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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Acrylat-Styrol-Acrylnitril(ASA)-Harzzusammensetzung, die Thermochromiebeständigkeit aufweisen kann.
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Im Allgemeinen wird in elektrischen/elektronischen Teilen, Haushaltsgeräten, Spielzeugprodukten und Büromaschinen weithin Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kautschuk(ABS)-Harz verwendet. ABS-Harze können gute Verarbeitungsfähigkeit, die Styrol zugeschrieben wird, Festigkeit und Chemikalienbeständigkeit, die Acrylnitril zugeschrieben werden, und hohe Schlagzähigkeit, die Butadien zugeschrieben wird, aufweisen. ABS-Harze können auch ein erwünschtes Erscheinungsbild, einschließlich Glanz aufweisen.
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Allerdings enthält ABS-Harz im Kautschukbestandteil des Harzes chemisch instabile Doppelbindungen, die sich bei längerer Bestrahlung mit Ultraviolettlicht (UV) abbauen. Folglich können ABS-Harze eine schlechte Wetterbeständigkeit und Lichtbeständigkeit aufweisen. Daher tritt dann, wenn ein ABS-Harz für eine lange Dauer im Freien gelassen wird, im Laufe der Zeit Verfärbung und physikalischer Abbau auf, wodurch das ABS-Harzprodukt für Außenanwendungen ungeeignet wird. Nachbearbeitungsverfahren wie das Beschichten oder Metallisieren des aus ABS-Harz geformten Produkts oder die Zugabe einer großen Menge an Stabilisatoren während des Extrusionsverfahrens von ABS-Harz können verwendet werden, um dieses Problem anzugehen. Allerdings handelt es sich bei Ersterem um einen komplizierten Prozess mit hohen Fehlerraten, während Letzteres die Herstellungskosten erhöht und möglicherweise keine zufriedenstellende Langzeitwetterbeständigkeit liefert.
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Zum Bewältigen der Einschränkungen von ABS-Harzen können statt ABS-Harz verschiedene wetterbeständige Harze wie Acrylat-Styrol-Acrylnitril-Harz (‚ASA-Harz’) verwendet werden. Wärmebeständigkeit kann auch für verschiedene Außenzwecke wie in Automobilen wichtig sein. Zum Erzielen von Wärmebeständigkeit wird weithin kommerziell α-Methylstyrol verwendet, das ein Styrolmonomer mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit ist und eine ausgezeichnete Ausgewogenheit zwischen physikalischen Eigenschaften und Preis aufweist. Es wird ständig an wärmebeständigen Copolymeren unter Verwendung von α-Methylstyrol geforscht.
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Beispielsweise können Copolymere von Vinylcyanid und Methylstyrolverbindungen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweisen. Die Verwendung derartiger Copolymere kann allerdings eine große Gasmenge erzeugen, und leicht kann Thermochromie auftreten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Harzzusammensetzung, die selbst bei hohen Temperaturen eine ausgezeichnete Thermochromiebeständigkeit aufweisen kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Harzzusammensetzung aus Acrylat, aromatischem Vinyl und Vinylcyanid. Der Einfachheit halber wird hier die Harzzusammensetzung aus Acrylat, aromatischem Vinyl und Vinylcyanid auch als ASA-Harzzusammensetzung bezeichnet. Die ASA-Harzzusammensetzung der Erfindung kann auch eine hohe Schlagzähigkeit und Wetterbeständigkeit aufweisen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden heraus, dass eine ASA-Harzzusammensetzung, die zwei Copolymere aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid sind mit unterschiedlichen Molekulargewichten und ein alpha-Methylstyrolterpolymer einschließt, eine verbesserte Thermochromiebeständigkeit bei hohen Temperaturen bereitstellen kann.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann (A) 20 bis 50 Gew.-% Acrylpfropfcopolymer; (B) 20 bis 50 Gew.-% zweier Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit unterschiedlichen Molekulargewichten; und (C) 30 bis 50 Gew.-% alpha-Methylstyrol-Terpolymer einschließen, wobei die Zusammensetzung Thermochromiebeständigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen kann.
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Das Acrylpfropfcopolymer (A) wird hergestellt durch Copolymerisieren von 40 bis 60 Gew.-% Acrylkautschuk und 60 bis 40 Gew.-% Monomerverbindungen, welche auf den Acrylkautschuk gepfropft werden und aromatische Vinylverbindungen und Vinylcyanidverbindungen einschließen. Die Monomerverbindungen Vinylcyanidverbindung und aromatische Vinylverbindung, die auf den Acrylkautschuk gepfropft werden, können 20 bis 30 Gew.-% Vinylcyanidverbindung und 70 bis 80 Gew.-% aromatische Vinylverbindung einschließen.
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Der Acrylkautschuk kann ein C2- bis C10-Alkylacrylat sein und kann eine mittlere Kautschukteilchengröße von 0,1 bis 0,5 µm aufweisen.
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Beispiele für die aromatische Vinylverbindung können ohne Einschränkung Styrol, alpha-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-t-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. Beispiele für die Vinylcyanidverbindung können ohne Einschränkung Acrylnitril, Methacrylnitril und dergleichen und Kombinationen davon einschließen.
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Jede der zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit unterschiedlichen Molekulargewichten (B) kann 20 bis 35 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung und etwa 65 bis etwa 85 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbindung einschließen. Das Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) kann (b1) ein Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit hohem Molekulargewicht mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 130.000 bis 150.000 und (b2) ein Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 80.000 bis 100.000 einschließen.
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Das alpha-Methylstyrol-Terpolymer (C) kann durch Copolymerisieren von 20 bis 40 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung, 10 bis 30 Gew.-% Styrolmonomer und 40 bis 70 Gew.-% alpha Methylstyrol hergestellt werden.
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Die ASA-Harzzusammensetzung der Erfindung kann des Weiteren 5 bis 10 Gewichtsteile eines wärmebeständigen Maleimidcopolymers (D) auf der Basis von 100 Gewichtsteilen des Acrylpfropfcopolymers (A), des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) und des alpha-Methylstyrol-Terpolymers (C) einschließen.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann einen wie unter Verwendung eines Spektrokolorimeters gemäß ASTM D-1925 gemessenen Gelbindexveränderungswert (ΔYI) von weniger als 7,0 aufweisen. Der ΔYI kann unter Verwendung eines aus der ASA-Harzzusammensetzung geformten Probenstücks mit einer Dicke von 2,2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 6 mm gemessen werden, das unter einer Formungstemperatur von 250°C, einer Gussformtemperatur von 70°C und einer Abkühlzeit von 300 Sekunden hergestellt wird, wobei das Probenstück 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 250°C gehalten wird und wobei Veränderungen im Gelbwert (ΔYI) gemessen werden, bevor und nachdem das Probenstück 10 Minuten lang bei der Temperatur von 250°C gehalten wird.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird nun hier nachstehend in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung vollständiger beschrieben, wobei einige aber nicht alle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. Tatsächlich kann diese Erfindung in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollte nicht als Einschränkung auf die hier dargelegten Ausführungsformen betrachtet werden; eher sind diese Ausführungsformen dazu bereitgestellt, dass diese Offenbarung den anwendbaren gesetzlichen Anforderungen genügt.
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(A) Acrylpfropfcopolymer
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Das Acrylpfropfcopolymer schließt eine aromatische Vinylverbindung und eine Vinylcyanidverbindung ein, die auf Acrylkautschuk gepfropft sind. Acrylpfropfcopolymere sind dem Durchschnittsfachmann bekannt.
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Der Acrylkautschuk kann ein Alkylacrylkautschuk sein, der aus C2- bis C10-Alkylacrylat synthetisiert wird. Das Acrylpfropfcopolymer (A) kann den Acrylkautschuk in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts des Acrylpfropfcopolymers (A) einschließen.
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Die mittlere Teilchengröße des Acrylkautschuks kann im Bereich von 0,1 bis 0,5 µm, beispielsweise 0,1 bis 0,3 µm liegen.
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Die copolymerisierten und auf Acrylkautschuk gepfropften Monomerverbindungen aus einer Vinylcyanidverbindung und einer aromatischen Vinylverbindung (hier auch als Monomergemisch oder Kombination bezeichnet) kann 20 bis 30 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung und 70 bis 80 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbindung auf der Basis des Gesamtgewichts der auf den Acrylkautschuk gepfropften Monomerverbindungen einschließen.
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Das Acrylpfropfcopolymer (A) kann 40 bis 60 Gew.-% der auf Acrylkautschuk gepfropften Monomerverbindungen aus einer Vinylcyanidverbindung und einer aromatischen Vinylverbindung auf der Basis des Gesamtgewichts des Acrylpfropfcopolymers (A) einschließen.
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Beispiele für die Vinylcyanidverbindungen schließen ohne Einschränkung Acrylnitril, Methacrylnitril und dergleichen und Kombinationen davon ein. In beispielhaften Ausführungsformen kann Acrylnitril verwendet werden.
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Beispiele für die aromatischen Vinylverbindungen können ohne Einschränkung Styrol, alpha-Methylstyrol, p-t-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann Styrol verwendet werden.
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Beispiele für das Acrylpfropfcopolymer können ohne Einschränkung Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA)-Pfropfcopolymere einschließen. Das Acrylpfropfcopolymer kann einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr Acrylpfropfcopolymeren verwendet werden.
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ASA-Harze können durch Pfropfcopolymerisieren von Acrylnitril und Styrol auf den Acrylkautschuk zusammen mit Copolymerisation des Acrylnitrils und Styrols unter normalen Copolymerisationsverfahrensbedingungen durch Zugabe von Acrylnitril und Styrol zu dem Acrylkautschuk hergestellt werden. Dieses Verfahren kann ein Harz mit ausgezeichneter Wetterbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit, verglichen mit ABS-Harz liefern.
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In dieser Erfindung kann die ASA-Harzzusammensetzung das Acrylpfropfcopolymer (A) in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts des Acrylpfropfcopolymers (A), des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) und des alpha-Methylstyrolterpolymers (C) einschließen.
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Ist die Menge an Acrylpfropfcopolymer (A) größer als 50 Gew.-% kann die Wärmebeständigkeit herabgesetzt sein. Beträgt die Menge an Acrylpfropfcopolymer (A) weniger als 20 Gew.-% kann die Wetterbeständigkeit beeinträchtigt sein.
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(B) Zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit unterschiedlichen Molekulargewichten
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Jede der zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid kann unter Verwendung von herkömmlichen Polymerisationsverfahren unter Verwendung von 20 bis 35 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung und 65 bis 80 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbindung hergestellt werden.
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Ist die Menge der Vinylcyanidverbindung größer als 35 Gew.-% kann die Thermochromiebeständigkeit herabgesetzt sein. Beträgt die Menge der Vinylcyanidverbindung weniger als 20 Gew.-% kann die Chemikalienbeständigkeit gehemmt sein.
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Das Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) schließt ein Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit hohem Molekulargewicht (b1) und ein Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit niedrigem Molekulargewicht (b2) ein.
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Das Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit hohem Molekulargewicht (b1) kann ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 130.000 bis 150.000 aufweisen, und das Copolymer aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit niedrigem Molekulargewicht kann ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 80.000 bis 100.000 aufweisen. Werden die zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit Gewichtsmitteln des Molekulargewichts in den vorstehenden Bereichen verwendet, kann die ASA-Harzzusammensetzung eine ausgezeichnete Ausgewogenheit von Verarbeitungsfähigkeit, Fließvermögen und Schlagbeständigkeit aufweisen.
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Die aromatischen Vinyl-Vinylcyanid-Copolymere (B) können 5 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 70 Gew.-% des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit hohem Molekulargewicht (b1) mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 130.000 bis 150.000 und 5 bis 95 Gew.%, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-% des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid mit niedrigem Molekulargewicht (b2) mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 80.000 bis 100.000 auf der Basis des Gesamtgewichts von (B) einschließen.
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Beispiele für die Vinylcyanidverbindungen können ohne Einschränkung Acrylnitril, Methacrylnitril und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann Acrylnitril verwendet werden.
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Beispiele für die aromatischen Vinylverbindungen können ohne Einschränkung Styrol, alpha-Methylstyrol, p-t-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann Styrol verwendet werden.
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Bei den aromatischen Vinyl-Vinylcyanid-Copolymeren kann es sich um Styrol-Acrylnitril(SAN)-Harz handeln, das dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann die zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid in einer Menge von 20 bis 50 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts des Acrylpfropfcopolymers (A), des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) und des alpha-Methylstyrol-Terpolymers (C) einschließen.
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Ist die Gesamtmenge der zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid größer als 50 Gew.-%, kann die Wetterbeständigkeit reduziert sein. Beträgt die Gesamtmenge der zwei Arten von Copolymeren aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid weniger als 20 Gew.-%, kann das Fließvermögen herabgesetzt sein.
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(C) alpha-Methylstyrol-Terpolymer
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Das alpha-Methylstyrolterpolymer ist ein Terpolymer, das Vinylcyanidverbindung-Styrol-alpha-Methylstyrol umfasst und kann unter Verwendung von 20 bis 40 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung, etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% Styrol und 40 bis 70 Gew.-% alpha-Methylstyrol copolymerisiert werden.
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Beispiele für die Vinylcyanidverbindungen können ohne Einschränkung Acrylnitril, Methacrylnitril und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann Acrylnitril verwendet werden.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann das alpha-Methylstyrolterpolymer in einer Menge von 30 bis 50 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts des Acrylpfropfcopolymers (A), des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) und des alpha-Methylstyrol-Terpolymers (C) einschließen.
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Ist die Menge an alpha-Methylstyrol-Terpolymer größer als 50 Gew.-% kann die Gaserzeugung erhöht sein und können die Wetterbeständigkeit und Schlagbeständigkeit herabgesetzt sein. Beträgt die Menge an alpha-Methylstyrol-Terpolymer weniger als 30 Gew.-% kann die Wärmebeständigkeit reduziert sein.
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(D) Wärmebeständiges Copolymer auf Maleimidbasis
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Das wärmebeständige Copolymer auf Maleimidbasis ist ein Copolymer, das durch Copolymerisieren von aromatischem Vinylmonomer, Vinylcyanidmonomer und N-substituiertem Maleimidmonomer hergestellt wird. In beispielhaften Ausführungsformen kann das Copolymer auf Maleimidbasis Maleinsäureanhydrid einschließen, das eine ausgezeichnete Reaktivität aufweist.
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Beispiele für das aromatische Vinylmonomer schließen ohne Einschränkung Styrol, alpha-Methylstyrol, p-t-Butylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin und dergleichen und Kombinationen davon ein. In beispielhaften Ausführungsformen kann Styrol verwendet werden.
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Beispiele für das Vinylcyanidmonomer können ohne Einschränkung Acrylnitril, Methacrylnitril und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann Acrylnitril verwendet werden.
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Beispiele für die N-substituierten Maleimidmonomere können ohne Einschränkung N-Methylmaleimid, N-Ethylmaleimid, N-Cyclohexylmaleimid, N-Phenylmaleimid und dergleichen und Kombinationen davon einschließen. In beispielhaften Ausführungsformen kann N-Phenylmaleimid verwendet werden.
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Die Menge an M-substituiertem Maleimid, aromatischem Vinylmonomer und Vinylcyanidmonomer kann nach Bedarf geändert werden. In beispielhaften Ausführungsformen kann das wärmebeständige Copolymer auf Maleimidbasis 40 bis 60 Gew.-% N-substituiertes Maleimid, 10 bis 50 Gew.-% aromatisches Vinylmonomer und 10 bis 30 Gew.-% Vinylcyanidmonomer einschließen.
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Beträgt die Menge an N-substituiertem Maleimid weniger als 40 Gew.-% kann die Glasübergangstemperatur des Copolymers herabgesetzt sein, und es kann daher schwierig sein,, die Wärmebeständigkeit wirksam zu verstärken. Ist die Menge an N-substituiertem Maleimid größer als 60 Gew.-%, kann die Glasübergangstemperatur des Copolymers zu hoch werden, und es können Schwierigkeiten beim Verarbeiten der Zusammensetzung unter Verwendung von allgemeinen Extrusionsverfahren auftreten.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann das wärmebeständige Maleimidcopolymer (D) in einer Menge von 5 bis 10 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der Kombination aus dem Acrylpfropfcopolymer (A), des Copolymers aus aromatischem Vinyl und Vinylcyanid (B) und des alpha-Methylstyrol-Terpolymers (C) einschließen.
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Ist die Menge des wärmebeständigen Maleimidcopolymers (D) größer als 10 Gewichtsteile, kann die Schlagbeständigkeit reduziert sein. Beträgt die Menge des wärmebeständigen Maleimidcopolymers (D) weniger als 5 Gewichtsteile, kann eine minimale oder keine Verbesserung der Wärmebeständigkeit vorliegen.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann wahlweise des Weiteren einen oder mehrere Zusätze einschließen. Beispiele für die Zusätze schließen ohne Einschränkung Flammhemmer, antibakterielle Mittel, Trennmittel, Wärmestabilisatoren, Antioxidationsmittel, Lichtstabilisatoren, Verträglichmacher, anorganische Zusätze, oberflächenaktive Mittel, Keimbildner, Kupplungsmittel, Füllstoffe, Weichmacher, schlagverstärkende Materialien, Beimischungen, Farbmittel wie Farbstoffe und/oder Pigmente, Schmiermittel, antistatische Mittel und dergleichen und Kombinationen davon ein. Die Zusätze können in herkömmlichen Mengen verwendet werden, sofern die Zusätze die Eigenschaften der ASA-Harzzusammensetzung nicht wesentlich negativ beeinträchtigen.
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Wird ein Probenstück mit einer Dicke von 2,2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 6 mm bei einer Formungstemperatur von 250°C, einer Gussformtemperatur von 70°C und einer Abkühlzeit von 300 Sekunden hergestellt und 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 250°C gehalten und dann und dann auf Gelbveränderungen (ΔYI) vor und nach 10-minütigem Halten bei der Temperatur von 250°C gemessen, kann der (ΔYI)-Wert weniger als etwa 7,0 betragen.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann die ASA-Harzzusammensetzung durch Mischen der hier erörterten Bestandteile und wahlweise von anderen Zusätzen unter Verwendung eines Extruders, Kneters, Mischers oder dergleichen hergestellt werden. Auch kann die ASA-Harzzusammensetzung durch ein Verfahrens hergestellt werden, bei welchen nach dem Mischen diese Bestandteile und wahlweise Zusätze gleichzeitig gemischt werden können und dann geschmolzen und unter Verwendung eines Extruders zum Bilden von Pellets extrudiert werden.
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Die ASA-Harzzusammensetzung kann zur Herstellung von verschiedenen Formprodukten verwendet werden. Diese Formprodukte können für verschiedene Produkte wie, aber nicht darauf beschränkt, elektrische/elektronische Produkte, Automobilteile, allgemeine Materialien und dergleichen verwendet werden. Es gibt keine spezielle Einschränkung für das zur Herstellung von Formprodukten unter Verwendung der ASA-Harzzusammensetzung der Erfindung verwendete Verfahren. Beispielhafte Herstellungsverfahren schließen ohne Einschränkung Extrusion, Spritzguss, Gießen und dergleichen ein. Geeignete Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung der ASA-Harzzusammensetzung der Erfindung sind dem Fachmann ohne übermäßige Versuchsführung leicht verständlich.
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Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sind zum Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung bereitgestellt und sollen den Umfang des Erfindungsschutzes nicht einschränken.
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Beispiel
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Die Spezifizierungen für jeden Bestandteil in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen sind nachstehend angegeben.
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(A) Acrylpfropfcopolymer (g-ASA)
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Ein ASA-Copolymer mit 58 Gew.-% Butylacrylatkautschuk mit einer mittleren Kautschukteilchengröße von 0,3 µm, 29,4 Gew.-% Styrol und 12,6 Gew.-% Acrylnitril wird verwendet.
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(A') Pfropfcopolymer aus der Dienreihe
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Zum Vergleichen mit dem g-ASA (A) wird ein ABS-Copolymer mit 50 Gew.-% Butadienkautschuk mit einer mittleren Kautschukteilchengröße von 0,4 µm, 15 Gew.-% Styrol und 35 Gew.-% Acrylnitril verwendet.
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(B) Aromatisches Vinyl-Vinylcyanid-Copolymer
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- (b-1) Styrol-Acrylnitril(SAN)-Harz-1: SAN-Harz mit hohem Molekulargewicht, einschließend 26 Gew.-% Acrylnitril, und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 140.000 wird verwendet.
- (b-2) SAN-Harz-2: SAN-Harz mit niedrigem Molekulargewicht, einschließend 26 Gew.-% Acrylnitril, und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 90.000 wird verwendet.
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(C) alpha-Methylstyrol-Terpolymer
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alpha-Methylstyrol-Terpolymer, copolymerisiert mit 19 Gew.-% Styrol, 27 Gew.-% Acrylnitril und 54 Gew.-% alpha-Methylstyrol wird verwendet.
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(C') alpha-Methylstyrol-Copolymer
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Zum Vergleichen mit (C) der Erfindung wird ein Copolymer verwendet, das mit 30 Gew.-% Acrylnitril und 70 Gew.-% alpha-Methylstyrol copolymerisiert ist.
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(D) Wärmebeständiges Copolymer auf Maleimidbasis
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Ein wärmebeständiges Copolymer auf Maleimidbasis, das mit 50 Gew.-% N-substituiertem Maleimd, 30 Gew.-% Styrol und 20 Gew.-% Acrylnitril copolymerisiert ist, wird verwendet.
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Beispiel 1
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Zu 100 Gewichtsteilen ASA-Harzzusammensetzung, umfassend 30 Gew.-% g-ASA, 10 Gew.-% SAN mit niedrigem Molekulargewicht, 10 Gew.-% SAN mit hohem Molekulargewicht und 50 Gew.-% α-Methylstyrolterpolymer werden 0,1 Gewichtsteile Antioxidationsmittel (Irganox 1076 (Ciba)), 0,3 Gewichtsteile Stabilisator (Magnesiumstearat) und 0,2 Gewichtsteile Ruß zugesetzt, und es werden unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders (L/D = 32, Φ = 45mm) Pellets hergestellt. Testprobenstücke mit einer Dicke von 2,2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 6 mm werden zur Farbmessung hergestellt. Die physikalischen Eigenschaften der Probenstücke werden gemäß den nachstehenden Verfahren ebenfalls gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargelegt.
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Beispiele 2–3 und Vergleichsbeispiele 1–6
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Testprobenstücke der Beispiele 2–3 und Vergleichsbeispiele 1–6 werden unter Verwendung desselben Verfahrens wie in Beispiel 1 hergestellt, und die physikalischen Eigenschaften davon werden ebenfalls gemessen und sind in Tabelle 1 erörtert.
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Messverfahren für die physikalischen Eigenschaften
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- (1) Izod-Kerbschlagzähigkeit (1/4 Zoll, kgf·cm/cm): gemessen gemäß ASTM D-256.
- (2) Schmelzflussindex (g/10 Min.): gemessen gemäß ISO 1103 bei einer Temperatur von 220° und 10 kg.
- (3) Erweichungstemperatur (vicat softening temperature VST): gemessen gemäß ASTM D 306 (5 kg, 50°C/Std.)
- (4) Spritzgussstabilität: Ein Testprobenstück mit einer Dicke von 2,2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 6 mm wird bei einer Formungstemperatur von 250°C, einer Gussformtemperatur von 70°C und einer Abkühlzeit von 300 Sekunden hergestellt. Die Bewertung wird durch Betrachten des Probenstücks mit bloßem Auge durchgeführt, und die Ergebnisse sind wie nachstehend angegeben erörtert:
⌾: Sehr ausgezeichnet, ○: Ausgezeichnet, Δ: Normal, x: Fehlerhaft
- (5) Veränderung des Gelbwerts (ΔYI): Ein Testprobenstück mit einer Dicke von 2,2 mm, einer Breite von 10 mm und einer Länge von 6 mm wird bei einer Formungstemperatur von 250°C, einer Gussformtemperatur von 70°C und einer Abkühlzeit von 300 Sekunden hergestellt und 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 250°C gehalten. Dann wird die Gelbveränderung (ΔYI) vor und nach 10-minütigem Halten bei 250°C unter Verwendung eines Spektrokolorimeters gemäß ASTM D-1925 gemessen.
- (6) Wetterbeständigkeitseigenschaft (3000 Std., dE): gemessen gemäß SAE J 1960.
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[Tabelle ]
| Kategorie | Beispiele | Vergleichsbeispiele |
| Bestandteile | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ASA-Copolymer (A) | 30 | 30 | 40 | 30 | 30 | - | - | 40 | - |
| ABS-Copolymer (A’) | - | - | - | - | - | 30 | 30 | | 40 |
| SAN mit hohem Molekulargewicht (b-1) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| SAN mit niedrigem Molekulargewicht (b-2) | 10 | 25 | 15 | 10 | 25 | 10 | 25 | 15 | 15 |
| α-Methylstyrolcopolymer | (C) | 50 | 30 | 30 | - | - | - | - | - | - |
| (C’) | - | - | - | 50 | 30 | 50 | 30 | 30 | 30 |
| Wärmebeständiges Maleimidcopolymer (D) | - | 5 | 5 | - | 5 | - | 5 | 5 | 5 |
| Izod-Schlagzähigkeit(1/4”) | 12 | 14 | 19 | 13 | 14,5 | 21 | 23 | 20 | 39 |
| MI (220°C, 3,8kg) | 6 | 5 | 2,5 | 7 | 6 | 8 | 9 | 3 | 4,5 |
| VST (°C) | 106 | 107 | 103 | 106 | 107 | 105 | 106 | 102 | 101 |
| Spritzgussstabilität | ⌾ | ⌾ | ○ | Δ | Δ | Δ | Δ | ○ | X |
| ΔYI (10 Min, bei 250°) | 6 | 4 | 6 | 10 | 8 | 14 | 11 | 12 | 13 |
| Wetterbeständigkeit dE | 2 | 1,9 | 2,4 | 2 | 1,9 | 3,1 | 3 | 2,5 | 4 |
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Wie aus der vorstehenden Tabelle 1 ersichtlich zeigen die die Erfindung veranschaulichenden Beispiele 1 bis 3 durch Einbringen von alpha-Methylstyrolterpolymer geringere Veränderungen der Gelbwerte, ausgezeichnete Thermochromiebeständigkeit bei hoher Temperatur und Spritzgussstabilität ohne Verminderung der Schlagzähigkeit, des Fließvermögens und der Wetterbeständigkeit.
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Im Gegensatz dazu zeigen die Vergleichsbeispiele 1–6 bei welchen alpha-Methylstyrolcopolymer verwendet wurde eine größere Veränderung des Gelbwerts bei hoher Temperatur sowie eine verminderte Spritzgussstabilität. Die Vergleichsbeispiele 3, 4 und 6 unter Verwendung von ABS statt ASA in dieser Erfindung zeigen eine ausgezeichnete Schlagzähigkeit, jedoch sind Spritzgussstabilität und Wetterbeständigkeit herabgesetzt, insbesondere zeigen sie einen großen Gelbunterschied.
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Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit dem Nutzen der in der vorstehenden Beschreibung dargelegten Lehren der Erfindung kommen dem Fachmann, dem diese Erfindung gehört, in den Sinn. Daher sollte es klar sein, dass die Erfindung auf die spezifischen offenbarten Ausführungsformen nicht beschränkt ist, und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen im Umfang der anhängigen Ansprüche eingeschlossen sein sollen. Wenngleich spezifische Ausdrücke hier eingesetzt sind, sind sie nur in allgemeinem und beschreibenden Sinn und nicht zum Zweck der Einschränkung des in den Ansprüchen definierten Umfangs der Erfindung verwendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ASTM D-1925 [0015]
- ASTM D-256 [0062]
- ISO 1103 [0062]
- ASTM D 306 [0062]
- ASTM D-1925 [0062]
- SAE J 1960 [0062]