DE19825485A1 - Polymermischungen auf der Basis von Polyestern oder Polycarbonaten und kautschukmodifizierten Formmassen - Google Patents
Polymermischungen auf der Basis von Polyestern oder Polycarbonaten und kautschukmodifizierten FormmassenInfo
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Abstract
Polymermischungen, enthaltend als wesentliche Komponenten DOLLAR A A) 1 bis 99 Gew.-% Polycarbonate oder Polyester, DOLLAR A B) 1 bis 99 Gew.-% an mit Acrylatkautschuk modifizierter Formmasse, hergestellt durch DOLLAR A b¶1¶) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus DOLLAR A i) (Meth) acrylsäureestern der allgemeinen Formel (I), DOLLAR F1 und DOLLAR A ii) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (II), DOLLAR F2 in einem Lösungsmittel, enthaltend vinylaromatische Verbindungen der allgemeinen Formel (III) DOLLAR F3 und DOLLAR A b¶2¶) Zugabe zum nach b¶1¶) erhaltenen Reaktionsgemisch von DOLLAR A b¶21¶) Acrylnitril, Methacrylnitril, C¶1¶- bis C¶8¶-Methacrylaten oder deren Mischungen DOLLAR A und gegebenenfalls von weiteren radikalisch polymerisierbaren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus DOLLAR A b¶22¶) vinylaromatischen Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (III), (C¶1¶- bis C¶8¶-Alkyl)(meth)acrylsäureestern oder deren Mischungen, DOLLAR A b¶23¶) weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril oder vinylaromatische Verbindung (III) sind, DOLLAR A b¶3¶) radikalischer Polymerisation des nach b¶2¶) erhaltenen Gemisches sowie DOLLAR A b¶4¶) Isolierung der nach b¶3¶) erhaltenen kautschukmodifizierten Formmasse, DOLLAR A C) 0 bis 50 Gew.-% an mit Acrylatkautschuk modifizierter Formmasse, bei der zumindest die Kautschukphase mittels Emulsionspolymerisation hergestellt wird, DOLLAR A D) 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs und...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Polymermischungen, enthaltend
als wesentliche Komponenten
- A) 1 bis 99 Gew.-% Polycarbonate oder Polyester,
- B) 1 bis 99 Gew.-% an mit Acrylatkautschuk modifizierter Form
masse, hergestellt durch
- b1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus
- i) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (I),
CH2=C(Ra)-CO2Rb (I)
in der
Ra Wasserstoff oder Methyl und
Rb C1- bis C32-Alkyl bedeuten
und - ii) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (II),
CH2=C(Rc)-C(O)O-CRdReRf (II)
in der
Rc Wasserstoff oder Methyl,
Rd, Re Wasserstoff, C1- bis C10-Alkyl oder C6- bis C15-Aryl und
Rf C1- bis C20-Alkyl oder Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 1 bis 10 C-Atomen im Arylteil, enthaltend mindestens ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom, bedeuten,
sowie gegebenenfalls von Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus - iii) (Meth)acrylsäureestern mit mindestens einer Doppelbindung in der Estereinheit,
- iv) Di- oder Poly(meth)acrylsäureestern von di- bzw. poly funktionellen Alkoholen und
- v) Stickstoff-funktionellen Acrylaten und Methacrylaten, aroma
tischen und araliphatischen Estern der Acryl- oder Meth
acrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der Basis der
Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Periodensystems
der Elemente substituierten Acrylaten und Methacrylaten,
in einem Lösungsmittel, enthaltend vinylaromatische
Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
in der R1 für Wasserstoff, C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogen atom und R2 für C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogenatom stehen und n den Wert 0, 1, 2 oder 3 einnimmt, oder deren Mischungen sowie gegebenenfalls weitere, unter den Bedingungen der anio nischen und radikalischen Polymerisation inerte Lösungsmit telbestandteile, weitere olefinisch ungesättigte Verbindungen, die keine (Meth)acrylate darstellen, und Block copolymere, enthaltend mindestens einen elastischen Acrylat block mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Methacrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C, und
- i) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (I),
- b21) Acrylnitril, Methacrylnitril oder C1- bis C8-Methacrylaten
oder deren Mischungen
und gegebenenfalls von weiteren radikalisch polymerisierbaren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus - b22) vinylaromatischen Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (III), (C1- bis C8-Alkyl)(meth)acrylsäureestern oder deren Mischungen,
- b23) weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril oder vinylaromatische Verbindung (III) sind,
- b3) radikalischer Polymerisation des nach b2) erhaltenen Gemi sches sowie
- b4) Isolierung der nach b3) erhaltenen kautschukmodifizierten Formmasse, oder durch
- b'1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus
- i) (Meth)acrylsäureestern gemäß der allgemeinen Formel (I) und
- ii) (Meth)acrylsäureestern gemäß der allgemeinen Formel (II), sowie gegebenenfalls ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
- iii) (Meth)acrylsäureestern mit mindestens einer Doppelbindung in der Estereinheit,
- iv) Di- oder Poly(meth)acrylsäureestern von di- bzw. poly funktionellen Alkoholen und
- v) Stickstoff-funktionellen Acrylaten und Methacrylaten, aroma tischen und araliphatischen Estern der Acryl- oder Meth acrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der Basis der Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Periodensystems der Elemente substituierten Acrylaten und Methacrylaten, in einem unter den Bedingungen der anionischen und radika lischen Polymerisation inerten Lösungsmittel sowie gegebenen falls in Gegenwart weiterer olefinisch ungesättigter Verbindungen, die keine (Meth)acrylate oder vinylaromatische Verbindungen (III) darstellen, und in Gegenwart von Block copolymeren, enthaltend mindestens einen elastischen Acrylat block mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Methacrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C,
- b'21) Acrylnitril, Methacrylnitril oder C1- bis C4-Meth acrylaten oder deren Mischungen und
- b'22) einer oder mehreren vinylaromatischen Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (III) und gegebenenfalls
- b'23) von weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril oder vinylaromatische Ver bindung (III) sind,
- b'3) radikalische Polymerisation des nach b'2) erhaltenen Gemisches sowie
- b'4) Isolierung der nach b'3) erhaltenen kautschukmodifizierten Formmasse,
- b1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus
- D) 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs und
- E) 0 bis 50 Gew.-% an Zusatzstoffen und Hilfsmitteln.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
vorgenannter Polymermischungen, deren Verwendung zur Herstellung
von Fasern, Folien und Formkörpern sowie die Fasern, Folien und
Formkörper aus den erfindungsgemäßen Polymermischungen als
wesentlicher Komponente.
Polymermischungen aus Polybutylenterephthalat, Polyethylen
terephthalat und Styrol/Acrylnitril (SAN)-Copolymeren, die mit
Acrylatkautschuken modifiziert sind (sogenannte ASA-Formmassen),
sind dem Fachmann bekannt und werden zum Beispiel in der EP-A
0 392 357 beschrieben. Aus diesen Polymermischungen bestehende
Formmassen zeichnen sich durch eine gute Festigkeit, eine gute
Schlagzähigkeit und eine gute Wärmeformbeständigkeit aus. Sie
werden üblicherweise im Elektro- und Elektronikbereich
eingesetzt. Von Nachteil bei diesen Polymermischungen ist, daß
ihre mechanischen Eigenschaften für viele Anwendungen immer noch
nicht hinreichend gut genug sind, um daraus unverstärkte
Formkörper herstellen zu können. Wie in der vorgenannten europäi
schen Patentanmeldung beschrieben, bedarf es bei diesen Polymer
mischungen stets eines Zusatzes an Glasfasern. Der Glasfaser
anteil variiert im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der thermoplastischen Formmasse, und nimmt
üblicherweise Werte im Bereich von etwa 20 Gew.-% an. Die Glasfa
sern werden im allgemeinen in einem zusätzlichen Verfahrens
schritt in die thermoplastischen Formmassen eingearbeitet.
Darüber hinaus ist es zur Vermeidung von Verträglichkeit
sproblemen zwischen dem organischen Polymer- und dem anorgani
schen Fasermaterial in der Regel erforderlich, die Glasfasern mit
einer geeigneten, auf die beteiligten Komponenten abgestimmten
schlichte zu behandeln. Diese Schlichten haben in der Regel
sowohl auf das Glasfaser- als auch auf das polymermaterial
abgestimmt zu sein, um die Vorteile der mechanischen Verstärkung
durch das Fasermaterial in vollem Umfang dauerhaft ausnutzen zu
können.
Mischungen aus Polycarbonat und ASA-Formmassen finden sich in der
DE-A 20 27 419 und DE-A 22 59 564 beschrieben. Diese Polymer
blends zeichnen sich durch eine gute Zähigkeit und Wärmeform
beständigkeit aus, haben jedoch Schwachstellen bei der thermi
schen Stabilität. Insbesondere in Gegenwart von Verunreinigungen
oder von Säure- oder Baseresten, die u. a. aus einer mittels
Emulsionspolymerisation hergestellten Blendkomponente stammen
können, neigt die Polycarbonatkomponente, zum Beispiel unter den
Bedingungen des Extrudierens oder Spritzgießens, zum Molekular
gewichtsabbau.
Es wäre demnach wünschenswert, auf kautschukmodifizierte Poly
ester- bzw. Polycarbonatblends zurückgreifen zu können, die auch
in unverstärktem Zustand gute mechanische Eigenschaften aufweisen
und sich unter herkömmlichen Bedingungen herstellen und verarbei
ten lassen, ohne Materialeinbußen zu erleiden.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde,
Polymermischungen auf der Basis von Polyestern oder Poly
carbonaten zu finden, die auch ohne eine zusätzliche Glasfaser
verstärkung dauerhaft über ein gutes mechanisches Eigenschafts
profil verfügen.
Demgemäß wurden die eingangs beschriebenen Polymermischungen
gefunden. Des weiteren wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser
Polymermischungen sowie deren Verwendung für die Herstellung von
Folien, Fasern und Formkörpern sowie die Folien, Fasern und Form
körper aus den erfindungsgemäßen Polymermischungen als
wesentlicher Komponente gefunden.
Bevorzugt sind Polymermischungen, in denen
die Komponente A) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente B) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente C) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
die Komponente D) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-% und
die Komponente E) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung, auf weisen, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis E) stets 100 ergibt.
die Komponente A) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente B) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente C) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
die Komponente D) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-% und
die Komponente E) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung, auf weisen, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis E) stets 100 ergibt.
Als Komponente A) der erfindungsgemäßen Polymermischungen kommen
Polycarbonate oder Polyester in Mengen von 1 bis 99, bevorzugt
von 5 bis 95 und besonders bevorzugt von 5 bis 85 Gew.-% in
Frage.
Allgemein werden Polyester auf Basis von aromatischen Dicarbon
säuren und einer aliphatischen oder aromatischen Dihydroxy
verbindung verwendet.
Eine erste Gruppe bevorzugter Polyester sind Polyalkylentereph
thalate mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkoholteil.
Derartige Polyalkylenterephthalate sind an sich bekannt und in
der Literatur beschrieben. Sie enthalten einen aromatischen Ring
in der Hauptkette, der von der aromatischen Dicarbonsäure stammt.
Der aromatische Ring kann auch substituiert sein, z. B. durch
Halogen wie Chlor und Brom oder durch C1- bis C4-Alkylgruppen wie
Methyl-, Ethyl-, i- oder n-Propyl- und n-, i- oder t-Butylgrup
pen.
Diese Polyalkylenterephthalate können durch Umsetzung von aroma
tischen Dicarbonsäuren, deren Estern oder anderen esterbildenden
Derivaten mit aliphatischen Dihydroxyverbindungen in an sich be
kannter Weise hergestellt werden.
Als bevorzugte Dicarbonsäuren sind 2,6-Naphthalindicarbonsäure,
Terephthalsäure und Isophthalsäure oder deren Mischungen zu
nennen. Bis zu 30 mol-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 mol-% der
aromatischen Dicarbonsäuren, können durch aliphatische oder
cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure,
Sebacinsäure, Dodecandisäuren und Cyclohexandicarbonsäuren
ersetzt werden.
Von den aliphatischen Dihydroxyverbindungen werden Diole mit 2
bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1,2-Ethandiol, 1,3-Propan
diol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Hexandiol, 1,4-Cyclo
hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethylanol und Neopentylglykol oder
deren Mischungen bevorzugt.
Als besonders bevorzugte Polyester A) sind Polyalkylentereph
thalate, die sich von Alkandiolen mit 2 bis 6 C-Atomen ableiten,
zu nennen. Von diesen werden insbesondere Polyethylenterephthalat
(PET), Polypropylenterephthalat und Polybutylenterephthalat (PBT)
oder deren Mischungen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind PET
und/oder PBT, welche bis zu 1 Gew.-%, vorzugsweise bis zu
0,75 Gew.-% 1,6-Hexandiol und/oder 5-Methyl-1,5-Pentandiol als
weitere Monomereinheiten enthalten.
Die Viskositätszahl der Polyester A) liegt im allgemeinen im Be
reich von 50 bis 220, vorzugsweise von 80 bis 160 (gemessen in
einer 0,5 Gew.-%igen Lösung in einem Phenol/o-Dichlorbenzolge
misch (Gew.-Verh. 1 : 1 bei 25°C) gemäß ISO 1628.
Insbesondere bevorzugt sind Polyester, deren Carboxylendgruppen
gehalt bis zu 100 mval/kg, bevorzugt bis zu 50 mval/kg und ins
besondere bis zu 40 mval/kg Polyester beträgt. Derartige Poly
ester können beispielsweise nach dem Verfahren der DE-A 44 01 055
hergestellt werden. Der Carboxylendgruppengehalt wird üblicher
weise durch Titrationsverfahren (z. B. Potentiometrie) bestimmt.
Insbesondere bevorzugte Formmassen enthalten als Komponente A)
eine Mischung aus Polyethylenterephthalat und Polybutylen
terephthalat. Der Anteil des Polyethylenterephthalates beträgt
vorzugsweise in der Mischung bis zu 50, insbesondere 10 bis
30 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% A).
Weiterhin ist es möglich, PET Rezyklate (auch scrap-PET genannt)
in Mischung mit Polyalkylenterephthalaten wie PBT einzusetzen.
Unter Rezyklaten versteht man im allgemeinen:
- 1) sog. Post industrial Rezyklat: hierbei handelt es sich um Produktionsabfälle bei der Polykondensation oder bei der Verarbeitung z. B. Angüsse bei der Spritzgußverarbeitung, Anfahrware bei der Spritzgußverarbeitung oder Extrusion oder Randabschnitte von extrudierten Platten oder Folien.
- 2) Post Consumer Rezyklat: hierbei handelt es sich um Kunst stoffartikel, die nach der Nutzung durch den Endverbraucher gesammelt und aufbereitet werden. Der mengenmäßig bei weitem dominierende Artikel sind blasgeformte PET Flaschen für Mi neralwasser, Softdrinks und Säfte.
Beide Arten von Rezyklat können entweder als Mahlgut oder in Form
von Granulat vorliegen. Im letzteren Fall werden die Rohrezyklate
nach der Auftrennung und Reinigung in einem Extruder aufgeschmol
zen und granuliert. Hierdurch wird meist das Handling, die
Rieselfähigkeit und die Dosierbarkeit für weitere Verarbeitungs
schritte erleichtert.
Sowohl granulierte als auch als Mahlgut vorliegende Rezyklate
können zum Einsatz kommen, wobei die maximale Kantenlänge 6 mm,
vorzugsweise kleiner 5 mm betragen sollte.
Aufgrund der hydrolytischen Spaltung von Polyestern bei der Ver
arbeitung (durch Feuchtigkeitsspuren) empfiehlt es sich, das Re
zyklat vorzutrocknen. Der Restfeuchtegehalt nach der Trocknung
beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,7, insbesondere 0,2 bis 0,6%.
Als weitere Gruppe sind voll aromatische Polyester zu nennen, die
sich von aromatischen Dicarbonsäuren und aromatischen Dihydroxy
verbindungen ableiten.
Als aromatische Dicarbonsäuren eignen sich die bereits bei den
Polyalkylenterephthalaten beschriebenen Verbindungen. Bevorzugt
werden Mischungen aus 5 bis 100 mol-% Isophthalsäure und 0 bis
95 mol-% Terephthalsäure, insbesondere Mischungen von etwa 80%
Terephthalsäure mit 20% Isophthalsäure bis etwa äquivalente
Mischungen dieser beiden Säuren verwendet.
Die aromatischen Dihydroxyverbindungen haben vorzugsweise die
allgemeine Formel (IV)
in der Z eine Alkylen- oder Cycloalkylengruppe mit bis zu 8 C-
Atomen, eine Arylengruppe mit bis zu 12 C-Atomen, eine Carbonyl
gruppe, eine Sulfonylgruppe, ein Sauerstoff- oder Schwefelatom
oder eine chemische Bindung darstellt und in der m den Wert 0 bis
2 hat. Die Verbindungen (IV) können an den Phenylengruppen auch
C1- bis C6-Alkyl- oder Alkoxygruppen und Fluor, Chlor oder Brom
als Substituenten tragen.
Als Stammkörper dieser Verbindungen seinen beispielsweise
Dihydroxydiphenyl,
Di-(hydroxyphenyl)alkan,
Di-(hydroxyphenyl)cycloalkan,
Di-(hydroxyphenyl)sulfid,
Di-(hydroxyphenyl)ether,
Di-(hydroxyphenyl)keton,
di-(hydroxyphenyl)sulfoxid,
α,α'-Di-(hydroxyphenyl)-dialkylbenzol,
Di-(hydroxyphenyl)sulfon, Di-(hydroxybenzoyl)benzol,
Resorcin und
Hydrochinon sowie deren kernalkylierte oder kernhalogenierte Derivate genannt.
Dihydroxydiphenyl,
Di-(hydroxyphenyl)alkan,
Di-(hydroxyphenyl)cycloalkan,
Di-(hydroxyphenyl)sulfid,
Di-(hydroxyphenyl)ether,
Di-(hydroxyphenyl)keton,
di-(hydroxyphenyl)sulfoxid,
α,α'-Di-(hydroxyphenyl)-dialkylbenzol,
Di-(hydroxyphenyl)sulfon, Di-(hydroxybenzoyl)benzol,
Resorcin und
Hydrochinon sowie deren kernalkylierte oder kernhalogenierte Derivate genannt.
Von diesen werden
4,4'-Dihydroxydiphenyl,
2,4-Di-(4'-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
α,α'-Di-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Di(3'-methyl-4'-hydroxyphenyl)propan und
2,2-Di-(3'-chlor-4'-hydroxyphenyl)propan,
sowie insbesondere
2,2-Di-(4'-hydroxyphenyl)propan,
2,2-Di(3',5-dichlordihydroxyphenyl)propan,
1,1-Di-(4'-hydroxyphenyl)cyclohexan,
3,4'-Dihydroxybenzophenon,
4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und
2,2-Di(3',5'-dimethyl-4'-hydroxyphenyl)propan
oder deren Mischungen bevorzugt.
4,4'-Dihydroxydiphenyl,
2,4-Di-(4'-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
α,α'-Di-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Di(3'-methyl-4'-hydroxyphenyl)propan und
2,2-Di-(3'-chlor-4'-hydroxyphenyl)propan,
sowie insbesondere
2,2-Di-(4'-hydroxyphenyl)propan,
2,2-Di(3',5-dichlordihydroxyphenyl)propan,
1,1-Di-(4'-hydroxyphenyl)cyclohexan,
3,4'-Dihydroxybenzophenon,
4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und
2,2-Di(3',5'-dimethyl-4'-hydroxyphenyl)propan
oder deren Mischungen bevorzugt.
Selbstverständlich kann man auch Mischungen von Polyalkylen
terephthalaten und vollaromatischen Polyestern einsetzen. Diese
enthalten im allgemeinen 20 bis 98 Gew.-% des Polyalkylen
terephthalates und 2 bis 80 Gew.-% des vollaromatischen Poly
esters.
Selbstverständlich können auch Polyesterblockcopolymere wie
Copolyetherester verwendet werden. Derartige Produkte sind an
sich bekannt und in der Literatur, z. B. in der US-A 3 651 014,
beschrieben. Auch im Handel sind entsprechende Produkte
erhältlich, z. B. Hytrel® (DuPont).
Als Komponente A) sind auch Polycarbonate geeignet. Unter Poly
carbonate im Sinne der vorliegenden Erfindung werden sowohl sol
che Polymeren verstanden, die auf aromatische Dihydroxy
verbindungen, als auch solche, die auf aliphatische Dihydroxy
verbindungen zurückgehen. Die in Frage kommenden Polycarbonate
haben vorzugsweise ein Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert Mw,
bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie in Tetrahydrofuran
gegen Polystyrolstandard) im Bereich von 10 000 bis 60 000 g/mol.
Sie sind z. B. entsprechend den Verfahren der DE-A 13 00 266 durch
Grenzflächenpolykondensation oder gemäß dem Verfahren der
DE-A 14 95 730 durch Umsetzung von Diphenylcarbonat mit Bis
phenolen erhältlich. Aromatische Dihydroxyverbindungen wie ins
besondere Bis-(4-hydroxyphenyl)-2,2-propan (Bisphenol A) lassen
sich nach bekannten Verfahren mit Phosgen zu Polycarbonaten um
setzen.
Anstelle von Bisphenol A können auch andere aromatische
Dihydroxyverbindungen verwendet werden, insbesondere
2,2-Di(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 4,4'-Di
hydroxydiphenylsulfan, 4,4'-Dihydroxydiphenylether,
4,4'-Dihydroxydiphenylsulfit, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan,
1,1-Di(4-hydroxyphenyl)ethan, 4,4-Dihydroxydiphenyl oder Dihydro
xydiphenylcycloalkane, bevorzugt Dihydroxydiphenylcyclohexane
oder Dihydroxylcyclopentane, insbesondere 1,1-Bis(4-hydroxy
phenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan sowie Mischungen der vorgenann
ten Dihydroxyverbindungen.
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche auf der Basis von
Bisphenol A oder Bisphenol A zusammen mit bis zu 80 Mol-% der
vorstehend genannten aromatischen Dihydroxyverbindungen.
Es können auch Copolycarbonate gemäß der US-A 3 737 409 verwendet
werden; von besonderem Interesse sind dabei Copolycarbonate auf
der Basis von Bisphenol A und Di-(3,5-dimethyl-dihydroxyphe
nyl)sulfon, die sich durch eine hohe Wärmeformbeständigkeit
auszeichnen. Ferner ist es möglich, Mischungen unterschiedlicher
Polycarbonate einzusetzen.
Entsprechende Produkte sind an sich bekannt und in der Literatur
beschrieben sowie größtenteils auch im Handel erhältlich.
Die Polycarbonate können sowohl als Mahlgut als auch in
granulierter Form eingesetzt werden.
Polycarbonate können auch im Gemisch mit den vorgenannten Poly
estern eingesetzt werden. Bezogen auf die Komponente A) kann die
Menge an Polycarbonat bis zu 90, vorzugsweise bis zu 50 und ins
besondere im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% betragen.
Als Komponente B) enthalten die erfindungsgemäßen Polymer
mischungen mit Acrylatkautschuk modifizierte Formmassen,
hergestellt gemäß dem in der deutschen Patentanmeldung mit dem
Aktenzeichen 196 51 300.6 beschriebenen Verfahren. Die Komponente
B) liegt in den Polymermischungen in Mengen von 1 bis 99, bevor
zugt von 5 bis 95 und besonders bevorzugt von 5 bis 60 Gew.-%
vor.
Die kautschukmodifizierten Formmassen B) werden dadurch erhalten,
daß man in einem ersten Verfahrensschritt b1) als (Meth)acrylatde
rivate
- i) (Meth)acrylsäureester der allgemeinen Formel (I),
CH2=C(Ra)-CO2Rb (I)
in der
Ra Wasserstoff oder Methyl und
Rb C1- bis C32-Alkyl bedeuten und - ii) (Meth)acrylsäureester der allgemeinen Formel (II),
CH2=C(Rc)-C(O)O-CRdReRf (II)
in der
Rc Wasserstoff oder Methyl,
Rd, Re Wasserstoff, C1- bis C10-Alkyl oder C6- bis C15-Aryl und
Rf C1- bis C20-Alkyl oder Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 1 bis 10 C-Atomen im Arylteil, enthaltend mindestens ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom, bedeuten,
sowie gegebenenfalls Monomere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus - iii) (Meth)acrylsäureestern mit mindestens einer Doppelbindung in der Estereinheit,
- iv) Di- oder Poly(meth)acrylsäureester von di- bzw. polyfunktio nellen Alkoholen und
- v) stickstoff-funktionelle Acrylate und Methacrylate,
aromatische und araliphatische Ester der Acryl- oder Meth
acrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der Basis der
Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Periodensystems
der Elemente substituierte Acrylate und Methacrylate,
in einem Lösungsmittel, enthaltend vinylaromatische
Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
in der R1 für Wasserstoff, C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogen atom und R2 für C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogenatom stehen und n den Wert 0, 1, 2 oder 3 einnimmt, oder deren Mischungen anionisch polymerisiert.
Besonders geeignet als vinylaromatische Verbindungen (III) sind
Styrol, α-Methylstyrol, o-, m-, p-Methylstryrol oder beliebige
Gemische der vorgenannten vinylaromatischen Verbindungen. Ins
besondere wird Styrol als Lösungsmittel oder als Lösungsmittel
komponente eingesetzt.
Als weitere Lösungsmittelkomponenten können Flüssigkeiten, die
sich unter den Bedingungen der anionischen Polymerisation inert
verhalten, verwendet werden. Prinzipiell kommen alle inerten,
aprotischen, polaren und unpolaren Lösungsmittel in Frage. Hierzu
zählen beispielsweise Ether wie Dimethoxyethan, Diethylether oder
Tetrahydrofuran, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol,
Benzol, Xylol oder Ethylbenzol oder aliphatische Kohlenwasser
stoffe wie Cyclohexan, Pentan oder Hexan. Natürlich können auch
Gemische der genannten Lösungsmittel eingesetzt werden. Geeignete
Lösungsgemische sind z. B. Styrol/Tetrahydrofuran, Styrol/Toluol
oder Styrol/Tetrahydrofuran/Ethylbenzol.
In einer weiteren Ausführungsform kann die anionische Polymeri
sation neben den vinylaromatischen Verbindungen auch in Gegenwart
weiterer olefinisch ungesättigter Verbindungen durchgeführt
werden, die kein Acrylat- oder Methacrylatderivat darstellen. Als
solche olefinisch ungesättigten Verbindungen sind beispielsweise
Ethylen, Propen, 1-Buten, 2-Buten, Butadien, 1,4-Hexadien,
1,5-Hexadien oder 1-Octen geeignet. Es können auch ungesättigte
cyclische Verbindungen wie Cyclopenten oder Cyclohexen eingesetzt
werden.
Außerdem können auch Blockcopolymere, enthaltend mindestens einen
elastischen Acrylatblock mit einem Tg-Wert kleiner 0°C, bevorzugt
kleiner -25°C, und mindestens einen Block, z. B. einen Methacrylat
block, mit einem Tg-Wert größer 0°C, bevorzugt größer 25°C, zum
Reaktionsgemisch der anionischen Polymerisation gegeben werden.
Geeignet als Blockcopolymere sind Zwei- oder Multiblockcopoly
mere. Soweit die Blöcke das Kriterium des Tg-Wertes erfüllen,
können sie auch Comonomere enthalten. Besonders geeignet als
Comonomere sind Verbindungen iii), iv) und v), wie vorhergehend
beschrieben. Bevorzugte Blockcopolymere gehen zum Beispiel zurück
auf Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Exemplarisch seien als Blockcopolymere Poly(methylmethacrylat-b-
n-butylacrylat), Poly(methylmethacrylat-b-2-ethylhexylacrylat),
Poly(methylmethacrylat-b-n-butylacrylat-b-methylmethacrylat) und
Poly(methylmethacrylat-b-2-ethylhexylacrylat-b-methylmethacrylat)
genannt. Die genannten Blockcopolymere mit mindestens einem
weichen und mindestens einem harten Block können auch als Haft
vermittler zwischen der Kautschukphase (b1) und dem Matrix
material fungieren.
Als (Meth)acrylester der Formel (I) (Verbindungen i)) sind ins
besondere C1- bis C20-Alkyl(meth)acrylate geeignet, also solche
Verbindungen, in denen der Rest Rb Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Pro
pyl, n-Butyl, i-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, i-Pentyl, n-Hexyl, n-
Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Dodecyl, n-Tetradecyl, n-He
xadexyl, n-Octadecyl oder n-Eicosyl bedeutet. Unter den genannten
Verbindungen wird bevorzugt auf die Acrylsäureester (Ra = H) und
hier insbesondere auf Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Hexylacry
lat, n-Heptylacrylat, Octylacrylat und n-Dodecylacrylat zurückge
griffen. Besonders bevorzugt ist n-Butylacrylat.
In Verbindungen der Formel (II) (Verbindungen ii)) stellen die
Reste Rd und Re bevorzugt Wasserstoff, C1- bis C10-Alkyl wie
Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl oder n-Butyl oder C6- bis
C10-Aryl, beispielsweise Phenyl, dar. Besonders bevorzugt sind Rd
und Re Wasserstoff. Der Rest Rf ist bevorzugt eine C3- bis
C10-Alkylgruppe, die über mindestens ein tertiäres Wasserstoffatom
verfügt, oder eine Alkylarylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen im
Alkyl- und 1 bis 10 C-Atomen im Arylteil, die mindestens ein
tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom aufweist. Geeignete
(Meth)acrylester der Formel (II) stellen demgemäß solche
Verbindungen dar, in denen der Rest -CRdReRf 2-Methylpropyl,
2-Methylbutyl, 2-Methylhexyl, 2-Methyloctyl, 2-Ethylbutyl,
2-Ethylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Ethyloctyl, 2-Phenylethyl,
2-Phenylpropyl, 2-Phenylbutyl, 2-Phenylpentyl, 2-Phenylhexyl,
2-Phenyloctyl, 3-Methylbutyl, 3-Methylpentyl, 3-Methylhexyl,
3-Methyloctyl, 3-Ethylpentyl, 3-Ethylhexyl, 3-Ethyloctyl, ins
besondere 2-Ethylhexyl bedeutet. Bevorzugt werden die Acrylsäure
ester eingesetzt, insbesondere 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylbuty
lacrylat, 3-Methylpropylacrylat, 3-Methylbutylacrylat. Besonders
bevorzugt ist 2-Ethylhexylacrylat.
Als Verbindungen iii) kommen (Meth)acrylsäureester mit mindestens
einer Doppelbindung in der Estereinheit in Frage. Bevorzugt sind
(Meth)acrylsäureester mit einer oder zwei Doppelbindungen in der
Estereinheit, beispielsweise Allyl(meth)acrylat, 2-Allyloxye
thyl(meth)acrylat, Tricyclodecenyl(meth)acrylat, Dihydrodicyclo
pentadienyl(meth)acrylat, 4-Vinylbenzyl(meth)acrylat und 3-Vinyl
benzyl(meth)acrylat. Besonders geeignet sind Dihydrodicyclopenta
dienylacrylat, Tricyclodecenylacrylat, 2-Allyloxyethylacrylat so
wie die Allylester der Acryl- und der Methacrylsäure.
Geeignete Di- oder Poly(meth)acrylsäureester von di- bzw. poly
funktionellen Alkoholen leiten sich von aliphatischen Diol- oder
Polyolverbindungen wie 1,2-Ethandiol, 1,4-Butandiol oder Glycerin
oder von aromatischen Di- oder Polyhydroxyverbindungen wie Bis
phenol ab. Als Monomere iv) kommen bevorzugt in Frage Butandiol
diacrylat, -methacrylat, Ethandioldiacrylat, -methacrylat,
Glycerintriacrylat sowie Glycerintrimethacrylat.
Als Monomere kommen im ersten Verfahrensschritt b1) der anioni
schen Polymerisation auch stickstoff-funktionelle Acrylate und
Methacrylate, aromatische und araliphatische Ester der Acryl-
oder Methacrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der Basis
der Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Periodensystems
der Elemente substituierte Acrylate und Methacrylate
(Verbindungen v)) in Frage. Geeignete Verbindungen v) sind zum
Beispiel Glydicylacrylat, Glycidylmethacrylat, die Acryl- und
Methacrylamide von Ethylendiamin und homologer aliphatischer Di-
und Polyamine, Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethyl
acrylat, 2-Phenoxyethylacrylat, 2-Phenoxyethylmethacrylat,
Phenylacrylat, Phenylmethacrylat sowie Methacryloylalkoxysiloxane
der allgemeinen Formel (V)
in der die Substituenten und Indices die folgende Bedeutung
haben:
Rg Wasserstoff oder Methyl,
Rh C1- bis C10-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Propyl, i- Butyl, n-Butyl, t-Butyl, C6- bis C14-Aryl, auch substituiert, wie Phenyl oder Tolyl,
p ganze Zahlen zwischen 0 und 7,
q 0, 1 oder 2.
Rg Wasserstoff oder Methyl,
Rh C1- bis C10-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Propyl, i- Butyl, n-Butyl, t-Butyl, C6- bis C14-Aryl, auch substituiert, wie Phenyl oder Tolyl,
p ganze Zahlen zwischen 0 und 7,
q 0, 1 oder 2.
Die Verbindungsklassen i) und ii) liegen in den gemäß anionischer
Polymerisation in b1) erhaltenen Polymeren im allgemeinen in Men
gen im Bereich von 30 bis 100, bevorzugt 60 bis 99,5 und ins
besondere 80 bis 99,5 Gew.-%, bezogen auf die Menge aller in das
Polymer eingebauten Monomere, vor. Monomere der Verbindungsklas
sen iii) und iv) liegen in der Regel in einer Menge im Bereich
von 0 bis 45, bevorzugt 0,5 bis 40 und besonders bevorzugt 0,5
bis 20 Gew.-% vor. Die Monomeren der Verbindungsklasse v) nehmen,
bezogen auf die Menge aller in das Polymer eingebauten Monomere,
einen Anteil von 0 bis 45, bevorzugt von 0 bis 20 und ins
besondere von 0 bis 10 Gew.-% ein. Die bevorzugten Mengenbereiche
können je nach eingesetztem Monomer noch geringfügig variieren.
Die Monomertypen i) bis v) können jeweils für sich, als indivi
duelle Verbindung oder als Gemisch von unter einen Monomertyp
fallenden Verbindungen, oder in einer beliebigen Mischung
eingesetzt werden. Sie können auch sequentiell zur Polymerisation
gebracht werden, um zum Beispiel Blockcopolymere zu erhalten.
Die Acrylat- oder Methacrylatderivate oder beliebige Gemische
derselben liefern in den beschriebenen Lösungsmitteln nach den
gängigen Verfahren der anionischen Polymerisation Homo-, Co- und
Blockcopolymerisate. Dabei kann auf für die anionische Polymeri
sation bekannte Initiatorsysteme zurückgegriffen werden, wie sie
auch in J.M.S.-Rev. Macromol. Chem. Phys., 1994, C34, S. 234-324
beschrieben sind.
Als geeignet hat sich zum Beispiel ein Initiatorsystem, bestehend
aus einer Metallalkyl-, bevorzugt Alkalimetallalkylverbindung,
oder einer Mischung unterschiedlicher Metallalkylverbindungen als
Starter, und einem Alkalialkoholat als chelatisierend wirkenden
Additiv erwiesen. Eine derartige Initiatorzusammensetzung findet
sich in der EP-A 0 524 054 mit bevorzugter Nennung von Diphenyl
methyllithium als Starter und dem Lithiumsalz von CH3(OCH2CH2)2OH
als Additiv und ebenfalls in der EP 0 668 297, in der neben dem
bereits genannten Initiatorsystem bimetallische Alkoxyalkoxide
hervorgehoben werden.
Als chelatisierende Additive kommen beispielsweise in Betracht
CH3(OCH2CH2)OLi, CH3(OCH2CH2)2OLi, CH3(OCH2CH2)3OLi,
n-Bu(OCH2CH2)2OLi, Et(OCH2CH2)2OLi oder Mischungen der genannten
Additive. Des weiteren eignen sich als ungeladene, chelatisierend
wirkende Additive makrocyclische Polyether und Kryptanden, z. B.
Benzo-15-Krone-5, Benzo-18-Krone-6, 1,4,7,10-Tetraoxacyclodode
can, 1,4,7,10,13-Pentaoxacyclooctadecan,
2,3,11,12-Dibenzo-1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecan-2,11-dien,
1,10-Diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabicyclo[8.8.8]hexacosan oder
5,6-Benzo-4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]hexaco
san.
Als anionische Starterverbindungen können im allgemeinen Alkyl-
oder Alkylarylalkaliverbindungen verwendet werden, wobei der
Alkylrest bevorzugt 1 bis 10, besonders bevorzugt 1 bis 6 C-Atome
aufweist. Die Alkylarylverbindungen verfügen bevorzugt über eine
C1- bis C10-Alkylgruppe und eine C6- bis C14-Arylgruppe, besonders
bevorzugter Arylrest ist Phenyl oder substituiertes Phenyl. Alky
larylalkaliverbindungen sind z. B. von Styrol, α-Methylstyrol oder
1,1-Diphenylethen abgeleitete Alkaliverbindungen, die durch Um
setzung mit beispielsweise n-Butyllithium, s-Butyllithium oder t-
Butyllithium erhalten werden. Als häufig verwendete Alkylaryl-
und Alkylalkaliverbindungen seien genannt: n-Butyllithium, s-Bu
tyllithium, t-Butyllithium, Diphenylmethyllithium, -natrium,
-kalium, 1-Phenylhexyllithium, 1,1-Diphenylhexyllithium.
Außerdem können als anionische Starterverbindungen Alkaliamide,
Alkaliesterenolate oder Alkaliketoenolate eingesetzt werden.
Unter diesen sind bevorzugt: Lithiumdiisopropylamid, Lithiumethy
lisobutyrat sowie das Lithiumenolat von Diisopropylketon.
Werden in dem ersten Verfahrensschritt b1) Initiatorsysteme auf
der Basis anionischer Starterverbindungen eingesetzt, dann
verwendet man neben vinylaromatischen Verbindungen (III) vorzugs
weise eine oder mehrere weitere Lösungsmittelkomponenten. Bevor
zugt werden als weitere Komponenten inerte unpolare und polare
Lösungsmittel verwendet. Hierunter fallen aromatische Kohlen
wasserstoffe wie Toluol, Benzol, Xylol oder Ethylbenzol und
aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan, Pentan, Hexan
oder Tetrahydrofuran. Es können auch Mischungen unpolarer
Lösungsmittelkomponenten wie etwa Mischungen aus Toluol mit
Ethylbenzol sowie Mischungen aus unpolaren und polaren Lösungs
mitteln, z. B. aus Ethylbenzol und Tetrahydrofuran, als Lösungs
mittelkomponente verwendet werden. Geeignet ist beispielsweise
ein Gemisch aus Ethylbenzol und Tetrahydrofuran in einem
Mischungsverhältnis im Bereich von 55 : 45 bis 99 : 1, bevorzugt im
Bereich von 80 : 20 bis 95 : 5.
In der Regel liegt z. B. der Anteil an vinylaromatischen
Verbindungen an der Gesamtlösungsmittelmenge im Bereich von 10
bis 100 Vol-%, bevorzugt im Bereich von 20 bis 99 Vol.-%, wenn
die anionische Polymerisation mit Erdalkali- oder Alkalialkylver
bindungen gestartet wird.
Des weiteren kann die anionische Polymerisation mit Hilfe von
Metallocenkomplexen durchgeführt werden. Dabei werden bevorzugt
Lanthanoid-Metallocenkomplexe (Lanthonocene), insbesondere
Komplexe des Ytterbiums, Samariums oder Europiums eingesetzt,
in denen das Metallzentrum in der Regel formal zweifach oder
dreifach positiv geladen vorliegt. Ganz besonders geeignet sind
z. B. die Komplexe des Samariums.
Mit Initiatorsystemen wie [Cp*2SmH]2 (Cp* = Pentamethylcyclopenta
dienyl) sind z. B. auch mit problematischeren Acrylaten hohe Mole
kulargewichte bei sehr engen Molekulargewichtsverteilungen bei
Polymerisationstemperaturen bis zu 100°C möglich. Exemplarisch
seien als geeignete Initiatorkomplexe genannt Cp*2Yb(THF)2
(JP-A 02 258 808), Cp*2YbMe/AlMe3 (EP-A 442 476), Cp*2SmMe(THF)
(JP-A 06 093 049 und JP-A 06 093 060), Cp*2Sm(THF)2
(JP-A 06 306 112).
Die Metallocenkomplexe können einen oder zwei Metallocenliganden
aufweisen. Als Metallocenliganden sind beispielsweise C5- bis
C50-Cyclopentadienylstruktureinheiten bevorzugt. Hierunter fällt
der Cyclopentadienylrest C5H5 sowie alle einkernigen und mehr
kernigen substituierten und unsubstituierten Molekülstrukturen
mit insgesamt 5 bis 50 Kohlenstoffatomen, in welcher die Cyclo
pentadienylstruktureinheit formal enthalten ist. Es seien
beispielhaft genannt ein- bis fünffach mit C1- bis C20-kohlen
stofforganischen oder C1- bis C30-siliciumorganischen Resten
substituierte Cyclopentadienylderivate. Hierzu zählen zum
Beispiel Cyclopentadienyl, Pentamethylcyclopentadienyl, Methyl
cyclopentadienyl, Ethylcyclopentadienyl, 4-Butylcyclopentadienyl,
Trimethylsilylcyclopentadienyl und (Ethyl)(tetramethyl)cyclo
pentadienyl. Als mehrkernige Derivate mit einer Cyclopentadienyl
struktureinheit seien Indenyl, Fluorenyl und Benzindenyl genannt.
Grundsätzlich sind solche Cyclopentadienylstruktureinheiten
bevorzugt, die einen sterisch anspruchsvollen Metallocenliganden
bilden. Besonders bevorzugt ist Pentamethylcyclopentadienyl.
Bevorzugt werden z. B. Lanthanoid(II)-Metallocene mit zwei
Metallocenliganden, besonders bevorzugt solche mit zwei Cyclopen
tadienyleinheiten komplexierte Lanthanoid(II)-Metallocene
eingesetzt.
Die zwei freien Koordinationsstellen am Lanthanid(II)-Metallocen
mit zweifachem Cyclopentadienylkomplexliganden werden z. B. durch
schwach koordinierende Lewis-Basen wie Dimethoxyethan, Tetra
hydrofuran, Diethylether oder Acetonitril abgesättigt. Bevorzugt
werden Tetrahydrofuran oder Diethylether verwendet. Als geeigne
tes Lanthanoidmetall hat sich Samarium erwiesen, das in den
bevorzugten Komplexen in der Regel formal zweifach oder dreifach
positiv geladen vorliegt. Besonders bevorzugt als Metallocen-In
itiator für die anionische Polymerisation von insbesondere
Acrylaten und Methacrylaten ist beispielsweise Bis(pentamethyl
cyclopentadienyl)-samarium(II)- bis(tetrahydrofuran)
((C5Me5)2Sm(THF)2), dessen Herstellung und Charakterisierung z. B.
zu finden ist in W.J. Evans, I. Bloom, W.E. Hunter, J.L. Atwood,
J. Am. Chem. Soc. 1981, 193, S. 6507-6508.
Als Lösungsmittel für die anionische Polymerisation mittels Lan
thanocenen wird bevorzugt als vinylaromatische Verbindung (III)
Styrol eingesetzt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, vornehm
lich aus Gründen der Löslichkeit des Metallocen-Initiators,
zumindest geringe Mengen einer weiteren Lösungsmittelkomponente
zu verwenden. Grundsätzlich kommen hierfür die bereits vorherge
hend beschriebenen inerten Lösungsmittel und Lösungsmittelsysteme
in Frage. Als besonders geeignet hat sich zum Beispiel Tetra
hydrofuran erwiesen. Der Anteil dieser Komponente an der Gesamt
lösungsmittelmenge liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 95,
besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 und insbesondere im
Bereich von 0,5 bis 20 Vol.-%.
Es ist vorteilhaft für den Verfahrensschritt b1), die verwendeten
Monomeren sowie das Lösungsmittel bzw. die Lösungsmittelbestand
teile vor der Reaktion zur Entfernung von Restwasserspuren mit
geeigneten Trocknungsmitteln zu behandeln. Beispielsweise können
zu diesem Zweck Aluminiumoxid-Perlen eingesetzt werden. Des
weiteren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, insbesondere
zur Erzielung reproduzierbar hoher Molekulargewichte Mn, dem Reak
tionsgemisch Aluminiumorganylverbindungen oder Bororganylverbin
dungen zuzugeben. Auch Hydride, wie Diisobutylaluminiumhydrid
oder Calciumhydrid sind zu diesem Zweck geeignet. Bevorzugt
werden Lösungen von Aluminiumorganylen in inerten Lösungsmitteln
wie Toluol oder Hexan verwendet. Geeignete Aluminiumorganyle sind
zum Beispiel Trialkyl- und Triarylaluminiumverbindungen sowie
Aluminiumorganyle mit Alkyl- und Arylresten. Ebenso kommen
Mischungen dieser Verbindungen in Frage. Bevorzugt werden Tri
alkylaluminiumverbindungen, insbesondere Triethylaluminium oder
Tri-i-butylaluminium eingesetzt. Grundsätzlich sind jedoch leicht
hydrolisierbare Verbindungen geeignet, die mit den Monomerbau
steinen und Lösungsmitteln keine Reaktion eingehen. Diese werden
zu den Monomer- und Lösungsmittelkomponenten gegeben, bevor die
Zugabe des Metallocen-Initiators erfolgt.
Nach erfolgtem Molekulargewichtsaufbau kann die gemäß b1) durchge
führte Polymerisationsreaktion durch Zugabe einer protischen Sub
stanz, zum Beispiel eines niedermolekularen Alkohols wie Metha
nol, Ethanol oder i-Propanol, einer Säure, zum Beispiel Ameisen
säure, Essigsäure oder Salzsäure, Wasser oder einer Mischung die
ser Verbindungen abgebrochen werden. Als geeignet haben sich ins
besondere Mischungen aus Methanol und Essigsäure in einem
Verhältnis im Bereich von 100 : 1 bis 1 : 100, bevorzugt von 10 : 1 bis
1 : 10 erwiesen. Zur Stabilisierung der vinylaromatischen
Verbindung (III) kann mit dem protischen Abbruchreagenz oder zu
einem späteren Zeitpunkt in geringer Menge ein Antioxidans, z. B.
ein Brenzkatechin-Derivat wie 4-t-Butylbrenzkatechin, zum Reakti
onsgemisch gegeben werden.
Die gemäß der ersten Stufe b1) mittels anionischer Polymerisation
erhältlichen Homo-, Co- und Blockcopolymerisate sind unabhängig
vom eingesetzten Monomer oder Monomerengemisch mit einer Molmasse
Mn im Bereich von 5000 bis 2 000 000 g/mol, bevorzugt im Bereich von
5000 bis 500 000 g/mol und besonders bevorzugt im Bereich von 5000
bis 400 000 g/mol herstellbar. D.h. auch Polymerisate und Copoly
merisate, enthaltend Monomereinheiten mit einem tertiären oder
benzylischen Wasserstoffatom im Esterrest, wie 2-Ethylhexyl
acrylat, oder mit mindestens einer Doppelbindung in der Esterein
heit, wie Allylacrylat, sind ohne weiteres mit mittleren Moleku
largewichten Mn größer 60 000 g/mol und auch größer 100 000 g/mol
zugänglich.
Der Anteil der mittels anionischer Polymerisation erhältlichen
Polymeren an der kautschukmodifizierten Formmasse B) liegt
üblicherweise im Bereich von 1 bis 90 Gew.-%, bevorzugt im
Bereich von 2 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich
von 3 bis 30 Gew.-%.
Wird im ersten Verfahrensschritt b1) in Gegenwart eines anioni
schen Initiators polymerisiert, kann dieses sowohl im Batch-Ver
fahren als auch kontinuierlich geschehen. Grundsätzlich können
die Komponenten der Initiatorzusammensetzung, das Lösungsmittel
und die Monomeren in unterschiedlicher Reihenfolge miteinander
vermischt werden. Beispielsweise können alle Starterkomponenten
vorgelegt werden und Lösungsmittel und Monomerzugabe anschließend
erfolgen. Des weiteren können die Komponenten des Initiator
systems entweder in separaten Lösungen - gleichzeitig oder nach
einander, wobei die Metallorganylverbindung regelmäßig vorgelegt
wird - oder als in einem inerten Lösungsmittel bzw. Lösungs
mittelsystem hergestellte Mischung zur Monomerenlösung gegeben
werden. Bevorzugt wird die Monomerenlösung zum Initiatorsystem
gegeben. Bei dem Batch-Verfahren kann die Monomerenmenge auf ein
mal, stufenweise oder kontinuierlich zugegeben werden, wobei die
Art des Gradienten beliebig ist. Insbesondere bei der kontinuier
lichen Verfahrensweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
Initiatorsystem- und Monomerlösung gleichzeitig oder nahezu
gleichzeitig gegebenenfalls unter turbulenten Mischungsverhält
nissen in das Reaktionsgefäß einzuführen. Dazu werden die
Monomerlösung sowie die Initiatorlösung in einer Mischdüse mit
geringem Volumen unter turbulenten Strömungsverhältnissen ge
mischt und anschließend durch ein Rohr mit engem Querschnitt, das
mit statischen Mischern ausgerüstet sein kann (z. B. SMX-Mischer
der Firma Sulzer), geleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit sollte
so hoch sein, daß eine relativ einheitliche Verweilzeit beobach
tet wird. Die Zugabe eines Zweitmonomeren kann in einer weiteren,
nachgeschalteten Mischdüse erfolgen. Diese Umsetzung kann
beispielsweise bei einer Temperatur im Bereich von -78°C bis +80°C
durchgeführt werden. Bevorzugt ist ein Temperaturbereich von -55°C
bis +50°C. Die Reaktionstemperatur kann entweder konstant gehalten
werden oder in kontrollierter Weise verändert, bevorzugt erhöht
werden. Zur Erreichung hoher Molekulargewichte Mn und enger
Molekulargewichtsverteilungen ist es nicht abträglich, wenn sich
das Reaktionsgemisch infolge der freiwerdenden Reaktionsenthalpie
innerhalb kurzer Zeit erwärmt.
Verwendet man für die anionische Polymerisation einen Metalloce
ninitiator, kann ebenfalls eine beliebige Reihenfolge bei der
Zugabe der Komponenten zum Reaktionsgemisch gewählt werden.
Beispielsweise kann der Metalloceninitiator vorgelegt werden,
gegebenenfalls gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, zum Bei
spiel Tetrahydrofuran, und die Lösungsmittel- und Monomerzugabe
anschließend erfolgen. Bevorzugt werden zunächst der oder die
Monomerbausteine sowie das Lösungsmittel oder Lösungsmittelsystem
vorgelegt und mit einer Metallocen-Initiatorlösung versetzt.
Diese Umsetzung kann beispielsweise bei einer Temperatur im
Bereich von -78 bis +100°C durchgeführt werden. Bevorzugt wird ein
Temperaturbereich von -30 bis +80°C verwendet. Die Reaktionstempe
ratur kann konstant gehalten oder in kontrollierter Weise
verändert, bevorzugt gesteigert werden. Zur Erreichung hoher
Molekulargewichte Mn und enger Molekulargewichtsverteilungen ist
es nicht abträglich, wenn sich das Reaktionsgemisch infolge der
freiwerdenden Reaktionsenthalpie innerhalb kurzer Zeit erwärmt.
Mittels anionischer Polymerisation lassen sich in der ersten
Verfahrensstufe b1) Homo-, Co- oder Blockcopolymerisate auf der
Basis von Acrylaten und Methacrylaten erhalten. Die Block
copolymere können Zweiblock- oder Multiblock-Charakter besitzen.
Letztere können linear, verzweigt, sternförmig oder dendrimerar
tig sein. Beispielsweise gelingt die Herstellung von n-Butylacry
lat/2-Ethylhexylacrylat-, n-Butylacrylat/Methylmethacrylat-, Me
thylmethacrylat/n-Butylacrylat/Methylmethacrylat- oder Methyl
methacrylat/2-Ethylhexylacrylat-Blockcopolymeren. Daneben können
auch statistisch verteilte Copolymere, insbesondere auf der Basis
von Acrylatverbindungen als Ausgangsmonomere, erhalten werden.
Exemplarisch seien als bevorzugte Copolymere Poly(2-ethylhexyl
acrylat-co-dihydrodicyclopentadienylacrylat), Poly(2-ethylhexyla
crylat-co-allylacrylat), Poly(n-butylacrylat-co-dihydrodicyclo
pentadienylacrylat), Poly(n-butylacrylat-co-allylacrylat),
Poly(2-etylhexylacrylat-co-dihydrodicyclopentadienylacrylat-co-
allylacrylat) und Poly(n-butylacrylat-co-dihydrodicyclopenta
dienylacrylat-co-allylacrylat) genannt. Darüber hinaus können
auch Blockcopolymere in Gegenwart zuvor hergestellter Homo- oder
Copolymere erhalten werden.
Alternativ können separat hergestellte Blockcopolymere zu einem
beliebigen Zeitpunkt den Reaktionsgemischen der Verfahrens
stufen b1), b2) oder b3) zugegeben werden.
Die mittels anionischer Polymerisation erhaltenen Homo-, Co- oder
Blockcopolymeren bilden in einer bevorzugten Ausführungsform eine
weiche Phase in der kautschukmodifizierten Formmasse. Besonders
bevorzugt sind solche Acrylatmonomere, deren Homopolymerisate
einen Glasübergangstemperatur(Tg)-Wert kleiner 0°C, bevorzugt
kleiner -10°C, aufweisen. Hierunter fallen zum Beispiel Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, t-Butyl-, n-
Pentyl-, i-Pentyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, Ethylhexyl-,
n-Nonyl-, n-Decyl, n-Dodecyl-, n-Tetradecyl-, n-Hexadecyl-, n-Oc
tadecyl- oder n-Eicosylacrylat sowie Methoxybutylacrylat und
2-Methoxyethylacrylat.
Des weiteren sind Blockcopolymere bevorzugt, bei denen mindestens
ein Block Monomere mit einer oder mehreren Doppelbindungen in der
Estereinheit enthält, z. B. Allylacrylat, Allylmethacrylat, 2-Al
lyloxyethylacrylat oder Dihydrodicyclopentadienylacrylat.
Der Anteil dieser Monomere (Verbindungen iii)) an der gesamten
Blockstruktur liegt üblicherweise im Bereich von 0 bis 45 Gew.-%,
bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 40 Gew.-% und insbesondere im
Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%.
Ebenfalls bevorzugt sind Blockcopolymere, die mindestens einen
Block aufweisen, der aus Monomeren gebildet wird, die im Ester
rest mindestens ein tertiäres oder mindestens ein benzylisches
Wasserstoffatom aufweisen (Verbindungen ii)). Hierunter fällt
z. B. 2-Ethylhexylacrylat. Der Anteil dieser Monomere an der
gesamten Blockstruktur liegt üblicherweise im Bereich von 0 bis
99 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 99 Gew.-% und ins
besondere im Bereich von 20 bis 80 Gew.-%.
Zu dem nach Verfahrensschritt b1) mittels anionischer Polymeri
sation erhaltenen Reaktionsgemisch gibt man als Monomere für die
nachfolgende radikalische Polymerisation Acrylnitril, Methacryl
nitril oder C1- bis C8-Methacrylate, beispielsweise Methyl-,
Ethyl- oder n-Butylmethacrylat. Unter den vorgenannten
Verbindungen sind Acrylnitril und Methylmethacrylat bevorzugt.
Selbstverständlich können die genannten Monomere auch im Gemisch
eingesetzt werden.
Vor oder auch während der radikalischen Polymerisation können des
weiteren vinylaromatische Verbindungen gemäß der allgemeinen
Formel (III) oder Mischungen dieser vinylaromatischen
Verbindungen mit (C1- bis C8-Alkyl)(meth)acrylsäureestern zum
Reaktionsgemisch gegeben werden.
Geeignet als C1- bis C8-Alkylester der Acrylsäure und/oder Meth
acrylsäure sind beispielsweise solche, die sich vom Methanol,
Ethanol, n- und iso-Propanol, sek.-, tert.- und iso-Butanol,
Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol und 2-Ethylhexanol und vor
allem vom n-Butanol ableiten. Besonders bevorzugt ist Methylmeth
acrylat.
Es können auch (gemäß b23)) weitere olefinisch ungesättigte
Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril sind, wie
beispielsweise für den ersten Verfahrensschritt b1) beschrieben,
zugegeben werden. Als solche Verbindungen können beispielsweise
Maleinimid, N-Methyl-, N-Phenyl- und N-Cyclohexylmaleinimid,
Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure und Fumarsäure sowie
deren Anhydride, Stickstoff-funktionale Monomere wie Dimethyl
aminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylat, Vinylimidazol,
Vinylpyrrolidon, Vinylcaprolactam, Vinylcarbazol, Vinylanilin,
Acrylamid oder Hydroxyethylacrylat zum Reaktionsgemisch gegeben
werden. Von den letztgenannten Monomeren werden Maleinsäure
anhydrid und Maleinimid bevorzugt verwendet.
In einem dritten Verfahrensschritt (b3)) wird das erhaltene
Gemisch einer radikalischen Polymerisation unterworfen. Die
Polymerisation kann entweder durchgehend in Lösung oder Masse
durchgeführt oder nach einem Umsatz von größer 10% als Suspen
sionspolymerisation fortgeführt werden.
Der Anteil an vinylaromatischer Komponente (III), bezogen auf die
Gesamtheit der radikalisch polymerisierbaren Monomeren, im
Reaktionsgemisch nach b3), liegt in der Regel im Bereich vom 40
bis 95, bevorzugt im Bereich von 50 bis 90 und insbesondere im
Bereich von 50 bis 85 Gew.-%. Der Anteil an Acrylnitril, Meth
acrylnitril oder einem C1- bis C8-Methacrylsäureester liegt
üblicherweise im Bereich von 5 bis 60, bevorzugt von 10 bis 50
und besonders bevorzugt von 15 bis 50 Gew.-%.
Die radikalische Polymerisation kann thermisch, mittels Radikal
initiator oder photochemisch initiiert werden. In der Regel wird
auf bekannte Rakikalinitiatoren zurückgegriffen. Geeignete
Radikalinitiatoren sind bekannt und zum Beispiel bei Gausepohl et
al., Kunststoff-Handbuch "Polystyrol", 1996, S. 106 beschrieben.
Grundsätzlich kommen als Polymerisationsinitiatoren Peroxide,
z. B. Peroxosulfate, Azoverbindungen, Hydroperoxide, Perester,
z. B. Dibenzoylperoxid, oder Perketale in Frage.
Beispielsweise seien als Initiatoren genannt 1,1-Bis-(tert-butyl
peroxid)-cyclohexan, 1,1-Bis-(tert-butylperoxid)-3,3,5-trimethyl
cyclohexan sowie Azoisobutyronitril. Zusätzlich sind die im
zitierten Kunststoff-Handbuch "Polystyrol" auf Seite 106 aufgeli
steten Initiatoren hiermit ausdrücklich aufgenommen.
Es können auch Reglersubstanzen wie Mercyptanverbindungen, ins
besondere Dodecylmercaptan, zum Polymerisationsgemisch gegeben
werden. Mengen im Bereich von 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf
die eingesetzte Monomermenge, sind im allgemeinen bereits
ausreichend.
Die radikalische Polymerisation kann ebenfalls, soweit sie als
Suspensionspolymerisation weitergeführt wird, in Gegenwart von
hydrophilen schutzkolloiden wie Polyvinylalkoholen oder Poly
vinylpyrrolidon vorgenommen werden. Des weiteren ist der Zusatz
von wasserlöslichen Phosphaten wie Natriumdiphosphat oder
Natriumpolyphosphat möglich.
Die Polymerisationstemperatur bei Stufe b3) liegt normalerweise
zwischen 0 und 220°C, bevorzugt zwischen 50 und 180°C.
Der Anteil an bei der radikalischen Polymerisation gebildetem
Matrixmaterial, bezogen auf das Gesamtgewicht der
thermoplastischen Formmasse, liegt im allgemeinen im Bereich von
10 bis 99, bevorzugt von 40 bis 98 und besonders bevorzugt von 70
bis 97 Gew.-%.
Je nach Polymerisationsverfahren - Lösung, Masse oder Suspension -
werden die erhaltenen kautschukmodifizierten Formmassen nach
bekannten Verfahren isoliert (b4)). Wird in Lösung oder Masse
polymerisiert, kann die Reaktion abgebrochen werden, indem die
Monomeren entfernt werden, z. B. durch Entgasung in einem Extru
der. Die Aufarbeitung des nach Beendigung der Stufe b3) erhaltenen
Reaktionsgemisches geschieht zum Beispiel im Fall der Suspen
sionspolymerisation durch Zentrifugieren oder Filtrieren und im
Fall der Massepolymerisation durch Granulierung. Die erhaltenen
Polymerprodukte können z. B. mit Wasser gewaschen und sodann im
Vakuum bei erhöhter Temperatur getrocknet werden.
Die Herstellung der kautschukmodifizierten Formmasse B) kann in
einer weiteren Ausführungsform auch wie folgt vorgenommen werden:
Anstelle in Verfahrensschritt b1) die anionische Polymerisation in einer vinylaromatischen Verbindung (III) als Lösungsmittel oder Lösungsmittelkomponente durchzuführen, wird ein unter den Bedin gungen der anionischen und radikalischen Polymerisation inertes Lösungsmittel, wie vorhergehend beschrieben, verwendet. Gegebe nenfalls können auch olefinisch ungesättigte Verbindungen, die keine (Meth)acrylate oder vinylaromatische Verbindungen (III) darstellen, zugegeben werden (b'1)). Des weiteren können auch Blockcopolymere, enthaltend mindestens einen elastischen Acrylat block mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Meth acrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C zugegeben werden. Die genannten Verbindungen entsprechen in ihrer allgemeinen und bevorzugten Bedeutung den in der vorgenannten Verfahrensvariante für die Herstellung der Komponente B) beschriebenen Verbindungen. Der Lösungsmittelanteil der inerten Verbindungen wie Toluol, Tetrahydrofuran oder Dichlormethan liegt im allgemeinen im Bereich von 70 bis 100, bevorzugt von 80 bis 100% und besonders bevorzugt von 90 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtlösungs mittelmenge in diesem Verfahrensschritt.
Anstelle in Verfahrensschritt b1) die anionische Polymerisation in einer vinylaromatischen Verbindung (III) als Lösungsmittel oder Lösungsmittelkomponente durchzuführen, wird ein unter den Bedin gungen der anionischen und radikalischen Polymerisation inertes Lösungsmittel, wie vorhergehend beschrieben, verwendet. Gegebe nenfalls können auch olefinisch ungesättigte Verbindungen, die keine (Meth)acrylate oder vinylaromatische Verbindungen (III) darstellen, zugegeben werden (b'1)). Des weiteren können auch Blockcopolymere, enthaltend mindestens einen elastischen Acrylat block mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Meth acrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C zugegeben werden. Die genannten Verbindungen entsprechen in ihrer allgemeinen und bevorzugten Bedeutung den in der vorgenannten Verfahrensvariante für die Herstellung der Komponente B) beschriebenen Verbindungen. Der Lösungsmittelanteil der inerten Verbindungen wie Toluol, Tetrahydrofuran oder Dichlormethan liegt im allgemeinen im Bereich von 70 bis 100, bevorzugt von 80 bis 100% und besonders bevorzugt von 90 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtlösungs mittelmenge in diesem Verfahrensschritt.
Nach Beendigung der anionischen Polymerisation bzw. vor der
Aufnahme der radikalischen Polymerisation werden dem Reaktionsge
misch Acrylnitril, Methacrylnitril oder C1- bis C8-Methacrylsäure
ester sowie eine oder mehrere vinylaromatische Verbindungen gemäß
der allgemeinen Formel (III) zugegeben.
Im übrigen entsprechen alle Bereichsangaben, Komponenten und Ver
fahrensweisen dieser alternativen Variante für die Herstellung
des Bestandteils B) den vorhergehend beschriebenen.
Als Komponente C) können mit Acrylatkautschuk modifizierte Form
massen verwendet werden, bei denen zumindest die Kautschukphase
mittels Emulsionspolymerisation, beispielsweise wie in der
EP-A 0 392 357 beschrieben, erhalten wird. Für Emulsionspolymeri
sationsverfahren zur Herstellung der Pfropfgrundlage C11) sowie
der Pfropfhülle C12) sei insbesondere auch auf die DE-B 12 60 135
verwiesen. Des weiteren findet sich die Herstellung der Pfropf
hülle zum Beispiel in der DE-A 32 27 555, DE-A 31 49 357 und der
DE-A 34 14 118 beschrieben. Die Komponente C) kommt, bezogen auf
das Gesamtgewicht der thermoplastischen Formmasse, in dieser
üblicherweise in Mengen von 0 bis 50, bevorzugt von 0 bis 30 und
besonders bevorzugt von 0 bis 20 Gew.-% vor.
Geeignete mittels Emulsionspolymerisation erhältliche, mit
Acrylatkautschuk modifizierte Formmassen setzen sich beispiels
weise zusammen aus
- c1) 75 bis 100, bevorzugt 80 bis 99,9 Gew.-% eines Pfropfpoly merisates, aufgebaut aus
- c11) 50 bis 90 Gew.-% einer Pforpfgrundlage aus einem kautschuk elastischen Polymeren auf Basis von
- c112) 75 bis 100, bevorzugt 80 bis 99,9 Gew.-% eines C2- bis C10-Alkylacrylats,
- c113) 0 bis 25, bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% eines polyfunktio nellen Monomeren mit mindestens zwei olefinischen, nicht konjugierten Doppelbindungen, und
- c114) 0 bis 25 Gew.-% weiterer copolymerisierbarer Monomerer, und
- c12) 10 bis 50 Gew.-% einer Pfropfauflage aus
- c121) 50 bis 90 Gew.-% einer vinylaromatischen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (III) und
- c122) 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren
Mischungen
und - c2) 0 bis 25, bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% eines Copolymerisats aus
- c21) 50 bis 90 Gew.-% einer vinylaromatischen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (III) und
- c22) 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen.
Als Hauptmonomere c112) werden bevorzugt Ester der Acrylsäure mit
4 bis 8 C-Atomen eingesetzt. Als besonders bevorzugte Monomere
seien hier iso- und n-Butylacrylat sowie 2-Ethylhexylacrylat ge
nannt, von denen die beiden letztgenannten besonders bevorzugt
sind. Neben diesen Acrylsäureestern werden insbesondere 1 bis 4
Gew.-% polyfunktionelle Monomere mit mindestens zwei olefinischen
Doppelbindungen eingesetzt (Verbindungen C113)). Unter diesen sind
difunktionelle Verbindungen mit zwei nicht konjugierten Doppel
bindungen bevorzugt. Beispielsweise seien Divinylbenzol, Diallyl
fumarat, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat,
Tricyclodecenylacrylat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat
genannt, von denen die beiden letztgenannten besonders bevorzugt
sind. Neben den Monomeren c112) und c113) können am Aufbau der
Pfropfgrundlage auch noch vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% weiterer
copolymerisierbarer Monomerer beteiligt sein. Geeignete Monomere
sind 1,3-Butadien, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril, Meth
acrylnitril sowie die C1- bis C8-Alkylester der Methacrylsäure
sowie Mischungen dieser Monomere (Verbindungen c114)).
Für die Pfropfauflage c12) wird bevorzugt auf Styrol, α-Methyl
styrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstryrol und p-Chlor-α-Methylstyrol
sowie insbesondere auf Styrol und α-Methylstyrol in Mengen von 50
bis 90, vorzugsweise von 65 bis 80 Gew.-% zurückgegriffen
(Verbindungen c121)).
Daneben enthält die Pfropfhülle im allgemeinen 10 bis 50, bevor
zugt 20 bis 35 Gew.-% an Acrylnitril oder Methacrylnitril oder
deren Mischungen (Verbindungen c122)).
Des weiteren können für die Formmasse C) mittels Emulsionspolyme
risation hergestellte Kautschukphasen verwendet werden, die sich
zusammensetzen aus
- c'1) 10 bis 100 Gew.-% eines mehrstufigen Pfropfpolymerisates, aufgebaut aus
- c'11) 0,1 bis 50 Gew.-% eines harten Kerns aus
- c'111) 75 bis 100 Gew.-% einer vinylaromatischen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (III), insbesondere Styrol,
- c'112) 0 bis 25 Gew.-% eines polyfunktionellen Monomeren mit mindestens zwei olefinischen Doppelbindungen, ins besondere Dihydrodicyclopentadienylacrylat, Divinyl benzol, Butadien, Isopren und 1,4-Butandioldiacrylat,
- c'113) 0 bis 25 Gew.-% weiterer copolymerisierbarer Monomerer, insbesondere (Meth)acrylsäure und deren C1- bis C10-Alkylester sowie Glycidyl(meth)acrylat und (Meth)acrylamid,c
- c'12) 20 bis 90 Gew.-% einer weichen zweiten Stufe aus
- c'121) 75 bis 100 Gew.-% eines C2- bis C10-Alkylacrylats, insbesondere n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat,
- c'122) 0 bis 25 Gew.-% eines polyfunktionellen Monomeren mit mindestens zwei olefinischen, nicht konjugierten Doppel bindungen, insbesondere Dihydrodicyclopentadienylacrylat, und
- c'123) 0 bis 25 Gew.-% weiterer copolymerisierbarer Monomerer, insbesondere (Meth)acrylsäure und deren C1- bis C10-Alkylester sowie Glycidyl(meth)acrylat und (Meth)acrylamid,
- c'13) 0 bis 79,9 Gew.-% einer harten dritten Stufe aus
- c'131) 65 bis 100 Gew.-% einer vinylaromatischen Verbindung ge mäß der allgemeinen Formel (III), insbesondere Styrol, und
- c'132) 0 bis 35 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen, insbesondere Acrylnitril, und
- c'14) 10 bis 79,9 Gew.-% einer harten vierten Stufe aus
- c'141) 50 bis 90 Gew.-% einer vinylaromatischen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (III), insbesondere Styrol, und
- c'142) 10 bis 50 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen, insbesondere Acrylnitril, und
- c'2) 0 bis 90 Gew.-% einer harten Matrix aus
- c'21) 50 bis 90, insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, einer vinyl aromatischen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (III), insbesondere Styrol, und
- c'22) 10 bis 50, insbesondere 20 bis 40 Gew.-% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen, insbesondere Acrylnitril.
Das mittels Emulsionspolymerisation erhältliche Pfropfcopolymer
([c11) + c12)] , [c'11) + c'12) + c'14)] bzw. [c'11) + c'12) + c'13) +
c'14)]) weist im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße von 50
bis 1000 nm, insbesondere von 80 bis 700 nm (d50-Gewichtsmittel
wert) auf.
Als weiche Phasen oder Stufen werden im Sinne der vorliegenden
Erfindung solche verstanden, deren Material einen Tg-Wert kleiner
0°C, bevorzugt kleiner -10°C und besonders bevorzugt kleiner -45°C
aufweist. Bei einem harten Kern oder einer harten Matrix zeichnet
sich das diese Komponente bildende Material im allgemeinen durch
einen Tg-Wert größer 25°C, bevorzugt größer 45°C und besonders
bevorzugt größer 60°C aus.
Als anorganische Füllstoffe D) kommen faser- und teilchenförmige
Materialien wie Kohlenstoffasern, Glasfasern, Glaskugeln, amorphe
Kieselsäure, Asbest, Calciumsilicat, Calciummetasilicat,
Magnesiumcarbonat, Kaolin, Kreide, gepulverter Quarz, Glimmer,
Bariumsulfat und Feldspat in Mengen von 0 bis 50, vorzugsweise 0
bis 40 und besonders bevorzugt 10 bis 35 Gew.-% in Betracht.
Enthalten die erfindungsgemäßen Polymermischungen als anorgani
sche Füllstoffe Glasfasern, verwendet man in einer bevorzugten
Ausführungsform als Komponente A) eine Mischung aus Polybutylen-
und Polyethylenterephthalat. Das Verhältnis von Polybutylen- zu
Polyethylenterephthalat kann dabei insbesondere Werte im Bereich
von 50 : 50 bis 100 : 0 annehmen.
Als bevorzugte faserförmige Füllstoffe seien Kohlenstoffasern,
Aramid-Fasern und Kaliumtitanat-Fasern genannt, wobei Glasfasern
als E-Glas besonders bevorzugt sind. Diese können als Rovings
oder Schnittglas in den handelsüblichen Formen eingesetzt werden.
Die faserförmigen Füllstoffe können zur besseren Verträglichkeit
mit dem Thermoplasten mit einer Silanverbindung oberflächlich
vorbehandelt sein.
Geeignete Silanverbindungen sind solche der allgemeinen Formel
(X-(CH2)n)k-Si-(O-CmH2m+1)2-k
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
n eine ganze Zahl von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 4,
m eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 2,
k eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1.
m eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 2,
k eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1.
Bevorzugte Silanverbindungen sind Aminopropyltrimethoxysilan,
Aminobutyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminobutyl
triethoxysilan sowie die entsprechenden Silane, welche als
Substituent X eine Glycidylgruppe enthalten.
Die Silanverbindungen werden im allgemeinen in Mengen von 0,05
bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 und insbesondere 0,8 bis 1 Gew.-%
(bezogen auf D) zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt.
Geeignet sind auch nadelförmige mineralische Füllstoffe.
Unter nadelförmigen mineralischen Füllstoffen wird im Sinne der
Erfindung ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem
nadelförmigen Charakter verstanden. Als Beispiel sei nadelförmi
ger Wollastonit genannt. Vorzugsweise weist das Mineral ein
L/D-(Länge/Durchmesser)-Verhältnis von 8 : 1 bis 35 : 1, bevor
zugt von 8 : 1 bis 11 : 1 auf. Der mineralische Füllstoff kann
gegebenenfalls mit den vorstehend genannten Silanverbindungen
vorbehandelt sein; die Vorbehandlung ist jedoch nicht unbedingt
erforderlich.
Als weitere Füllstoffe seien Kaolin, calciniertes Kaolin,
Wollastonit, Talkum und Kreide genannt.
Die Komponente E) kommt in den erfindungsgemäßen Formmassen in
Mengen von 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 40 und besonders bevorzugt
von 0 bis 30 Gew.-% vor. Als Komponente E) können die erfindungs
gemäßen thermoplastischen Formmassen übliche Verarbeitungshilfs
mittel wie Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Mittel gegen
Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultraviolettes Licht,
Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel wie Farbstoffe und
Pigmente, Keimbildungsmittel, Weichmacher usw. enthalten.
Als Beispiele für Oxidationsverzögerer und Wärmestabilisatoren
sind sterisch gehinderte Phenole und/oder Phosphite, Hydrochi
none, aromatische sekundäre Amine wie Diphenylamine, verschiedene
substituierte Vertreter dieser Gruppen und deren Mischungen in
Konzentrationen bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
thermoplastischen Formmassen, genannt.
Als UV-Stabilisatoren, die im allgemeinen in Mengen bis zu
2 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse, verwendet werden, seien ver
schiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und
Benzophenone genannt.
Es können anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Ultramarinblau,
Eisenoxid und Ruß, weiterhin organische Pigmente, wie Phthalo
cyanine, Chinacridone, Perylene sowie Farbstoffe, wie Nigrosin
und Anthrachinone als Farbmittel zugesetzt werden.
Als Keimbildungsmittel können Natriumphenylphosphinat, Aluminium
oxid, Siliziumdioxid sowie bevorzugt Talkum eingesetzt werden.
Gleit- und Entformungsmittel, welche verschieden von D) sind und
üblicherweise in Mengen bis zu 5 Gew.-% eingesetzt werden, sind
bevorzugt langkettige Fettsäuren (z. B. Stearinsäure oder Behen
säure), deren Salze (z. B. Ca- oder Zn-Stearat) oder Montanwachse
(Mischungen aus geradkettigen, gesättigten Carbonsäuren mit
Kettenlängen von 28 bis 32 C-Atomen) sowie niedermolekulare Poly
ethylen- bzw. Polypropylenwachse.
Als Beispiele für Weichmacher seien Phthalsäuredioctylester,
Phthalsäuredibenzylester, Phthalsäurebutylbenzylester, Kohlen
wasserstofföle und N-(n-Butyl)benzolsulfonamid genannt.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können als Komponente E) auch
noch 0 bis 2 Gew.-% fluorhaltige Ethylenpolymerisate enthalten.
Hierbei handelt es sich üblicherweise um Polymerisate des
Ethylens mit einem Fluorgehalt von 55 bis 76 Gew.-%, vorzugsweise
70 bis 76 Gew.-%.
Beispiele hierfür sind Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluore
thylen-hexafluorpropylen-Copolymere oder Tetrafluorethylen-Copo
lymerisate mit kleineren Anteilen (in der Regel bis zu 50 Gew.-%)
copolymerisierbarer ethylenisch ungesättigter Monomerer. Diese
werden z. B. von Schildknecht in "Vinyl and Related Polymers",
Wiley-Verlag, 1952, Seite 484 bis 494 und von Wall in "Fluorpoly
mers" (Wiley Interscience, 1972) beschrieben.
Diese fluorhaltigen Ethylenpolymerisate liegen homogen verteilt
in den Formmassen vor und weisen bevorzugt eine Teilchengröße d50
(Zahlenmittelwert) im Bereich von 0,05 bis 10 µm, insbesondere
von 0,1 bis 5 mm auf. Diese geringen Teilchengrößen lassen sich
besonders bevorzugt durch Verwendung von wäßrigen Dispersionen
von fluorhaltigen Ethylenpolymerisaten und deren Einarbeitung in
eine Polyesterschmelze erzielen.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen können nach an
sich bekannten Verfahren hergestellt werden, indem man die
Ausgangskomponenten in üblichen Mischvorrichtungen wie Schnecken
extrudern, Brabender-Mühlen oder Banbury-Mühlen mischt und an
schließend extrudiert. Nach der Extrusion kann das Extrudat abge
kühlt und zerkleinert werden. Es können auch einzelne Komponenten
vorgemischt werden und dann die restlichen Ausgangsstoffe einzeln
und/oder ebenfalls gemischt hinzugegeben werden. Die Misch
temperaturen liegen in der Regel bei 200 bis 320°C.
Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymermischungen
zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften insbesondere
auch im Hinblick auf die Kerbschlagzähigkeit und die Lochkerb
schlagzähigkeit aus. Sie eignen sich zur Herstellung von Fasern,
Folien und Formkörpern sowie insbesondere für Anwendungen im
Elektro- und Elektronikbereich.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen näher
erläutert.
Das Beispiel 1 wurde unter Ausschluß von Sauerstoff und Feuchtig
keit mit der üblichen Schutzgastechnik durchgeführt.
Die zahlen- und gewichtsmittleren Molekulargewichte Mn und Mw wur
den mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) in Tetrahydro
furan bei 35°C relativ zu einem eng verteilten Polymethylmethacry
lat-Standard bestimmt. Die Detektion erfolgte mit einem Bre
chungsindex (RT)-Detektor Waters 410.
Die monomeren Acrylate und Methacrylate sowie Styrol wurden
mittels Stickstoffspülung und Lagern über Aluminiumoxid gereinigt
und anschließend im Vakuum destilliert.
Als Polyvinylpyrrolidon wurde das Handelsprodukt Luviskol® K 90
der Fa. BASF AG verwendet. Das eingesetzte Luviskol® K 90 besaß,
gemessen als 1%ige Lösung in Wasser bei 25°C, einen K-Wert von 90
(für die K-Wert-Bestimmung siehe Cellulose Chemie, 1932, 13,
S. 358-364).
(C5Me5)2Sm(THF)2 wurde analog einer Vorschrift von Schumann
et al., J. New Chem. 1995, 19, S. 491 synthetisiert.
Als Polyvinylalkohol wurde das Handelsprodukt Ertivinol® der
Fa. Erkol S.A. eingesetzt. Tetranatriumdiphosphat wurde von der
Fa. Merck bezogen.
Polybutylenterephthalat mit einer Viskositätszahl von 120 ml/g,
bestimmt nach DIN 53728, und einem Carboxylendgruppengehalt von
34 mval/kg (Ultradur® B 4500 der BASF AG).
Zu 101,5 ml 2-Ethylhexylacrylat (EHA), 7,0 ml Dihydrodicyclo
pentadienylacrylat (DCPA) und 2,5 g Allylacrylat (AA) in 300
ml Styrol gab man bei Raumtemperatur tropfenweise 2,5 ml
Al-(i-Bu)3 (1 M in Toluol). Bei -20°C wurde zügig unter star
kem Rühren eine Lösung von 600 mg (C5(CH3)5)2Sm(THF)2 in 15 ml
Tetrahydrofuran (THF) zugegeben. Es wurde ein Temperaturan
stieg auf 32°C beobachtet. Nach 1 Stunde wurde die Polymeri
sation durch Zugabe von 1,2 ml einer Methanol/Essigsäure-Mi
schung (1 : 1) sowie 3,6 mg 4-t-Butyl-brenzkatechin) abgebro
chen. Eine mittels Gelpermeationschromatographie (gegen einen
Polymethylmethacrylat-Standard) untersuchte Probe zeigte ein
Molekulargewicht Mw von 223 500 g/mol und ein Molekularge
wichtsverhältnis Mw/Mn von 1,87.
Zu der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Lösung gab man Styrol,
Acrylnitril, Benzoylperoxid (0,1 Gew.-%, bezogen auf die ein
gesetzte Monomerenmenge) und t-Dodecylmercaptan (0,1 Gew.-%,
bezogen auf die eingesetzte Monomerenmenge). Die Polymeri
sation wurde in einem mit einem Ankerrührer versehenen Stahl
kessel durchgeführt. Der Gewichtsanteil an Poly(EHA-co-DCPA-
co-AA) betrug 8 Gew.-%, der Anteil an Styrol 69 Gew.-% und
der Anteil an Acrylnitril 23 Gew.-%, bezogen auf die einge
setzte Menge an Monomeren und Copolymeren.
Um Sauerstoff aus der Reaktionslösung zu entfernen, wurde ein
Stickstoffdruck von 3 bar angelegt und anschließend wieder
entspannt. Die Polymerisationstemperatur wurde unter Rühren
(150 Upm) auf 86°C gebracht. Nach einem Umsatz von etwa 30%
gab man 0,1 mol-% Dicumylperoxid und nach weiteren 5 Minuten
eine wäßrige Lösung, enthaltend Luviskol®K90 (1,0 Gew.-%,
bezogen auf die eingesetzte Menge an Wasser), Natriumdi
phosphat (0,1 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzte Menge
Wasser) und Ertivinol® 30/92 (0,3 Gew.-%, bezogen auf die ein
gesetzte Menge an Wasser).
Das Volumenverhältnis wäßrige Lösung zu anpolymerisierter
Monomerlösung betrug 3,3 : 1.
Die erhaltene Dispersion wurde unter starkem Rühren (300 Upm)
für 3 h bei 110°C, für weitere 3 h bei 130°C und schließlich
für 6 h bei 140°C gehalten. Nach dem Abkühlen wurde das Poly
merprodukt mittels Filtration isoliert und über Nacht bei
60°C im Vakuum getrocknet.
Man erwärmte 16 g Butylacrylat und 0,4 g Tricyclodecenyl
acrylat in 150 g Wasser unter Zusatz von 1 g des Natrimsalzes
einer C12- bis C18-Paraffinsäure, 0,3 g Kaliumpersulfat, 0,3 g
Natriumhydrogencarbonat und 0,15 g Natriumpyrophosphat unter
Rühren auf 60°C. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polyme
risationsreaktion wurden innerhalb von 3 Stunden eine
Mischung aus 82 g Butylacrylat und 1,6 g Tricyclodecenyl
acrylat zugegeben. Nach Beendigung der Monomerzugabe ließ man
noch eine Stunde nachreagieren. Der erhaltene Latex hatte
einen Feststoffgehalt von 40% und eine gewichtsmittlere
Teilchengröße d50 von 76 nm. Die Teilchengrößenverteilung war
eng (Quotient Q = 0,29).
150 g dieses Polybutylacrylatlatex wurden mit 40 g einer
Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Gewichtsverhältnis
75 : 25) und 60 g Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz
von weiteren 0,03 g Kaliumpersulfat und 0,05 g Laurylperoxid
4 Stunden auf 65°C erhitzt. Aus dieser Polymerdispersion
wurde mit der doppelten Menge einer 0,8 Gew.-%igen wässrigen
MgSO4-Lösung der Pfropfkautschuk gefällt und mittels Filtra
tion isoliert. Der erhaltene Feststoff wurde im Vakuum bei
60°C getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats
betrug 40% und die Teilchen hatten einen gewichtsmittleren
Teilchendurchmesser d50 von 90 nm.
Ein Copolymerisat aus 65 Gew.-% Styrol und 35 Gew.-% Acryl
nitril wurde nach dem Verfahren der kontinuierlichen Lösungs
polymerisation, wie im Kunststoff-Handbuch, Hrg. R. Vieweg
und G. Daumiller, Bd. V "Polystyrol", Carl-Hanser-Verlag,
München, 1969, Seite 122 bis 124 beschrieben, hergestellt.
Die Viskositätszahl VZ (ermittelt nach DIN 53 726 bei 25°C,
0,5 Gew.-% in Dimethylformamid) betrug 80 ml/g.
Das Pfropfcopolymerisat nach Beispiel 3 wurde auf einem Ex
truder vom Typ ZSK 30 der Fa. Werner und Pfleiderer mit dem
Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat nach Beispiel 4 im
Verhältnis 1 : 1 bei einer Temperatur von 260°C abgemischt. Die
ausgetragene Polymerschmelze wurde nach Abkühlen granuliert.
Die kautschukmodifizierte Formmasse nach Beispiel 2 sowie das
Granulat nach Beispiel 5 wurden bei 260°C wurden jeweils mit Poly
butylenterephthalat in einem weiteren Extrusionsschritt (ZSK 30)
abgemischt.
Die eingesetzten Mischungsverhältnisse sind der nachfolgenden Ta
belle zu entnehmen. Die erhaltenen Abmischungen wurden bei 220°C
Schmelztemperatur und 60°C Formtemperatur zu Normkleinstäben
(siehe DIN 53 453) gespritzt.
Die Kerbschlagzähigkeit ak wurde an den Normkleinstäben nach DIN
53 453, die Lockkerbschlagzähigkeit akl nach DIN 53 753-L-3-0 be
stimmt.
Die nachfolgende Tabelle faßt die Versuchsergebnisse zusammen.
Claims (7)
1. Polymermischungen, enthaltend als wesentliche Komponenten
- A) 1 bis 99 Gew.-% Polycarbonate oder Polyester,
- B) 1 bis 99 Gew.-% an mit Acrylatkautschuk modifizierter
Formmasse, hergestellt durch
- b1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus
- i) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (I),
CH2=C(Ra) -Co2Rb (I)
in der
Ra Wasserstoff oder Methyl und
Rb C1- bis C32-Alkyl bedeuten und - ii) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (II),
CH2 = C (Rc)-C(O)O-CRdReRf (II)
in der
Rc Wasserstoff oder Methyl,
Rd, Re Wasserstoff, C1- bis C10-Alkyl oder C6- bis C15-Aryl und
Rf C1- bis C20-Alkyl oder Alkylaryl mit 1 bis 10 C-Atomen im Alkyl- und 1 bis 10 C-Atomen im Arylteil, enthaltend min destens ein tertiäres oder benzylisches Wasserstoffatom, bedeuten,
sowie gegebenenfalls von Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus - iii) (Meth)acrylsäureestern mit mindestens einer Doppelbindung in der Estereinheit,
- iv) Di- oder Poly(meth)acrylsäureestern von di- bzw. poly funktionellen Alkoholen und
- v) Stickstoff-funktionellen Acrylaten und Methacrylaten,
aromatischen und araliphatischen Estern der Acryl- oder
Methacrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der
Basis der Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Pe
riodensystems der Elemente substituierten Acrylaten und
Methacrylaten,
in einem Lösungsmittel, enthaltend vinylaromatische Verbindungen der allgemeinen Formel (III)
in der R1 für Wasserstoff, C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogenatom und R2 für C1- bis C8-Alkyl oder ein Halogen atom stehen und n den Wert 0, 1, 2 oder 3 einnimmt, oder deren Mischungen sowie gegebenenfalls weitere, unter den Bedingungen der anionischen und radikalischen Polymeri sation inerte Lösungsmittelbestandteile, weitere olefinisch ungesättigte Verbindungen, die keine (Meth)acrylate darstellen, und Blockcopolymere, enthal tend mindestens einen elastischen Acrylatblock mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Methacrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C, und - b2) Zugabe zum nach b1) erhaltenen Reaktionsgemisch von
- b21) Acrylnitril, Methacrylnitril oder C1- bis C8-Meth
acrylaten oder deren Mischungen
und gegebenenfalls von weiteren radikalisch polymerisier baren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus - b22) vinylaromatischen Verbindungen gemäß der allgemeinen For mel (III), (C1- bis C8-Alkyl)(meth)acrylsäureestern oder deren Mischungen,
- b23) weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril oder vinylaromatische Ver bindung (III) sind,
- b3) radikalischer Polymerisation des nach b2) erhaltenen Ge misches sowie
- b4) Isolierung der nach b3) erhaltenen kautschukmodifizierten Formmasse, oder durch
- b'1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus
- i) (Meth)acrylsäureestern gemäß der allgemeinen Formel (I) und
- ii) (Meth)acrylsäureestern gemäß der allgemeinen Formel (II), sowie gegebenenfalls ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
- iii) (Meth)acrylsäureestern mit mindestens einer Doppelbindung in der Estereinheit,
- iv) Di- oder Poly(meth)acrylsäureestern von di- bzw. poly funktionellen Alkoholen und
- v) Stickstoff-funktionellen Acrylaten und Methacrylaten,
aromatischen und araliphatischen Estern der Acryl- oder
Methacrylsäure sowie mit funktionellen Gruppen auf der
Basis der Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA, VIIA des Pe
riodensystems der Elemente substituierten Acrylaten und
Methacrylaten,
in einem unter den Bedingungen der anionischen und radikalischen Polymerisation inerten Lösungsmittel sowie gegebenenfalls in Gegenwart weiterer olefinisch unge sättigter Verbindungen, die keine (Meth)acrylate oder vinylaromatische Verbindungen (III) darstellen, und in Gegenwart von Blockcopolymeren, enthaltend mindestens einen elastischen Acrylatblock mit einem Tg-Wert kleiner 0°C und mindestens einen Methacrylatblock mit einem Tg-Wert größer 0°C,
- b'2) Zugabe zum nach b'1) erhaltenen Reaktionsgemisch von
- b'21) Acrylnitril, Methacrylnitril oder C1- bis C4-Meth acrylaten oder deren Mischungen und
- b'22) einer oder mehreren vinylaromatischen Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (III) und gegebenenfalls
- b'23) von weiteren olefinisch ungesättigten Verbindungen, die nicht Acryl- oder Methacrylnitril oder vinylaromatische Verbindung (III) sind,
- b'3) radikalische Polymerisation des nach b'2) erhaltenen Ge misches sowie
- b'4) Isolierung der nach b'3) erhaltenen kautschukmodifi zierten Formmasse,
- i) (Meth)acrylsäureestern der allgemeinen Formel (I),
- b1) anionische Polymerisation von Monomeren, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus
- C) 0 bis 50 Gew.-% an mit Acrylatkautschuk modifizierter Formmasse, bei der zumindest die Kautschukphase mittels Emulsionspolymerisation hergestellt wird,
- D) 0 bis 50 Gew.-% eines anorganischen Füllstoffs und
- E) 0 bis 50 Gew.-% an Zusatzstoffen und Hilfsmitteln.
2. Polymermischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß
die Komponente A) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente B) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente C) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
die Komponente D) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-% und
die Komponente E) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung, auf weisen, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis E) stets 100 ergibt.
die Komponente A) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente B) einen Anteil im Bereich von 5 bis 95 Gew.-%,
die Komponente C) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
die Komponente D) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-% und
die Komponente E) einen Anteil im Bereich von 0 bis 40 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung, auf weisen, wobei die Summe der Gewichtsprozente der Komponenten A) bis E) stets 100 ergibt.
3. Polymermischungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß man als Komponente A) Polyethylen- oder
Polybutylenterephthalat oder deren Mischungen verwendet.
4. Polymermischungen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß man als Komponente A) Polybutylen
terephthalat zusammen mit Polycarbonat verwendet.
5. Verwendung der Polymermischungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4
für die Herstellung von Fasern, Folien oder Formkörpern.
6. Verfahren zur Herstellung der Polymermischungen gemäß den An
sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kompo
nenten A) und B) sowie gegebenenfalls C) bis F) bei einer
Temperatur im Bereich von 200 bis 320°C extrudiert.
7. Fasern, Folien oder Formteile, enthaltend Polymermischungen
gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 als wesentlichen Bestandteil.
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DE1998125485 DE19825485A1 (de) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Polymermischungen auf der Basis von Polyestern oder Polycarbonaten und kautschukmodifizierten Formmassen |
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DE1998125485 DE19825485A1 (de) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | Polymermischungen auf der Basis von Polyestern oder Polycarbonaten und kautschukmodifizierten Formmassen |
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- 1998-06-08 DE DE1998125485 patent/DE19825485A1/de not_active Withdrawn
-
1999
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