DE10057165A1 - Pigmentzubereitungen - Google Patents
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Abstract
Pigmentzubereitungen in Granulatform, enthaltend (A) mindestens zwei voneinander verschiedene Pigmente, (B) mindestens ein thermoplastisches Polymer und gewünschtenfalls (C) ein Dispergiermittel, erhältlich durch DOLLAR A a) Dispergierung der Pigmente (A) in einer Lösung des Polymeren (B) in einem organischen Lösungsmittel in An- oder Abwesenheit eines Dispergiermittels (C) und DOLLAR A b) anschließende Granulierung unter Entfernung des Lösungsmittels.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Pigmentzubereitungen,
welche (A) mindestens zwei voneinander verschiedene Pigmente, (B)
mindestens ein thermoplastisches Polymer und gewünschtenfalls (C)
ein Dispergiermittel enthalten und durch
- a) Dispergierung der Pigmente (A) in einer Lösung des Polymeren (B) in einem organischen Lösungsmittel in An- oder Abwesen heit eines Dispergiermittels (C) und
- b) anschließende Granulierung unter Entfernung des Lösungs mittels
erhältlich sind.
Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung dieser
Pigmentzubereitungen und zur Einfärbung von Kunststoffmaterialien
unter Verwendung der Pigmentzubereitungen sowie Kunststoffmate
rialien, Verbundschichtfolien und Kunststofformteile, die mit den
Pigmentzubereitungen eingefärbt sind.
Bei der Einfärbung von Kunststoffen können eine Reihe von Proble
men auftreten, die auf die mangelhafte Einarbeitung der als Farb
geber verwendeten Pigmente zurückzuführen sind. So zeigen z. B.
mit transparenten Pigmenten oder mit Glanzpigmenten eingefärbte
Kunststoffe oftmals nicht das gewünschte Erscheinungsbild.
Kunststoffeinfärbungen mit Pigmenten sind dann transparent, wenn
die üblicherweise < 15 nm großen Pigmentteilchen in feiner Ver
teilung vorliegen. Diese kleinen Primärpigmentteilchen neigen je
doch stark zur Agglomeration. Bei der Herstellung von Lacken wer
den solche Agglomerate unter großem Aufwand in speziellen Mühlen
zerkleinert. Bei der Einarbeitung in Kunststoffe gelingt es in
der Regel jedoch selbst bei Anwendung gleichläufiger Zwei
schneckenextruder nicht, transparente Einfärbungen mit disper
gierharten Pigmenten, wie transparenten Eisenoxidpigmenten, Ruß
pigmenten und Perylenpigmenten, stippenfrei zu erzeugen, ohne den
Kunststoff unverhältnismäßig zu schädigen.
Bei den auf plättchenförmigen Pigmentteilchen basierenden Glanz
pigmenten ist bei der Einarbeitung in den Kunststoff oftmals eine
Veränderung von Pigmentteilchengröße und -form zu beobachten. Die
erhaltenen Einfärbungen sind dann koloristisch weniger attraktiv
als mit diesen Pigmenten erzeugte Lackierungen und lassen Bril
lanz und den typischen seidigen Glanz aus der Tiefe vermissen.
Besonders große Schwierigkeiten treten dann auf, wenn der Kunst
stoff gleichzeitig mit einem mechanisch nicht beanspruchbaren
Glanzpigment und einem transparenten und vielleicht zudem noch
dispergierharten Farbpigment eingefärbt werden soll. Solche
Pigmentkombinationen ergeben aber besonders interessante kolori
stische Effekte.
Diese Nachteile wirken sich insbesondere auch bei der Fertigung
von Karosserieaußenbauteilen aus Kunststoff nachteilig aus und
führen dazu, daß lackierte Metallbauteile koloristisch deutlich
von mit den gleichen Pigmenten eingefärbten Kunststofformteilen
abweichen. Kunststofformteile sind aber wegen ihres geringeren
Gewichts gegenüber Metallbauteilen für die Automobilindustrie von
großem Interesse.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die Einfärbung von
Kunststoffen mit Pigmenten allgemein zu erleichtern und damit
auch die Herstellung von koloristisch attraktiven Kunststoffein
färbungen mit Pigmentkombinationen zu ermöglichen.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Pigmentzubereitungen ge
funden.
Außerdem wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Pigment
zubereitungen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
man
- a) die Pigmente (A) in einer Lösung des Polymeren (B) in einem organischen Lösungsmittel in An- oder Abwesenheit eines Dispergiermittels (C) dispergiert und
- b) anschließend unter Entfernung des Lösungsmittels granuliert.
Weiterhin wurde ein Verfahren zur Einfärbung von Kunststoffmate
rialien gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die
erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen in die Kunststoffmateria
lien einarbeitet.
Die farbgebende Komponente (A) der erfindungsgemäßen Pigment
zubereitungen wird durch mindestens zwei voneinander verschiedene
Pigmente aus der Gruppe der organischen Bunt-, Weiß- und Schwarz
pigmente (Farbpigmente), der Flüssigknistallpigmente, der anorganischen
Farbpigmente, der Glanzpigmente und der üblicherweise als
Füllstoffe eingesetzten anorganischen Pigmente gebildet.
Die Pigmente können dabei auf beliebige Weise miteinander kombi
niert sein. Geeignet sind z. B.:
- - Kombinationen mindestens zweier organischer Farbpigmente, Kombinationen mindestens zweier anorganischer Farbpigmente
- - Kombinationen mindestens eines organischen Farbpigments mit mindestens einem anorganischen Farbpigment
- - Kombinationen mindestens zweier Glanzpigmente
- - Kombinationen mindestens eines transparenten organischen Farbpigments (insbesondere Bunt- und/oder Schwarzpigments) mit mindestens einem Glanzpigment
- - Kombinationen mindestens eines transparenten anorganischen Farbpigments (insbesondere Bunt- und/oder Schwarzpigments) mit mindestens einem Glanzpigment
- - Kombinationen mindestens eines transparenten organischen Farbpigments (insbesondere Bunt- und/oder Schwarzpigments) und mindestens eines transparenten anorganischen Farbpigments (insbesondere Bunt- und/oder Schwarzpigments) mit mindestens einem Glanzpigment.
Im folgenden seien als Beispiele für geeignete organische Farb
pigmente im einzelnen genannt:
- - Monoazopigmente:
C.I. Pigment Brown 25;
C.I. Pigment Orange 5, 36 und 67;
C.I. Pigment Red 3, 48 : 2, 48 : 3, 48 : 4, 52 : 2, 63, 112 und 170;
C.I. Pigment Yellow 3, 74, 151 und 183; - - Disazopigmente:
C.I. Pigment Red 144, 166, 214 und 242;
C.I. Pigment Yellow 83; - - Anthrachinonpigmente:
C.I. Pigment Yellow 147 und 177;
C.I. Pigment Violet 31; - - Benzimidazolpigmente:
C.I. Pigment Orange 64; - - Chinacridonpigmente:
C.I. Pigment Orange 48 und 49;
C.I. Pigment Red 122, 202 und 206;
C.I. Pigment Violet 19; - - Chinophthalon
pigmente:
C.I. Pigment Yellow 138; - - Diketopyrrolopyrrol
pimgente:
C.I. Pigment Orange 71 und 73;
C.I. Pigment Red, 254, 255, 264 und 270; - - Dioxazinpigmente:
C.I. Pigment Violet 23 und 37; - - Indanthronpigmente:
C.I. Pigment Blue 60; - - Isoindolinpigmente:
C.I. Pigment Yellow 139 und 185; - - Isoindolinonpigmente:
C.I. Pigment Orange 61;
C.I. Pigment Yellow 109 und 110; - - Metallkomplex
pigmente:
C.I. Pigment Yellow 153; - - Perinonpigmente:
C.I. Pigment Orange 43; - - Perylenpigmente:
C.I. Pigment Black 32;
C.I. Pigment Red 149, 178 und 179;
C.I. Pigment Violet 29; - - Phthalocyanin
pigmente:
C.I. Pigment Blue 15, 15 : 1, 15 : 2, 15 : 3, 15 : 4, 15 : 6 und 16;
C.I. Pigment Green 7 und 36; - - C.I. Pigment Black 1 (Anilinschwarz)
Geeignete anorganische Farbpigmente sind z. B.:
- - Weißpigmente:
Titandioxid (C.I. Pigment White 6), Zink weiß, Farbenzinkoxid; Zinksulfid, Litho pone; - - Schwarzpigmente:
Eisenoxidschwarz (C.I. Pigment Black 11), Eisen-Mangan-Schwarz, Spinellschwarz (C.I. Pigment Black 27); Ruß (C.I. Pigment Black 7); - - Buntpigmente:
Chromoxid, Chromoxidhydratgrün; Chromgrün (C.I. Pigment Green 48); Cobaltgrün (C.I. Pigment Green 50); Ultramaringrün;
Kobaltblau (C.I. Pigment Blue 28 und 36); Ultramarinblau; Manganblau;
Ultramarinviolett; Kobalt- und Mangan violett;
Eisenoxidrot (C.I. Pigment Red 101); Cad miumsulfoselenid (C.I. Pigment Red 108) Molybdatrot (C.I. Pigment Red 104); Ultra marinrot;
Eisenoxidbraun, Mischbraun, Spinell- und Korundphasen (C.I. Pigment Brown 24, 29 und 31), Chromorange;
Eisenoxidgelb (C.I. Pigment Yellow 42); Nickeltitangelb (C.I. Pigment Yellow 53; C.I. Pigment Yellow 157 und 164); Chromti tangelb; Cadmiumsulfid und Cadmiumzinksul fid (C.I. Pigment Yellow 37 und 35); Chromgelb (C.I. Pigment Yellow 34); Bismutvanadat (C.I. Pigment Yellow 184).
Als Beispiele für üblicherweise als Füllstoffe eingesetzte anor
ganische Pigmente seien transparentes Siliciumdioxid, Quarzmehl,
Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, natürliche Glimmer, natürliche
und gefällte Kreide und Bariumsulfat genannt.
Neben den organischen Flüssigkristallpigmenten bilden die Glanz-
oder Effektpigmente eine besonders interessante Klasse geeigneter
Pigmente.
Die optische Wirkung der Glanzpigmente beruht auf der gerichteten
Reflexion von Licht an den überwiegend flächig ausgebildeten, zu
einander parallel ausgerichteten, metallischen oder stark licht
brechenden Pigmentteilchen. Je nach Zusammensetzung der Pigment
plättchen erzeugen Interferenz-, Reflexions- und Absorptionsphä
nomene winkelabhängige Farb- und Helligkeitseindrücke.
Die Glanzpigmente können sowohl einphasig als auch mehrphasig
aufgebaut sein.
Als einphasige Glanzpigmente sind plättchenförmige Metallpigmente
wie die im Handel erhältlichen Aluminiumplättchen von besonderem
Interesse.
Die mehrphasig aufgebauten Glanzpigmente können auf plättchen
förmigen Substratteilchen basieren, die ein- oder mehrfach be
schichtet werden, oder auf ebenfalls schichtartig auf gebauten
Teilchen, die durch aufeinanderfolgendes filmartiges Aufbringen
der gewünschten Schichtmaterialien auf eine Trägerfolie, an
schließendes Entfernen der Trägerfolie von dem mehrschichtigen
Film und dessen Zerkleinerung auf Pigmentteilchengröße herge
stellt werden.
Bei der erstgenannten Variante stellen die bereits genannten
plättchenförmigen Metallpigmente, insbesondere die Aluminium
plättchen, und oxidische Plättchen wie Plättchen aus vorzugsweise
mit Aluminium und Mangan dotiertem Eisen(III)oxid und Glimmer
plättchen bevorzugte Substratmaterialien dar. Bei der zweitge
nannten Variante werden als Materialien für die zentrale Schicht
bevorzugt Metalle wie Aluminium und Oxide wie Siliciumdioxid ein
gesetzt. Als Beschichtungsmaterialien dienen bei beiden Varianten
üblicherweise Metalloxide und Metalle.
Als Beispiele für einfach beschichtete Pigmentplättchen seien mit
Titandioxid, Eisen(III)oxid oder niederen Titanoxiden und/oder
Titanoxynitriden beschichtete Glimmer- und Aluminiumplättchen ge
nannt. Goniochromatische Glanzpigmente, die besonders ausgeprägte
winkelabhängige Farbwechsel zeigen, können durch Belegen der
Substratplättchen (z. B. Aluminium-, Eisenoxid- oder bereits
titandioxidbeschichtete Glimmerplättchen) mit abwechselnden
Schichten niedrigbrechender Materialien wie Siliciumdioxid und
Magnesiumfluorid und hochbrechenden Materialien wie Ei
sen(III)oxid, Titandioxid und den weiteren bereits genannten
Titanverbindungen erhalten werden.
Derartige mehrphasige Glanzpigmente sind bekannt und im Handel
z. B. unter den Namen Paliocrom® und Variocrom® (BASF), Iriodin®,
Xirallic® und Colorstream® (Merck) sowie Chromaflair® (Flex
Products) erhältlich.
Als Komponente (B) enthalten die erfindungsgemäßen Pigment
zubereitungen ein oder mehrere thermoplastische Polymere.
Beispiele für bevorzugte Polymere (B) sind die Acrylharze,
Styrolpolymere, Polycarbonate, Polyamide, Polyester,
thermoplastischen Polyurethane, Polyethersulfone, Polysulfone,
Vinylpolymere oder deren Mischungen, wobei die Acrylharze, die
Styrolpolymere und die thermoplastischen Polyurethane besonders
geeignet sind.
Als geeignete Acrylharze seien die Polyalkyl- und/oder -arylester
der (Meth)Acrylsäure, Poly(meth)acrylamide und Poly(meth)acryl
nitril genannt. Bevorzugte Acrylharze sind Polyalkylmethacrylate,
auch in schlagzäh modifizierter Form, wobei Polymethylmethacrylat
(PMMA) und schlagzähmodifiziertes Polymethylmethacrylat (HI(High
Impact)-PMMA) besonders bevorzugt sind. Vorzugsweise enthält das
PMMA einen Anteil von in der Regel nicht mehr als 20 Gew.-% an
(Meth)Acrylatcomonomeren wie n-Butyl(meth)acrylat oder Methyl
acrylat. HI-PMMA ist durch geeignete Zusätze schlagzäh ausgerü
stet. Als Schlagzähmodifier kommen z. B. EPDM-Kautschuke, Polybu
tylacrylate, Polybutadien, Polysiloxane oder Methacrylat/Buta
dien/Styrol(MBS)- und Methacrylat/Acrylnitril/Butadien/Styrol-
Copolymerisate in Frage. Geeignete schlagzähmodifizierte PMMA
sind beispielsweise beschrieben von M. Stickler, T. Rhein in
Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry Vol. A21, Seiten
473-486, VCH Publishers Weinheim, 1992, und H. Domininghaus, Die
Kunststoffe und ihre Eigenschaften, VDI-Verlag Düsseldorf, 1992.
Geeignete Polymethylmethacrylate sind dem Fachmann im übrigen be
kannt und z. B. unter den Handelsmarken Lucryl® (BASF AG) und Ple
xiglas® (Röhm GmbH) erhältlich.
Als Styrolpolymere kommen alle (Co)Polymeren in Frage, die voll
ständig oder in Teilen aus vinylaromatischen Verbindungen aufge
baut sind. Geeignete vinylaromatische Verbindungen sind z. B.
Styrol und Styrolderivate wie ein- oder mehrfach alkyl- und/oder
halogensubstituiertes Styrol sowie entsprechende Naphthylverbin
dungen. Bevorzugt wird auf Styrolcopolymerisate zurückgegriffen.
Hierzu zählen beispielsweise Pfropfcopolymerisate von Acrylnitril
und Styrol auf Butadienkautschuke, auch als ABS-Polymerisate be
kannt (z. B. das Handelsprodukt Terluran® der BASF AG), Pfropf
copolymerisate von Styrol und Acrylnitril auf Polyalkylacrylat
kautschuke, auch als ASA-Polymerisate bekannt (z. B. das Handels
produkt Luran® S der BASF AG), oder Styrol-Acrylnitril-Copolyme
risate, auch SAN-Copolymerisate genannt (z. B. das Handelsprodukt
Luran® der BASF AG). Geeignete Styrolpolymerisate werden nachfol
gend ebenfalls unter den für das Hinterspritzen in Frage kommen
den Kunststoffmaterialien eingehend beschrieben. Als Polymer (B)
besonders bevorzugte Styrolpolymere sind ASA-Polymerisate.
Geeignete Polycarbonate sind an sich bekannt. Unter. Poly
carbonaten im Sinne der Erfindung fallen auch Copolycarbonate.
Die (Co)Polycarbonate haben vorzugsweise ein Molekulargewicht
(Gewichtsmittelwert Mw, bestimmt mittels Gelpermeationschromato
graphie in Tetrahydrofuran gegen Polystyrolstandards) im Bereich
von 10 000 bis 200 000 g/mol. Bevorzugt liegt Mw im Bereich von 15 000
bis 100 000 g/mol. Dies entspricht relativen Lösungs
viskositäten im Bereich von 1, 1 bis 1,5, gemessen in 0,5
gew.-%iger Lösung in Dichlormethan bei 25°C, bevorzugt von 1,15
bis 1,33.
Polycarbonate sind z. B. entsprechend den Verfahren der DE-C-13 00 266
durch Grenzflächenpolykondensation oder gemäß dem Verfahren
der DE-A-14 95 730 durch Umsetzung von Diphenylcarbonat mit Bis
phenolen erhältlich. Bevorzugtes Bisphenol ist 2,2-Di(4-hydroxy
phenyl)propan, üblicherweise als Bisphenol A bezeichnet.
Anstelle von Bisphenol A können auch andere aromatische
Dihydroxyverbindungen verwendet werden, insbesondere
2,2-Di(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 4,4'-Di
hydroxydiphenylsulfan, 4,4'-Dihydroxydiphenylether,
4,4'-Dihydroxydiphenylsulfit, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan,
1,1-Di-(4-hydroxyphenyl)ethan, 4,4-Dihydroxydiphenyl oder Dihy
droxydiphenylcycloalkane, bevorzugt Dihydroxydiphenylcyclohexane
oder Dihydroxycyclopentane, insbesondere 1,1-Bis(4-hydroxy
phenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, sowie Mischungen der vorge
nannten Dihydroxyverbindungen.
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche auf der Basis von
Bisphenol A oder Bisphenol A zusammen mit bis zu 80 mol-% der
vorstehend genannten aromatischen Dihydroxyverbindungen.
Es können auch Copolycarbonate gemäß der US-A-3 737 409 verwendet
werden. Von besonderem Interesse sind Copolycarbonate auf der Ba
sis von Bisphenol A und Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)sulfon
und/oder 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexyl, die
sich durch hohe Wärmeformbeständigkeit auszeichnen.
Kommerziell erhältlich sind z. B. die Polycarbonate Makrolon®
(Bayer) und Lexan® (GE Plastics).
Geeignete Polyamide (PA) können Polykondensationsprodukte von Di
aminen und Dicarbonsäuren, z. B. Adipinsäure und Hexamethylen
diamin, oder von Aminosäuren, z. B. Aminoundecansäure, sein oder
durch ringöffnende Polymerisation von Lactamen, z. B. Caprolactam
oder Laurinlactam, hergestellt werden. Beispielhaft seien
Ultramid® (BASF AG), Zytel® und Minlon® (Du Pont), Sniamid®,
Technyl® und Amodel® (Nyltech), Durethan® (Bayer), Akulon® und
Stanyl® (DSM), Grilon®, Grilamid® und Grivory® (EMS), Orgamid®
und Rilsan® (Atochem) und Nivionplast® (Enichem) genannt.
Als Polyamide können auch Mischungen aus Polyamiden und Polyethy
lenionomeren, z. B. Ethen/Methacrylsäure-Copolymere, enthaltend
beispielsweise Natrium-, Zink und/oder Lithiumgegenionen (u. a.
unter Handelsmarke Surlyn® (DuPont) eingesetzt werden.
Als Polyester sind die höher- bis hochmolekularen Veresterung
sprodukte von zweiwertigen Säuren, insbesondere Terephthalsäure,
mit zweiwertigen Alkoholen, vor allem Ethylenglykol, geeignet.
Unter den Polyalkylenterephthalaten ist Polyethylenterephthalat
(PET; Arnite® (Akzo), Grilpet® (EMS-Chemie), Valox® (GEP)) beson
ders geeignet.
Thermoplastische Polyurethane (TPU) sind schließlich die Umset
zungsprodukte von Diisocyanaten und langkettigen Diolen. Gegen
über den aus Polyisocyanaten (enthaltend mindestens drei Iso
cyanatgruppen) und mehrwertigen Alkoholen (enthaltend mindestens
drei Hydroxygruppen), insbesondere Polyether- und Polyester
polyolen, Polyurethan-Schäumen weisen thermoplastische Polyure
thane keine oder nur eine geringfügige Vernetzung auf und verfü
gen demgemäß über eine lineare Struktur. Thermoplastische Poly
urethane sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und finden sich
z. B. im Kunststoff-Handbuch, Band 7, Polyurethane, Hrsg. G.
Oertel, 2. Aufl., Carl Hanser Verlag, München, 1983, insbesondere
auf den Seiten 428-473, beschrieben. Als im Handel erhältliches
Produkt sei hier z. B. Elastolan® (Elastogran) genannt.
Die Polymerklassen der Polyethersulfone und Polysulfone sind dem
Fachmann ebenfalls bekannt und unter den Handelsnamen Ultrason® E
und Ultrason® S kommerziell erhältlich.
Als geeignetes Vinylpolymer sei schließlich beispielsweise Poly
vinylchlorid (PVC) genannt.
Vorzugsweise werden 0,1 bis 60 Gew.-%, vor allem 5 bis 20 Gew.-%,
des Pigmentgemischs (A), bezogen auf das Polymer (B), eingesetzt.
Das Polymer (B) umhüllt die Pigmentteilchen und verhindert eine
Agglomeration selbst feinster Pigmentteilchen. Es "passiviert"
feinteilige Metallpigmente, wie Aluminiumplättchen, und macht sie
damit für die Kunststoffeinfärbung zugänglich, die bislang auf
grund ihrer Staubexplosionsgefährlichkeit bzw. Brandgefährlich
keit durch ihren Gehalt an brennbaren organischen Lösungsmitteln
nicht möglich war. Schließlich schützt es insbesondere auch die
mechanisch nicht beanspruchbaren Pigmente bei der Einarbeitung in
das Anwendungsmedium.
Gelegentlich kann es von Vorteil sein, wenn bei der Herstellung
der erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen ein Dispergiermittel
(C) anwesend ist, das in die Polymerhülle eingebaut wird. Dies
ist beispielsweise dann der Fall, wenn besonders transparente
Einfärbungen erzielt werden sollen oder besonders schwierig zu
dispergierende Pigmente wie Ruß in den Kunststoff einzuarbeiten
sind. Ein weiterer, unerwarteter, vorteilhafter Effekt ist, daß
die Viskosität der Pigmentdispersion im gelösten Kunststoff bei
Anwesenheit eines Dispergiermittels (C) deutlich erniedrigt wird
und damit auch die Dispergierarbeit verringert wird.
Als Dispergiermittel (C) eignen sich insbesondere polymere
Verbindungen, die durch Umsetzung von (Co)Polymeren von
C1-C25-Alkylestern α,β-ungesättigter Carbonsäuren, die eine termi
nale Hydroxylgruppe aufweisen, mit mehrwertigen Isocyanaten und
weitere Umsetzung der erhaltenen Produkte mit Ammoniak oder poly
funktionellen Aminen erhältlich sind.
Bei den (Co)Polymeren handelt es sich bevorzugt um Polyal
kyl(meth)acrylate, wobei Poly-C1-C8-alkyl(meth)acrylate besonders
bevorzugt und Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat, vor
allem Copolymere von Methyl- und Butylmethacrylat, ganz besonders
bevorzugt sind. Das Molekulargewicht dieser (Co)Polymeren liegt
in der Regel bei 200 bis 50000, vorzugsweise bei 1000 bis
10000 g/mol.
Zur Einführung der terminalen Hydroxylgruppe können die
(Co)Polymere mit Initiatoren, die beim Zerfall ein Hydroxylradi
kal liefern, z. B. Hydroperoxiden wie Tetrahydrofuranhydroperoxid,
oder Reglern, die eine Hydroxylfunktion enthalten, z. B. Thio
alkoholen wie 2-Hydroxyethanthiol, umgesetzt werden.
Als mehrwertige Isocyanate werden vorzugsweise Mischungen alipha
tischer Polyisocyanate mit einer mittleren Funktionalität von 3
bis 6, vorzugsweise 3,5 bis 5, Isocyanatgruppen pro mol einge
setzt. Die Isocyanatmenge wird bevorzugt so gewählt, daß 1, 2 bis
3, insbesondere 1,5 bis 2,5, Isocyanatgruppen pro Hydroxylgruppe
des (Co)Polymeren zur Reaktion gelangen, die verbleibenden Iso
cyanatgruppen werden durch Umsetzung mit Aminen in Harnstoff
gruppen überführt.
Als Beispiel für besonders geeignete Isocyanatmischungen seien
Mischungen von 0,1 bis 10 Gew.-%, vor allem 0,3 bis 8 Gew.-%
eines Diisocyanats (z. B. Hexamethylendiisocyanat), 30 bis 80 Gew.-%,
vor allem 42 bis 79 Gew.-%, eines Triisocyanats (z. B.
trifunktionelles Biuret von Hexamethylendiisocyanat) und 20 bis
60 Gew.-%, vor allem 22 bis 50 Gew.-%, eines Isocyanats mit einer
Funktionalität von 4 bis 10 (z. B. ein entsprechendes höher
funktionelles Biuret von Hexamethylendiisocyanat) genannt.
Geeignete polyfunktionelle Amine sind beispielsweise mehrwertige
Alkyl- und Alkylenamine wie Propylamin, Butylamin, Ethylendiamin,
Diethylentriamin, Triethylentetramin und höhere Polyethylenamine
und Polyethylenimine sowie bevorzugt auch N,N'-Bis(amino
propyl)ethylendiamin.
Die als Dispergiermittel (C) bevorzugten Polyurethan
harnstoff(meth)acrylate haben üblicherweise ein mittleres Moleku
largewicht Mw von 1000 bis 15000 g/mol, bevorzugt von 8000 bis
14000 g/mol.
Diese Polyurethanharnstoff(meth)acrylate und ihre Herstellung
werden in der DE-A-44 46 383 beschrieben.
Kommt ein Dispergiermittel (C) zum Einsatz, so liegen bevorzugte
Mengen bei 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Pig
mente (A).
Die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen enthalten dementspre
chend in der Regel 0,1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 1 bis 10 Gew.-%,
der Komponente (A), 60 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 90
bis 99 Gew.-%, der Komponente (B) und 0 bis 8 Gew.-%, ins
besondere 0 bis 2 Gew.-%, der Komponente (C).
Wesentlich für die vorteilhaften Anwendungseigenschaften der
erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen ist gleichmäßige Umhüllung
der Pigmentteilchen (A) mit dem Polymer (B), die durch die
erfindungsgemäße Herstellung über den Schritt a), bei dem die
Pigmente (A) in einer Lösung des Polymeren (B) in einem organi
schen Lösungsmittel in An- oder Abwesenheit eines Dispergier
mittels (C) auf einfache Weise homogen dispergiert werden, und
den Granulierungsschritt b), bei dem diese homogene Verteilung
unter Entfernung des Lösungsmittels in den festen Zustand über
führt wird.
Für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kommen alle
Lösungsmittel in Betracht, in denen das Polymer (B) löslich ist
und die unter den Trocknungsbedingungen so schnell verdampfen,
daß die erzeugten Granulate nicht zusammenkleben. So sind z. B. im
Fall von Polymethylmethacrylat Lösungsmittel mit einem Siedepunkt
unter 80°C bevorzugt.
Beispielhaft seien folgende geeignete Lösungsmittelklassen ge
nannt: aliphatische und alicyclische Ketone, Ether, aliphatische
Alkohole, aliphatische Carbonsäureester, Lactone, aromatische
Kohlenwasserstoffe und halogenierte Derivate dieser Lösungsmittel
sowie chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe. Bevorzugte Bei
spiele sind im einzelnen: Aceton, Hexafluoraceton, Isobutanol,
Hexafluor-2-propanol, Essigsäureethylester, N-Methylpyrrolidon,
Toluol, Xylol, Methylenchlorid und Chloroform. Besonders bevor
zugt ist Aceton. Selbstverständlich können auch Gemische von Lö
sungsmitteln eingesetzt werden.
Die Lösungsmittelmenge ist an sich nicht kritisch, jedoch wird
man zweckmäßigerweise nicht mehr Lösungsmittel einsetzen, als für
das vollständige Lösen des Polymers (B) und zur Einstellung einer
für den Dispergiervorgang geeigneten Viskosität nötig ist, um den
Aufwand bei der Entfernung des Lösungsmittels in Schritt b) mög
lichst gering zu halten.
Verfahrenstechnisch geht man in Schritt a) des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Pigment
zubereitungen, abgestimmt auf die Beständigkeit der Pigmente (A)
gegen mechanische Beanspruchung, zweckmäßigerweise wie folgt vor:
Handelt es sich um mechanisch beanspruchbare Pigmente (A), die
eine transparente Einfärbung ergeben sollen, so mischt man die
Pigmente (A), Polymer (B) in Granulat- oder Pulverform,
gewünschtenfalls ein Dispergiermittel (C), gelöst oder als Fest
stoff, und Lösungsmittel miteinander und unterwirft dieses
Gemisch einer Mahlung unter Einsatz hoher Scherkräfte, bei der
sich gleichzeitig das Polymer (B) im Lösungsmittel löst. Man kann
auch zuerst eine Lösung des Polymeren (B) herstellen und die Pig
mente (A) dann darin dispergieren. Es ist auch möglich, die Pig
mente (A) zunächst nur in der Lösung einer Teilmenge des Polymers
(B) zu dispergieren und die erhaltene Dispersion anschließend mit
weiterer Polymerlösung zu verdünnen. Man kann die Mahlung in
einer Rührwerkskugelmühle unter Verwendung von Mahlkörpern, z. B.
Glas- oder Zirkonoxidkugeln, mit einem Durchmesser von in der Re
gel 1 bis 4 mm durchführen. Für den Labormaßstab ist beispiels
weise auch eine Skandex-Schüttelmaschine als Dispergieraggregät
geeignet.
Bei mechanisch nicht so beanspruchbaren Pigmenten (A), z. B. bei
den Glanzpigmenten, wählt man zweckmäßigerweise eine schonendere
Art der Dispergierung, z. B. das Einrühren in die Lösung des Poly
meren (B) mit einem Rührgerät, z. B. einem Flügel- oder Balkenrüh
rer. Für den Labormaßstab eignet sich auch eine Dispergierung in
einem geschlossenen Gefäß auf einem Rollbett bei niedriger Umdrehungszahl,
bei der die oben genannten Mahlkörper anwesend sein
können.
Diese beiden Vorgehensweisen können vorteilhaft miteinander kom
biniert werden, wenn erfindungsgemäße Pigmentzubereitungen herge
stellt werden sollen, welche Farbpigmente und Glanzpigmente ent
halten, indem zunächst die Farbpigmente intensiv in die Lösung
des Polymers (B) eingearbeitet werden und anschließend die Glanz
pigmente schonend in der Dispersion der Farbpigmente im gelösten
Polymer (B) dispergiert werden.
Generell können die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen pro
blemlos durch derartiges stufenweises Vorgehen hergestellt wer
den, indem die Pigmente (A) in Abhängigkeit von ihrer mechani
schen Stabilität gegebenenfalls nacheinander in der Polymerlösung
dispergiert werden.
Die in Schritt b) durchgeführte Granulierung kann nach herkömmli
chen Methoden vorgenommen werden. Beispielhaft werden folgende
besonders geeignete Methoden genannt:
- - Tropfengranulierung: Hierbei werden über Lochdüsen Disper sionstropfen erzeugt, aus denen das Lösungsmittel beim freien Fall in einem erhitzten Gasstrom verdampft.
- - Band- oder Walzengranulierung: Die Dispersion wird auf ein beheiztes Stahlband bzw. eine Stahlwalze aufgetropft, wobei das Lösungsmittel verdampft.
- - Sprühtrocknung: Die Dispersion wird über eine Düse in einen entgegenströmenden erhitzten Gasstrom versprüht.
- - Wirbelschichttrocknung: Die Dispersion wird ebenfalls über eine Düse in eine erhitzte Wirbelschicht versprüht
Form und Größe der erhaltenen Granulate werden dabei im wesentli
chen durch die gewählte Granulierungsmethode bestimmt. So ergeben
Band- und Walzengranulierung im allgemeinen linsenförmige Granu
late, während bei Sprüh- und Wirbelschichttrocknung überwiegend
kugelförmige Granulate mit Teilchengrößen bis zu 0,2 mm bzw.
Teilchengrößen von etwa 1 bis 6 mm resultieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erfolgt die Granulatbildung in Schritt b) in Gegenwart eines Gra
nulats aus einem thermoplastischen Polymer (B'), das dem in der
Pigmentdispersion vorliegenden gelösten Polymer (B) entsprechen
oder von diesem verschieden sein kann, wobei eine Verträglichkeit
der Polymere vorausgesetzt ist. Grundsätzlich eignen sich als Po
lymer (B') die bereits genannten thermoplastischen Polymere.
Die in Schritt a) erzeugte Dispersion wird als Schicht auf dieses
Trägergranulat (B') aufgebracht, wobei das Mengenverhältnis von
Träger zu Dispersion vorzugsweise so eingestellt wird, daß nach
der Trocknung Schichtdicken von in der Regel 0,01 bis 2 mm, ins
besondere 0,1 bis 0,5 mm, vorliegen und die Pigmente (A) dement
sprechend in der Regel 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%,
der erhaltenen Pigmentzubereitung ausmachen.
Bei dieser Vorgehensweise kann die Gestalt der gebildeten Pig
mentgranulate problemlos an die Gestalt der Kunststoffgranulate,
die bei der Kunststoffeinfärbung als Ausgangsmaterial eingesetzt
werden und üblicherweise Teilchengrößen von 1 bis 10 mm, vorzugs
weise 2 bis 5 mm, aufweisen, angepaßt werden, so daß die beiden
Granulate besonders einfach und homogen gemischt werden können.
Zur Herstellung dieser Pigmentgranulate können verschiedene Appa
raturen verwendet werden.
Man kann die Pigmentdispersion z. B. in einem beheizbaren Misch
aggregat mit dem Polymerträger (B') in Kontakt bringen und das
Lösungsmittel durch Beheizung des Aggregats entfernen.
Besonders vorteilhaft kann man die Beschichtung des Trägers in
einem Wirbelschichttrockner vornehmen, wobei zweckmäßigerweise
wie folgt vorgegangen wird:
Der Polymerträger (B') wird mit einem auf eine Temperatur unter halb des Klebpunktes des Polymers und oberhalb der Verdampfungs temperatur des Lösungsmittels erhitzten Wirbelgas, z. B. Luft, fluidisiert, und die Pigmentdispersion wird über ein oder mehrere Düsen, insbesondere Zweistoffdüsen, in die Wirbelschicht ge sprüht. Die Eindüsung kann dabei kontinuierlich oder diskontinu ierlich, von unten, von oben oder von der Seite erfolgen. Die Pigmentdispersion wird hierbei vollständig auf der Oberfläche des Trägergranulats abgeschieden, und es ergibt sich eine sehr fest haftende und keinen Abrieb zeigende Beschichtung.
Der Polymerträger (B') wird mit einem auf eine Temperatur unter halb des Klebpunktes des Polymers und oberhalb der Verdampfungs temperatur des Lösungsmittels erhitzten Wirbelgas, z. B. Luft, fluidisiert, und die Pigmentdispersion wird über ein oder mehrere Düsen, insbesondere Zweistoffdüsen, in die Wirbelschicht ge sprüht. Die Eindüsung kann dabei kontinuierlich oder diskontinu ierlich, von unten, von oben oder von der Seite erfolgen. Die Pigmentdispersion wird hierbei vollständig auf der Oberfläche des Trägergranulats abgeschieden, und es ergibt sich eine sehr fest haftende und keinen Abrieb zeigende Beschichtung.
Die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen eignen sich hervorra
gend zur Einfärbung von Kunststoffen. Da sie leicht in den Kunst
stoffschmelzen verteilbar sind, kann auf Einarbeitungsmethoden,
die die Pigmente und/oder auch den Kunststoff belasten, verzich
tet werden. Bei den besonders bevorzugten Pigmentgranulaten, die
ein Polymergranulat (B'), beschichtet mit den im Polymer (B) dis
pergierten Pigmenten (A), aufweisen, wird die homogene Verteilung
der Pigmente in dem aufgeschmolzenen Kunststoff noch zusätzlich
erleichtert, da jeweils nur eine dünne pigmentierte Kunststoff
schicht vorliegt, die beidseitig von aufschmelzendem Kunststoff
(innen von dem Trägerkunststoff, außen von dem einzufärbenden
Kunststoff) umgeben ist.
Da mithilfe der erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen alle Arten
von Pigmenten vorteilhaft in Kunststoffe eingearbeitet werden
können, sind auch die unterschiedlichsten Einfärbungen problemlos
möglich.
So können glasklare Kunststoffe, wie Polymethylmethacrylat, Poly
styrol, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat und Polyurethan,
mit Kombinationen transparenter Pigmente, auch dispergierharter
Pigmente, wie transparente Eisenoxidpigmente, Rußpigmente und Pe
rylenpigmente, hochtransparent und gleichzeitig sehr farbstark
eingefärbt werden.
Auch die besonderen koloristischen Eigenschaften von Glanz
pigmenten wie Brillanz, Farb- und Hell/Dunkel-Flops und seidiger
Glanz aus der Tiefe, wie sie von Lackierungen bekannt sind, kön
nen durch Einarbeitung der erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen
in Kunststoffen problemlos reproduziert und auf vorteilhafte
Weise durch Kombination mit transparenten Bunt- und Schwarz
pigmenten modifiziert werden.
Die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen ermöglichen zudem vor
teilhaft eine gezielte Farbtoneinstellung über ein Mischsystem,
das aus den Dispersionen jeweils eines Pigmentes (A) in einer
Lösung des Polymeren (B) als einzelnen Mischkomponen ten besteht.
Der gewünschte Farbton wird zunächst farbmetrisch bestimmt, dann
werden die Dispersionen der zur Einstellung dieses Farbtons er
forderlichen Pigmente in den entsprechenden Mengen gemischt und
zu einer erfindungsgemäßen Pigmentpräparation verarbeitet, die
diesen Farbton bei Einarbeitung in das Anwendungsmedium ergibt.
Mit den erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen können Kunststoffe
für alle erdenklichen Anwendungsgebiete, z. B. in Form von Folien,
Platten, Profilen, Formteilen, Spritzgußteilen und Fasern einge
färbt werden.
Vorzugsweise basieren die mit den erfindungsgemäßen Pigment
zubereitungen eingefärbten Kunststofformmassen auf Acrylharzen,
Styrolpolymerisaten, Polycarbonaten, Polyestern, Polyamiden,
Polyethersulfonen, Polysulfonen, Polyvinylchlorid, Polyether
imiden, Polyetherketonen, Polyphenylensulfiden, Polyphenylenethern
oder deren Mischungen, die jeweils gegebenenfalls Zusatz
stoffe enthalten können.
Von besonderer Bedeutung ist die Einarbeitung der erfindungs
gemäßen Pigmentzubereitungen in die farbgebende Schicht von Ver
bundschichtplatten, die durch Thermoformen die gewünschten Form
körper ergeben, und von Verbundschichtfolien, aus denen durch
Hinterprägen, Hinterspritzen, Hintergießen oder Hinterschäumen
die gewünschten Formteile gebildet werden können oder die zum Ka
schieren von Formteilen eingesetzt werden können.
Die ebenfalls erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien können Drei-
oder Zweischichtsysteme darstellen.
Die erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien (häufig auch Hinter
spritzfolien genannt) umfassen dementsprechend im wesentlichen in
dieser Reihenfolge:
- 1. mindestens eine Substratschicht (1), enthaltend ASA-Polymeri sate, ABS-Polymerisate, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyetherimide, Polyetherketone, Polyphenylensulfide, Poly phenylenether oder Mischungen dieser Polymere, gewünschten falls eingefärbt mit den erfindungsgemäßen Pigment zubereitungen,
- 2. mindestens eine farbgebende Zwischenschicht (2), enthaltend Kunststofformmassen aus Acrylharzen, Styrolpolymeren, Poly carbonaten, Polyestern, Polyamiden, Polyethersulfonen, Poly sulfonen, Polyvinylchorid, Polyurethanen oder deren Mischungen, eingefärbt mit den erfindungsgemäßen Pigment zubereitungen, und
- 3. mindestens eine transluzente oder transparente Deckschicht (3), enthaltend Poly(meth)acrylate, schlagzähe Poly(meth)acrylate, Fluor(co)polymere, ABS-Polymerisate, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, SAN-Copolymerisate oder deren Mischungen,
oder
- 1. mindestens eine farbgebende Substratschicht (1'), enthaltend ASA-Polymerisate, ABS-POlymerisate, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyetherimide, Polyetherketone, Polyphenylsul fide, Polyphenylenether oder deren Mischungen, eingefärbt mit den erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen, und
- 2. mindestens eine transluzente oder transparente Deckschicht (3), enthaltend Poly(meth) acrylate, schlagzähe Poly(meth)acrylate, Fluor(co)polymere, ABS-Polymerisate, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, SAN-Copolymerisate oder deren Mischungen.
Bevorzugt werden für die Substratschichten (1) bzw. (1') ASA-Po
lymerisate eingesetzt. Unter ASA-Polymerisate werden im allge
meinen schlagzähmodifizierte Styrol/Acrylnitril-Polymerisate
verstanden, bei denen Pfropfcopolymerisate von vinylaromatischen
Verbindungen, insbesondere Styrol, und Vinylcyaniden, ins
besondere Acrylnitril, auf Polyalkylacrylatkautschuken (Kompo
nente X) in einer Copolymermatrix aus insbesondere Styrol und
Acrylnitril (Komponente Y) vorliegen. In einer weiteren bevorzug
ten Ausführungsform wird auf Blends aus ASA-Polymerisaten und
Polycarbonaten zurückgegriffen.
Besonders geeignete ASA-Polymerisate setzen sich zusammen aus
einem Pfropfcopolymerisat (Komponente X) aus
- 1. 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 80 Gew.-%, ins besondere 55 bis 65 Gew.-%, einer teilchenförmigen Pfropf grundlage (X1) mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C, bevorzugt kleiner -20°C, besonders bevorzugt klei ner -30°C,
- 2. 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 45 Gew.-%, ins besondere 35 bis 45 Gew.-%, einer Pfropfauflage (X2) aus den Monomeren, bezogen auf (X2),
- 3. 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 65 bis 85 Gew.-%, Einheiten des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)Acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente (X21) und
- 4. bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, Einheiten des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acryl nitrils als Komponente (X22).
Komponente (X1) besteht im wesentlichen aus den Monomeren
- 1. 80 bis 99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95 bis 99,9 Gew.-%, min destens eines C1-C8-Alkylesters der Acrylsäure, vorzugs weise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat, als Kompo nente (X11),
- 2. 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5,0 Gew.-%, minde stens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, vorzugsweise Diallylphthalat und/oder Dicyclopentadienyl acrylat (DCPA), als Komponente (X12).
Bei den Acrylatkautschuken (X1) handelt es sich vorzugsweise um
Alkylacrylatkautschuke aus einem oder mehreren C1-C8-Alkyl
acrylaten, vorzugsweise C4-C8-Alkylacrylaten, wobei bevorzugt min
destens teilweise Butyl-, Hexyl-, Octyl- und/oder 2-Ethylhexyl
acrylat, insbesondere n-Butyl- und/oder 2-Ethylhexylacrylat,
verwendet werden.
Diese Acrylatkautschuke (X1) enthalten bevorzugt 0,01 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge
wicht von X1, an vernetzend wirkenden bi- oder polyfunktionellen
Monomeren (Vernetzungsmonomere). Beispiele hierfür sind Monomere,
die zwei oder mehr zur Copolymerisation befähigte Doppelbindungen
enthalten und die vorzugsweise nicht in 1,3-Stellung konjugiert
sind. Geeignete Vernetzungsmonomere sind beispielsweise Divinyl
benzol, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallylphthalat, Diethyl
phthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Tricyclodecenyl
acrylat, Dihydrodicyclopentadienylacrylat, Triallylphosphat,
Allylacrylat und Allylmethacrylat. Als besonders günstiges Ver
netzungsmonomer hat sich Dihydrodicyclopentadienylacrylat (DCPA)
erwiesen (vgl. DE-C-12 60 135).
In die Alkylacrylatkautschuke (X1) können auch bis zu 30 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht von (X1), "harte" Polymere bildende
Monomere, wie Vinylacetat, (Meth)Acrylnitril, Styrol, substi
tuiertes Styrol, Methylmethacrylat und/oder Vinylether einpoly
merisiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dienen als Pfropfgrund
lage (X1) vernetzte Acrylsäureesterpolymerisate mit einer Glas
übergangstemperatur unter 0°C. Die vernetzten Acrylsäureesterpoly
merisate sollen vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur unter
-20°C, insbesondere unter -30°C, besitzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pfropfgrundlage
(X1) aus 15 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 70 bis 99,9 Gew.-%,
C1-C8-Alkylestern der Acrylsäure, 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere
0,1 bis 3 Gew.-%, Vernetzer und 0 bis 49,9 Gew.-%, insbesondere 0
bis 20 Gew.-% eines der angegebenen weiteren Monomere oder
Kautschuke zusammengesetzt.
Geeignete Monomere zur Bildung der Pfropfauflage (X2) sind als
Komponente (X21) z. B. Styrol, substituierte Styrole wie ein- oder
mehrfach substituierte Alkyl- und/oder Halogenstyrole, z. B.
α-Methylstyrol, und (Meth)Acrylsäureester wie Methylmethacrylat,
2-Ethylhexylacrylat und n-Butylacrylat, insbesondere Methylmeth
acrylat. Als Komponente (X22) kommen Acrylnitril und Methacryl
nitril, insbesondere Acrylnitril in Frage.
Bei der Komponente (X) handelt es sich bevorzugt um Pfropfcopoly
merisate. Die Pfropfcopolymerisate (X) haben im allgemeinen eine
mittlere Teilchengröße d50 von 50 bis 1 000 nm, bevorzugt von 50
bis 800 nm und besonders bevorzugt von 50 bis 600 nm. Bevorzugte
Teilchengrößen der Pfropfgrundlage (X1) liegen im Bereich von 50
bis 350 nm, bevorzugt von 50 bis 300 nm und besonders bevorzugt
von 50 bis 250 nm.
Das Pfropfcopolymerisat (X) kann ein- oder mehrstufig aufgebaut
sein, d. h. der Pfropfkern wird von einer oder mehreren Pfropf
hüllen umgeben. Mehrere Pfropfhüllen werden in der Regel durch
schrittweises Pfropfen auf die Kautschukteilchen aufgebracht, wo
bei jede Pfropfhülle eine andere Zusammensetzung haben kann. Zu
sätzlich zu den pfropfenden Monomeren können polyfunktionelle
vernetzende oder reaktive Gruppen enthaltende Monomere mit aufge
pfropft werden (s. a. EP-A-230 282, DE-AS-36 01 419 und
EP-A-269 861).
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Komponente (X)
aus einem mehrstufig aufgebauten Pfropfcopolymerisat, wobei die
Pfropfstufen im allgemeinen aus harzbildenden Monomeren herge
stellt sind und eine Glastemperatur T,3 oberhalb von 30°C, vorzugs
weise oberhalb von 50°C aufweisen. Der mehrstufige Aufbau dient
unter anderem dazu, eine (Teil)-Verträglichkeit der Kautschuk
teilchen (X) mit der Komponente (Y) zu erzielen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Teilchengrößenverteilung der Komponente (X) bimodal, wo
bei in der Regel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente
(X), 60 bis 90 Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50 bis 200 nm
und 10 bis 40 Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50 bis
400 nm aufweisen.
Als mittlere Teilchengröße beziehungsweise Teilchengrößen
verteilung werden die aus der integralen Massenverteilung be
stimmten Größen angegeben. Bei den erfindungsgemäßen mittleren
Teilchengrößen handelt es sich in allen Fällen um das Gewichts
mittel der Teilchengrößen, wie sie mittels einer analytischen Ul
trazentrifuge entsprechend der Methode von W. Scholtan und H.
Lange, Kolloid-Z. und Z.-Polymere 250 (1972), Seiten 782-796, be
stimmt wurden. Die Ultrazentrifugenmessung liefert die integrale
Massenverteilung des Teilchendurchmessers einer Probe. Hieraus
läßt sich entnehmen, wieviel Gewichtsprozent der Teilchen einen
Durchmesser gleich oder kleiner einer bestimmten Größe haben. Der
mittlere Teilchendurchmesser, der auch als d50-Wert der integralen
Massenverteilung bezeichnet wird, wird als der Teilchendurch
messer definiert, bei dem 50 Gew.-% der Teilchen einen kleineren
Durchmesser haben als der Durchmesser, der dem d50-Wert ent
spricht. Ebenso haben dann 50 Gew.-% der Teilchen einen größeren
Durchmesser als der d50-Wert. Zur Charakterisierung der Breite der
Teilchengrößenverteilung der Kautschukteilchen werden neben dem
d50-Wert (mittlerer Teilchendurchmesser) die sich aus der integra
len Massenverteilung ergebenden d10- und d90-Werte herangezogen.
Der d10- und d90-Wert der integralen Massenverteilung sind ent
sprechend dem d50-Wert definiert mit dem Unterschied, daß sie auf
10 beziehungsweise 90 Gew.-% der Teilchen bezogen sind. Der Quo
tient (d90-d10)/d50 stellt ein Maß für die Verteilungsbreite der
Teilchengröße dar. Je kleiner Q ist, desto enger ist die Ver
teilung.
Pfropfcopolymerisate (X) können mittels Emulsions-, Lösungs-,
Masse- oder Suspensionspolymerisation hergestellt werden. Bevor
zugt ist die radikalische Emulsionspolymerisation, bei der in
Gegenwart von Latices der Komponente (X1) bei Temperaturen bis
90°C unter Verwendung wasserlöslicher oder öllöslicher Initiatoren
wie Peroxodisulfat oder Benzylperoxid oder mit Hilfe von Redox
initiatoren die Monomere (X21) und (X22) aufgepfropft werden.
Redoxinitiatoren können auch für Polymerisationen unterhalb von
20°C eingesetzt werden.
Geeignete Emulsionspolymerisationsverfahren sind z. B. beschrieben
in den DE-A-28 26 925, DE-A-31 49 358 und in der DE-C-12 60 135.
Der Pfropfhüllenaufbau mittels Emulsionspolymerisation findet
sich auch in den DE-A-32 27 555, DE-A-31 49 357, DE-A-31 49 358
und DE-A-34 14 118 beschrieben. Die Teilchengröße der Komponente
(X) läßt sich bevorzugt nach den in der DE-C-12 60 135, DE-A-28 26 925
und in Applied Polymer Science, Band 9 (1965), Seite 2929,
offenbarten Verfahren einstellen, insbesondere auch auf Werte im
Bereich von 50 bis 1 000 nm. Polymerisate mit unterschiedlichen
Teilchengrößenverteilungen sind beispielsweise gemäß DE-A-28 26 925
und US-A-5 196 480 herstellbar.
Zum Beispiel kann gemäß dem in der DE-C-12 60 135 beschriebenen
Verfahren zunächst die Pfropfgrundlage (X1) erhalten werden, in
dem man C1-C8-Alkylester der Acrylsäure und Vernetzungsmonomere,
gegebenenfalls zusammen mit weiteren Comonomeren, in wäßriger
Emulsion in an sich bekannter Weise bei Temperaturen von 20 bis
100°C, vorzugsweise von 50 bis 80°C, polymerisiert. Es können die
üblichen Emulgatoren, wie Alkalisalze von Alkyl- oder Alkylaryl
sulfonsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholsulfonate, Salze höherer
Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Harzseifen,
verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man Natriumsalze von
Alkylsulfonaten oder Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Emulgatoren in Mengen von
0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf
die bei der Herstellung der Pfropfgrundlage (X1) eingesetzten Mo
nomeren, zugegeben. Im allgemeinen wird bei einem Gewichts
verhältnis von Wasser zu Monomeren von 2 : 1 bis 0,7 : 1 gearbei
tet. Als Polymerisationsinitiatoren dienen insbesondere die ge
bräuchlichen Persulfate, beispielsweise Kaliumpersulfat. Es kön
nen jedoch auch Redoxsysteme zum Einsatz gelangen. Die Initiato
ren werden im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen
auf die bei der Herstellung der Pfropfgrundlage (X1) eingesetzten
Monomeren, zugegeben. Als weitere Polymerisationshilfsstoffe kön
nen übliche Puffersubstanzen, wie Natriumbicarbonat oder Natrium
pyrophosphat, mit deren Hilfe pH-Werte von vorzugsweise 6 bis 9
eingestellt werden, sowie 0 bis 3 Gew.-% eines Molekulargewichts
reglers, wie Mercaptane, Terpinole oder dimeres α-Methylstyrol,
mitverwendet werden.
Der erhaltene Latex aus vernetztem Acrylsäureesterpolymerisat
wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einem
Monomerengemisch aus einer vinylaromatischen Verbindung (Kompo
nente (X21)), z. B. Styrol, und einem Vinylcyanid (Komponente
(X22)), z. B. Acrylnitril, gepfropft, wobei das Gewichtsverhältnis
von z. B. Styrol zu Acrylnitril in dem Monomerengemisch im Bereich
von 100 : 0 bis 40 : 60, vorzugsweise im Bereich von 65 : 35 bis
85 : 15, liegt. Vorteilhafterweise führt man diese Pfropfcopoly
merisation wieder in wäßriger Emulsion unter den üblichen, vor
stehend beschriebenen Bedingungen durch. Die Pfropfcopoly
merisation kann zweckmäßig im gleichen System erfolgen wie die
Emulsionspolymerisation zur Herstellung der Pfropfgrundlage (X1),
wobei, falls notwendig, weiterer Emulgator und/oder Initiator zu
zugeben wird. Das Monomerengemisch aus Styrol und Acrylnitril
kann dem Reaktionsgemisch auf einmal, absatzweise in mehreren
Stufen oder vorzugsweise kontinuierlich während der Polymeri
sation zugegeben werden. Die Pfropfcopolymerisation dieses Gemi
sches in Gegenwart des vernetzten Acrylsäureesterpolymerisats
wird bevorzugt so geführt, daß ein Pfropfgrad von 1 bis 99 Gew.-%,
vorzugsweise 20 bis 45 Gew.-%, insbesondere 35 bis 45 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente (X), im
Pfropfcopolymerisat (X) resultiert. Da die Pfropfausbeute bei der
Pfropfcopolymerisation in der Regel nicht 100% beträgt, wird häu
fig eine etwas größere Menge des Monomerengemisches aus Styrol
und Acrylnitril bei der Pfropfcopolymerisation eingesetzt, als es
dem gewünschten Pfropfgrad entspricht. Die Steuerung der Pfropf
ausbeute bei der Pfropfcopolymerisation und somit des Pfropf
grades des fertigen Pfropfcopolymerisats (X) ist dem Fachmann ge
läufig und kann beispielsweise unter anderem durch die Dosier
geschwindigkeit der Monomeren oder durch Reglerzugabe erfolgen
(Chauvel, Daniel, ACS Polymer Preprints 15 (1974), Seite 329
ff.). Bei der Emulsionspfropfcopolymerisation entstehen im allge
meinen etwa 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymerisat
(X), an freiem, d. h. ungepfropftem Styrol/Acrylnitril-Copolymeri
sat. Der Anteil des Pfropfcopolymerisats (X) in dem bei der
Pfropfcopolymerisation erhaltenen Polymerisationsprodukt wird
nach der oben angegebenen Methode ermittelt.
Bei der Herstellung der Pfropfcopolymerisate (X) nach dem Emul
sionsverfahren sind neben den gegebenen verfahrenstechnischen
Vorteilen auch reproduzierbare Teilchengrößenveränderungen mög
lich, beispielsweise durch zumindest teilweise Agglomeration der
Teilchen zu größeren Teilchen. Dies bedeutet, daß in den Pfropf
copolymerisaten (X) auch Polymere mit unterschiedlichen Teilchen
größen vorliegen können.
Komponente (Y) ist ein Copolymerisat, das im wesentlichen
- 1. 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 85 Gew.-%, Einheiten des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)Acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente (Y1),
- 2. bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%, Einheiten des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acryl nitrils als Komponente (Y2)
enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die
Viskositätszahl der Komponente (Y) 50 bis 90, vorzugsweise 60 bis
80, bestimmt nach DIN 53 726 an einer 0,5 gew.-%igen Lösung in
Dimethylformamid.
Vorzugsweise ist Komponente (Y) ein amorphes Polymerisat, wie es
z. B. vorstehend als Pfropfauflage (X2) beschrieben ist. Gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung wird als Komponente (Y) ein
Copolymerisat von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril
verwendet. Der Acrylnitrilgehalt in diesen Copolymerisaten der
Komponente (Y) beträgt im allgemeinen 0 bis 60 Gew.-%, vorzugs
weise 15 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kompo
nente B. Zur Komponente (Y) zählen auch die bei der Pfropfcopoly
merisation zur Herstellung der Komponente (X) entstehenden
freien, nicht gepfropften Copolymerisate aus vinylaromatischen
Verbindungen und Vinylcyaniden, z. B. Styrol/Acrylnitril-Copolyme
risate. Je nach den bei der Pfropfcopolymerisation für die Her
stellung des Pfropfcopolymerisats (X) gewählten Bedingungen kann
es möglich sein, daß bei der Pfropfcopolymerisation schon ein
hinreichender Anteil an Komponente (Y) gebildet worden ist. Im
allgemeinen ist es jedoch erforderlich, die bei der Pfropfcopoly
merisation erhaltenen Produkte mit zusätzlicher, separat herge
stellter Komponente (Y) abzumischen. Die Komponenten (X2) und (Y)
brauchen in ihrer Zusammensetzung selbstverständlich nicht über
einzustimmen.
Bei dieser zusätzlichen, separat hergestellten Komponente (Y)
handelt es sich vorzugsweise um ein Styrol/Acrylnitril-Copolyme
risat, ein α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat oder ein
α-Methylstyrol/Styrol/Acrylnitril-Terpolymerisat. Diese Copoly
merisate können einzeln oder auch als Gemisch für die Komponente
(Y) eingesetzt werden, so daß es sich bei der zusätzlichen, sepa
rat hergestellten Komponente (Y) beispielsweise um ein Gemisch
aus einem Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat und einem α-Methylsty
rol/Acrylnitril-Copolymerisat handeln kann. Für den Fall, daß die
Komponente (Y) aus einem Gemisch aus einem Styrol/Acrylnitril-Co
polymerisat und einem α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat
besteht, sollten die Acrylnitrilgehalte der beiden Copolymerisate
bevorzugt um nicht mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr
als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymerisats,
voneinander abweichen. Die Komponente (Y) kann jedoch auch nur
aus einem einzigen Copolymerisat aus vinylaromatischen
Verbindungen und Vinylcyaniden bestehen, wenn sowohl bei den
Pfropfcopolymerisationen zur Herstellung der Komponente (X) als
auch bei der Herstellung der zusätzlichen, separat hergestellten
Komponente (Y) von dem gleichen Monomergemisch ausgegangen wird.
Die zusätzliche, separat hergestellte Komponente (Y) kann nach
den herkömmlichen Verfahren erhalten werden. So kann gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung die Copolymerisation von z. B.
Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril in Masse, Lösung,
Suspension oder wäßriger Emulsion durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Substratschicht
(1) bzw. (1') neben den Komponenten X und Y als zusätzliche Kom
ponente Polycarbonate (Komponente Z) sowie gegebenenfalls weitere
Zusatzstoffe, wie im folgenden beschrieben.
Geeignete Polycarbonate, worunter auch Copolycarbonate fallen,
sind bereits vorstehend beschrieben worden.
Der Zusatz von Polycarbonaten führt unter anderem zu höherer
Thermostabilität und verbesserter Rißbeständigkeit der Verbund
schichtfolien.
Das Mischen der Komponenten (X) und (Y) sowie gegebenenfalls (Z)
kann in jeder beliebigen Weise nach allen bekannten Methoden er
folgen. Wenn die Komponenten (X) und (Y) beispielsweise durch
Emulsionspolymerisation hergestellt worden sind, ist es möglich,
die erhaltenen Polymerdispersionen miteinander zu vermischen, da
raufhin die Polymerisate gemeinsam auszufällen und das Polymeri
satgemisch aufzuarbeiten. Vorzugsweise erfolgt jedoch das
Abmischen der Komponenten (X) und (Y) durch gemeinsames Extrudie
ren, Kneten oder Verwalzen der Komponenten, bevorzugt bei Tempe
raturen im Bereich von 180 bis 400°C, wobei die Komponenten, so
fern erforderlich, zuvor aus der bei der Polymerisation
erhaltenen Lösung oder wäßrigen Dispersion isoliert worden sind.
Die in wäßriger Dispersion erhaltenen Produkte der Pfropfcopoly
merisation (Komponente X) können auch nur teilweise entwässert
und als feuchte Krümel mit der Komponente (Y) vermischt werden,
wobei dann während des Vermischens die vollständige Trocknung der
Pfropfcopolymerisate erfolgt.
Es kann vorteilhaft sein, einzelne Komponenten vorzumischen. Auch
das Mischen der Komponenten in Lösung und Entfernen der Lösungs
mittel ist möglich. Bevorzugt sind organische Lösungsmittel,
beispielsweise Chlorbenzol, Gemische aus Chlorbenzol und
Methylenchlorid oder Gemische aus Chlorbenzol oder aromatischen
Kohlenwasserstoffen, z. B. Toluol. Das Eindampfen der Lösungs
mittelgemische kann beispielsweise in Eindampfextrudern erfolgen.
Die Komponenten können sowohl gemeinsam als auch getrennt und ge
gebenenfalls nacheinander eindosiert werden.
Die Substratschicht (1) bzw. (1') aus den Komponenten (X), (Y)
und gegebenenfalls (Z) kann ferner als weitere Zusatzstoffe sol
che Verbindungen enthalten, die für die beschriebenen (Co)Polyme
risate wie Polycarbonate, SAN-Polymerisate oder ASA-Polymerisate
sowie deren Mischungen typisch und gebräuchlich sind. Als Zusatz
stoffe seien beispielsweise genannt: Antistatika, Antioxidantien,
optische Aufheller, Stabilisatoren zur Verbesserung der Thermostabilität,
zur Erhöhung der Lichtstabilität, zum Anheben der
Hydrolysebeständigkeit und der Chemikalienbeständigkeit, Mittel
gegen die Wärmezersetzung und insbesondere die Schmier-/Gleitmit
tel, die für die Herstellung von Formteilen zweckmäßig sind. Das
Eindosieren dieser weiteren Zusatzstoffe kann in jedem Stadium
des Herstellungsprozesses erfolgen, vorzugsweise jedoch zu einem
frühen Zeitpunkt, um frühzeitig die Stabilisierungseffekte (oder
anderen speziellen Effekte) des Zusatzstoffes auszunutzen.
Geeignete Wärmestabilisatoren bzw. Oxidationsverzögerer sind
üblicherweise Metallhalogenide (Chloride, Bromide, Iodide), die
sich von Metallen der Gruppe I des Periodensystems der Elemente
ableiten (wie Li, Na und K).
Geeignete Stabilisatoren sind insbesondere die üblichen gehinder
ten Phenole, z. B. 2,6-disubstituierte Phenole wie Bis(2,6-tert.-
butyl)-4-methylphenol (BHT), 4-Methoxymethyl-2,6-di-tert.-butyl
phenol, 2,6-Di-tert.-butyl-4-hydroxymethylphenol,
2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, 4,4'-Dihydroxybiphenyl und
Bis(2,6-methyl)-4-methylphenol, wobei Bis(2,6-(C1-C20-alkyl)-4-
(C1-C10-alkylphenole bevorzugt sind. Geeignet sind auch Vitamin E
und analog aufgebaute Verbindungen. Des weiteren sind auch die
sogenannten HALS-Stabilisatoren (Hindered Amine Light Stabili
zers), wie Tetraalkylpiperidin-N-oxyverbindungen, Benzophenone,
Resorcine, Salicylate und Benzotriazole wie Tinuvin®P (2-(2H-
Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol), geeignet. Diese werden
üblicherweise in Mengen von bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgemisch, verwendet.
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind z. B. Stearinsäuren,
Stearylalkohol, Stearinsäureester bzw. allgemein höhere Fettsäu
ren, deren Derivate und entsprechende Fettsäuregemische mit 12
bis 30 Kohlenstoffatomen. Die Mengen dieser Zusätze liegen im Be
reich von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch.
Auch Siliconöle, oligomeres Isobutylen oder ähnliche Stoffe kom
men als Zusatzstoffe in Frage. Die üblichen Mengen betragen 0,05
bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch.
Verarbeitungshilfsmittel, z. B. Schmiermittel, und Stabilisatoren,
wie UV-Stabilisatoren, sowie Antistatika werden üblicherweise zu
sammen in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
Anstelle von ASA-Polymerisaten bzw. deren Blends mit Poly
carbonaten oder auch zusätzlich zu diesen kann die Substrat
schicht (1) bzw. (1') auch ABS-Polymerisate (hierbei handelt es
sich u. a. um schlagzähmodifizierte Styrol/Acrylnitril-Polymerisate,
bei denen Pfropfcopolymerisate von Styrol und Acrylnitril
auf Polybutadienkautschuken in einer Copolymermatrix aus Styrol
und Acrylnitril vorliegen). Polyester wie Polybutylenterephthalat
(PBT) oder Polyethylenterephthalat (PET), Polyamide, Polyether
imide (PEI), Polyetherketone (PEK), Polyphenylensulfide (PPS),
Polyphenylenether oder Blends dieser Folymere enthalten. Die vor
genannten Polymerwerkstoffe sind im allgemeinen bekannt,
beispielsweise aus H. Domininghaus, Die Kunststoffe und ihre Ei
genschaften, VDI-Verlag, Düsseldorf (1992).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Substratschicht (1)
bzw. (1') aus einer Formmasse aus den Komponente (X), (Y) und ge
gebenenfalls (Z), aus ABS-Polymerisaten, Polycarbonaten, Polybu
tylenterephthalaten, Polyethylenterephthalaten, Polyamiden oder
Blends der vorgenannten Formmassen gebildet. Besonders bevorzugt
enthält die Substratschicht (1) eine Formmasse aus den Komponen
ten (X), (Y) und gegebenenfalls (Z) aus ABS, Polycarbonat oder
Polybutylenterephthalat. Sie kann auch im wesentlichen oder voll
ständig aus diesen Polymeren bestehen.
Die Schichtdicke der Substratschicht (1) bzw. (1') beträgt
vorzugsweise 100 bis 2 000 µm, insbesondere 150 bis 1 500 µm und
besonders bevorzugt 200 bis 1 000 µm.
Für die Deckschicht (3) der Verbundschichtfolien wird üblicher
weise auf Poly(meth)acrylatpolymerisate zurückgegriffen. Beson
ders geeignet sind Polymethylmethacrylate (PMMA) als Deckschicht
material, z. B. wie in der EP-A-255 500 beschrieben. PMMA mit
mittleren Molekulargewichten im Bereich von 40 000 bis 100 000 g/
mol ist bevorzugt. Geeignete PMMA-Formmassen sind z. B. Produkte,
die unter der Handelsmarke Lucryl® (BASF AG) erhältlich sind.
Die Deckschicht (3) ist in der Regel transluzent, bevorzugt
transparent. Anstelle von Poly(meth)acrylatpolymerisaten oder zu
sammen mit diesen können auch schlagzähe Poly(meth)acrylate, ins
besondere schlagzähes Polymethylmethacrylat, Fluor(co)polymere,
wie Polyvinylidenfluorid (PVDF), ABS-Polymerisate, Polycarbonate,
Polyethylenterephthalat oder SAN-Copolymerisate, eingesetzt wer
den. Insbesondere enthält die Deckschicht Polymethylmethacrylat,
schlagzähes Polymethylmethacrylat oder Polycarbonate, bevorzugt
Polymethylmethacrylat, schlagzähes Polymethylmethacrylat, PVDF
oder deren Mischungen. Die Polymere bzw. deren Mischungen werden
in der Regel so gewählt, daß sie zu einer transparenten Deck
schicht führen.
Geeignete Fluor(co)polymere werden aus olefinisch ungesättigten
Monomeren bzw. Comonomeren gebildet, bei denen mindestens ein
sp2-Kohlenstoffatom mit mindestens einem Fluoratom kovalent ver
knüpft ist. Unter diese (Co)Monomere fallen z. B. Chlortrifluore
then, Fluorvinylsulfonsäure, Hexafluorisobuten, Hexafluorpropen,
Perfluorvinylmethylether, Tetrafluorethen, Vinylfluorid sowie
insbesondere Vinylidenfluorid. Das gewichtsmittlere Molekularge
wicht der Fluor(co)polymere liegt üblicherweise im Bereich von 50 000
bis 300 000, bevorzugt im Bereich von 100 000 bis 200 000 g/mol.
Es können auch Mischungen aus Fluor(co)polymeren und
Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden. Bevorzugt sind Mischungen
aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) und Polymethylmethacrylat. Der
Anteil an PVDF liegt in diesen Mischungen vorteilhafterweise im
Bereich von 40 bis 80 Gew.-%, bevorzugt von 55 bis 75 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.
Des weiteren kann sich eine Haftschicht aus bzw. enthaltend einen
Haftvermittler mit einer Schichtdicke von 5 bis 400 µm an die äu
ßere Fläche der Substratschicht (1) anschließen. Der Haftver
mittler dient dazu, eine feste Verbindung mit einem gewählten
Substrat herzustellen, das unter die Substratschicht zu liegen
kommt (beispielsweise durch Hinterspritzen). Die Haftschicht wird
dann verwendet, wenn die Haftung dieses weiteren Substrats mit
der Substratschicht unzureichend ist (beispielsweise bei Polyole
finsubstraten). Geeignete Haftvermittler sind dem Fachmann be
kannt. Beispiele für geeignete Haftvermittler sind Ethylen-Viny
lacetat-Copolymere zur Kopplung an Polyethylen und Maleinsäurean
hydrid-gepfropfte Polypropylene zur Kopplung an Polypropylen. In
beiden Fällen wird nach gängiger Meinung die Haftung durch das
Einbringen polarer Gruppen in die unpolaren Polyolefine erreicht.
Für die Zwischenschicht (2) der Verbundschichtfolie wird bevor
zugt auf Kunststofformmassen aus einem oder mehreren
thermoplastischen und/oder duroplastischen Kunststoffen, gegebe
nenfalls mit weiteren Zusatzstoffen und/oder Additiven, und einer
erfindungsgemäßen Pigmentzubereitung, zurückgegriffen. Geeignete
thermoplastische Kunststoffe sind z. B. die Polyalkyl- und/oder -
arylester der (Meth)Acrylsäure, Poly(meth)acrylamide oder
Poly(meth)acrylnitril, auch Acrylharze genannt, des weiteren
Styrolpolymere wie ABS-Polymerisate, Styrol/Acrylnitril-Polymeri
sate (SAN) oder ASA-Polymerisate, Polycarbonate, Polyester, z. B.
Polyethylen- oder Polybutylenterephthalat, Polyamide, ins
besondere amorphes Polyamid, z. B. Polyamid 12, Polyethersulfone,
Polysulfone oder Polyvinylchorid. Auch Blends der vorstehenden
(Co)Polymerisate sind grundsätzlich geeignet, z. B. Mischungen aus
ASA-Polymerisaten und Polycarbonaten, wie vorstehend für die Sub
stratschicht (1) beschrieben. Geeignete duroplastische Kunststoffe
stellen z. B. Polyurethane, also beispielsweise die soge
nannten Polyesterschaumstoffe und insbesondere Polyetherschaum
stoffe, dar. Diese Verbindungsklasse ist dm Fachmann hinlänglich
bekannt und findet sich u. a. im Kunststoff-Handbuch, Band 7, Po
lyurethane, Hrsg. G. Oertel, 2. Aufl., Carl Hanser Verlag, Mün
chen, 1983, insbesondere auf den Seiten 170-246 beschrieben.
Bevorzugt wird auf Acrylharze und/oder Styrolpolymere zurückge
griffen.
Geeignete Acrylharze, Styrolpolymerisate, Polycarbonate, Poly
ester, Polyamide, Polyethersulfone, Polysulfone oder Vinylpoly
mere sowie Polyurethane finden sich vorgehend beschrieben.
Die Zwischenschicht (2) ist bevorzugt aus schlagzähem Polymethyl
methacrylaten (PMMA), Polycarbonaten oder den vorstehend für die
Substratschicht (1) beschriebenen ASA-Polymerisaten oder deren
Blends mit Polycarbonaten aufgebaut.
Die in den erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen vorliegenden
thermoplastischen Kunststoffe (B) können, müssen aber nicht mit
den Formmassen, die die Zwischenschicht (2) bilden, übereinstim
men; allerdings sollten sie zumindest teilverträglich mit diesen
sein, d. h. keine Entmischungsphänomene zeigen.
Die Schichtdicke der Zwischenschicht (2) liegt im allgemeinen im
Bereich von 10 bis 1 000 µm, bevorzugt von 50 bis 500 µm und be
sonders bevorzugt von 100 bis 400 µm.
In einer weiteren Ausführungsform ist zusätzlich zur Zwischen
schicht auch die Substratschicht mit einer erfindungsgemäßen
Pigmentzubereitung eingefärbt. Des weiteren kann in einem Ver
bundsystem aus Substrat-, Zwischen- und Deckschicht auch nur die
Substratschicht eingefärbt vorliegen.
Verbundschichtfolien aus einer Substratschicht (1), einer Zwi
schenschicht (2), einer Deckschicht (3) und gegebenenfalls einer
Haftschicht (0) weisen üblicherweise die folgenden Schichtdicken
auf:
Substratschicht (1): 100 bis 2 000 µm, bevorzugt 150 bis 1 500 µm und besonders bevorzugt 200 bis 1 000 µm,
Zwischenschicht (2): 10 bis 1 000 µm, bevorzugt 50 bis 500 µm, be sonders bevorzugt 70 bis 400 µm und insbesondere 100 bis 300 µm,
Deckschicht (3): 20 bis 300 µm, bevorzugt 50 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm sowie
Haftschicht (0): 5 bis 400 µm, bevorzugt 10 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm.
Substratschicht (1): 100 bis 2 000 µm, bevorzugt 150 bis 1 500 µm und besonders bevorzugt 200 bis 1 000 µm,
Zwischenschicht (2): 10 bis 1 000 µm, bevorzugt 50 bis 500 µm, be sonders bevorzugt 70 bis 400 µm und insbesondere 100 bis 300 µm,
Deckschicht (3): 20 bis 300 µm, bevorzugt 50 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm sowie
Haftschicht (0): 5 bis 400 µm, bevorzugt 10 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm.
Die Gesamtdicke dieser Verbundschichtfolie beträgt üblicherweise
150 bis 2 000 µm, bevorzugt 250 bis 1 500 µm und besonders bevor
zugt 200 bis 1 000 µm.
Verbundschichtfolien aus einer farbgebenden Substratschicht (1'),
einer Deckschicht (3) und gegebenenfalls einer Haftschicht (0)
weisen üblicherweise die folgenden Schichtdicken auf:
Substratschicht (1'); 100 bis 2 000 µm, bevorzugt 150 bis 1 500 µm und besonders bevorzugt 200 bis 1 000 µm,
Deckschicht (3): 20 bis 300 µm, bevorzugt 50 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm sowie
Haftschicht (0): 5 bis 400 µm, bevorzugt 10 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm.
Substratschicht (1'); 100 bis 2 000 µm, bevorzugt 150 bis 1 500 µm und besonders bevorzugt 200 bis 1 000 µm,
Deckschicht (3): 20 bis 300 µm, bevorzugt 50 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm sowie
Haftschicht (0): 5 bis 400 µm, bevorzugt 10 bis 200 µm und beson ders bevorzugt 50 bis 100 µm.
Die Gesamtdicke dieser Verbundschichtfolie beträgt üblicherweise
120 bis 2 000 µm, bevorzugt 250 bis 1 500 µm und besonders bevor
zugt 200 bis 1000 µm.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien kann
in einem einstufigen Prozeß durch Coextrusion der die einzelnen
Schichten bildenden Kunststoffe und Zusatzstoffe erfolgen, wobei
sowohl Adapter- als auch Düsencoextrusionsverfahren geeignet
sind. Die Komponenten jeder Schicht werden dabei in einem eigenen
Extruder homogenisiert und fließfähig gemacht, und die Schmelz
ströme werden dann über spezielle Vorrichtungen (z. B. in einem
Feedblock) in der für das Verbundschichtsystem gewünschten
Schichtabfolge aufeinandergelegt und durch eine Breitschlitzdüse
coextrudiert. Weitere Einzelheiten sind in der EP-A-847 852 und
der älteren deutschen Patentanmeldung 199 28 774.0 sowie der dort
genannten Literatur beschrieben.
Selbstverständlich können die Verbundschichtfolien auch so herge
stellt werden, indem die einzelnen Schichten getrennt extrudiert
werden und anschließend durch Kaschieren zu einer Verbundschicht
folie zusammengefügt werden.
Die erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien können vorteilhaft zur
Herstellung der ebenfalls erfindungsgemäßen Kunststofformteile
verwendet werden, indem sie von der Substratschicht (1) bzw. (1')
bzw. der Haftschicht (0) aus nach bekannten Verfahren mit dem
Kunststofformmaterial hinterprägt, hinterspritzt, hintergossen
oder hinterschäumt werden.
Dabei können die erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien durch
Thermoformen vorgeformt bzw. verstreckt werden, wobei die dem
Fachmann bekannten Positiv- und Negativ-Thermoformverfahren ein
gesetzt werden können. Da der Glanz bzw. die Oberflächenqualität
der erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien bei hohen Verstrec
kungsverhältnissen, beispielsweise bis zu 1 : 5, nicht mit der
Verstreckung abnimmt, sind die Thermoformverfahren nahezu keinen
für die Praxis relevanten Beschränkungen in bezug auf die mögli
che Verstreckung ausgesetzt.
Die Herstellung von hinterspritzten Kunststofformteilen umfaßt
dementsprechend vorzugsweise die folgenden Schritte:
- 1. Herstellen der Verbundschichtfolie mittels Adapter- oder Dü sencoextrusion von Substratschicht, gegebenenfalls Zwischen schicht sowie Deckschicht in einem einstufigen Prozeß oder
- 2. Herstellen der Einzelfolien über Extrusion oder Kalandrierung und anschließend deren Laminierung zu der Verbundschichtfo lie,
- 3. gegebenenfalls Thermoformen der in Schritt a) erhaltenen Ver bundschichtfolie in einem Formwerkzeug und
- 4. Hinterspritzen der Verbundschichtfolie mit einem vorzugsweise faserverstärkten Kunststoffmaterial.
Bevorzugte Kunststoffmaterialien sind hierbei thermoplastische
Formmassen auf der Basis von ASA- oder ABS-Polymerisaten, SAN-Po
lymerisaten, Polrethersulfonen, Polybutylenterephthalat, Poly
propylen (PP) oder Polyethylen (PE) sowie Blends aus ASA-Polyme
risaten mit Polycarbonaten oder ASA-Polymerisaten mit Poly
butylenterephthalat sowie Blends aus Polycarbonaten mit Poly
butylenterephthaiat eingesetzt, wobei es sich bei Verwendung von
PE und/oder PP anbietet, die Substratschicht (1) zuvor mit einer
Haftschicht (0) zu versehen. Besonders bevorzugt sind amorphe
Thermoplasten bzw. deren Blends. Ganz besonders bevorzugt sind
ABS-Polymerisate.
Aufgrund seiner Dämpfungseigenschaften ist faserverstärktes Poly
urethan (Halbhartschaumsysteme) ebenfalls als Kunststoffmaterial
geeignet.
Die Kunststoffmaterialien weisen vorzugsweise Fasern in einer
Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt T bis 25 Gew.-%, ins
besondere 10 bis 20 Gew.-% auf. Als Fasern kommen Naturfasern wie
Flachs, Hanf, Jute, Sisal, Ramie oder Carnaf zum Einsatz. Bevor
zugt sind Kohlenstoff- und Glasfasern.
Die verwendeten Glasfasern können aus E-, A- oder C-Glas sein und
sind vorzugsweise mit einer Schlichte und einem Haftvermittler
ausgerüstet. Ihr Durchmesser liegt im allgemeinen bei 6 und 20 µm.
Es können sowohl Endlosfasern (rovings) als auch Schnittglas
fasern (staple) mit einer Länge von 1 bis 15 mm, vorzugsweise 5
bis 10 mm, eingesetzt werden. Geeignete Schlichten setzen sich
z. B. zusammen aus ungesättigten Polyesterharzen, sind dem
Fachmann im übrigen bekannt und können auch kommerziell erhalten
werden (z. B. Cratec® (OCF)).
Die erfindungsgemäßen Kunststofformteile können im Kraftfahrzeug
bereich, insbesondere als Kraftfahrzeugkarosserieinnen- und/oder
-außenteile zum Einsatz kommen, z. B. als kleinere Kraftfahrzeug
karosserieaußenteile, wie Spiegel oder Verblendungen, oder als
großflächige Karosserieaußenteile wie Kotflügel, Hauben, Abdec
kungen, Spoiler, Türen, Stoßstangen oder Stoßfänger, des weiteren
als Gehäuse von Haushalts- und Elektrogeräten, als Batterieträ
ger, Fassadenverkleidungen, Fußbodenbeläge, Handy-Gehäuse oder
Sitzschalen.
Die erfindungsgemäßen Verbundschichtfolien bzw. die mittels Hin
terspritzen, Hinterprägen, Hinterschäumen oder Hintergießen da
raus erhaltenen Kunststofformteile zeichnen sich durch einen sehr
hohen, seidigen Glanz aus der Tiefe aus. Sie sind insbesondere im
Bewitterungstest hinsichtlich Bewitterungsstabilität und Farbkon
stanz konventionell eingefärbten Kunststoffverbundsystemen über
legen und im Vergleich mit herkömmlichen Metallackierungen minde
stens gleichwertig. Außerdem läßt sich die Farbe dieser Formteile
unproblematisch mit der Farbe lackierter Metallflächen in Über
einstimmung bringen, so daß ein Einsatz in der Serienproduktion
möglich ist.
Eine Mischung von 60 g eines handelsüblichen Polymethylmeth
acrylats (Lucryl KR 2006/1, BASF), 30 g des Farbpigments C.I.
Pigment Blue 15 : 4 (mittlerer Teilchendurchmesser 0,05 bis 0,2 µm),
180 g Aceton und 550 g Zirkondioxidperlen (SAZ, Durchmesser
1 bis 1,6 mm) wurde 4 h in einem verschlossenen 500 ml-Glasgefäß
in einer Skandex-Schüttelmaschine geschüttelt.
Die erhaltene Farbpigmentdispersion wurde nach Abtrennung der
Mahlkörper in eine mit einem Flügelrührer gerührte Lösung von 240 g
des gleichen PMMA in 1 l Aceton gegeben. Dann wurden 70 g eines
Glanzpigments auf Basis SiO2- und Fe2O3-beschichteter Aluminium
plättchen (mittlerer Teilchendurchmesser (D50) 17 µm; Variocrom
Magic Gold L 1400; BASF) zugegeben und in etwa 15 min bei niedri
ger Umdrehungszaal schonend in der Farbpigmentdispersion disper
giert.
Die erhaltene Pigmentdispersion wurde anschließend in einem Wir
belschichttrocknar (Durchmesser des Wirbelboden 150 mm, zylindri
sche Höhe 500 mm) auf 1,6 kg PMMA-Stranggranulat (Länge etwa 3 mm,
Dicke 1 bis 3 mm, mittleres Gewicht pro Granulatteilchen
0,015 g), das mit 70 m3/h auf 70°C erhitzter Luft fluidisiert
wurde, in 2 h (0,7 kg/h) aufgedüst.
Es wurden 1997 g einer Pigmentzubereitung in PMMA mit einem
Gehalt von 3,5 Gew.-% Glanzpigment und 1,5 Gew.-% Farbpigment in
Form eines rieselfähigen, abriebfesten Granulats mit einem Durch
messer von 2 bis 4 mm erhalten.
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurden als Farb
pigment 30 g C.I. Pigment Red 179 (mittlerer Teilchendurchmesser
0,01 bis 0,1 µm) und als Glanzpigment 70 g Aluminiumplättchen
(mittlerer Teilchendurchmesser 10 bis 12 µm; Stapa Hydrolux®
2192; Eckart) eingesetzt.
Es wurden 1993 g einer Pigmentzubereitung in PMMA mit einem von
3,5 Gew.-% Glanzpigment und 1,5 Gew.-% Farbpigment in Form eines
rieselfähigen, abriebfesten Granulats mit einem Durchmesser von 2
bis 4 mm erhalten.
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurden als Glanz
pigment 70 g der Aluminiumplättchen aus Beispiel 2 eingesetzt.
Es wurden 1998 g seiner Pigmentzubereitung in PMMA mit einem
Gehalt von 3,5 Gew.-% Glanzpigment und 1,5 Gew.-% Farbpigment in
Form eines rieselfähigen, abriebfesten Granulats mit einem Durch
messer von 2 bis 4 mm erhalten.
Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, jedoch wurden als Farb
pigment 30 g C.I. Pigment Blue 60 (mittlerer Teilchendurchmesser
0,1 bis 0,5 µm) und als Glanzpigment 70 g TiO2-beschichtete
Glimmerplättchen (mittlerer Teilchendurchmesser 10 bis 60 µm;
Iriodin 100 Silbecperl; Merck) eingesetzt.
Es wurden 1995 g einer Pigmentzubereitung in PMMA mit einem
Gehalt von 3,5 Gew.-% Glanzpigment und 1,5 Gew.-% Farbpigment in
Form eines rieselfähigen, abriebfesten Granulats mit einem Durch
messer von 2 bis 4 mm erhalten.
Eine Mischung von 120 g eines handelsüblichen Acrylnitril-Styrol-
Acrylester-Copolymers (ASA; Luran S. BASF), 59,9 g des Farb
pigments C.I. Pigment Red 179 aus Beispiel 4, 0,1 g C.I. Pigment
Black (Printex® 60; Degussa), 360 g Aceton und 1,1 kg Zirkondio
xidperlen (SAZ, Eurchmesser 1 bis 1,6 mm) wurde 4 h in einem ver
schlossenen 1 l-Glasgefäß in einer Skandex-Schüttelmaschine ge
schüttelt.
Die erhaltene Farbpigmentdispersion wurde nach Abtennung der
Mahlkörper in eine mit einem Flügelrührer gerührte Lösung von 180 g
des gleichen ASA-Copolymers in 800 g Aceton gegeben. Dann wur
den 40 g des Glanzpigments auf Basis TiO2-beschichteter Glimmer
plättchen aus Beispiel 4 zugegeben und in etwa 15 min bei niedri
ger Umdrehungszahl schonend in der Farbpigmentdispersion disper
giert.
Die erhaltene Pigmentdispersion wurde anschließend analog Bei
spiel 1 auf 1,6 kg des PMMA-Granulats aus Beispiel 1 gesprüht.
Es wurden 1996 g einer Pigmentzubereitung mit einem Gehalt von 2 Gew.-%
Glanzpigment und 3 Gew.-% Farbpigment in Form eines
rieselfähigen, abriebfesten Granulats mit einem Durchmesser von 2
bis 4 mm erhalten.
Es wurden Verbundschichtfolien folgenden Aufbaus hergestellt:
- 1. Substratschicht: 600 µm dicke Schicht aus einem handelsübli chem Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer (ASA; Luran S. BASF)
- 2. Farbgebende Zwischenschicht: 200 µm dicke Schicht aus einem handelsüblichen Polymethylmethacrylat (PMMA; Lucryl; BASF), jeweils 2%ig mit den Pigmentzubereitungen aus den Beispielen 1 bis 3 pigmentiert
- 3. Deckschicht: 50 µm dicke Schicht aus einem handelsüblichen Polymethylmethacrylat (PMMA; Lucryl; BASF)
Die Komponenten der einzelnen Schichten (1) bis (3) wurden je
weils in einem separaten Einschneckenextruder bei 250 bis 260°C
aufgeschmolzen und homogenisiert. Die Schmelzströme wurden in
einem Feedblock vor dem Eintritt in die Breitschlitzdüse aufein
andergelegt und als Schichtverbund auf die Düsenbreite (1,2 m)
verstreckt.
Es wurden sehr brillante Verbundschichtfolien mit sehr guten
Tiefzieheigenschaften erhalten. Der koloristische Eindruck dieser
Folien war mit den entsprechender Lackierungen vergleichbar.
Die CIELAB-Werte Hue (Farbwinkel in °), C* (Chroma) und L (Hellig
keit) der mit den Pigmentzubereitungen aus den Beispielen 1 bis 3
wurden mit einem Gonio-Spektralphotometer Multiflash (Fa. Optro
nik) bei einer Winkeldifferenz von 25°, 45°, 70° bzw. 110° zum
Glanzwinkel unter Verwendung der Normlichtart D65 gemessen und
sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Es wurden Verbundschichtfolien folgenden Aufbaus hergestellt:
- 1. Pigmentierte Substratschicht: 900 im dicke Schicht aus dem Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymer aus Beispiel 6,2%ig mit der Pigmentzubereitung aus Beispiel 5 pigmentiert
- 2. Deckschicht: 50 µm dicke Schicht, zusammengesetzt wie Schicht (3) in Beispiel 6
Die Herstellung des Verbundschichtfolie erfolgte analog Beispiel
6.
Es wurde eine sehr brillante, wolkenfreie Verbundschichtfolie mit
sehr guten Tiefzieheigenschaften erhalten. Der koloristische Ein
druck dieser Folie war mit dem einer entsprechenden Lackierung
vergleichbar. Inbesondere blieb der für eine Lackierung mit
Glanzpigmenten auf transparenter Substratbasis charakteristische
seidige Glanz aus der Tiefe ("Mica-Effekt") unverändert erhalten.
Zum Vergleich (V) wurde eine Verbundschichtfolie hergestellt,
deren pigmentierte Substratschicht (1') unter Verwendung eines
auf herkömmliche Weise nach dem Coldfeed-Verfahren in einem
Doppelschneckenextruder hergestellten Konzentrats aus den in Bei
spiel 5 verwendeten Pigmenten eingefärbt wurde (ebenfalls 2%ige
Pigmentierung).
Die hierbei erhaltene Verbundschichtfolie war farbschwächer,
heller und wesentlich weniger brillant. Insbesondere war der
Mica-Effekt aufgrund der Schädigung des Glanzpigments bei der
Einarbeitung in den Kunststoff nicht mehr zu beobachten.
Die CIELAB-Werte beider Verbundschichtfolien wurden analog Bei
spiel 6 gemessen und sind ebenfalls in Tabelle 1 zusammenge
stellt.
Zusätzlich wurde die Bewitterungsstabilität der in Beispiel 7
hergestellten Verbundschichtfolie sowie zum Vergleich rot pigmen
tierter Lackierungen (Reparaturlack VL1) und (OEM-Lack VL2) nach
ISO 4892-2A geprüft. In Tabelle 2 sind die nach 500 h und 100 h
Bewitterung erhatenen Ergebnisse der Farbmessung nach DIN 53236
(45/0° und diffus 8°; Angabe als Farbabweichung Gesamt-dE, bezogen
auf die Farbmessung vor Beginn der Bewitterung) sowie der Glanz
messung nach DIN 67530 (20°) aufgeführt.
Die Verbundschichtfolie zeigte bei der Messung diffus 8° eine mit
den Lackierungen vergleichbare Farbabweichung. Bei der Messung
45/0° war die Farbabweichung der Verbundschichtfolie jedoch deut
lich geringer. Dar Glanz der Verbundschichtfolie veränderte sich
nicht, der Glanz der Lackierungen nahm jedoch deutlich ab.
Claims (20)
1. Pigmentzubereitungen in Granulatform, enthaltend (A) minde
stens zwei voneinander verschiedene Pigmente, (B) mindestens
ein thermoplastisches Polymer und gewünschtenfalls (C) ein
Dispergiermittel, erhältlich durch
- a) Dispergierung der Pigmente (A) in einer Lösung des Poly meren (B) in einem organischen Lösungsmittel in An- oder Abwesenheit eines Dispergiermittels (C) und
- b) anschließende Granulierung unter Entfernung des Lösungs mittels.
2. Pigmentzubereitungen nach Anspruch 1, bei denen Schritt b) in
Gegenwart eines Granulats aus einem thermoplastischen Polymer
(B') erfolgt, auf das die in Schritt a) erzeugte Dispersion
als Schicht aufgebracht wird.
3. Pigmentzubereitungen nach Anspruch 1 oder 2, die als Kompo
nente (A) mindestens zwei Pigmente aus der Gruppe der organi
schen und anorganischen Bunt-, Weiß- und Schwarzpigmente, der
Glanzpigmente und der Flüssigkristallpigmente enthalten.
4. Pigmentzubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, die als
Komponente (A) mindestens ein Glanzpigment und mindestens ein
transparentes Bunt- oder Schwarzpigment enthalten.
5. Pigmentzubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, die als
Komponente (3) ein oder mehrere thermoplastische Polymere aus
der Gruppe der Acrylharze, Styrolpolymere, Vinylpolymere,
Polycarbonats, Polyamide, Polyester und thermoplastischen Po
lyurethane enthalten.
6. Pigmentzubereitungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, die 0,1 bis
40 Gew.-% der Komponente (A), 60 bis 99,9 Gew.-% der Kompo
nente (B) und 0 bis 8 Gew.-% der Komponente (C) enthalten.
7. Verfahren zur Herstellung von Pignentzubereitungen gemäß den
Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) die Pigmente (A) in einer Lösung des Polymeren (B) in einem organischen Lösungsmittel in An- oder Abwesenheit eines Dispergiermittels (C) dispergiert und
- b) anschließend unter Entfernung des Lösungsmittels granu liert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man
Schritt b) in Gegenwart eines Granulats aus einem
thermoplastischen Polymer (B) vornimmt, auf das die in
Schritt a) erzeugte Dispersion als Schicht aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Pigmente (A), gegebenenfalls unter Verwendung unter
schiedlicher Dispergiermethoden, nacheinander in der Lösung
des Polymerer. (B) dispergiert.
10. Verfahren zur Einfärbung von Kunststofformmassen, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Pigmentzubereitungen gemäß den An
sprüchen 1 bis 6 in die Kunststofformmassen einarbeitet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man
es zur Einfärbung von Folien, Platten, Profilen, Formteilen,
Spritzgußteilen oder Fasern einsetzt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man
es zur Einfärbung der farbgebenden Schicht von Verbund
schichtplattan und -folien einsetzt.
13. Kunststofformmassen, eingefärbt mit den Pigmentzubereitungen
gemäß den Ansprüchen 1 bis 6.
14. Kunststofformmassen nach Anspruch 13, die auf Kunststoffen
aus Acrylharzen, Styrolpolymerisaten, Polycarbonaten, Poly
estern, Polyamiden, Polyethersulfonen, Polysulfonen, Polyvi
nylchlorid, Polyetherimiden, Polyetherketonen, Polyphenylen
sulfiden, Polyphenylenethern oder deren Mischungen, die je
weils gegebenenfalls Zusatzstoffe enthalten, basieren.
15. Verbundschichtfolien, enthaltend mindestens eine farbgebende
Schicht, die mit den Pigmentzubereitungen gemäß den Ansprü
chen 1 bis 6 eingefärbt ist.
16. Verbundschichtfolien nach Anspruch 15, die im wesentlichen in
dieser Reihenfolge umfassen:
- 1. mindestens eine Substratschicht (1), enthaltend ASA-Poly merisate, ABS-Polymerisate, Polycarbonate. Polyester, Polyamide, Polyetherimide, Polyetherketone, Polyphenylen sulfide, Polyphenylenether oder Mischungen dieser Polymere gewünschtenfalls eingefärbt mit den Pigment zubereitungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6,
- 2. mindestens eine farbgebende Zwischenschicht. (2), enthal tend Kunststofformmassen aus Acrylharzen, Styrol polymeren, Polycarbonaten, Polyestern, Polyamiden, Poly ethersulfonen, Polysulfonen, Polyvinylchorid, Polyuretha nen oder deren Mischungen, eingefärbt mit den Pigment zubereitugen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, und
- 3. mindestens eine transluzente oder transparente Deck schicht (3), enthaltend Poly(meth)acrylate, schlagzähe Poly(meth) acrylate, Fluor(co)polymere, ABS--Polymerisate, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, SAN-Copolymeri sate oder deren Mischungen.
17. Verbundschichtfolien nach Anspruch 15, die im wesentlichen in
dieser Reihenfolge umfassen:
- 1. mindestens eine farbgebende Substratschicht (1'), enthal tend ASN-Polymerisate, ABS-Polymerisate, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyetherimide, Polyetherketone, Polyphenlsulfide, Polyphenylenether oder deren Mischungen, eingefärbt mit den Pigmentzubereitungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, und
- 2. mindestens eine transluzente oder transparente Deck schicht (3), enthaltend Poly(meth)acrylate, schlagzähe Poly(meth)acrylate, Fluor(co)polymere, ABS-Polymerisate, Polycarbnate, Polyethylenterephthalat, SAN-Copolymeri sate oder deren Mischungen.
18. Verbundschichtfolien nach Anspruch 16 oder 17, die eine aus
ASA-Polymerisaten oder aus einem Blend aus ASA-Polymerisaten
und Polycarbonaten aufgebaute Substratschicht enthalten.
19. Kunststofformteile, im wesentlichen enthaltend eine Verbund
schichtfolie gemäß den Ansprüchen 16 bis 18, die mindestens
eine Fläche des Kunststofformteils begrenzt und dabei über
die Substratschicht mit dem hinterprägten, hinterspritzten,
hintergossenen oder hinterschäumten Kunststofformmaterial
verbunden ist.
20. Kunststofformteile nach Anspruch 19, bei denen es sich um Ka
rosserieinnen- und/oder -außenteile, Gehäuse von Haushalts-
und/oder Elektrogeräten, Batterieträger, Sitzschalen, Fassa
denverkleidungen, Handygehäuse oder Fußbodenbeläge handelt.
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