-
Die
Erfindung betrifft duktile, gegenüber Chemikalieneinfluss
spannungsrissbeständige und verzugsarme, dass heißt
maßstabile Zweikomponenten-Formteile, bei denen eine amorphe
thermoplastische Formmasse als Erstkomponente vollständig
oder partiell mit einer zweiten ebenfalls amorphen Formmasse als Zweitkomponente
hinterspritzt ist und eine stabile Materialanbindung der Zweit-
an die Erstkomponente resultiert.
-
Die
Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung
der Zweikomponenten-Formteile im Zweikomponentenspritzguss und die
Verwendung der Zweikomponenten-Formteile beispielsweise als Fenster-
oder Verscheibungsmodul im Bauwesen und in Fahrzeugen, Schiffen
oder Flugzeugen, in Leuchtenanwendungen, als optische Linsen mit
angespritztem Rahmen, in Automobilscheinwerfer- oder -rücklichtanwendungen,
in nicht-transparenten, zur Erzielung einer Tiefenwirkung flächig
mit transparenten Formmassen als Hochglanzschicht hinterspritzten
Dekorbauteilen, als (hinterleuchtbare) Blende im Auto und als transparente Monitor/Display-Abdeckung
mit abgesetztem (beispielsweise opaken oder transluzenten und somit
hinterleuchtbaren) Rahmen.
-
Zweikomponenten-Formteile,
in denen ein transparenter oder transluzenter amorpher Werkstoff
eine stabile Materialanbindung zu einem zweiten amorphen Werkstoff
besitzt, sind aus diversen Anwendungsgebieten bereits grundsätzlich
bekannt. Als transparenter oder transluzenter amorpher Werkstoff
der Erstkomponente kommt beispielsweise Polycarbonat zum Einsatz.
Als Werkstoffe der amorphen Zweitkomponente werden zum Beispiel
Polycarbonat oder Glasfasergefüllte Zusammensetzungen enthaltend
Polycarbonat und Styrolharz-eingesetzt. Solche aus dem Stand der
Technik bekannten Zweikomponenten-Formteile zeigen eine für viele
Anwendungsbereiche unzureichende Duktilität und/oder unzureichende
Spannungsrissbeständigkeit gegenüber Chemikalieneinfluss
und/oder starken Verzug, dass heißt mangelhafte Maßstabilität.
-
Die
Aufgabe dieser Erfindung bestand daher darin, duktile und gegenüber
Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständige, verzugsarme,
dass heißt maßstabile Zweikomponenten-Formteile
bestehend aus einem amorphen Werkstoff als Erstkomponente und einem
zweiten amorphen Werkstoff als Zweitkomponente bereitzustellen.
-
Überraschend
wurde gefunden, dass Zweikomponenten-Formteile enthaltend
- (i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische
Formmasse enthaltend
a) 90 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 95 bis
100 Gew-%, besonders bevorzugt 98 bis 100 Gew.-%, insbesondere 99
bis 99,99 Gew.-% amorphes thermoplastisches Material, bevorzugt
ausgewählt aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus
aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polystyrol-(Co)Polymer
und Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer, und
b) 0 bis 10 Gew.-%,
bevorzugt 0 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere
0,01 bis 1 Gew.-% mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs,
wobei
die Formmasse der Erstkomponente frei ist von kristallinen oder
teilkristallinen polymeren Bestandteilen,
und
- (ii) als Zweitkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse
enthaltend
A) 10 bis 100 Gew.-Teile, bevorzugt 60 bis 100 Gew.-Teile,
besonders bevorzugt 75 bis 100 Gew.-Teile, insbesondere auch 85
bis 95 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B)
mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer
und Polystyrol-(Co)Polymer,
B) 0 bis 90 Gew.-Teile, bevorzugt
0 bis 40 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0 bis 25 Gew.-Teile, insbesondere
auch 5 bis 15 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten
A und B) an mindestens einer Komponente ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Pfropfpolymerisat hergestellt im Emulsionspolymerisationsverfahren,
Pfropfpolymerisat hergestellt im Massepolymerisationsverfahren,
kautschukfreies Vinylhomopolymerisat und kautschukfreies Vinylcopolymerisat,
C)
3 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt
6 bis 20 Gew.-%, insbesondere 7 bis 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung)
isotropen anorganischen Füllstoff, und
D) 0 bis 20
Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis
5 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung)
mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs,
wobei
die Zusammensetzung der Zweitkomponente (ii) frei ist von kristallinen
oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen,
wobei die Zusammensetzung
der Zweitkomponente (ii) als Komponente D Talk in einer Menge von
weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-% (bezogen auf die
Gesamtzusammensetzung) enthält,
wobei die Erstkomponente
(i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii)
hinterspritzt ist,
wobei die Summe der Gew.-% der Komponenten
A und B in der Gesamtzusammensetzung der Zweitkomponente sich berechnet
aus der Differenz von 100 Gew.-% minus der Summe der Gew.-Teile
der Komponenten C und D, und
wobei unter Gesamtzusammensetzung
der Zweitkomponente die Summe der Gew.-% aller Komponenten A + B
+ C + D = 100 Gew.-% zu verstehen ist,
die erfindgemäße
Aufgabe lösen.
-
Durch
das vollständig oder partielle Hinterspritzen der Erstkomponente
(i) mit der Zweitkomponente (ii) wird eine Anbindung der Zweitkomponente
(ii) an die Erstkomponente (i) erreicht.
-
Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Zweikomponenten-Formteile im
Zweikomponentenspritzguss, wobei die Erstkomponente (i) vollständig
oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt wird.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
- – weist
die Zweitkomponente (ii) eine gegenüber der Erstkomponente
(i) um 10 bis 40%, bevorzugt 12 bis 35%, besonders bevorzugt 13
bis 30%, insbesondere 13 bis 25% reduzierte isotrop gemittelte Verarbeitungsschwindung
(arithmetisches Mittel aus den längs und quer zur Schmelzeflussrichtung
gemessenen Verarbeitungsschwindungswerten) auf, und
- – der Betrag der Differenz der längs und quer
zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte
der Zweitkomponente (ii) beträgt nicht mehr als 30%, bevorzugt
nicht mehr als 20%, besonders bevorzugt nicht mehr als 15%, insbesondere
nicht mehr als 10% des arithmetischen Mittelwerts der längs
und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte
der Zweitkomponente (ii).
-
Erstkomponente (i)
-
Als
Erstkomponente (i) kommen vorzugsweise transparente oder transluzente
amorphe Formmassen zum Einsatz.
-
Die
bevorzugten Bestandteile a und b der Erstkomponente (i) werden nachfolgend
beschrieben.
-
Komponente a
-
-
Die
Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung
von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise
Phosgen und/oder mit aromatischen Dicarbonsäuredihalogeniden,
vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalogeniden, nach dem
Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung
von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls
unter Verwendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen
Verzweigern, beispielsweise Triphenolen oder Tetraphenolen. Ebenso
ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren
durch Umsetzung von Diphenolen mit beispielsweise Diphenylcarbonat
möglich.
-
Diphenole
zur Herstellung der aromatischen Polycarbonate und/oder aromatischen
Polyestercarbonate sind vorzugsweise solche der Formel (I)
wobei
A eine Einfachbindung,
C
1 bis C
5-Alkylen,
C
2 bis C
5-Alkyliden,
C
5 bis C
6-Cycloalkyliden,
-O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO
2-, C
6 bis
C
12-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls
Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können,
oder ein Rest der Formel (II) oder (III)
B jeweils C
1 bis
C
12-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen,
vorzugsweise Chlor und/oder Brom
x jeweils unabhängig
voneinander 0, 1 oder 2,
p 1 oder 0 sind, und
R
5 und R
6 für
jedes X
1 individuell wählbar, unabhängig
voneinander Wasserstoff oder C
1 bis C
6-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl
oder Ethyl,
X
1 Kohlenstoff und
m
eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der
Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X
1,
R
5 und R
6 gleichzeitig
Alkyl sind.
-
Bevorzugte
Diphenole sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenole, Bis-(hydroxyphenyl)-C1-C5-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-C5-C6-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone und α,α-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropyl-benzole
sowie deren kernbromierte und/oder kernchlorierte Derivate.
-
Besonders
bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bisphenol-A, 2,4-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3.3.5-trimethylcyclohexan,
4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon sowie
deren di- und tetrabromierten oder chlorierten Derivate wie beispielsweise
2,2-Bis(3-Chlor-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan
oder 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hy droxyphenyl)-propan. Insbesondere bevorzugt
ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol-A).
-
Es
können die Diphenole einzeln oder als beliebige Mischungen
eingesetzt werden. Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach
literaturbekannten Verfahren erhältlich.
-
Für
die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate
geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-Chlorphenol,
p-tert.-Butylphenol oder 2,4,6-Tribromphenol, aber auch langkettige
Alkylphenole, wie 4-[2-(2,4,4-Trimethylpentyl)]-phenol, 4-(1,3-Tetramethylbutyl)-phenol
gemäß
DE-A
2 842 005 oder Monoalkylphenol oder Dialkylphenole mit
insgesamt 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in den Alkylsubstituenten,
wie 3,5-di-tert.-Butylphenol, p-iso-Octylphenol, p-tert.-Octylphenol,
p-Dodecylphenol und 2-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol und 4-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol.
Die Menge an einzusetzenden Kettenabbrechern beträgt im
allgemeinen zwischen 0,5 Mol%, und 10 Mol%, bezogen auf die Molsumme
der jeweils eingesetzten Diphenole.
-
Die
thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittelmolekulargewichte (Mw, gemessen z. B. durch GPC, Ultrazentrifuge
oder Streulichtmessung) von 10.000 bis 200.000 g/mol, vorzugsweise
15.000 bis 80.000 g/mol, besonders bevorzugt 24.000 bis 32.000 g/mol.
-
Die
thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können in
bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den
Einbau von 0,05 bis 2,0 Mol%, bezogen auf die Summe der eingesetzten
Diphenole, an dreifunktionellen oder mehr als dreifunktionellen
Verbindungen, beispielsweise solchen mit drei und mehr phenolischen
Gruppen.
-
Geeignet
sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate. Zur Herstellung
erfindungsgemäßer Copolycarbonate gemäß Komponente
A können auch 1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge an einzusetzenden Diphenolen, Polydiorganosiloxane
mit Hydroxyaryloxy-Endgruppen eingesetzt werden. Diese sind bekannt
(
US 3 419 634 ) und nach
literaturbekannten Verfahren herstellbar. Die Herstellung Polydiorganosiloxanhaltiger
Copolycarbonate ist in der
DE-A
3 334 782 beschrieben.
-
Bevorzugte
Polycarbonate sind neben den Bisphenol-A-Homopolycarbonaten die
Copolycarbonate von Bisphenol-A mit bis zu 15 Mol%, bezogen auf
die Molsummen an Diphenolen, anderen als bevorzugt oder besonders
bevorzugt genannten Diphenolen, insbesondere 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
-
Aromatische
Dicarbonsäuredihalogenide zur Herstellung von aromatischen
Polyestercarbonaten sind vorzugsweise die Disäuredichloride
der Isophthalsäure, Terephthalsäure, Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure und
der Naphthalin-2,6-dicarbonsäure.
-
Besonders
bevorzugt sind Gemische der Disäuredichloride der Isophthalsäure
und der Terephthalsäure im Verhältnis zwischen
1:20 und 20:1.
-
Bei
der Herstellung von Polyestercarbonaten wird zusätzlich
ein Kohlensäurehalogenid, vorzugsweise Phosgen, als bifunktionelles
Säurederivat mit verwendet.
-
Als
Kettenabbrecher für die Herstellung der aromatischen Polyestercarbonate
kommen außer den bereits genannten Monophenolen noch deren
Chlorkohlensäureester sowie die Säurechloride
von aromatischen Monocarbonsäuren, die gegebenenfalls durch
C1 bis C22-Alkylgruppen
oder durch Halogenatome substituiert sein können, sowie
aliphatische C2 bis C22-Monocarbonsäurechloride
in Betracht.
-
Die
Menge an Kettenabbrechern beträgt jeweils 0,1 bis 10 Mol%,
bezogen im Falle der phenolischen Kettenabbrecher auf Mol Diphenol
und im Falle von Monocarbonsäurechlorid-Kettenabbrecher
auf Mol Dicarbonsäuredichlorid.
-
Die
aromatischen Polyestercarbonate können auch aromatische
Hydroxycarbonsäuren eingebaut enthalten.
-
Die
aromatischen Polyestercarbonate können sowohl linear als
auch in bekannter Weise verzweigt sein (siehe dazu
DE-A 2 940 024 und
DE-A 3 007 934 ).
-
Als
Verzweigungsmittel können beispielsweise drei- oder mehrfunktionelle
Carbonsäurechloride, wie Trimesinsäuretrichlorid,
Cyanursäuretrichlorid, 3,3'-,4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuretetrachlorid, 1,4,5,8-Napthalintetracarbon-säuretetrachlorid
oder Pyromellithsäuretetrachlorid, in Mengen von 0,01 bis
1,0 Mol% (bezogen auf eingesetzte Dicarbonsäuredichloride)
oder drei- oder mehrfunktionelle Phenole, wie Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hept-2-en,
4,6-Dimethyl-2,4-6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol,
1,1,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis[4,4-bis(4-hydroxy-phenyl)-cyclohexyl]-propan,
2,4-Bis(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan,
2,6-Bis(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methyl-phenol, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan,
Tetra-(4-[4-hydroxyphenyl-isopropyl]-phenoxy)-methan, 1,4-Bis[4,4'-dihydroxytri-phenyl)-methyl]-benzol,
in Mengen von 0,01 bis 1,0 Mol% bezogen auf eingesetzte Diphenole
verwendet werden. Phenolische Verzweigungsmittel können
mit den Diphenolen vorgelegt, Säurechlorid-Verzweigungsmittel
können zusammen mit den Säuredichloriden eingetragen
werden.
-
In
den thermoplastischen, aromatischen Polyestercarbonaten kann der
Anteil an Carbonatstruktureinheiten beliebig variieren. Vorzugsweise
beträgt der Anteil an Carbonatgruppen bis zu 100 Mol%,
insbesondere bis zu 80 Mol%, besonders bevorzugt bis zu 50 Mol%,
bezogen auf die Summe an Estergruppen und Carbonatgruppen. Sowohl
der Ester- als auch der Carbonatanteil der aromatischen Polyestercarbonate
kann in Form von Blöcken oder statistisch verteilt im Polykondensat
vorliegen.
-
Die
relative Lösungsviskosität (ηrel) der aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate
liegt im Bereich 1,18 bis 1,4, vorzugsweise 1,20 bis 1,32 (gemessen
an Lösungen von 0,5 g Polycarbonat oder Polyestercarbonat
in 100 ml Methylenchlorid-Lösung bei 25°C).
-
Die
thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate
können allein oder im beliebigen Gemisch eingesetzt werden.
-
Erfindungsgemäß als
Komponente a geeignete Polymethylmethacrylat-(Co)Polymere sind in
bevorzugter Ausführungsform solche (Co)Polymerisate von
- a.1) 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 100
Gew.-%, besonders bevorzugt 85 bis 100 Gew.-%, insbesondere 95 bis
100 Gew.-% bezogen auf die Komponente a, Methylmethacrylat mit
- a.2) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt
0 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente
a, mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe der
von Methylmethacrylat verschiedenen Alkyl- bzw. Arylmethacrylaten
und/oder Alkyl- bzw. Arylacrylaten mit C1 bis
C10-Alkyl-, C5-C10- Cycloalkyl- oder Arylesterresten, Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylsäureester,
Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureimide und ggf.
mit Alkyl und/oder Halogen substituierte Vinylaromaten, wie beispielsweise
Styrol, p-Methylstyrol, α-Methylstyrol.
-
Diese
Polymethylmethacrylat-(Co)Polymere sind harzartig, thermoplastisch
und kautschukfrei.
-
Besonders
bevorzugt ist reines Polymethylmethacrylat.
-
Die
Herstellung der erfindungsgemäß als Komponente
a geeignete Polymethylmethacrylat-(Co)Polymere erfolgt in bekannter
Weise durch Polymerisation des bzw. der Monomeren in Masse, in Lösung
oder in Dispersion (Kunststoff-Handbuch, Band IX, Polymethacrylate,
Carl Hanser Verlag München 1975, Seiten 22–37).
-
Erfindungsgemäß als
Komponente a geeignete Polystyrol-(Co)Polymere sind in bevorzugter
Ausführungsform solche (Co)Polymerisate von
- a.1) 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, besonders
bevorzugt 85 bis 100 Gew.-%, insbesondere 95 bis 100 Gew.-%, bezogen
auf die Komponente a, mindestens eines Monomeren ausgewählt
aus der Gruppe der Vinylaromaten (wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol)
und kernsubstituierten Vinylaromaten (wie beispielsweise p-Methylstyrol,
p-Chlorstyrol), in bevorzugter Ausführungsform Styrol mit
- a.2) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt
0 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente
a, mindestens eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der
Vinylcyanide (wie beispielsweise ungesättigte Nitrile wie
Acrylnitril und Methacrylnitril), (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester
(wie beispielsweise Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat),
ungesättigte Carbonsäuren und Derivate ungesättigter
Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid
und N-Phenyl-Maleinimid).
-
Diese
Styrol-(Co)Polymerisate sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.
-
Besonders
bevorzugt ist reines Polystyrol.
-
Derartige
Styrol-(Co)Polymerisate sind bekannt und lassen sich durch radikalische
Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs-
oder Massepolymerisation her stellen. Die Styrol-(Co)Polymerisate
besitzen vorzugsweise mittlere Molekulargewichte Mw (Gewichtsmittel,
ermittelt durch GPC, Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen
15.000 und 250.000.
-
Bevorzugt
kommt als Komponente a ein aromatisches Polycarbonat, insbesondere
ein solches auf Basis von Bisphenol-A zum Einsatz.
-
Komponente b
-
Die
amorphe Erstkomponente kann als Komponente b weitere Zusätze
enthalten. Als weitere Zusätze gemäß Komponente
b kommen insbesondere übliche Polymeradditive wie Flammschutzmittel
(z. B. organische Phosphor- oder Halogenverbindungen, insbesondere
Bisphenol-A basierendes Oligophosphat, Alkali/Erdalkali- bzw. Ammonium-/Phosphoniumsalze
perfluorierter Sulfonsäuren), Flammschutzsynergisten und Antidrippingmittel
(beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten
Polyolefine, der Silikone sowie Aramidfasern), rauchhemmende Additive
(beispielsweise Borsäure oder Borste), interne und externe Gleit-
und Entformungsmittel, beispielsweise Pentaerythrittetrastearat
oder Glycidylmonostearat, Fließfähigkeitshilfsmittel,
Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, Stabilisatoren, beispielsweise
Antioxidantien, UV-Schutzmittel, Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel,
Verarbeitungsstabilisatoren, IR-Absorbentien, optische Aufheller,
fluoreszierende Additive, antibakteriell wirkende Additive, Kratzfestigkeit
verbessernde Additive, Schlagzähmodifikatoren wie beispielsweise
bevorzugt in Emulsionspolymerisation hergestellte Pfropfpolymerisate,
in bevorzugter Ausführungsform solcher mit Kern-Schale-Struktur,
Füll- und Verstärkungsstoffe, bevorzugt in feinstteiliger,
insbesondere in nanoskaliger Form sowie Farbstoffe und Pigmente
in Frage.
-
Zweitkomponente (ii)
-
Als
Zweitkomponente (ii) kommen amorphe Formmassen zum Einsatz. Es handelt
sich vorzugsweise um opake, d. h. nicht lichtdurchlässige
Werkstoffe.
-
Die
bevorzugten Bestandteile A, B, C und D der Zweitkomponente (ii)
werden nachfolgend beschrieben.
-
Komponente A
-
Die
Komponente A der Zweitkomponente (ii) entspricht in ihren Ausführungsformen
der Komponente a der Erstkomponente (i).
-
Komponente B
-
Die
Komponente B ist ausgewählt aus mindestens einem Vertreter
der Gruppe der Pfropfpolymerisate B.1 oder der kautschukfreien (Co)Polymerisate
B.2.
-
Die
Komponente B.1 umfasst ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von
- B.1.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 90 Gew.-%,
wenigstens eines Vinylmonomeren auf
- B.1.2 95 bis 5, vorzugsweise 70 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer
Pfropfgrundlagen mit Glasübergangstemperaturen < 10°C,
vorzugsweise < 0°C,
besonders bevorzugt < –20°C.
-
Die
Pfropfgrundlage B.1.2 hat im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße
(d50-Wert) von 0,05 bis 10 μm,
vorzugsweise 0,1 bis 5 μm, besonders bevorzugt 0,15 bis
2,0 μm.
-
Monomere
B.1.1 sind vorzugsweise Gemische aus
- B.1.1.1
50 bis 99 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten
Vinylaromaten (wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol,
p-Chlorstyrol) und/oder Methacrylsäure-(C1-C8)-Alkylester, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat),
und
- B.1.1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte
Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril) und/oder (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester,
wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, und/oder
Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren,
beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid.
-
Bevorzugte
Monomere B.1.1.1 sind ausgewählt aus mindestens einem der
Monomere Styrol, α-Methylstyrol und Methylmethacrylat,
bevorzugte Monomere B.1.1.2 sind ausgewählt aus mindestens
einem der Monomere Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid und
Methylmethacrylat. Besonders bevorzugte Monomere sind B.1.1.1 Styrol
und B.1.1.2 Acrylnitril.
-
Für
die Pfropfpolymerisate B.1 geeignete Pfropfgrundlagen B.1.2 sind
beispielsweise Dienkautschuke, EP(D)M-Kautschuke, also solche auf
Basis Ethylen/Propylen und gegebenenfalls Dien, Acrylat-, Polyurethan-,
Silikon-, Chloropren- und Ethylen/Vinylacetat-Kautschuke sowie Silikon/Acrylat-Kompositkautschuke.
-
Bevorzugte
Pfropfgrundlagen B.1.2 sind Dienkautschuke, beispielsweise auf Basis
Butadien und Isopren, oder Gemische von Dienkautschuken oder Copolymerisate
von Dienkautschuken oder deren Gemischen mit weiteren copolymerisierbaren
Monomeren (z. B. gemäß B.1.1.1 und B.1.1.2), mit
der Maßgabe, dass die Glasübergangstemperatur
der Komponente B.2 unterhalb < 10°C,
vorzugsweise < 0°C,
besonders bevorzugt < –20°C
liegt. Besonders bevorzugt ist reiner Polybutadienkautschuk.
-
Besonders
bevorzugte Polymerisate B.1 sind beispielsweise ABS-Polymerisate
(Emulsion-, Masse- und Suspension-ABS), wie sie z. B. in der
DE-OS 2 035 390 (=
US-PS 3 644 574 ) oder in
der
DE-OS 2 248 242 (=
GB-PS 1 409 275 ) bzw. in
Ullmanns,
Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 19 (1980), S.
280 ff. beschrieben sind.
-
Die
Pfropfcopolymerisate B.1 werden durch radikalische Polymerisation,
z. B. durch Emulsion-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation,
vorzugsweise durch Emulsions- oder Massepolymerisation, besonders
bevorzugt durch Emulsionspolymerisation hergestellt.
-
Der
Gelanteil der Pfropfgrundlage B.1.2 beträgt bei in Emulsionspolymerisation
hergestellten Pfropfpolymerisaten mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise
mindestens 40 Gew.-% (in Toluol gemessen).
-
Der
Gelanteil von in Masse-Polymerisation hergestellten Pfropfpolymerisaten
B.1 beträgt bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15
bis 40 Gew.-% (in Aceton gemessen).
-
Besonders
geeignete Pfropfkautschuke sind auch ABS-Polymerisate, die durch
Redox-Initiierung mit einem Initiatorsystem aus organischem Hydroperoxid
und Ascorbinsäure gemäß
US-P 4 937 285 hergestellt werden.
-
Da
bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt
vollständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden,
werden erfindungsgemäß unter Pfropfpolymerisaten
B.1 auch solche Produkte verstanden, die durch (Co)Polymerisation
der Pfropfmonomere in Gegenwart der Pfropfgrundlage gewonnen werden
und bei der Aufarbeitung mit anfallen. Diese Produkte können
demnach auch freies, d. h. nicht chemisch an den Kautschuk gebundenes
(Co)Polymerisat der Pfropfmonomere enthalten.
-
Im
Falle von Pfropfpolymerisaten B.1, die im Masse-Polymerisationsverfahren
hergestellt wurden, beträgt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht
Mw des freien, d. h. nicht an den Kautschuk
gebundenen (Co)Polymerisats bevorzugt 50.000 bis 250.000 g/mol,
insbesondere 60.000 bis 180.000 g/mol, besonders bevorzugt 70.000
bis 130.000 g/mol.
-
Geeignete
Acrylatkautschuke gemäß B.1.2 sind vorzugsweise
Polymerisate aus Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls
mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf B.1.2 anderen polymerisierbaren,
ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten
polymerisierbaren Acrylsäureestern gehören C1 bis C8-Alkylester, beispielsweise
Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester; Halogenalkylester,
vorzugsweise Halogen-C1-C8-alkylester,
wie Chlorethylacrylat sowie Mischungen dieser Monomeren.
-
Zur
Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren
Doppelbindung copolymerisiert werden. Bevorzugte Beispiele für
vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren
mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole
mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis
4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie Ethylenglykoldimethacrylat,
Allylmethacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische
Verbindungen, wie Trivinyl- und Triallylcyanurat; polyfunktionelle
Vinylverbindungen, wie Di- und Trivinylbenzole; aber auch Triallylphosphat
und Diallylphthalat. Bevorzugte vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat,
Ethylenglykoldimethacrylat, Diallylphthalat und heterocyclische
Verbindungen, die mindestens drei ethylenisch ungesättigte
Gruppen aufweisen. Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind
die cyclischen Monomere Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triacryloylhexahydro-s-triazin,
Triallylbenzole. Die Menge der vernetzten Monomere beträgt
vorzugsweise 0,02 bis 5, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen
auf die Pfropfgrundlage B.1.2. Bei cyclischen vernetzenden Monomeren
mit mindestens drei ethylenisch ungesättigten Gruppen ist
es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% der Pfropfgrundlage
B.1.2 zu beschränken.
-
Bevorzugte ”andere” polymerisierbare,
ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestern
gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage B.1.2 dienen
können, sind z. B. Acrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol,
Acrylamide, Vinyl-C1-C6-alkylether,
Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage
B.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens
60 Gew.-% aufweisen.
-
-
Der
Gelgehalt der Pfropfgrundlage B.1.2 bzw. der Pfropfpolymere B.1
wird bei 25°C in einem geeigneten Lösungsmittel
als in diesen Lösungsmitteln unlöslicher Anteil
bestimmt (M. Hoffmann, H. Krämer, R. Kuhn, Polymeranalytik
I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977).
-
Die
mittlere Teilchengröße d50 ist
der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der
Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W.
Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782–1796)
bestimmt werden.
-
Bei
den kautschukfreien Vinyl(Co)Polymerisaten B.2 handelt es sich um
kautschukfreie Homo- und/oder Copolymerisate von mindestens einem
Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide (ungesättigte
Nitrile), (Meth)Acrylsäure-(C1 bis
C8)-Alkylester, ungesättigten Carbonsäuren
sowie Derivaten (wie Anhydride und Imide) ungesättigter
Carbonsäuren.
-
Insbesondere
geeignet sind (Co)Polymerisate B.2 aus
- B.2.1
50 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das (Co)Polymerisat B.2, mindestens
eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der Vinylaromaten
(wie beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol), kernsubstituierten
Vinylaromaten (wie beispielsweise p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol)
und (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester (wie beispielsweise Methylmethacrylat,
n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat) und
- B.2.2 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das (Co)Polymerisat B.2,
mindestens eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der
Vinylcyanide (wie beispielsweise ungesättigte Nitrile wie
Acrylnitril und Methacrylnitril), (Meth)Acrylsäure-(C1-C8)-Alkylester
(wie beispielsweise Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat),
ungesättigte Carbonsäuren und Derivate ungesättigter
Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid
und N-Phenyl-Maleinimid).
-
Diese
(Co)Polymerisate B.2 sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.
Besonders bevorzugt ist das Copolymerisat aus Styrol und Acrylnitril.
-
Derartige
(Co)Polymerisate B.2 sind bekannt und lassen sich durch radikalische
Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs-
oder Massepolymerisation herstellen. Die (Co)Polymerisate besitzen
vorzugsweise mittlere Molekulargewichte Mw (Gewichtsmittel,
ermittelt durch GPC, Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen
15.000 und 250.000.
-
Als
Komponente B kann ein reines Pfropfpolymerisat B.1 bzw. eine Mischung
mehrerer Pfropfpolymerisate gemäß B.1, ein reines
(Co)Polymerisat B.2 bzw. eine Mischung mehrerer (Co)Polymerisate
gemäß B.2, oder eine Mischung aus mindestens einem
Pfropfpolymerisat B.1 mit mindestens einem (Co)Polymerisat B.2 zum
Einsatz kommen. Kommen Mischungen mehrerer Pfropfpolymerisate, Mischungen
mehrerer (Co)Polymerisate oder Mischungen aus mindestens einem Pfropfpolymerisat
mit mindestens einem (Co)Polymerisat zum Einsatz, so können
diese bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen separat oder auch in Form eines Präcompounds
eingesetzt werden.
-
In
bevorzugter Ausführungsform kommt als Komponente B ein
reines Pfropfpolymerisat B.1 bzw. eine Mischung mehrerer Pfropfpolymerisate
gemäß B.1 oder eine Mischung aus mindestens einem
Pfropfpolymerisat B.1 mit mindestens einem (Co)Polymerisat B.2 zum
Einsatz.
-
In
besonders bevorzugter Ausführungsform kommt als Komponente
B ein ABS-Pfropfpolymer hergestellt durch Emulsionspolymerisation
oder ein ABS-Pfropfpolymer hergestellt durch Massepolymerisation
oder eine Mischung aus einem in Emulsionspolymerisation hergestellten
Pfropfpolymer und einem SAN-Copolymer zum Einsatz.
-
Komponente C
-
Als
Komponente C kommt ein natürlich vorkommender oder synthetisch
hergestellter, anorganischer isotroper Füllstoff zum Einsatz.
-
Unter
einem isotropen Füllstoff wird im erfindungsgemäßen
Sinne ein Füllstoff mit weitgehend isotroper (z. B. kugelförmiger
oder kubischer, d. h. würfelähnlicher) Partikelgeometrie
verstanden. Die Ausdehnung solcher Partikel in verschiedenen Dimensionen
unterscheiden sich voneinander wenn überhaupt nur geringfügig.
Der Quotient aus der größten und kleinsten Partikelausdehnung
ist bei solchen „isotropen Füllstoffen” nicht größer
als 5, bevorzugt nicht größer als 3, besonders
bevorzugt nicht größer als 2, insbesondere nicht
größer als 1,5.
-
Erfindungsgemäß als
Komponente C sind zum Beispiel geeignet Glas(hohl)kugeln, Keramik(hohl)kugeln,
gemahlene Glasfasern, Kaolin, Ruß, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid,
Aluminiumoxid, Böhmit, Hydrotalcit, amorpher Graphit, Quarz,
Aerosil, weitere Metall- oder Übergangsmetalloxide (beispielsweise
Titandioxid oder Eisenoxid), -sulfate (beispielsweise Barium- oder
Calciumsulfat), -borate (beispielsweise Zinkborat), -carbonate (beispielsweise
Kreide oder andere Formen von Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat),
-silikate oder -alumosilikate (beispielsweise gemahlener Wollastonit)
und -nitride (beispielsweise Bornitrid).
-
Vorteilhaft
ist insbesondere der Einsatz des Füllstoffs in Form von
feinvermahlenen Typen mit einem mittleren Partikeldurchmesser d50 von < 10 μm,
bevorzugt < 5 μm,
besonders bevorzugt < 2 μm,
ganz besonders bevorzugt ≤ 1,5 μm.
-
In
bevorzugter Ausführungsform kommt der Füllstoff
in nanoskaliger Form mit einem mittleren Partikeldurchmesser d50 von < 500
nm, bevorzugt < 200
nm, besonders bevorzugt < 100
nm, ganz besonders bevorzugt von 5 nm bis 80 nm zum Einsatz.
-
Der
Füllstoff kann oberflächenbehandelt, z. B. silanisiert
sein, um eine bessere Verträglichkeit mit dem Polymer zu
gewährleisten.
-
Im
Hinblick auf die Verarbeitung und Herstellung der Formmassen ist
der Einsatz kompaktierter Füllstoffe mit höhere
Schüttdichte vorteilhaft.
-
Komponente D
-
Die
Zusammensetzung kann als Komponente D weitere Zusätze enthalten.
Als weitere Zusätze gemäß Komponente
D kommen handelsübliche Polymeradditive ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel (beispielsweise Phosphor-
oder Halogenverbindungen), Flammschutzsynergisten (beispielsweise
nanoskalige Metalloxide), rauchhemmende Additive (beispielsweise
Borsäure), Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen
der Substanzklassen der fluorierten Polyolefine, der Silikone sowie
Aramidfasern), interne und externe Gleit- und Entformungsmittel
(beispielsweise Pentaerythrittetrastearat, Montanwachs oder Polyethylenwax),
Fließfähigkeitshilfsmittel (beispielsweise niedermolekulare
Vinyl(co)polymerisate), Antistatika (beispielsweise Blockcopolymere
aus Ethylenoxid und Propylenoxid, andere Polyether oder Polyhydroxyether,
Poletheramide, Polyesteramide oder Sulfonsäuresalze), Leitfähigkeitsadditive
(beispielsweise Leitruß oder Carbon Nanotubes), Stabilisatoren
(beispielsweise UV/Licht-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Antioxidantien,
Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel), antibakteriell wirkende
Additive (beispielsweise Silber oder Silbersalze), kratzfestigkeitsverbessernde
Additive (beispielsweise Silikonöle), IR-Absorbentien, optische
Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifikatoren
(beispielsweise Pfropfpolymerisate mit Kautschukkern, hergestellt
bevorzugt in Emulsionspolymerisation, welche in besonders bevorzugter
Ausführungsform eine Kern-Schale-Struktur aufweisen), Brönsted-Säuren,
Plättchen-, schuppen- oder faserförmige Füll-
und Verstärkungsstoffe (beispielsweise faserförmige
Wollastonite, Glas- oder Karbonfasern, Glimmer, Montmorrelonite,
Tonschichtminerale, Phyllosilicate, plättchenförmiger
Kaolin, Talk und Glasschuppen) sowie Farbstoffe und von Komponente
C verschiedene Pigmente in Frage.
-
Kommt
als Komponente D Talk zum Einsatz, so kommt dieser in einer Konzentration
von weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-% bezogen auf
die Gesamtzusammensetzung zum Einsatz.
-
In
bevorzugter Ausführungsform ist die Zusammensetzung der
Zweitkomponente (ii) frei von Talk. In besonders bevorzugter Ausführungsform
ist die Zweitkomponente (ii) frei von Plättchen-, schuppen-
oder faserförmige Füll- und Verstärkungsstoffen.
-
Als
Flammschutzmittel gemäß Komponente D werden bevorzugt
phosphorhaltige Verbindungen eingesetzt. Diese sind bevorzugt ausgewählt
aus den Gruppen der Mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester,
Phosphonatamine und Phosphazene, wobei auch Mischungen von mehreren
Komponenten ausgewählt aus einer oder verschiedenen dieser
Gruppen als Flammschutzmittel zum Einsatz kommen können.
Auch andere hier nicht speziell erwähnte halogenfreie Phosphorverbindungen
können alleine oder in beliebiger Kombination mit anderen
halogenfreien Phosphorverbindungen eingesetzt werden.
-
Bevorzugte
Mono- und oligomere Phosphor- bzw. Phosphonsäureester sind
Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (IV)
worin
R
1, R
2, R
3 und
R
4, unabhängig voneinander jeweils
gegebenenfalls halogeniertes C
1 bis C
8-Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Alkyl,
vorzugsweise C
1 bis C
4-Alkyl,
und/oder Halogen, vorzugsweise Chlor, Brom, substituiertes C
5 bis C
6-Cycloalkyl,
C
6 bis C
20-Aryl
oder C
7 bis C
12-Aralkyl,
n
unabhängig voneinander, 0 oder 1,
q 0 bis 30 und
X
einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen,
oder einen linearen oder verzweigten aliphatischen Rest mit 2 bis
30 C-Atomen, der OH-substituiert sein und bis zu 8 Etherbindungen
enthalten kann, bedeuten.
-
Bevorzugt
stehen R
1, R
2, R
3 und R
4 unabhängig
voneinander für C
1 bis C
4-Alkyl, Phenyl, Naphthyl oder Phenyl-C
1-C
4-alkyl. Die aromatischen
Gruppen R
1, R
2,
R
3 und R
4 können
ihrerseits mit Halogen- und/oder Alkylgruppen, vorzugsweise Chlor,
Brom und/oder C
1 bis C
4-Alkyl
substituiert sein. Besonders bevorzugte Aryl-Reste sind Kresyl,
Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl sowie die entsprechenden
bromierten und chlorierten Derivate davon.
X in der Formel
(IV) bedeutet bevorzugt einen ein- oder mehrkernigen aromatischen
Rest mit 6 bis 30 C-Atomen. Dieser leitet sich bevorzugt von Diphenolen
der Formel (I) ab.
n in der Formel (IV) kann, unabhängig
voneinander, 0 oder 1 sein, vorzugsweise ist n gleich 1.
q
steht für Werte von 0 bis 30, bevorzugt 0,3 bis 20, besonders
bevorzugt 0,5 bis 10, insbesondere 0,5 bis 6, ganz besonders bevorzugt
1,1 bis 1,6.
X steht besonders bevorzugt für
oder deren
chlorierte oder bromierte Derivate, insbesondere leitet sich X von
Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder Diphenylphenol ab. Besonders
bevorzugt leitet sich X von Bisphenol A ab.
-
Als
erfindungsgemäße Komponente D können
auch Mischungen verschiedener Phosphate eingesetzt werden.
-
Phosphorverbindungen
der Formel (IV) sind insbesondere Tributylphosphat, Triphenylphosphat,
Trikresylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Diphenyloctylphosphat,
Diphenyl-2-ethylkresylphosphat, Tri-(isopropylphenyl)-phosphat,
Resorcin verbrücktes Oligophosphat und Bisphenol A verbrücktes
Oligophosphat. Der Einsatz von oligomeren Phosphorsäureestern
der Formel (IV), die sich vom Bisphenol A ableiten, ist insbesondere
bevorzugt.
-
Höchst
bevorzugt als Komponente D ist Bisphenol-A basierendes Oligophosphat
gemäß Formel (IVa).
-
-
Die
Phosphorverbindungen gemäß Komponente D sind bekannt
(vgl. z. B.
EP-A 0 363
608 ,
EP-A 0 640
655 ) oder lassen sich nach bekannten Methoden in analoger
Weise herstellen (z. B.
Ullmanns Enzyklopädie der
technischen Chemie, Bd. 18, S. 301 ff. 1979;
Houben-Weyl,
Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, S. 43;
Beilstein
Bd. 6, S. 177).
-
Wenn
Mischungen verschiedener Phosphorverbindungen eingesetzt werden
und im Fall von oligomeren Phosphorverbindungen, handelt es sich
bei dem angegebenen q-Wert um den mittleren q-Wert. Der mittlere
q-Wert kann bestimmt werden, indem mittels geeigneter Methode (Gaschromatographie
(GC), High Pressure Liquid Chromatography (HPLC), Gelpermeationschromatographie
(GPC)) die Zusammensetzung der Phosphorverbindung (Molekulargewichtsverteilung)
bestimmt wird und daraus die Mittelwerte für q berechnet werden.
-
Weiterhin
können Phosphonatamine und Phosphazene, wie sie in
WO 00/00541 und
WO 01/18105 beschrieben
sind, als Flammschutzmittel eingesetzt werden.
-
Die
Flammschutzmittel können allein oder in beliebiger Mischung
untereinander oder in Mischung mit anderen Flammschutzmitteln eingesetzt
werden.
-
Die
Flammschutzmittel werden in bevorzugter Ausführungsform
in Kombination mit Polytetrafluorethylen (PTFE) als Antidrippingmittel
eingesetzt.
-
Die
Zusammensetzung der Erstkomponente (i) und der Zweitkomponente (ii)
sind jeweils frei von kristallinen oder teilkristallinen polymeren
Bestandteilen, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
der Komponente (i) und (ii) sind insbesondere frei von aromatischen
oder teilaromatischen Polyester, wie diese in
WO-A 99/28386 offenbart
sind. Unter aromatischen oder teilaromatischen Polyester werden
im Sinne der Erfindung nicht solche amorphen Polycarbonate verstanden,
wie diese als Komponente a bzw. Komponente A eingesetzt werden können.
Die aromatischen Polyester leiten sich von aromatischen Dihydroxyverbindungen und
aromatischen Dicarbonsäuren bzw. aromatischen Hydroxycarbonsäuren
ab. Die teilaromatischen Polyester sind solche auf Basis von aromatischen
Dicarbonsäuren und einer oder mehreren unterschiedlichen
aliphatischen Dihydroxyverbindungen.
-
Als
Komponente D geeignete Brönsted-Säuren sind grundsätzlich
alle Arten brönsted-saurer organischer oder anorganischer
Verbindungen oder Mischungen daraus.
-
Bevorzugte
organische Säuren gemäß Komponente D
sind ausgewählt aus mindestens einer der Gruppe der aliphatischen
oder aromatischen, ggf. multifunktionalen Carbonsäuren,
Sulfonsäuren und Phosphonsäuren. Insbesondere
bevorzugt sind aliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren
und hydroxyfunktionalisierte Dicarbonsäuren.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform wird als Komponente D
mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Benzoesäure, Zitronensäure, Oxalsäure,
Fumarsäure, Mandelsäure, Weinsäure, Terephthalsäure,
Isophthalsäure, p-Toluolsulfonsäure eingesetzt.
-
Bevorzugte
anorganische Säuren sind ortho- und meta-Phosphorsäuren
und saure Salze dieser Säuren sowie Borsäure.
-
Die
Zusammensetzung der Erstkomponente (i) und der Zweitkomponente (ii)
sind jeweils frei von kristallinen oder teilkristallinen polymeren
Bestandteilen, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
der Komponente (i) und (ii) sind insbesondere frei von aromatischen
oder teilaromatischen Polyester, wie diese in
WO-A 99/28386 offenbart
sind. Unter aromatischen oder teilaromatischen Polyester werden
im Sinne der Erfindung nicht solche amorphen Polycarbonate verstanden,
wie diese als Komponente a bzw. Komponente A eingesetzt werden können.
Die aromatischen Polyester leiten sich von aromatischen Dihydroxyverbindungen und
aromatischen Dicarbonsäuren bzw. aromatischen Hydroxycarbonsäuren
ab. Die teilaromatischen Polyester sind solche auf Basis von aromatischen
Dicarbonsäuren und einer oder mehreren unterschiedlichen
aliphatischen Dihydroxyverbindungen.
-
Herstellung der Formmassen
der Erst- und der Zweitkomponente
-
Die
als Erst- und Zweitkomponente zum Einsatz kommenden thermoplastischen
Formmassen können beispielsweise hergestellt werden, indem
man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei
Temperaturen von 200°C bis 360°C, bevorzugt bei
240 bis 340°C, besonders bevorzugt bei 240 bis 320°C in üblichen
Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken
schmelzcompoundiert und schmelzextrudiert.
-
Die
Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl
sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa
20°C (Raumtemperatur) als auch bei höherer Temperatur.
-
Erfindungsgemäße
Zweikomponenten-Formteile
-
Die
Herstellung der verzugsarmen, das heißt maßstabilen,
duktilen und gegenüber Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständigen
Zweikomponenten-Bauteile erfolgt im Zweikomponentenspritzguss. Hierbei wird
die transparente oder transluzente Erstkomponente nach einer gewissen
Abkühlzeit vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente
hinterspritzt, wodurch eine stabile Materialanbindung der Zweit-
an die Erstkomponente resultiert.
-
Bei
diesen Zweikomponenten-Bauteilen kann es sich beispielsweise um
einen flächigen Materialverbund aus einer transparenten
oder transluzenten Schicht mit einer opaken schlagzähmodifizierten
Schicht, oder aber um einen Materialverbund aus einer transparenten
oder transluzenten Fläche umrahmt von einem opaken Rahmen
handeln. Derartige Materialverbunde können beispielsweise
im Fenster- und Verscheibungsbereich, in Leuchtenanwendungen, bei
optischen Linsen mit angespritztem opaken Rahmen, bei Scheinwerferabdeckscheiben
mit opaken Rahmen, bei nicht-transparenten, zur Erzielung einer
Tiefenwirkung flächig mit transparentem Thermoplast als
Hochglanzschicht hinterspritzten Dekorabdeckungen, bei (hinterleuchteten) Blenden
im Auto und bei Monitor/Display-Abdeckungen mit opakem Rahmen zum
Einsatz kommen.
-
Oben
genannte Zweikomponenten-Bauteile werden bevorzugt in einem Verfahren
hergestellt, in dem die Erstkomponente mit der Zweitkomponente im
Spritzguss- oder Spritzprägeverfahren hinterspritzt wird (Zweikomponentenspritzgussverfahren
bzw. Zweikomponentenspritzprägeverfahren).
-
Gegenstand
der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Zweikomponenten-Bauteile.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 1495626
A [0011]
- - DE 2232877 A [0011]
- - DE 2703376 A [0011]
- - DE 2714544 A [0011]
- - DE 3000610 A [0011]
- - DE 3832396 A [0011]
- - DE 3077934 A [0011]
- - DE 2842005 A [0017]
- - US 3419634 [0020]
- - DE 3334782 A [0020]
- - DE 2940024 A [0028]
- - DE 3007934 A [0028]
- - DE 2035390 A [0053]
- - US 3644574 [0053]
- - DE 2248242 A [0053]
- - GB 1409275 [0053]
- - US 4937285 [0057]
- - DE 3704657 A [0063]
- - DE 3704655 A [0063]
- - DE 3631540 A [0063]
- - DE 3631539 A [0063]
- - EP 0363608 A [0089]
- - EP 0640655 A [0089]
- - WO 00/00541 [0091]
- - WO 01/18105 [0091]
- - WO 99/28386 A [0094, 0099]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Schnell, ”Chemistry
and Physics of Polycarbonates”, Interscience Publishers,
1964 [0011]
- - Kunststoff-Handbuch, Band IX, Polymethacrylate, Carl Hanser
Verlag München 1975, Seiten 22–37 [0036]
- - Ullmanns, Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd.
19 (1980), S. 280 ff. [0053]
- - M. Hoffmann, H. Krämer, R. Kuhn, Polymeranalytik
I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977 [0064]
- - W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972),
782–1796 [0065]
- - Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd.
18, S. 301 ff. 1979 [0089]
- - Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, S.
43 [0089]
- - Beilstein Bd. 6, S. 177 [0089]
