestimmten Anteilen von Struktureinheiten bestehen, die sich von Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxybiphenyl, Terephthalsäure, 2,6-Napthalindicarbonsäure und/oder 4-Hydroxybenzoesäure ableiten. Polyester, welche diese Einheiten umfassen und weiterhin von 6-Hydroxy-2-naphthalinsäure abgeleitete Einheiten umfassen, sind auch geeignet.
Nicht-flüssigkristalline Polyester oder Copolyester (im folgenden werden beide gelegentlich kurz einfach als „Polyester" bezeichnet) können auch in den Zusammensetzungen dieser Erfindung als Komponente D vorliegen, insbesondere, wenn es gewünscht wird, irgendeine durch die Zugabe der Polyepoxyverbindung bedingte Viskositätszunahme auszugleichen. Für die Verwendung als Komponente D geeignete Polyester beinhalten solche, welche Struktureinheiten der Formel umfassen
wobei R⁴ ein Alkylenrest, welcher üblicherweise 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält, oder ein Arylenrest ist und A ein aromatischer oder alicyclischer Rest ist. Vorzugsweise ist A aromatisch und insbesondere p-Phenylen, m-Phenylen oder 2,6-Naphthylen und R⁴ ist Ethylen. Der bevorzugte Arylenrest ist oftmals der 2,2-Bis-(p-phenylen)-isopropylidenrest, welcher sich von Bisphenol A ableitet. Daher sind Polyarylate unter den geeigneten Polyestern.
Die Copolyester beinhalten Copolyestercarbonate, welche Einheiten der Formel (V) in Kombination mit aromatischen Carbonateinheiten beinhalten. Im allgemeinen ist R⁴ bei den Copolyestercarbonaten mindestens ein Arylenrest.
Polyepoxyverbindungen, welche gemäß dieser Erfindung als Komponente C verwendet werden können, beinhalten einfache aliphatische Diepoxide, wie beispielsweise Dodecatriendioxid, Dipentendioxid und 1,2,7,8-Diepoxyoctan, Bisglycidyl-Ether/-Ester, wie beispielsweise der Bis-glycidyl-Ether von Bisphenol A und seinen Kondensationsprodukten, alicyclische Diepoxide, wie beispielsweise 3,4-Epoxycyclohexyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat und Bis-(3,4-Epoxycyclohexylmethyl)=adipat, gemischte aliphatische/alicyclische Diepoxyide, wie beispielsweise Vinylcyclopentadiendioxid und Butenylcyclopentendioxid, epoxidierte Novolak Harze; epoxidierte Heterocyclen, wie beispielsweise Trigly cidylisocyanurat, Additionspolymere von ethylenisch-ungesättigten Epoxyverbindungen, wie beispielsweise Glycidylmethacrylat, und epoxidierte Öle, wie beispielsweise Tallöl, Leinöl und Sojaöl.
Die für die meisten Zwecke bevorzugten Polyepoxyverbindungen sind Additionspolymere und Glycidylether von Novolak-Harzen, wobei Additionspolymere häufig bevorzugt werden, da sie auch als Schlagzähmodifizierer fungieren, selbst bei Verarbeitung unter Hochtemperaturbedingungen, welche im allgemeinen für Polyetherimide erforderlich sind.
Wenn eine Polyepoxyverbindung, welche eher partikulärer als in pellitisierter Form vorliegen, wie beispielsweise ein epoxidiertes Novolak, verwendet wird, ist es im allgemeinen wünschenswert, eine geringe Menge eines Gleitmittels in die Zusammensetzung einzubringen, um eine einheitliche Dispersion der Polyepoxyverbindung in dem Blend des pellitisierten Polymers zu erleichtern. Geeignete Gleitmittel beinhalten hydrierte α-Olefinpolymere.
Die Anteile der Bestandteile in den Zusammensetzungen dieser Erfindung basieren auf der Fähigkeit des flüssigkristallinen Polyester (Komponenten B), eine apparente Viskosität in den Zusammensetzungen bei 350°C und einer Scherrate von 1000 Sekunden^–1, bereit zu stellen, die niedriger als jene des reinen Polyetherimids ist, und auf der Fähigkeit der Polyepoxyverbindung (Komponenten C), die Komponeten A und B derart verträglich zu machen, dass, wie zuvor beschrieben, ein nicht-delaminierendes Blend hergestellt wird. Die „apparente Viskosität" wird als das Verhältnis der apparenten Scherspannung bei der relevanten Temperatur zu der apparenten Scherrate definiert.
Für Blends nur aus den Komponenten A und B umfasst die Komponente B üblicherweise ungefähr 2-8 Gew.-% der Kombination der Komponenten A und B. Die Komponente C kann ungefähr 0,3-12,0 phr. (d.h. Gewichtsteile pro 100 Teile der Kombination aus Polyetherimid und Polyester) umfassen. Das Gleitmittel liegt, wenn es verwendet wird, üblicherweise in der Menge von ungefähr 0,5-2,0 phr vor.
Wenn die Komponente D auch in dem Blend vorliegt, sind ein bisschen größere Anteile der Komponente B und der Komponente C üblich. Üblicherweise wird die Komponente B und der nicht-flüssigkristalline Polyester jeweils in einer Menge von 8-13 Gew.-% der Kombination aus Polyesterimid und Polyester vorliegen, wohingegen der Anteil der Komponente C 8-12 phr sein wird.
Die Effizienz der Polyepoxyverbindungen als Verträglichmacher für die Zusammensetzungen dieser Erfindung wird durch Rastertunnelmikroskopie nach Brechen von Testplatten, welche aus den Zusammensetzungen dieser Erfindung und aus den Vergleichszusammensetzungen geformt wurden, welche keine Polyepoxyverbindung enthielten, unter Verwendung von flüssigem Stickstoff gezeigt. In dem Kernbereich (core section) nahe der Symmetrieebene der Platten, zeigen die Zusammensetzungen dieser Erfindung langgezogene Partikel des flüssigkristallinen Polyesters, die in einer Vorzugsrichtung ausgerichtet sind, während die Vergleichsbeispiele viel kleinere flüssigkristalline Polyesterpartikel nahezu ohne Ausrichtung oder Deformationen zeigen. Die Mantelbereiche (skin sections) nahe der Formkörperoberfläche haben ähnliche Morphologien für die Probe der Erfindung und des Vergleichbeispiels, beide zeigen langgezogene Partikel des flüssigkristallinen Polyesters, welche innerhalb der kontinuierlichen Phase ausgerichtet sind. Daher sind die Kern- und Mantelbereiche der Platten, welche aus den Blends dieser Erfindung hergestellt wurden, viel ähnlicher hinsichtlich der Morphologie als ähnliche Bereiche in den Vergleichsplatten.
Die Morphologieunterschiede sind auch visuell beim Betrachten der durch den Dynatup-Schlagzähigkeitstest gebrochenen Platten erkennbar. Platten, die aus den Zusammensetzungen dieser Erfindung hergestellt wurden, sind durchweg im wesentlichen einheitlich in der Zusammensetzung. In manchen Fällen werden derartige Platten während dem Test gebrochen (d.h. sie werden senkrecht zur ebenen Oberfläche der Platte brechen) und derartige Zusammensetzungen sind prinzipiell nützlich, wo die Schlagzähigkeit kein wichtiger Faktor ist, wie beispielsweise für die Herstellung von elektrischen Steckern. Andere Platten, welche aus den Zusammensetzungen dieser Erfindung hergestellt wurden, sind biegsam. Jedoch zeigen Platten, welche aus den Vergleichsblends hergestellt wurden, die die Polyepoxyverbindung nicht enthielten, eine klar sichtbare, laminare Struktur, welche während dem Schlagzähigkeitstest zerbricht.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können durch jedes bekannte Blendverfahren hergestellt werden, welches zur Verwendung mit relativ viskosen Polymeren geeignet ist. Kontinuierliche Verfahren, wie beispielsweise die Extrusion unter Verwendung eines Einschnecken- oder Doppelschneckenextruders und vorzugsweise dem letzteren, werden üblicherweise bevorzugt, wobei alle Bestandteile gewöhnlich durch den Extruderfüllschacht zugegeben werden. Wenn ein Gleitmittel verwendet wird, wird es am häufigsten dazu verwendet, die Harzpellets anzufeuchten, wonach die partikuläre Polyepoxyverbindung auf die angefeuchteten Pellets gestaubt wird.
Es wurde zuvor bereits erwähnt, dass die japanischen Kokai 1/315465 und 2/041355 Blends offenbaren, welche Polyetherimide, nicht-flüssigkristalline Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat und Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymere, umfassen, wobei aber die Copolymere nicht als Verträglichmacher benötigt werden. Dies wird durch die Tatsache gezeigt, dass Blends aus 90% Polyetherimid und 10% Polyethylenterephthalat nicht mehr zum Delaminieren neigen als ähnliche Blends, welche auch 5 phr Ethylen-Gycidylmethacrylat-Copolymer enthalten. Das gleiche trifft auch auf Blends aus 78% Polyetherimid und 22% Polyethylenterephthalat zu, unabhängig davon, ob oder ob nicht sie auch 10 phr Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer enthalten.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. Alle Teile sind Gewichtsteile, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Molekulargewichte wurden durch Gelpermeationschromatographie relativ zu Polystyrol bestimmt. Die folgenden Bestandteile wurden verwendet:

Polyetherimid 1:	Reaktionsprodukt von BPADA und m-Phenylendiamin, entverkappt mit Phthalsäureanhydrid, Mw 54.000, Mn 21.000.
Polyetherimid 2:	Reaktionsprodukt von BPADA und m-Phenylendiamin, entverkappt mit Phthalsäureanhydrid, Mw 35.000, Mn 12.000.

LCP 1:	kristalliner flüssigkristalliner Polyester, welcher jeweils 1 mol Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxybiphenyl und 6-Hydroxy-2-naphthalinsäure-Einheiten, 1,4 mol Terephthalsäure-Einheiten, 0,6 mol 2,6-Naphthalincarbonsäure-Einheiten und 5,4 mol 4-Hydroxybenzoesäure-Einheiten umfasst.
LCP 2:	amorpher, flüssigkristalliner Polyester, welcher 26 mol-% t-Butylhydrochinon-Einheiten, 6,7 mol-% 4,4'-Dihydroxybiphenyl-Einheiten und jeweils 33,3 mol-% Terephthalsäure- und 4-Hydroxybenzoesäure-Einheiten umfasst.
Polyepoxid 1:	Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer, welches 12% Glycidylmethacrylat umfasst und eine Schmelzflussrate von 3 g/10 min besitzt, bereitgestellt durch Sumitoma Chemical unter der Bezeichnung „Bondfast E" oder „Igetabond E".
Polyepoxid 2:	Reaktionsprodukt von o-Cresol-Novolak mit Epichlorhydrin, bereitgestellt durch Ciba-Geigy unter der Bezeichnung „ECN 9495".
Polyepoxid 3:	Reaktionsprodukt von o-Cresol-Novolak mit Epichlorhydrin, bereitgestellt durch Ciba-Geigy unter der Bezeichnung „ECN 1299".
Polyestercarbonat:	Bisphenol A-Isophthalat-Terephthalat-Polyestercarbonat mit ungefähr 60 % Ester und 40 % Carbonat-Einheiten, einem molaren Isophthalat-Terephthalat-Verhältnis von 1:1 und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 28.000.
Polyacrylat:	Bisphenol A-Isophthalat-Terephthalat-Polyacrylat mit einem molaren Isophthalat-Terephthalatverhältnis von 1:1 und einer intrinsischen Viskosität in einer 60:40 Phenol-Tetrachlorethan-Mischung von 0,71 dl/g.

Gleitmittel:	hydriertes α-Olefinpolymer, bereitgestellt von Henkel unter der Bezeichnung „Emery 3008".
Polyester 1:	Polyethylenterephthalat, bereitgestellt durch Goodyear unter der Bezeichnung „9505A".
Polyester 2:	Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,75 dl/g bei 30°C in einer 1:1 (Gewicht) Mischung von Phenol und 1,1,2,2-Tetraschlorethan.

Beispiele 1–5
Blends von Polyetherimid, flüssigkristallinem Polyester und Polyepoxyverbindung, die in machen Fällen (Beispiele 4 und 5) auch nicht flüssigkristallinen Polyester enthielten, wurden durch Extrusion in einem Doppelschneckenextruder bei Temperaturen in dem Bereich von 260–350°C unter Vakuumbelüftung hergestellt. Die Extrudate wurden zu Testteilen geformt und hinsichtlich vieler verschiedener Eigenschaften ausgewertet, welche die apparente Viskosität, die Oberflächenqualität, die Izod-Schlagzähigkeit (ASTM-Verfahren D256), die Dynatup-Schlagzähigkeit (ASTM-Verfahren D3763) und Biegeeigenschaften (ASTM-Verfahren D790) einschlossen.
Die Ergebnisse werden in Tabelle I im Vergleich mit vier Kontrollen gezeigt: Die Kontrollen 1 und 2, in welchen keine Polyepoxyverbindung oder Gleitmittel verwendet wurden, und die Kontrollen 3 und 4, welche reine Polyetherimide waren. Die weitere visuelle Charakterisierung der Dynatup-Fehlermodus wurde mit „S" bezeichnet, um ein Brechen senkrecht zu der ebenen Oberfläche der Einzelprobe anzuzeigen.
Ein Vergleich des Beispiels 1 der Tabelle I mit den Kontrollen 1 und 3 zeigt Verbesserungen bei der Izod- und der Dynatup-Schlagzähigkeit sowie eine Abnahme bei der apparenten Viskosität, verglichen mit dem reinen Polyetherimid, welche der vorliegenden Erfindung zugeschrieben werden können. Ähnliche Trends sowie wesentliche Verbesserungen bei der Biegsamkeit und der fehlenden Delaminierung werden beim Vergleich der Beispiele 2 und 3 mit den Kontrollen 2 und 4 gezeigt. Anderen Eigenschaften, wie beispielsweise die Formbeständigkeitstemperatur und der Modul sind vergleichbar zu denen der Kontrollen.
Ein Vergleich der Beispiele 4 und 5 mit den Beispielen 2 und 3 zeigt eine weitere Abnahme bei der apparenten Viskosität, welche aus der Gegenwart eines nicht flüssigkristallinen Polyesters in der Zusammensetzung herrührt, wobei der Modul und die Formbeständigkeitstemperatur nur schwach abnehmen.
Beispiel 6
Eine Blend aus 94,8% Polyetherimid 1, 5,2% LCP 2 und 3 phr Polyepoxid 1, wurde, wie in den Beispielen 1–5 beschrieben, hergestellt, und hatte eine apparente Viskosität von 676 Pa-sec, eine Izod-Schlagzähigkeit von 106,8 j/m, ein Biegsamkeitsmodul von 3,04 Gpa und die folgenden Dynatup Ergebnisse: maximale Beladung 494 kg, Gesamtenergie 39,3 J, Fehlermodus biegsam/gespalten.
Die Verbesserungen, welche hierin in den Beispielen gezeigt werden, sind nicht für alle Anteilsbereiche der Bestandteile der Zusammensetzung der Erfindung einheitlich, selbst wenn Polyetherimid als Hauptbestandteil beibehalten wird. Jedoch gibt es eine wesentliche Korrelation zwischen den verbesserten Eigenschaften und der Beimischung des flüssigkristallinen Polyesters und der Fachmann kann leicht Blends mit den von ihm gewünschten Eigenschaften wählen.
Beispiele 7–8
Zu den Beispielen 4–5 ähnliche Blends wurden hergestellt, wobei die nicht flüssigkristallinen Polyester durch Polyestercarbonat und Polyarylat ersetzt wurden. Die Blendparameter und Testergebnisse werden in Tabelle II aufgeführt.
Tabelle II Beispiel
Es ist offensichtlich, dass die Vorteile der Viskosität, Schlagzähigkeit und der fehlenden Delaminierung, verglichen mit den Kontrollen, sich auch auf diese Blends erstrecken.
Beispiele 9–13
Blends aus 95% Polyetherimid 1,5 % LCP 1 und vielen, verschiedenen Anteilen Polyepoxid 3 wurden unter Verwendung eines Verfahrens hergestellt, welches ähnlich zu den Beispielen 1–5 war. Die Testproben wurden geformt und hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften und der Verträglichkeit, visuell gezeigt durch einen Mangel an Delaminierung, ausgewertet. Manche der Ergebnisse werden in Tabelle III im Vergleich mit den Kontrollen 2 und 4 gezeigt.
Tabelle III
Es ist aus Tabelle III offensichtlich, dass die Zusammensetzungen dieser Erfindung eine verbesserte Verträglichkeit besitzen, verglichen mit den Kontrollen, dass die Bruchdehnung mindestens vergleichbar und oftmals besser als die von Polyetherimid 1 alleine (Kontrolle 4) ist und das die Bruchdehnungen wesentlich besser sind als solche eines nicht verträglich gemachten Polyetherimid / LCP-Blends (Kontrolle 2) sind und die Schmelzviskosität viel niedriger als die von Polyetherimid 1 allein ist. Andere physikalische Eigenschaften, welche die Bruchfestigkeit, den Biegsamkeitsmodul und die Izod-Kerbschlagzähigkeit beinhalten, waren im wesentlichen für die Kontrollen und die Zusammensetzung der Erfindung vergleichbar.

Claims

Nicht delaminierende Harzzusammensetzung umfassend das folgende und jegliche Reaktionsprodukte daraus: (A) einen größeren Anteil wenigstens eines Polyetherimids aufweisend Struktureinheiten der Formel
worin Q ein divalenter aromatischer Kohlenwasserstoff oder substituierter Kohlenwasserstoffrest ist und R¹ ein divalenter aromatischer Kohlenwasserstoffrest enthaltend 6-20 Kohlenstoffatame oder ein halogeniertes Derivat davon, ein Alkylen oder Cycloalkylenrest enthaltend 2-20 Kohlenstoffatome oder ein Bisalkylen(polydialkylsiloxan)rest ist, (B) einen geringeren Anteil wehigstens eines flüssigkristallinen Polyesters, welcher in der Zusammensetzung bei 350°C und einer Scheerrate von 1000 sec^–1 eine apparente Viskosität bewirkt, die geringer ist als die des Polyetherimids, und (C) einen geringeren Anteil wenigstens einer Polyepoxyverbindung, welche die Komponenten (A) und (B) verträglich macht und die Delamination in der Zusammensetzung unterdrückt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente C ein Additionspolymer aus einer ethylenisch ungesättigten Epoxyverbindung oder eines epoxydierten Novolakharzes ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente C ein Ethylenglycidyl Methacrylat Copolymer ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente C ein Glycidylether eines Novolakharzes ist und die Zusammensetzung desweiteren ein Gleitmittel aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitmittel ein hydriertes α-Olefinpolymer ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin (D) einen geringeren Anteil wenigstens eines nicht flüssigkristallinen Polyesters oder Copolyesters umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente D Struktureinheiten umfasst der Formel
worin R⁴ ein Alkylenrest ist, der typischerweise 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält und A ein aromatischer oder alicyclischer Rest ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente D ein Polyarylat oder ein Polyestercarbonat ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente B Struktureinheiten aufweist, die sich vom Hydrochinon, 4,4'-Dihydroxybiphenyl, von der Terephthalsäure, von der 2,6-Naphthalendicarbonsäure, von der 4-Hydroxybenzoesäure oder der 6-Hydroxy-2-Naphtoesäure ableiten.