DE102008048202A1 - Spannungsrissbeständige und verzugsarme Zweikomponenten-Formteile enthaltend plättchen- oder schuppförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommen Talk - Google Patents

Spannungsrissbeständige und verzugsarme Zweikomponenten-Formteile enthaltend plättchen- oder schuppförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommen Talk Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft duktile, gegenüber Chemiekalieneinfluss spannungsrissbeständige und verzugsarme, dass heißt maßstabile Zweikomponenten-Formteile, enthaltend (i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse, enthaltend a) 90 bis 100 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) amorphes thermoplastisches Material und b) 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs, wobei die Formmasse der Erstkomponente (i) frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, und (ii) als Zweitkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse, enthaltend A) 10 bis 100 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 (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) bis 30 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) plättchen- oder schuppenförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommenen Talk, und D) 0 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) ...

Description

  • 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 22 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 15 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 7 bis 12 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) plättchen- oder schuppenförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommen Talk, 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 isotropen anorganischen Füllstoff in einer Menge von weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) enthält, 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 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, wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt ist, 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
  • Erfindungsgemäß geeignete aromatische Polycarbonate gemäß Komponente a sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer Polycarbonate siehe beispielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964 sowie die DE-AS 1 495 626 , DE-A 2 232 877 , DE-A 2 703 376 , DE-A 2 714 544 , DE-A 3 000 610 , DE-A 3 832 396 ; zur Herstellung aromatischer Polyestercarbonate, z. B. DE-A 3 077 934 ).
  • 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)
    Figure 00040001
    wobei
    A eine Einfachbindung, C1 bis C5-Alkylen, C2 bis C5-Alkyliden, C5 bis C6-Cycloalkyliden, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, C6 bis C12-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können,
    oder ein Rest der Formel (II) oder (III)
    Figure 00050001
    B jeweils C1 bis C12-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom
    x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2,
    p 1 oder 0 sind, und
    R5 und R6 für jedes X1 individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1 bis C6-Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
    X1 Kohlenstoff und
    m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X1, R5 und R6 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, Eisphenol-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 Emulsion-, 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 Borate), 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 (Emulsions-, 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 Emulsions-, 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.
  • Weitere geeignete Pfropfgrundlagen gemäß B.1.2 sind Silikonkautschuke mit pfropfaktiven Stellen, wie sie in den DE-OS 3 704 657 , DE-OS 3 704 655 , DE-OS 3 631 540 und DE-OS 3 631 539 beschrieben werden.
  • 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, von Talk verschiedener anorganischer plättchenförmiger oder schuppenförmiger Füllstoff zum Einsatz.
  • Unter einem plättchenförmigen oder schuppenförmigen Füllstoff wird im erfindungsgemäßen Sinne ein solcher Füllstoff verstanden, dessen Partikelausdehnung in zwei orthogonal zueinander stehenden Vorzugsrichtungen deutlich größer ist als die Partikelausdehnung in der dritten, orthogonal zu den beiden erstgenanten Vorzugsrichtungen stehenden Dimension. Solche plättchenförmigen Partikel besitzen in der Regel ein Verhältnis von mittlerem Durchmesser zu mittlerer Dicke der Plättchen, bestimmt durch dem Fachmann bekannte Methoden wie zum Beispiel durch elektronenmikroskopische Auswertung, von 2 bis 60, bevorzugt von 3 bis 50, besonders bevorzugt von 4 bis 40, insbesondere von 5 bis 30.
  • Erfindungsgemäß als Komponente C sind zum Beispiel geeignet Glimmer, Montmorrelonite, Tonschichtminerale, Phyllosilicate, Kaolin und Graphit.
  • Bevorzugt zum Einsatz kommende Glimmer, Montmorrelonite, Tonschichtminerale, Phyllosilicate oder Kaoline sind solche mit geringem Eisengehalt von nicht mehr als 1 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 0,2 Gew.-% insbesondere nicht mehr als 0,1 Gew.-%.
  • 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 von 0,005 µm bis 1,5 µm.
  • 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 bevorzugt handelsübliche Polymeradditive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel (beispielsweise Phosphor- oder Halogenverbindungen), Flammschutzsynergisten (beispielsweise nanoskalige Metalloxide), rauchhemmende Additive (beispielsweise Borsäure oder Borste), 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, von Komponente C verschiedene Füll- und Verstärkungsstoffe (beispielsweise Wollastonite, (gemahlene) Glas- oder Karbonfasern, Kreide, Kaolin, Talk Quarz und Glas- oder Keramikkugeln) sowie Farbstoffe und Pigmente in Frage.
  • Kommt als Komponente D Talk oder ein isotroper anorganischer Füllstoff zum Einsatz, so kommt dieser in einer Konzentration von weniger als jeweils 3 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtzusammensetzung 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. Es handelt sich beispielsweise um Glas(hohl)kugeln, Keramik(hohl)kugeln, gemahlene Glasfasern, Kaolin, Ruß, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Böhmit, Hydrotalcit, amorphen 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).
  • In bevorzugter Ausführungsform ist die Zusammensetzung der Zweitkomponente (ii) frei von Talk und frei von isotropen anorganischen Füllstoffen.
  • 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)
    Figure 00180001
    worin
    R1, R2, R3 und R4, unabhängig voneinander jeweils gegebenenfalls halogeniertes C1 bis C8-Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Alkyl, vorzugsweise C1 bis C4-Alkyl, und/oder Halogen, vorzugsweise Chlor, Brom, substituiertes C5 bis C6-Cycloalkyl, C6 bis C20-Aryl oder C7 bis C12-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 R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander für C1 bis C4-Alkyl, Phenyl, Naphthyl oder Phenyl-C1-C4-alkyl. Die aromatischen Gruppen R1, R2, R3 und R4 können ihrerseits mit Halogen- und/oder Alkylgruppen, vorzugsweise Chlor, Brom und/oder C1 bis C4-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
    Figure 00190001
    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).
  • Figure 00200001
  • 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
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Claims (13)

  1. Zweikomponenten-Formteile enthaltend (i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse enthaltend a) 90 bis 100 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) amorphes thermoplastisches Material und b) 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) 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 (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 (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.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) plättchen- oder schuppenförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommen Talk, und D) 0 bis 20 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 isotropen anorganischen Füllstoff in einer Menge von weniger als 3 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) enthält, wobei die Zusammensetzung der Zweitkomponente (ii) als Komponente D Talk in einer Menge von weniger als 3 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) enthält, 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 die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt ist.
  2. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente a) der Erstkomponente (i) ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polystyrol-(Co)Polymer und Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer.
  3. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente b) der Erstkomponente (i) ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel, Flammschutzsynergisten und Antidrippingmittel, rauchhemmende Additive, interne und externe Gleit- und Entformungsmittel, Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, Stabilisatoren, IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, antibakteriell wirkende Additive, Kratzfestigkeit verbessernde Additive, Schlagzähmodifikatoren, Farbstoffe und Pigmente.
  4. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2 enthaltend 99 bis 99,99 Gew.-% Komponente a) und 0,01 bis 1 Gew.-% der Komponente b).
  5. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2 enthaltend A) 60 bis 100 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) Komponente A), B) 0 bis 40 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) Komponente B), C) 5 bis 22 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Komponente C), D) 0,1 bis 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Komponente D).
  6. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente D ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel, Flammschutzsynergisten, rauchhemmende Additive, Antidrippingmittel, interne und externe Gleit- und Entformungsmittel, Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, UV/Licht-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Antioxidantien, Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel, antibakteriell wirkende Additive, kratzfestigkeitsverbessernde Additive, IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifikatoren, Brönsted-Säuren, von Komponente C verschiedene Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Farbstoffe und Pigmente.
  7. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente D ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel, Flammschutzsynergisten, rauchhemmende Additive, Antidrippingmittel, interne und externe Gleit- und Entformungsmittel, Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, UV/Licht-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Antioxidantien, Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel, antibakteriell wirkende Additive, kratzfestigkeitsverbessernde Additive, IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifikatoren, Brönsted-Säuren, sowie Farbstoffe und Pigmente.
  8. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 5 enthaltend als Komponente D) Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (IV)
    Figure 00260001
    worin R1, R2, R3 und R4, unabhängig voneinander jeweils gegebenenfalls halogeniertes C1 bis C8-Alkyl, substituiertes C5 bis C6-Cycloalkyl, C6 bis C20-Aryl oder C7 bis C12-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.
  9. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Erstkomponente (i) eine transparente oder transluzente amorphe Formmassen zum Einsatz kommt.
  10. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Zweitkomponente (ii) eine opake Formmasse zum Einsatz kommt.
  11. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass – die Zweitkomponente (ii) eine gegenüber der Erstkomponente (i) um 10 bis 40%, reduzierte isotrop gemittelte Verarbeitungsschwindung (arithmetisches Mittel aus den längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerten) aufweist, und – der Betrag der Differenz der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii) nicht mehr als 30% des arithmetischen Mittelwerts der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii) beträgt.
  12. Verfahren zur Herstellung der Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1 im Zweikomponentenspritzguss, wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt wird.
  13. Verwendung der Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1 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 Blende im Auto und als transparente Monitor/Display-Abdeckung mit opakem Rahmen.
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