DE19846202A1 - Formkörper für den Bausektor im Innenbereich - Google Patents
Formkörper für den Bausektor im InnenbereichInfo
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Abstract
Verwendung einer von ABS verschiedenen thermoplastischen Formmasse, enthaltend, bezogen auf die Summe der Mengen der Komponenten A, B und C und gegebenenfalls D, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt, DOLLAR A a: 1-48 Gew.-% mindestens eines ein- oder mehrphasigen teilchenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0 DEG C mindestens einer Phase und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-800 nm, als Komponente A, DOLLAR A b: 1-48 Gew.-% mindestens eines amorphen oder teilkirstallinen Polymerisats als Komponente B, DOLLAR A c: 51-98 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und DOLLAR A d: 0-47 Gew.-% Additive und/oder faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D DOLLAR A zur Herstellung von Formkörpern für den Bausektor im Innenbereich.
Description
Die Erfindung betrifft Formkörper für den Bausektor im Innenbereich.
Insbesondere betrifft die Erfindung derartige Formkörper mit gleichzeitig guter
Maßhaltigkeit, großer Stabilität, guter Chemikalienbeständigkeit und guter
Vergilbungsbeständigkeit.
Für die Herstellung witterungsstabiler Formmassen im Bausektor sind neben
einer guten UV- und Wärmealterungsbeständigkeit, einer hohen Kratzfestigkeit,
guter Chemikalienbeständigkeit eine gute Recyclingfähigkeit und ein hoher
Oberflächenglanz nach Alterung notwendig. Selbst im Innenbereich spielen die
UV- und Wärmealterungsbeständigkeit eine Rolle, da die Kombination beider
Einflüsse, selbst wenn sie - wie im Fall UV-Einwirkung - schwach sind,
innerhalb von mehreren Jahren zu einer deutlichen Schädigung des Materials
führen, so daß das Material vergilben oder ausbleichen kann. Ebenso notwendig
ist die Maßhaltigkeit der Formteile bei thermischer Belastung, sowohl in der
Herstellung als auch in der Anwendung, z. B. bei intensiver Sonneneinstrahlung.
Außerdem ist es für Anwendungen im Innenbereich erforderlich, daß das
sogenannte "Fogging", d. h. das im Verlauf der Zeit erfolgende Ausgasen
flüchtiger Verbindungen, gering ist.
Für die Herstellung derartiger Formteile werden bislang verschiedene Werk
stoffe eingesetzt. Beispielsweise kommen ABS(Acrylnitril/Butadien/Styrol)-
Polymerisate zum Einsatz. Auch Blends von ABS werden verwendet. Ein Nach
teil von ABS ist seine nicht immer ausreichende Vergilbungsbeständigkeit und
die Neigung zum Verspröden. Auch bei der Verwendung in Innenräumen
kommt es zu einer Vergilbung und Versprödung. Zudem ist ABS nicht immer
genügend beständig gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel. Zudem können
ABS-Formteile ein in manchen Fällen unzureichendes Spannungsrißverhalten
gegenüber Reinigungsmitteln und Alkoholen zeigen. Es kann zu einer Quellung
und Verfärbung der Oberfläche bei Kontakt mit Benzin kommen. Zudem kann
die Permeabilität gegen Wasser und Gase zu hoch sein.
ASA(Acrylnitril/Styrol/Acrylat)-Formmassen haben den Vorteil einer hohen
Witterungsstabilität, einer guten Chemikalienbeständigkeit sowie einer guten
Recyclingfähigkeit. Der Oberflächenglanz nach Bewitterung bzw. Alterung und
die Maßhaltigeit bei der Herstellung und in der Anwendung sind jedoch nicht für
alle Anwendungen ausreichend. Der Einsatz von ASA-Formmassen in
Sicherheitseinrichtungen ist beispielsweise in der PCT/EP97/04029 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Formkörper für den Bausektor
im Innenbereich bereitzustellen, die stabil und chemikalienbeständig sind und
nicht vergilben. Zudem sollen sie kratzfest sein und eine gute Maßhaltigkeit
aufweisen. Die UV- und Wärmealterungsbeständigkeit soll hoch sein, so daß
auch der Oberflächenglanz erhalten bleibt. Weitere Anforderungen sind eine
gute Recyclingfähigkeit und ein schlechtes Brandverhalten sowie eine gute
Maßhaltigkeit bei thermischer Belastung bei der Herstellung und Anwendung.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch Verwendung einer von
ABS verschiedenen thermoplastischen Formmasse, enthaltend, bezogen auf die
Summe der Mengen der Komponenten A, B, C und gegebenenfalls D, die
insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
- 1. 1-48 Gew.-% mindestens eines ein- oder mehrphasigen teilchenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glasüber gangstemperatur unterhalb von 0°C in mindestens einer Phase und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm als Kompo nente A,
- 2. 1-48 Gew.-% mindestens eines amorphen oder teilkristallinen Polymerisats als Komponente B,
- 3. 51-98 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
- 4. 0-47 Gew.-% Additive, und/oder faser- oder teilchenförmige
Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D
zur Herstellung von Formkörpern oder Halbzeugen davon für den Bausektor im Innenbereich.
Die beschriebenen Formkörper für den Bausektor im Innenbereich sind
kratzfest, stabil und chemikalienbeständig. Sie weisen zudem eine sehr gute
Vergilbungsbeständigkeit und Farbtiefe auf.
Die Komponenten der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für
den Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen
Formmassen sind an sich bekannt. Beispielsweise sind in DE-A-12 60 135, DE-
C-19 11 882, DE-A-28 26 925, DE-A-31 49 358, DE-A-32 27 555 und DE-A-
40 11 162 erfindungsgemäß verwendbare Komponenten und Formmassen
beschrieben.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im
Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten von ABS verschiedenen
Formmassen enthalten gemäß einer Ausführungsform die nachstehend aufge
führten Komponenten A und B und C und gegebenenfalls D, wie noch
nachstehend definiert. Sie enthalten, bezogen auf die Summe der Mengen der
Komponenten A, B, C und gegebenenfalls D, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
- 1. 1-48 Gew.-%, vorzugsweise 3-35 Gew.-%, insbesondere 5-30 Gew.-%, eines teilchenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glas übergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-800 nm, als Komponente A,
- 2. 1-48 Gew.-%, vorzugsweise 5-40 Gew.-%, insbesondere 5-35 Gew.-%, mindestens eines amorphen oder teilkristallinen Polymerisats als Komponente B,
- 3. 51-98 Gew.-%, vorzugsweise 55-90 Gew.-%, insbesondere 60-85 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
- 4. 0-47 Gew.-%, vorzugsweise 0-37 Gew.-%, insbesondere 0-30 Gew.-% übliche Additive und/oder faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D.
Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert.
Zunächst werden die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für
den Bausektor im Innenbereich verwendeten Formmassen beschrieben und die
Komponenten, aus denen diese aufgebaut sind.
Komponente A ist mindestens ein ein- oder mehrphasiges teilchenförmiges
Emulsionspolymerisat mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C in
mindestens einer Phase und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm.
Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente A um ein mehrphasiges Poly
merisat aus
- 1. a1: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 15-80 Gew.-%, insbesondere 40-65 Gew.-%, einer teilchenförmigen ersten Phase A1 mit einer Glasüber gangstemperatur unterhalb von 0°C,
- 2. a2: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-85 Gew.-%, insbesondere 35-60
Gew.-%, einer zweiten Phase A2 aus den Monomeren, bezogen auf
A2,
- 1. a21: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 65-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines sub stituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemi sche, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente A21 und
- 2. a22: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente A22.
- 3. a3: 0 bis 50 Gew.-% einer dritten Phase mit einer Glasübergangstem peratur von mehr als 0°C als Komponente A3, wobei die Gesamt menge der Komponenten A1, A2 und A3 100 Gew.-% ergibt.
Dabei können die Phasen nach Art einer Pfropfcopolymerisation miteinander
verbunden werden. Hierbei kann beispielsweise die erste Phase A1 die
Pfropfgrundlage bilden und die zweite Phase A2 eine Pfropfauflage. Es können
mehrere Phasen vorgesehen werden, entsprechend einem Pfropfcopolymer mit
einer Pfropfgrundlage und mehreren Pfropfauflagen. Die Pfropfauflage muß
dabei jedoch nicht notwendigerweise in Form einer Hülle um den Pfropfkern
vorliegen. Es sind unterschiedliche Geometrien möglich, beispielsweise kann ein
Teil der ersten Phase A1 mit der zweiten Phase A2 bedeckt sein, es können sich
interpenetrierende Netzwerke bilden usw. Die erste Phase A1 besitzt besonders
bevorzugt eine Glasübergangstemperatur unterhalb von -10°C, insbesondere
unterhalb von -15°C. Die dritte Phase weist vorzugsweise eine
Glasübergangstemperatur von mehr als 60°C auf. Diese dritte Phase kann
beispielsweise zu 1-50 Gew.-%, insbesondere 5-40 Gew.-%, bezogen auf die
Komponente A, vorliegen.
Im folgenden kann anstelle von "erster Phase" auch "Pfropfgrundlage" ver
standen werden, entsprechend "Pfropfauflage" anstelle von "zweiter Phase".
Die dritte Phase kann vorzugsweise aus mehr als 50 Gew.-% Styrol, ins
besondere aus mehr als 80 Gew.-% Syrol, bezogen auf die Gesamtzahl der
Monomere der dritten Phase, aufgebaut sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht Komponente A1 aus den
Monomeren
- 1. a11: 80-99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95-99,9 Gew.-%, eines C1-8- Alkylesters der Acrylsäure, vorzugsweise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat als Komponente A11,
- 2. a12: 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5,0 Gew.-%, mindestens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, Komponente A12.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die mittlere Teilchengröße
der Komponente A 50-1000 nm, vorzugsweise 50-800 nm.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Teilchen
größenverteilung der Komponente A bimodal, wobei 1-99, vorzugsweise 20-95,
insbesondere 45-90 Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50-200 nm
und 1-99, vorzugsweise 5-80, insbesondere 10-55 Gew.-% eine mittlere
Teilchengröße von 200-1000 nm aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Komponente A.
Als mittlere Teilchengröße bzw. Teilchengrößenverteilung werden die aus der
integralen Massenverteilung bestimmten Größen angegeben. Bei den erfindungs
gemäßen mittleren Teilchengrößen handelt es sich in allen Fällen um die
Gewichtsmittel der Teilchengrößen, wie sie mittels einer analytischen
Ultrazentrifuge entsprechend der Methode von W. Scholtan und H. Lange,
Kolloid-Z. und Z.-Polymere 250 (1972), Seiten 782-796, bestimmt wurden.
Die Ultrazentrifugenmessung liefert die integrale Massenverteilung des
Teilchendurchmessers einer Probe. Hieraus läßt sich entnehmen, wieviel Ge
wichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser gleich oder kleiner einer be
stimmten Größe haben. Der mittlere Teilchendurchmesser, der auch als d50-Wert
der integralen Massenverteilung bezeichnet wird, ist dabei als der
Teilchendurchmesser definiert, bei dem 50 Gew.-% der Teilchen einen kleineren
Durchmesser haben als der Durchmesser, der dem d50-Wert entspricht. Ebenso
haben dann 50 Gew.-% der Teilchen einen größeren Durchmesser als der d50-
Wert. Zur Charakterisierung der Breite der Teilchengrößenverteilung der
Kautschukteilchen werden neben dem d50-Wert (mittlerer Teilchendurchmesser)
die sich aus der integralen Massenverteilung ergebenden d10- und d90-Werte
herangezogen. Der d10- bzw. d90-Wert der integralen Massenverteilung ist dabei
entsprechend dem d50-Wert definiert mit dem Unterschied, daß sie auf 10 bzw.
90 Gew.-% der Teilchen bezogen sind. Der Quotient
stellt ein Maß für die Verteilungsbreite der Teilchengröße dar.
Die Glasübergangstemperatur des Emulsionspolymerisats A wie auch der an
deren erfindungsgemäß verwendeten Komponenten wird mittels DSC (Diffe
rential Scanning Calorimetry) nach ASTM 3418 (mid point temperature)
bestimmt.
Als Emulsionspolymerisat A können einschlägig übliche Kautschuke Verwen
dung finden, wie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Epichlorhydrin-
Kautschuke, Ethylen-Vinylacetat-Kautschuke, Polyethylenchlorsulfonkau
tschuke, Siliconkautschuke, Polyetherkautschuke, hydrierte Dienkautschuke,
Polyalkenamerkautschuke, Acrylatkautschuke, Ethylen-Propylen-Kautschuke,
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke, Butylkautschuke und Fluorkautschuke.
Bevorzugt werden Acrylatkautschuk, Ethylen-Propylen(EP)-Kautschuk, Ethylen-
Propylen-Dien(EPDM)-Kautschuk, insbesondere Acrylatkautschuk, eingesetzt.
Reine Butadienkautschuke, wie sie in ABS Verwendung finden, können nicht als
ausschließliche Komponente A verwendet werden. Vorzugsweise sind die
Formmassen frei von Butadienkautschuken.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Dien-Grundbaustein-Anteil im
Emulsionspolymerisat A so gering gehalten, daß möglichst wenig nicht
umgesetzte Doppelbindungen im Polymerisat verbleiben. Gemäß einer Aus
führungsform liegen keine Dien-Grundbausteine im Emulsionspolymerisat A
vor.
Bei den Acrylatkautschuken handelt es sich vorzugsweise um Alkylacrylat-
Kautschuke aus einem oder mehreren C1-8-Alkylacrylaten, vorzugsweise C4-8-
Alkylacrylaten, wobei bevorzugt mindestens teilweise Butyl-, Hexyl-, Octyl-
oder 2-Ethylhexylacrylat, insbesondere n-Butyl- und 2-Ethylhexylacrylat,
verwendet wird. Diese Alkylacrylat-Kautschuke können bis zu 30 Gew.-%
copolymerisierbare Monomere, wie Vinylacetat, (Meth)acrylnitril, Styrol,
substituiertes Styrol, Methylmethacrylat oder Vinylether, einpolymerisiert
enthalten.
Die Acrylatkautschuke enthalten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
weiterhin 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5 Gew.-%, an vernetzend
wirkenden, polyfunktionellen Monomeren (Vernetzungsmonomere). Beispiele
hierfür sind Monomere, die 2 oder mehr zur Copolymerisation befähigte
Doppelbindungen enthalten, die vorzugsweise nicht in den 1,3-Stellungen
konjugiert sind.
Geeignete Vernetzungsmonomere sind beispielsweise Ethylenglykoldi(meth)
acrylat, Butandioldi(meth)acrylat, Divinylbenzol, Diallylmaleat, Diallylfumarat,
Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Tricyclodecenylacrylat,
Dihydrodicyclopentadienylacrylat, Triallylphosphat, Allylacrylat,
Allylmethacrylat oder Dicyclopentadienylacrylat (DCPA) (vgl. DE-C-12 60
135).
Geeignete Siliconkautschuke können z. B. vernetzte Siliconkautschuke aus Ein
heiten der allgemeinen Formeln R2SiO, RSiO3/2, R3SiO1/2 und SiO2/4 sein, wobei
der Rest R einen einwertigen Rest darstellt. Die Menge der einzelnen
Siloxaneinheiten sind dabei so bemessen, daß auf 100 Einheiten der Formel
R2SiO 0 bis 10 Mol-Einheiten der Formel RSiO3/2, 0 bis 1,5 Mol-Einheiten
R3SiO1/2 und 0 bis 3 Mol-Einheiten SiO2/4 vorhanden sind. R kann dabei
entweder ein einwertiger gesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-
Atomen, der Phenylrest oder der Alkoxyrest oder eine radikalisch leicht an
greifbare Gruppe wie der Vinyl- oder der Mercaptopropylrest sein. Bevorzugt
ist, daß mindestens 80% aller Reste R Methylreste sind; insbesondere bevorzugt
sind Kombinationen aus Methyl- und Ethyl- oder Phenylresten.
Bevorzugte Siliconkautschuke enthalten eingebaute Einheiten radikalisch an
greifbarer Gruppen, insbesondere Vinyl-, Allyl-, Halogen-, Mercaptogruppen,
vorzugsweise in Mengen von 2-10 mol-%, bezogen auf alle Reste R. Sie
können beispielsweise hergestellt werden wie in EP-A-0 260 558 beschrieben.
In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, ein Emulsionspolymerisat A aus
unvernetztem Polymer zu verwenden. Als Monomere zur Herstellung dieser
Polymere können alle voranstehend genannten Monomere dienen. Bevorzugte
unvernetzte Emulsionspolymerisate A sind z. B. Homo- und Copolymere von
Acrylsäureestern, inbesondere des n-Butyl- und des Ethylhexylacrylats, sowie
Homo- und Copolymere des Ethylens, Propylens, Butylens, Isobutylens, als
auch Poly(organosiloxane), alle mit der Maßgabe, daß sie linear oder auch
verzweigt sein dürfen.
Bei dem Emulsionspolymerisat A kann es sich auch um ein mehrstufig auf
gebautes Polymerisat handeln (sog. "Kern/Schale-Aufbau", "core-shell mor
phology"). Beispielsweise kann ein kautschukelastischer Kern (Tg < 0°C) von
einer "harten" Schale (Polymere mit Tg < 0°C) umhüllt sein oder umgekehrt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erimdung handelt es sich bei
der Komponente A um ein Pfropfcopolymerisat. Die Pfropfcopolymerisate A
der erfindungsgemäßen Formmassen haben dabei eine mittlere Teilchengröße d50
von 50-1000 nm, bevorzugt von 50-800 nm.
Das Pfropfcopolymerisat A ist im allgemeinen ein- oder mehrstufig, d. h. ein aus
einem Kern und einer oder mehreren Hüllen aufgebautes Polymerisat. Das
Polymerisat besteht aus einer Grundstufe (Pfropfkern) A1 und einer oder mehre
ren darauf gepfropften Stufen A2 (Pfropfauflage), den sogenannten Pfropfstufen
oder Pfropfhüllen.
Durch einfache Pfropfung oder mehrfache schrittweise Pfropfung können eine
oder mehrere Pfropfhüllen auf die Kautschukteilchen aufgebracht werden, wobei
jede Pfropfhülle eine andere Zusammensetzung haben kann. Zusätzlich zu den
pfropfenden Monomeren können polyfunktionelle vernetzende oder reaktive
Gruppen enthaltende Monomere mit aufgepfropft werden (s. z. B. EP-A-0 230
282, DE-A-36 01 419, EP-A-0 269 861).
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht Komponente A aus einem
mehrstufig aufgebauten Pfropfcopolymerisat, wobei die Pfropfstufen im
allgemeinen aus harzbildenden Monomeren hergestellt sind und eine Glastem
peratur Tg oberhalb von 30°C, vorzugsweise oberhalb von 50°C haben. Die
äußere Propfhülle dient u. a. dazu, eine (Teil-)Verträglichkeit der Kaut
schukteilchen A mit dem Thermoplasten B zu erzielen.
Pfropfcopolymerisate A werden beispielsweise hergestellt durch Pfropfung von
mindestens einem der im folgenden aufgeführten Monomeren A2 auf mindestens
eine der vorstehend aufgeführten Pfropfgrundlagen bzw. Pfropfkernmaterialien
A1. Als Pfropfgrundlagen A1 der erfindungsgemäßen Formmassen sind alle
Polymerisate geeignet, die oben unter den Emulsionspolymerisaten A
beschrieben sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pfropfgrundlage A1 aus 15-99,9 Gew.-%
Acrylatkautschuk, 0,1-5 Gew.-% Vernetzer und 0-49,9
Gew.-% eines der angegebenen weiteren Monomere oder Kautschuke zusam
mengesetzt.
Geeignete Monomere zur Bildung der Pfropfauflage A2 können beispielsweise
aus den im folgenden aufgeführten Monomeren und deren Gemischen
ausgewählt sein:
Vinylaromatische Monomeren, wie Styrol und seine substituierten Derivate, wie α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 3,4-Dimethylstyrol, p-tert.-Butylstyrol, o- und p-Methyl-α-methylstyrol oder C1-C8-Alkyl(meth)acrylate wie Methylmetha crylat, Ethylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, i- Butylacrylat; bevorzugt sind Styrol, α-Methylstyrol, Methylmethacrylat, insbesondere Styrol und/oder α-Methylstyrol, und ethylenisch ungesättigte Monomere, wie Acryl- und Methacrylverbindungen, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, n- und Isopropylacrylat, n- und Isobutylacrylat, tert.-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n- und Isopropylmethacrylat, n- und Isobutylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornyl methacrylat, Maleinsäureanhydrid und dessen Derivate, wie Maleinsäureester, Maleinsäurediester und Maleinimide, z. B. Alkyl- und Arylmaleinimide, wie Methyl-, Cyclohexyl- oder Phenylmaleinimid. Bevorzugt sind Methacrylate, Acrylnitril und Methacrylnitril, insbesondere Acrylnitril.
Vinylaromatische Monomeren, wie Styrol und seine substituierten Derivate, wie α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 3,4-Dimethylstyrol, p-tert.-Butylstyrol, o- und p-Methyl-α-methylstyrol oder C1-C8-Alkyl(meth)acrylate wie Methylmetha crylat, Ethylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, i- Butylacrylat; bevorzugt sind Styrol, α-Methylstyrol, Methylmethacrylat, insbesondere Styrol und/oder α-Methylstyrol, und ethylenisch ungesättigte Monomere, wie Acryl- und Methacrylverbindungen, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, n- und Isopropylacrylat, n- und Isobutylacrylat, tert.-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n- und Isopropylmethacrylat, n- und Isobutylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornyl methacrylat, Maleinsäureanhydrid und dessen Derivate, wie Maleinsäureester, Maleinsäurediester und Maleinimide, z. B. Alkyl- und Arylmaleinimide, wie Methyl-, Cyclohexyl- oder Phenylmaleinimid. Bevorzugt sind Methacrylate, Acrylnitril und Methacrylnitril, insbesondere Acrylnitril.
Weiterhin können als (Co-)Monomere Styrol-, Vinyl-, Acryl- oder Meth
acrylverbindungen (z. B. Styrol, wahlweise substituiert mit C1-12-Alkylresten,
Halogenatomen, Halogenmethylenresten; Vinylnaphthalin, Vinylcarbazol;
Vinylether mit C1-12-Etherresten; Vinylimidazol, 3-(4-)Vinylpyridin, Dimethyl
aminoethyl(meth)acrylat, p-Dimethylaminostyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril,
Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäurebutylester, Acrylsäureethylhexylester
und Methylmethacrylat sowie Fumarsäure, Maleinsäure, Itaconsäure oder deren
Anhydride, Amide, Nitrile oder Ester mit 1 bis 22 C-Atome, vorzugsweise 1 bis
10 C-Atome enthaltenden Alkoholen) verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt Komponente A 50 bis 100
Gew.-%, vorzugsweise 50-90 Gew.-% der vorstehend beschriebenen ersten
Phase (Pfropfgrundlage) A1 und 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10-50 Gew.-%
der vorstehend beschriebenen zweiten Phase (Pfropfauflage) A2, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Komponente A. Als dritte Phase kommen insbesondere
Styrol-Copolymere, in Betracht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dienen als Pfropfgrundlage A1
vernetzte Acrylsäureester-Polymerisate mit einer Glasübergangstemperatur unter
0°C. Die vernetzten Acrylsäureester-Polymerisate sollen vorzugsweise eine
Glasübergangstemperatur unter -20°C, insbesondere unter -30°C, besitzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Pfropfauflage A2 aus einer
oder mehreren Pfropfhüllen, deren äußerste Pfropfhülle eine
Glasübergangstemperatur von mehr als 30°C hat, wobei ein aus den Monomeren
der Pfropfauflage A2 gebildetes Polymer eine Glasübergangstemperatur von
mehr als 80°C aufweisen würde.
Bezüglich der Messung der Glasübergangstemperatur und der mittleren Teil
chengröße sowie der Q-Werte gilt für die Pfropfcopolymerisate A das für die
Emulsionspolymerisate A Gesagte.
Die Pfropfcopolymerisate A können auch durch Pfropfung von vorgebildeten
Polymeren auf geeignete Pfropfhomopolymerisate hergestellt werden. Beispiele
dafür sind die Umsetzungsprodukte von Maleinsäureanhydrid- oder Säuregrup
pen enthaltenden Copolymeren mit basenhaltigen Kautschuken.
Geeignete Herstellverfahren für Pfropfcopolymerisate A sind die Emulsions-,
Lösungs-, Masse- oder Suspensionspolymerisation. Bevorzugt werden die
Pfropfcopolymerisate A durch radikalische Emulsionspolymerisation hergestellt,
insbesondere in Gegenwart von Latices der Komponente A1 bei Temperaturen
von 20°C-90°C unter Verwendung wasserlöslicher oder öllöslicher Initiatoren
wie Peroxodisulfat oder Benzoylperoxid, oder mit Hilfe von Redoxinitiatoren.
Redoxinitiatoren eignen sich auch zur Polymerisation unterhalb von 20°C.
Geeignete Emulsionspolymerisationsverfahren sind beschrieben in den DE-A-28
26 925, 31 49 358 und in der DE-C-12 60 135.
Der Aufbau der Pfropfhüllen erfolgt vorzugsweise im Emulsionspolymeri
sationsverfahren, wie es beschrieben ist in DE-A-32 27 555, 31 49 357, 31 49
358, 34 14 118. Das definierte Einstellen der erfindungsgemäßen Teil
chengrößen von 50-1000 nm erfolgt bevorzugt nach den Verfahren, die
beschrieben sind in der DE-C-12 60 135 und DE-A-28 26 925, bzw. Applied
Polymer Science, Band 9 (1965), Seite 2929. Das Verwenden von Polymerisaten
mit unterschiedlichen Teilchengrößen ist beispielsweise aus DE-A-28 26 925
und US 5,196,480 bekannt.
Gemäß dem in der DE-C-12 60 135 beschriebenen Verfahren wird zunächst die
Pfropfgrundlage A1 hergestellt, indem der oder die gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung verwendeten Acrylsäureester und das mehr
funktionelle, die Vernetzung bewirkende Monomere, ggf. zusammen mit den
weiteren Comonomeren, in wäßriger Emulsion in an sich bekannter Weise bei
Temperaturen zwischen 20 und 100°C, vorzugsweise zwischen 50 und 80°C,
polymerisiert werden. Es können die üblichen Emulgatoren, wie Alkalisalze von
Alkyl- oder Alkylarylsulfonsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholsulfonate, Salze
höherer Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen oder Harzseifen verwendet
werden. Vorzugsweise verwendet man die Natriumsalze von Alkylsulfonaten
oder Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen. Gemäß einer
Ausführungsform werden die Emulgatoren in Mengen von 0,5-5 Gew.-%,
insbesondere von 1-2 Gew.-%, bezogen auf die bei der Herstellung der Pfropf
grundlage A1 eingesetzten Monomeren, eingesetzt. Im allgemeinen wird bei
einem Gewichtsverhältnis von Wasser zu Monomeren von 2 : 1 bis 0,7 : 1
gearbeitet. Als Polymerisationsinitiatoren dienen insbesondere die
gebräuchlichen Persulfate, wie beispielsweise Kaliumpersulfat. Es können
jedoch auch Redoxsysteme zum Einsatz gelangen. Die Initiatoren werden im
allgemeinen in Mengen von 0,1-1 Gew.-%, bezogen auf die bei der
Herstellung der Pfropfgrundlage A1 eingesetzten Monomeren, eingesetzt. Als
weitere Polymerisationshilfsstoffe können die üblichen Puffersubstanzen, durch
welche pH-Werte von vorzugsweise 6-9 eingestellt werden, wie Natriumbicar
bonat und Natriumpyrophosphat, sowie 0-3 Gew.-% eines
Molekulargewichtsreglers, wie Mercaptane, Terpinole oder dimeres α-Methyl
styrol, bei der Polymerisation verwendet werden.
Zur Herstellung des Pfropfpolymerisats A wird sodann in einem nächsten Schritt
in Gegenwart des so erhaltenen Latex des vernetzten Acrylsäureester-
Polymerisats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Monomerenge
misch aus Styrol und Acrylnitril polymerisiert, wobei das Gewichtsverhältnis
von Styrol zu Acrylnitril in dem Monomerengemisch gemäß einer Ausfüh
rungsform der Erfindung im Bereich von 100 : 0 bis 40 : 60, vorzugsweise im
Bereich von 65 : 35 bis 85 : 15, liegen soll. Es ist vorteilhaft, diese
Pfropfcopolymerisation von Styrol und Acrylnitril auf das als Pfropfgrundlage
dienende vernetzte Polyacrylsäureesterpolymerisat wieder in wäßriger Emulsion
unter den üblichen, vorstehend beschriebenen Bedingungen durchzuführen. Die
Pfropfcopolymerisation kann zweckmäßig im gleichen System erfolgen wie die
Emulsionspolymerisation zur Herstellung der Pfropfgrundlage A1, wobei, falls
notwendig, weiterer Emulgator und Initiator zugegeben werden kann. Das
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufzupfropfende Monomerenge
misch aus Styrol und Acrylnitril kann dem Reaktionsgemisch auf einmal, absatz
weise in mehreren Stufen oder vorzugsweise kontinuierlich während der Poly
merisation zugegeben werden. Die Pfropfcopolymerisation des Gemisches von
Styrol und Acrylnitril in Gegenwart des vernetzenden Acrylsäure
esterpolymerisats wird so geführt, daß ein Pfropfgrad von 1-99 Gew.-%,
vorzugsweise 20-85 Gew.-%, insbesondere 35-60 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Komponente A, im Pfropfcopolymerisat A resultiert. Da die
Pfropfausbeute bei der Pfropfcopolymerisation nicht 100% beträgt, muß eine
etwas größere Menge des Monomerengemisches aus Styrol und Acrylnitril bei
der Pfropfcopolymerisation eingesetzt werden, als es dem gewünschten
Pfropfgrad entspricht. Die Steuerung der Pfropfausbeute bei der
Pfropfcopolymerisation und somit des Pfropfgrades des fertigen Pfropfcopoly
merisats A ist dem Fachmann geläufig und kann beispielsweise u. a. durch die
Dosiergeschwindigkeit der Monomeren oder durch Reglerzugabe erfolgen
(Chauvel, Daniel, ACS Polymer Preprints 15 (1974), Seite 329 ff.). Bei der
Emulsions-Pfropfcopolymerisation entstehen im allgemeinen einige Gew.-%,
bezogen auf das Pfropfcopolymerisat, an freiem, ungepfropftem Styrol/Acryl
nitril-Copolymerisat. Der Anteil des Pfropfcopolymerisats A in dem bei der
Pfropfcopolymerisation erhaltenen Polymerisationsprodukt wird nach der oben
angegebenen Methode ermittelt.
Bei der Herstellung der Pfropfcopolymerisate A nach dem Emulsionsverfahren
sind neben den gegebenen verfahrenstechnischen Vorteilen auch reproduzierbare
Teilchengrößenveränderungen möglich, beispielsweise durch zumindest
teilweise Agglomeration der Teilchen zu größeren Teilchen. Dies bedeutet, daß
in den Pfropfcopolymerisaten A auch Polymere mit unterschiedlichen
Teilchengrößen vorliegen können.
In einer besonderen Ausführungsform haben sich bimodale
Teilchengrößenverteilungen der Komponente A als besonders vorteilhaft
erwiesen. Diese lassen sich erzeugen durch Mischen von getrennt hergestellten
Teilchen unterschiedlicher Größe, die zudem noch unterschiedlich in ihrer
Zusammensetzung und in ihrem Schalenaufbau sein können (Kern/Schale,
Kern/Schale/Schale etc), oder aber man erzeugt eine bimodale
Teilchengrößenverteilung durch partielle Agglomerisation vor, während oder
nach der Pfropfung.
Vor allem die Komponente A aus Pfropfgrundlage und Pfropfhülle(n) kann für
den jeweiligen Verwendungszweck optimal angepaßt werden, insbesondere in
bezug auf die Teilchengröße.
Die Pfropfcopolymerisate A enthalten im allgemeinen 1-99 Gew.-%, bevorzugt
15-80 und besonders bevorzugt 40-65 Gew.-% erste Phase (Pfropfgrundlage)
A1 und 1-99 Gew.-%, bevorzugt 20-85, besonders bevorzugt 35-60 Gew.-%
der zweiten Phase (Pfropfauflage) A2, jeweils bezogen auf das gesamte
Pfropfcopolymerisat.
Komponente B ist ein amorphes oder teilkristallines Polymerisat.
Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente B um ein Copolymerisat aus
- 1. b1: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 60-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines substi tuierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente B1,
- 2. b2: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-40 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomers, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente B2,
- 3. b3: bis 60 Gew.-% einer weiteren ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomeren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Visko
sitätszahl der Komponente B 50-120, vorzugsweise 55-100.
Die amorphen oder teilkristallinen Polymerisate der Komponente B der zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im Innen
bereich erfindungsgemäß verwendeten Formmasse, sind aus mindestens einem
Polymeren aus teilkristallinen Polyamiden, teilaromatischen Copolyamiden,
Polyolefinen, Ionomeren, Polyestern, Polyetherketonen, Polyoxyalkylenen,
Polyarylensulfiden und vorzugsweise Polymeren aus vinylaromatischen
Monomeren und/oder ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt. Es
können auch Polymerisatgemische verwendet werden.
Als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für
den Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten Formmasse sind
auch teilkristalline, bevorzugt lineare Polyamide wie Polyamid-6, Polyamid-6,6,
Polyamid-4,6, Polyamid-6,12 und teilkristalline Copolyamide auf Basis dieser
Komponenten geeignet. Des weiteren können teilkristalline Polyamide eingesetzt
werden, deren Säurekomponente ganz oder teilweise aus Adipinsäure und/oder
Terephthalsäure und/ oder Isophthalsäure und/oder Korksäure und/ oder Sebacin
säure und/oder Acelainsäure und/oder Dodecandicarbonsäure und/oder einer
Cyclohexandicarbonsäure besteht, und deren Diaminkomponente ganz oder
teilweise insbesondere aus m- und/oder p-Xylylendiamin und/oder Hexame
thylendiamin und/oder 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin
und/oder Isophorondiamin besteht, und deren Zusammensetzungen im Prinzip
aus dem Stand der Technik bekannt sind (vgl. Encyclopedia of Polymers, Vol.
11, S. 315 ff.).
Beispiele für als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen weiterhin geeignete Polymerisate sind teilkristalline Polyolefine,
vorzugsweise Homo- und Copolymerisate von Olefinen wie Ethylen, Propylen,
Buten-1, Penten-1, Hexen-1, Hepten-1, 3-Methylbuten-1, 4-Methylbuten-1,4-
Methylpenten-1 und Octen-1. Geeignete Polyolefine sind Polyethylen,
Polypropylen, Polybuten-1 oder Poly-4-methylpenten-1. Allgemein unter
scheidet man bei Polyethylen (PE) High-Density-PE (HDPE), Low-Density-PE
(LDPE) und linear-low-density-PE (LLDPE).
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der
Komponente B um Ionomere. Diese sind im allgemeinen Polyolefine, wie sie
oben beschrieben wurden, insbesondere Polyethylen, die Monomere mit Säu
regruppen copolymerisiert enthalten, z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure und ggf.
weitere copolymerisierbare Monomere. Die Säuregruppen werden im allge
meinen mit Hilfe von Metallionen wie Na+, Ca2+, Mg2+ und Al3+ in ionische,
ggf. ionisch vernetzte Polyolefine umgewandelt, die sich jedoch noch
thermoplastisch verarbeiten lassen (siehe z. B. US 3,264,272; 3,404,134;
3,355,319; 4,321,337). Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Säure
gruppen enthaltenden Polyolefine mittels Metallionen umzuwandeln. Auch freie
Säuregruppen enthaltende Polyolefine, die dann im allgemeinen einen kaut
schukartigen Charakter besitzen und teilweise noch weitere copolymerisierbare
Monomere enthalten, z. B. (Meth)acrylate, sind als erfindungsgemäße Kom
ponente B geeignet.
Daneben können als Komponente B auch Polyester, vorzugsweise aromatisch-
aliphatische Polyester eingesetzt werden. Beispiele sind Polyalkylenterephtha
late, z. B. auf Basis von Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4, Hexan
diol-1,6 und 1,4-Bis-hydroxymethyl-cyclohexan, sowie Polyalkylennaphthalate.
Als Komponente B können weiterhin aromatische Polyetherketone eingesetzt
werden, wie sie z. B. beschrieben sind in den Druckschriften GB 1 078 234, US
4,010,147, EP-A-0 135 938, EP-A-0 292 211, EP-A-0 275 035, EP-A-0 270
998, EP-A-0 165 406, und in der Publikation von C. K. Sham et. al., Polymer
29/6, 1016-1020 (1988).
Weiterhin können als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen Polyoxyalkylene, z. B. Polyoxymethylen, und
Oxymethylenpolymerisate eingesetzt werden.
Weiterhin geeignete Komponenten B sind die Polyarylensulfide, insbesondere
das Polyphenylensulfid.
Vorzugsweise wird als Komponente B ein amorphes Copolymerisat von Styrol
und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril verwendet. Der Acrylnitrilgehalt in
diesen Copolymerisaten der Komponente B beträgt dabei 0-60 Gew.-%,
vorzugsweise 15-40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente
B. Zur Komponente B zählen auch die bei der Pfropfcopolymerisation zur Her
stellung der Komponente A entstehenden freien, nicht gepfropften Styrol/Acryl
nitril-Copolymerisate. Je nach den bei der Pfropfcopolymerisation für die
Herstellung des Pfropfcopolymerisats A gewählten Bedingungen kann es
möglich sein, daß bei der Pfropfcopolymerisation schon ein hinreichender Anteil
an Komponente B gebildet worden ist. Im allgemeinen wird es jedoch
erforderlich sein, die bei der Pfropfcopolymerisation erhaltenen Produkte mit
zusätzlicher, separat hergestellter Komponente B abzumischen.
Bei dieser zusätzlichen, separat hergestellten Komponente B kann es sich
vorzugsweise um ein Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat, ein α-Methylstyrol/Acryl
nitril-Copolymerisat oder ein α-Methylstyrol/Styrol/Acrylnitril-Terpoly
merisat handeln. Diese Copolymerisate können einzeln oder auch als Gemisch
für die Komponente B eingesetzt werden, so daß es sich bei der zusätzlichen,
separat hergestellten Komponente B der erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen beispielsweise um ein Gemisch aus einem Styrol/Acrylnitril-
Copolymerisat und einem α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat handeln
kann. In dem Fall, in dem die Komponente B der erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen aus einem Gemisch aus einem Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat
und einem α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat besteht, sollte
vorzugsweise der Acrylnitrilgehalt der beiden Copolymerisate um nicht mehr als
10 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Copolymerisats, voneinander abweichen. Die Komponente B
der erfindungsgemäß verwendeten Formmassen kann jedoch auch nur aus einem
einzigen Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat bestehen, wenn bei den
Pfropfcopolymerisationen zur Herstellung der Komponente A als auch bei der
Herstellung der zusätzlichen, separat hergestellten Komponente B von dem
gleichen Monomergemisch aus Styrol und Acrylnitril ausgegangen wird.
Die zusätzliche, separat hergestellte Komponente B kann nach den herkömm
lichen Verfahren erhalten werden. So kann gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung die Copolymerisation des Styrols und/oder α-Methylstyrols mit dem
Acrylnitril in Masse, Lösung, Suspension oder wäßriger Emulsion durchgeführt
werden. Die Komponente B hat vorzugsweise eine Viskositätszahl von 40 bis
120, bevorzugt 50 bis 120, insbesondere 55 bis 100. Die Bestimmung der
Viskositätszahl erfolgt dabei nach DIN 53 726, dabei werden 0,5 g Material in
100 ml Dimethylformamid gelöst.
Das Mischen der Komponenten A und B kann nach jeder beliebigen Weise nach
allen bekannten Methoden erfolgen. Wenn die Komponenten A und B
beispielsweise durch Emulsionspolymerisation hergestellt worden sind, ist es
möglich, die erhaltenen Polymerdispersionen miteinander zu vermischen, darauf
die Polymerisate gemeinsam auszufällen und das Polymerisatgemisch
aufzuarbeiten. Vorzugsweise erfolgt jedoch das Abmischen der Komponenten A
und B durch gemeinsames Extrudieren, Kneten oder Verwalzen der Komponen
ten, wobei die Komponenten, sofern erforderlich, zuvor aus der bei der
Polymerisation erhaltenen Lösung oder wäßrigen Dispersion isoliert worden
sind. Die in wäßriger Dispersion erhaltenen Produkte der Pfropf
copolymerisation (Komponente A) können auch nur teilweise entwässert werden
und als feuchte Krümel mit der Komponente B vermischt werden, wobei dann
während des Vermischens die vollständige Trocknung der Pfropfcopolymerisate
erfolgt.
Geeignete Polycarbonate C sind an sich bekannt. Sie haben vorzugsweise ein
Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert Mw, bestimmt mittels Gelpermeations
chromatographie in Tetrahydrofuran gegen Polystyrolstandards) im Bereich von
10 000 bis 60 000 g/mol. Sie sind z. B. entsprechend den Verfahren der DE-B-13 00 266
durch Grenzflächenpolykondensation oder gemäß dem Verfahren der
DE-A-14 95 730 durch Umsetzung von Diphenylcarbonat mit Bisphenolen
erhältlich. Bervorzugtes Bisphenol ist 2,2-Di(4-hydroxyphenyl)propan, im
allgemeinen - wie auch im folgenden - als Bisphenol A bezeichnet.
Anstelle von Bisphenol A können auch andere aromatische Dihydroxyverbin
dungen verwendet werden, insbesondere 2,2-Di(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,6-
Dihydroxynaphthalin, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfan, 4,4'-Dihydroxydiphenyl
ether, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfit, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan, 1,1-Di-(4-
hydroxyphenyl)ethan, 4,4-Dihydroxydiphenyl oder Dihydroxydiphenylcycloal
kane, bevorzugt Dihydroxydiphenylcyclohexane oder Dihydroxylcyclopentane,
insbesondere 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan sowie Mi
schungen der vorgenannten 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 3,737,409 verwendet werden;
von besonderem Interesse sind dabei Copolycarbonate auf der Basis von
Bisphenol A und Di-(3,5-dimethyl-dihydroxyphenyl)sulfon, die sich durch eine
hohe Wärmeformbeständigkeit auszeichnen. Ferner ist es möglich, Mischungen
unterschiedlicher Polycarbonate einzusetzen.
Die mittleren Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert Mw, bestimmt mittels
Gelpermeationschromatographie in Tetrahydrofuran gegen Polystyrolstandards)
der Polycarbonate C liegen erfindungsgemäß im Bereich von 10 000 bis
64 000 g/mol. Bevorzugt liegen sie im Bereich von 15 000 bis 63 000, ins
besondere im Bereich von 15 000 bis 60 000 g/mol. Dies bedeutet, daß die
Polycarbonate C relative Lösungsviskositäten im Bereich von 1,1 bis 1,3,
gemessen in 0,5 gew.-%iger Lösung in Dichlormethan bei 25°C, bevorzugt von
1,15 bis 1,33, haben. Vorzugsweise unterscheiden sich die relativen
Lösungsviskositäten der eingesetzten Polycarbonate um nicht mehr als 0,05,
insbesondere nicht mehr als 0,04.
Die Polycarbonate C können sowohl als Mahlgut als auch in granulierter Form
eingesetzt werden. Sie liegen als Komponente C in Mengen von 51-98 Gew.-%,
bevorzugt von 55-90 Gew.-%, insbesondere 60-85 Gew.-% jeweils
bezogen auf die gesamte Formmasse, vor.
Der Zusatz von Polycarbonaten führt gemäß einer Ausführungsform der Er
findung unter anderem zu höherer Thermostabilität und verbesserter Rißbe
ständigkeit der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den
Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten Formmassen.
Als Komponente D enthalten die zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten
bevorzugten thermoplastischen Formmassen 0-50 Gew.-%, vorzugsweise 0-37 Gew.-%,
insbesondere 0-30 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe
und sonstige Additive oder deren Mischungen, jeweils bezogen auf die gesamte
Formmasse. Dabei handelt es sich vorzugsweise um kommerziell erhältliche
Produkte.
Verstärkungsmittel wie Kohlenstoffasern und Glasfasern werden üblicherweise
in Mengen von 5-50 Gew.-% verwendet, bezogen auf die gesamte Formmasse.
Die verwendeten Glasfasern können aus E-, A- oder C-Glas sein und sind
vorzugsweise mit einer Schlichte und einem Haftvermittler ausgerüstet. Ihr
Durchmesser liegt im allgemeinen zwischen 6 und 20 µm. Es können sowohl
Endlosfasern (rovings) als auch Schnittglasfasern (staple) eingesetzt werden.
Weiterhin können Füll- oder Verstärkungsstoffe, wie Glaskugeln, Mineral
fasern, Whisker, Aluminiumoxidfasern, Glimmer, Quarzmehl und Wollastonit
zugesetzt werden.
Außerdem können Metallflocken (z. B. Aluminiumflocken der Fa. Transmet
Corp.), Metallpulver, Metallfasern, metallbeschichtete Füllstoffe, z. B. nickel
beschichtete Glasfasern sowie andere Zuschlagstoffe, die elektromagnetische
Wellen abschirmen, den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper
erfindungsgemäß verwendeten Formmassen beigemischt werden. Insbesondere
kommen Aluminiumflocken (K 102 der Fa. Transmet) für EMI-Zwecke (electro
magnetic interference) in Betracht. Ferner können die Massen mit zusätzlichen
Kohlenstoffasern, Ruß, insbesondere Leitfähigkeitsruß, oder nickelbeschichteten
C-Fasern vermischt werden.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im
Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten Formmassen können ferner weitere
Zusatzstoffe D enthalten, die für Polycarbonate, SAN-Polymerisate und
Pfropfcopolymerisate oder deren Mischungen typisch und gebräuchlich sind. Als
solche Zusatzstoffe seien beispielsweise genannt: Farbstoffe, Pigmente, Färbe
mittel, Antistatika, Anti-oxidantien, Stabilisatoren zur Verbesserung der
Thermostabilität, zur Erhöhung der Lichtstabilität, zum Anheben der
Hydrolysebeständigkeit und der Chemikalienbeständigkeit, Puffersubstanzen,
Abtropfinhibitoren, Umesterungsinhibitoren, Mittel gegen die
Wärmezersetzung, Flammschutzmittel und insbesondere die Schmier-/Gleitmittel
und Wachse, die für die Herstellung von Formkörpern bzw. Formteilen zweck
mäßig sind. Das Eindosieren dieser weiteren Zusatzstoffe kann in jedem
Stadium des Herstellungsprozesses erfolgen, vorzugsweise jedoch zu einem
frühen Zeitpunkt, um frühzeitig die Stabilisierungseffekte (oder anderen speziel
len Effekte) des Zusatzstoffes auszunutzen. Wärmestabilisatoren bzw.
Oxidationsverzögerer sind üblicherweise Metallhalogenide (Chloride, Bromide,
Iodide), die sich von Metallen der Gruppe I des Periodensystems der Elemente
ableiten (wie Li, Na, K, Cu). Weitere geeignete Stabilisatoren sind die üblichen
gehinderten Phenole, aber auch Vitamin E bzw. analog aufgebaute
Verbindungen. Auch HALS-Stabilisatoren (Hindered Amine Light Stabilizers),
Benzophenone, Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und andere Verbindungen
sind geeignet (beispielsweise Irganox®, Tinuvin®, wie Tinuvin® 770 (HALS-
Absorber, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebazat) oder Tinuvin® P (UV-
Absorber-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol), Topanol®). Diese werden
üblicherweise in Mengen bis zu 2 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgemisch)
verwendet.
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind Stearinsäuren, Stearylalkohol,
Stearinsäureester bzw. allgemein höhere Fettsäuren, deren Derivate und ent
sprechende Fettsäuregemische mit 12-30 Kohlenstoffatomen. Die Mengen
dieser Zusätze liegen im Bereich von 0,05-1 Gew.-%.
Auch Siliconöle, oligomeres Isobutylen oder ähnliche Stoffe kommen als
Zusatzstoffe in Frage, die üblichen Mengen betragen 0,05-5 Gew.-%. Pig
mente, Farbstoffe, Farbaufheller, wie Ultramarinblau, Phthalocyanine, Titan
dioxid, Cadmiumsulfide, Derivate der Perylentetracarbonsäure sind ebenfalls
verwendbar.
Ferner können handelsübliche halogenfreie oder halogenhaltige
Flammschutzmittel in üblichen Mengen, beispielsweise bis 20 Gew.-%
eingesetzt werden. Beispiele für halogenfreie Flammschutzmittel sind in EP-A-0
149 813 beschrieben. Ansonsten sei auf DE-A-34 36 815 verwiesen, wobei
besonders Poly(tetrabrombisphenol-A-(glycidyl)ether) mit einem
Molekulargewicht von 40 000 bevorzugt wird.
Verarbeitungshilfsmittel und Stabilisatoren wie UV-Stabilisatoren, Schmiermittel
und Antistatika werden üblicherweise in Mengen von 0,01-5 Gew.-%
verwendet, bezogen auf die gesamte Formmasse.
Die Herstellung der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den
Bausektor im Innenbereich erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen
Formmassen kann nach an sich bekannten Verfahren durch Mischen der
Komponenten erfolgen. Es kann vorteilhaft sein, einzelne Komponenten
vorzumischen. Auch das Mischen der Komponenten in Lösung und Entfernen
der Lösungsmittel ist möglich.
Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise Chlorbenzol, Gemische
aus Chlorbenzol und Methylenchlorid oder Gemische aus Chlorbenzol oder
aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Toluol.
Das Eindampfen der Lösungsmittelgemische kann beispielsweise in Eindampf
extrudern erfolgen.
Das Mischen der z. B. trockenen Komponenten kann nach allen bekannten
Methoden erfolgen. Vorzugsweise geschieht jedoch das Mischen durch ge
meinsames Extrudieren, Kneten oder Verwalzen der Komponenten, bevorzugt
bei Temperaturen von 180-400°C, wobei die Komponenten notwendigenfalls
zuvor aus der bei der Polymerisation erhaltenen Lösung oder aus der wäßrigen
Dispersion isoliert worden sind.
Dabei können die Komponenten gemeinsam oder getrennt/nacheinander eindo
siert werden.
Die erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im Innenbereich können
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach den bekannten Verfahren der
Thermoplastverarbeitung aus den erfindungsgemäß verwendeten thermoplasti
schen Formmassen hergestellt werden. Insbesondere kann die Herstellung durch
Thermoformen, Extrudieren, Spritzgießen, Kalandrieren, Hohlkörperblasen,
Pressen, Preßsintern, Tiefziehen oder Sintern, vorzugsweise durch Spritzgießen,
erfolgen. Speziell durch Kolandrieren und Tiefziehen werden als Zwischenstufe
Platten und Folien erzeugt bzw. eingesetzt.
Erfindungsgemäß werden die Formmassen zur Herstellung von Formkörpern für
den Bausektor im Innenbereich eingesetzt. "Innenbereich" bedeutet dabei
Innenräume von Gebäuden einschließlich beispielsweise Wintergärten und
anderen Innenräumen, die eine große Anzahl an Fensterflächen aufweisen und
damit einer hohen Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Beispiele geeigneter
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich sind Profile wie Fenster- und
Türprofile, Verkleidungen wie Innenraumverkleidungen, Rolladenverkleidungen,
Verblendungen, Ver- und Entsorgungsleitungen wie Rohre, Röhren,
Kabelummantelungen, Kabelkanäle, Doppelstegplatten, Schläuche. Auch
Trennwände, für Täfelungen, Türen, Bodenbeläge wie Fliesen und großflächige
Bodenbeläge können aus den beschriebenen Formmassen aufgebaut sein.
Weitere Einsatzgebiete sind Sanitäreinrichtungen im Innenbereich,
Fußbodenleisten, Lichtschalter, Steckdosengehäuse sowie allgemein Gehäuse
und Ummantelungen von elektrischen Versorgungsleitungen. Auch alle mit der
Luft- und Wasserversorgung zusammenhängenden Formkörper können aus den
erfindungsgemäß eingesetzten Formmassen aufgebaut sein. Dies sind
beispielsweise Be- und Entlüftungsrohre, Zu- und Abwasserleitungen, Schächte
usw. Auch Kaschierfolien, Rohrbeschichtungen, Unterlegplatten, Schutzkappen,
Hülsen, Clipsen, Stülpverschlüsse usw. können aus den erfindungsgemäß
eingesetzten Formmassen aufgebaut sein.
Weitere Anwendungsgebiete sind beispielsweise Jalousien. Ein weiterer
Einsatzbereich sind Verkleidungen und Bauteile von Heizkörpern. Auch
Halbzeuge, Profile, Platten, Folien usw. können aus den Formmassen aufgebaut
sein.
Die Formkörper für den Bausektor im Innenbereich können auch mit anderen
Formmassen kombiniert werden. Beispielsweise können Fenster- und Türprofile
aus den erfindungsgemäß eingesetzten Formmassen durch Coextrusion oder
Kaschierung verbunden werden mit ASA-, ABS/PC-, PVC-, PVC/ABS- oder
PMMA-Formmassen. Auch das Einbringen geschäumter Teile aus ASA-,
ABS/PC-, PVC-, PVC/ABS- oder PMMA-Formmassen ist möglich. In diesen
Fällen sollte vorzugsweise die erfindungsgemäß eingesetzte Formmasse auf der
Außenseite, d. h. der dem Licht zugewandten Seite liegen. Im Bereich der
spritzgegossenen Formteile können die erfindungsgemäß eingesetzten
Formmassen beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder
Mehrkomponentenspritzguß hergestellt werden.
Die Formkörper für den Bausektor im Innenbereich kommen häufig mit
Reinigungs- und Desinfektionsmitteln in Kontakt. Die Formkörper weisen dabei
eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit auf. Zudem sind sie kratzfest, was
insbesondere bei der Reinigung von großem Vorteil ist. Zudem zeigen sie nur
sehr geringe Kondensatmengen im Fogging-Schnelltest.
Zudem sind die erfindungsgemäßen Formkörper vergilbungsbeständig und sehr
stabil. Sie weisen ein ausgewogenes Verhältnis von Zähigkeit und
Biegesteifigkeit auf.
Durch den hohen Gehalt an Polycarbonaten in den Formmassen sind die
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich sehr wärmeformbeständig und
widerstandsfähig gegen anhaltende Wärme. Durch Zusatz des Polycarbonats als
Komponente C werden dabei die Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit
der Formkörper für den Bausektor im Innenbereich weiter verbessert. Diese
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich weisen zudem eine gute
Dimensionsstabilität sowie eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen
Wärmealterung und eine hohe Vergilbungsbeständigkeit bei thermischer
Belastung und Einwirkung von UV-Strahlung auf.
Die Formkörper für den Bausektor im Innenbereich weisen hervorragende
Oberflächenbeschaffenheiten auf, die auch ohne weitere Oberflächenbehandlung
erhalten werden. Durch geeignete Modifizierung der Kautschukmorphologie
kann das Erscheinungsbild der fertigen Oberflächen der Formkörper für den
Bausektor im Innenbereich modifiziert werden, beispielsweise um glänzende
oder matte Oberflächengestaltungen zu erreichen. Die Formkörper für den
Bausektor im Innenbereich zeigen bei Einwirkung von Witterung und UV-Be
strahlung einen sehr geringen Vergrauungs- bzw. Vergilbungseffekt, so daß die
Oberflächeneigenschaften erhalten bleiben. Weitere vorteilhafte Eigenschaften
der Formkörper für den Bausektor im Innenbereich sind die hohe Witte
rungsstabilität, gute thermische Beständigkeit, hohe Vergilbungsbeständigkeit
bei UV-Bestrahlung und thermischer Belastung, gute Spannungsrißbeständigkeit,
insbesondere bei Einwirkung von Chemikalien, und ein gutes antie
lektrostatisches Verhalten. Zudem weisen sie eine hohe Farbstabilität auf,
beispielsweise auch infolge der hervorragenden Beständigkeit gegen Vergilben
und Verspröden. Die erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im
Innenbereich aus den erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen Form
massen zeigen sowohl bei tiefen Temperaturen wie auch nach längerer
Wärmeeinwirkung keinen signifikanten Verlust an Zähigkeit bzw. Schlagzä
higkeit, die auch bei der Belastung durch UV-Strahlen erhalten bleibt. Auch die
Zugfestigkeit bleibt erhalten. Weiterhin zeigen die erfindungsgemäßen
Formmassen bzw. Formkörper für den Bausektor im Innenbereich daraus hohe
Beständigkeit gegen Zerkratzen, eine hohe Beständigkeit gegen Quellung sowie
eine geringe Permeabilität gegenüber Flüssigkeiten und Gasen, wie auch eine
gute Brandwidrigkeit.
Es ist möglich, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper für den
Bausektor im Innenbereich gemäß der vorliegenden Erfindung bereits ver
wendete thermoplastische Formmassen wiederzuverwerten. Aufgrund der hohen
Farbstabilität, Witterungsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit sind die
erfindungsgemäß verwendeten Formmassen sehr gut geeignet für die
Wiederverwendung. Dabei kann der Anteil an wiederverwendeter (recyclierter)
Formmasse hoch sein. Bei Verwendung von beispielsweise 30 Gew.-% bereits
verwendeter Formmasse, die in gemahlener Form den erfindungsgemäß
verwendeten Formmassen beigemischt wurde, änderten sich die relevanten
Materialeigenschaften wie Fließfähigkeit, Vicat-Erweichungstemperatur und
Schlagzähigkeit der Formmassen und der daraus hergestellten erfindungsgemäßen Formkörper für den Bausektor im Innenbereich nicht signifikant.
Ähnliche Ergebnisse wurden bei der Untersuchung der Witterungsbeständigkeit
erhalten. Die Schlagzähigkeit war auch bei Verwendung von wiederverwerteten
thermoplastischen Formmassen über lange Zeit konstant, siehe Lindenschmidt,
Ruppmich, Hoven-Nievelstein, International Body Engineering Conference, 21.-23.
September 1993, Detroit, Michigan, USA, Interior and Exterior Systems,
Seiten 61 bis 64. Auch die Vergilbungsbeständigkeit blieb erhalten.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
- 1. 16 Teile Butylacrylat und 0,4 Teile Tricyclodecenylacrylat wurden in 150 Teilen Wasser unter Zusatz von einem Teil des Natriumsalzes einer C12- bis C18-Paraffinsulfonsäure, 0,3 Teilen Kaliumpersulfat, 0,3 Teilen Natriumhydrogencarbonat und 0,15 Teilen Natri umpyrophosphat unter Rühren auf 60°C erwärmt. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polymerisationsreaktion wurde innerhalb von 3 Stunden eine Mischung aus 82 Teilen Butylacrylat und 1,6 Teilen Tricyclodecenylacrylat zugegeben. Nach Beendigung der Mono merzugabe wurde noch eine Stunde nachreagieren gelassen. Der er haltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße (Ge wichtsmittel) wurde zu 76 nm ermittelt. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Quotient Q = 0,29).
- 2. 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 40 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Gewichtsverhältnis 75 : 25) und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 4 Stunden auf 65°C erhitzt. Nach Beendigung der Pfropfmischpolymerisation wurde das Polymerisationsprodukt mittels Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion gefällt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats betrug 35%.
- 1. Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen des in der Stufe (a1) aus Beispiel 1 hergestellten Latex wurden nach Zugabe von 50 Teilen Wasser und 0,1 Teil Kaliumpersulfat im Verlauf von 3 Stunden einerseits eine Mischung aus 49 Teilen Butylacrylat und 1 Teil Tricyclode cenylacrylat und andererseits eine Lösung von 0,5 Teilen des Na triumsalzes einer C12- bis C18-Paraffinsulfonsäure in 25 Teilen Wasser bei 60°C zulaufen gelassen. Nach Zulaufende wurde 2 Stunden nachpolymerisiert. Der erhaltene Latex des vernetzten Butylacrylat- Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40%. Die mittlere Teilchengröße (Gewichtsmittel des Latex) wurde zu 288 nm ermittelt. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Q = 0,1).
- 2. 150 Teile dieses Latex wurden mit 40 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Verhältnis 75 : 25) und 110 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 4 Stunden auf 65°C erhitzt. Das bei der Pfropfmischpolymerisation erhaltene Polymerisationsprodukt wurde dann mittels einer Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion ausgefällt, abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmisch polymerisats wurde zu 27% ermittelt.
- 1. 16 Teile Butylacrylat und 0,4 Teile Tricyclodecenylacrylat wurden in 150 Teilen Wasser unter Zusatz von 0,5 Teilen des Natriumsalzes einer C12- bis C18-Paraffinsulfonsäure, 0,3 Teilen Kaliumpersulfat, 0,3 Teilen Natriumhydrogencarbonat und 0,15 Teilen Natri umpyrophosphat unter Rühren auf 60°C erwärmt. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polymerisationsreaktion wurden innerhalb von 3 Stunden eine Mischung aus 82 Teilen Butylacrylat und 1,6 Teilen Tricyclodecenylacrylat zugegeben. Nach Beendigung der Monomerzugabe wurde noch eine Stunde nachreagieren gelassen. Der erhaltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße (Gewichtsmittel) wurde zu 216 nm ermittelt. Die Teilchengrößen verteilung war eng (Q = 0,29).
- 2. 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 20 Teilen Styrol und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 3 Stunden auf 65°C erhitzt. Nach Beendigung der ersten Stufe der Pfropfmischpolymerisation hatte das Pfropfmischpolymerisat einen Pfropfgrad von 17%. Diese Pfropf mischpolymerisatdispersion wurde ohne weitere Zusatzstoffe mit 20 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Verhältnis 75 : 25) weitere 3 Stunden polymerisiert. Nach Beendigung der Pfropfmischpolymerisation wurde das Produkt mittels Calciumchlo ridlösung bei 95°C aus der Dispersion gefällt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats betrug 35%, die mittlere Teilchengröße der Latexteilchen wurde zu 238 nm ermittelt.
- 1. Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen des in Beispiel 3 (Komponente A) hergestellten Latex wurden nach Zugabe von 50 Teilen Wasser und 0,1 Teil Kaliumpersulfat im Verlauf von 3 Stunden einerseits eine Mischung aus 49 Teilen Butylacrylat und 1 Teil Tricyclode cenylacrylat und andererseits eine Lösung von 0,5 Teilen des Na triumsalzes einer C12- bis C18-Paraffinsulfonsäure in 25 Teilen Wasser bei 60°C zulaufen gelassen. Nach Zulaufende wurde 2 Stunden nachpolymerisiert. Der erhaltene Latex des vernetzten Butylacrylat- Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40%. Die mittlere Teilchengröße (Gewichtsmittel) des Latex wurde zu 410 nm ermittelt. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Q = 0,1).
- 2. 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 20 Teilen Styrol und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 3 Stunden auf 65°C erhitzt. Die bei dieser Pfropfmischpolymerisation erhaltene Dispersion wurde dann mit 20 Teilen eines Gemisches aus Styrol und Acrylnitril im Verhältnis 75 : 25 weitere 4 Stunden polymerisiert. Das Reaktionsprodukt wurde dann mittels einer Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion ausgefällt, abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats wurde zu 35% ermittelt, die mittlere Teilchengröße der Latexteilchen betrug 490 nm.
- 1. 98 Teile Acrylsäurebutylester und 2 Teile Tricyclodecenylacrylat wurden in
154 Teilen Wasser unter Zusatz von 2 Teilen Dioctyl
sulfosuccinatnatrium (70%ig) als Emulgator und 0,5 Teilen Kalium
persulfat unter Rühren 3 Stunden bei 65°C polymerisiert. Man erhielt
eine etwa 40%ige Dispersion. Die mittlere Teilchengröße des Latex
war etwa 100 nm.
Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen dieses Latex, 400 Teilen Wasser sowie 0,5 Teilen Kaliumpersulfat wurde bei 65°C eine Mischung von 49 Teilen Acrylsäurebutylester, 1 Teil Tricyclodecenylacrylat und 0,38 Teilen des Emulgators innerhalb von 1 Stunde zugegeben. Im Verlauf einer weiteren Stunde fügte man eine Mischung von 49 Teilen Acrylsäurebutylester, 1 Teil Tricyclodecenylacrylat und 0,76 Teilen Emulgator zu. Nach Zugabe von 1 Teil Kaliumpersulfat in 40 Teilen Wasser wurde schließlich innerhalb von 2 Stunden eine Mischung aus 196 Teilen Acrylsäurebutylester, 4 Teilen Tricyclodecenylacrylat sowie 1,52 Teilen des Emulgators zugetropft. Die Polymerisatmischung wurde anschließend noch 2 Stunden bei 65°C nachpolymerisiert. Man erhielt eine etwa 40%ige Dispersion mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 500 nm.
Gab man statt insgesamt 300 Teilen an Monomeren nur 100 Teile zu, so erhielt man einen Latex mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 300 nm. - 2. 465 Teile Styrol und 200 Teile Acrylnitril wurden in Gegenwart von 2500 Teilen des Polymerisatlatex nach (a1) mit der mittleren Teilchengröße 0,1 bzw. 0,3 bzw. 0,5 im, 2 Teilen Kaliumsulfat, 1,33 Teilen Laurylperoxid und 1005 Teilen Wasser unter Rühren bei 60°C polymerisiert. Man erhielt eine 40%ige Dispersion, aus der das Festprodukt durch Zusatz einer 0,5%igen Calciumchloridlösung ausgefällt, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 35 Gew.-%, bezogen auf das Co
polymerisat, und eine Viskositätszahl von 80 ml/g.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 35 Gew.-%, bezogen auf das
Copolymerisat, und eine Viskositätszahl von 60 ml/g.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 27 Gew.-%, bezogen auf das Co
polymerisat, und eine Viskositätszahl von 80 ml/g.
Als Vergleichspolymerisat wurde ein Polybutadien-Kautschuk verwendet, der
gepfropft war mit einem Styrol-Acrylnitril-Copolymer als Komponente (A), die
in einer Styrol-Acrylnitril-Copolymer-Matrix als Komponente (B) vorlag. Der
Gehalt an Pfropfkautschuk betrug 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des fertigen Polymerisats.
Als Komponente C wurde ein übliches Polycarbonat (PC) verwendet, das eine
Viskositätszahl von 61,5 ml/g aufwies, bestimmt im Lösungsmittel
Methylenchlorid. Entsprechend den Angaben in der nachstehenden Tabelle 1
werden die angegebenen Mengen der entsprechenden Polymerisate (A), (B) und
(C) bzw. der Vergleichsmassen in einem Schneckenextruder bei einer Tem
peratur von 250°C-280°C gemischt. Aus den dadurch gebildeten Formmassen
wurden Formkörper hergestellt.
Die Zusammensetzung der Formmassen ist in der nachstehenden Tabelle
dargestellt:
Die Kratzfestigkeit wird mit einem CSEM Automatic Scratch Tester-Modell
AMI (Hersteller: Center Suisse d'Electronique et de Microtechnique S. A.)
bestimmt. Der Scratchtester besitzt eine Diamantspitze mit 120° Spitzenwinkel
und 0,2 mm Radius. Mit dieser Diamantspitze werden in spritzgegossene
Probekörper aus dem zu prüfendem Material Kratzer von 5 mm Länge
eingebracht. Die Andruckkraft des Diamanten beträgt, sofern nicht anders
angegeben, 2,6 N. Nach einer Stunde Wartezeit werden die entstandenen Kratzer
in Querrichtung abgetastet und als Höhen/Tiefen-Profil dargestellt. Daraus kann
dann die Kratztiefe abgelesen werden.
Die Spannungsrißbeständigkeit wird mit dem Biegestreifenverfahren gemäß ISO
4599 bestimmt. Die verwendeten Probekörper werden dabei spritzgegossen. Sie
haben die Maße 80 × 15 × 2 mm. Falls nicht anders angegeben, wurde mit
einem Biegeradius der Probekörper von 50 mm gearbeitet. Dazu wurden die
Probekörper in eine Schablone eingespannt, gebogen und während 24 h mit dem
Prüfmedium benetzt. Danach wird mit einem Schlagpendel die Schlagarbeit bei
Bruch bestimmt. Als Prüfmedium wurde in b1 Isopropanol eingesetzt. In b2
wurde ein üblicher Haushaltsreiniger (Ajax Ultra Classic® der Colgate Palmolive
Deutschland, ein tensidischer Haushaltsreiniger) verwendet.
Zur Messung der Quellung werden spritzgegossene Schulterstäbe (Zugstäbe
gemäß ISO 3167 mit einer Dicke von 4 mm) während 96 h im zu prüfendem
Medium gelagert. Sodann werden sie oberflächlich abgetrocknet, und die
Gewichtsveränderung sowie gegebenenfalls die Änderung des Zug-E-Moduls
(bestimmt nach ISO 527) werden im Vergleich zum Ausgangswert bestimmt. In
Tabelle II, c1 ist die Gewichtsveränderung in Methanol, in c2 in Superbenzin
und in c3 die Veränderung des Zug-E-Moduls in Superbenzin dargestellt.
Zur Prüfung der Permeabilität werden Folien aus dem zu prüfenden Material
gepresst (Dicke etwa 120 bis 250 µm), deren Durchlässigkeit gegen die
angegebenen Gase bzw. Flüssigkeiten bei 23°C bestimmt wird. Dabei werden
die Werte in (cm3 100 µm)/(m2 d bar) bei Gasen bzw. in (g 100 µm)/(m2 d) bei
Wasser angegeben (Tabelle III).
Vorteilhaft einsetzbare Formmassen sollten die folgenden Bedingungen erfüllen:
Kratztiefe von weniger als 6 µm, Veränderung der Schlagarbeit im Vergleich zum Ausgangswert von weniger als 10%, Quellung in Methanol von weniger als 1% bzw. Quellung und Veränderung des E-Moduls von weniger als 6% in Superbenzin.
Kratztiefe von weniger als 6 µm, Veränderung der Schlagarbeit im Vergleich zum Ausgangswert von weniger als 10%, Quellung in Methanol von weniger als 1% bzw. Quellung und Veränderung des E-Moduls von weniger als 6% in Superbenzin.
Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II und III angegeben.
Zudem wurden an der Formmasse III und der Vergleichsformmasse VII die
Quellung bei unterschiedlicher Einwirkungszeit untersucht. Die Ergebnisse sind
in den nachstehenden Tabelle IV angegeben:
Zudem wurde der Anteil an flüchtigen Bestandteilen (Headspace) gemäß PV
3341 bestimmt. Für MT = 260°C ergab sich für die Vergleichsmasse VII ein
Wert von 24 mg/kg, bei MT = 280°C von 49 mg/kg. Für die Formmasse III
ergaben sich Werte von 22 mg/kg bzw. 56 mg/kg.
Die Formmasse VI und die Vergleichsmasse VIII wurden in einem Fogging-
Schnelltest gemäß VW-PV 3015, Verfahren B (100°C, 16 h) untersucht. Für die
Formmasse IV waren geringe Kondensatmengen beobachtbar, während für die
Vergleichsmasse VIII wesentlich höhere Kondensatmengen beobachtbar waren.
Die Formmassen mit einem Anteil an Polycarbonat von mehr als 50 Gew.-%
wiesen eine hervorragende Kombination von Eigenschaften auf. Dieses
vorteilhafte Eigenschaftssprektum macht sie insbesondere für die Anwendung in
Formkörper für den Bausektor im Innenbereich geeignet.
Claims (10)
1. Verwendung einer von ABS verschiedenen thermoplastischen Formmasse,
enthaltend, bezogen auf die Summe der Mengen der Komponenten A, B, C und
gegebenenfalls D, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
- 1. a: 1-48 Gew.-% mindestens eines ein- oder mehrphasigen teil chenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glasübergangs temperatur unterhalb von 0°C in mindestens einer Phase und einer mittleren Teilchengröße von SO -1000 nm, als Komponente A,
- 2. b: 1-48 Gew.-% mindestens eines amorphen oder teilkristallinen Polymerisats als Komponente B,
- 3. c: 51-98 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
- 4. d: 0-47 Gew.-% übliche Additive, und/oder faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der
Komponente A um ein mehrphasiges Polymerisat handelt aus
- 1. a1: 1-99 Gew.-% einer teilchenförmigen ersten Phase A1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C,
- 2. a2: 1-99 Gew.-% einer zweiten Phase A2 aus den Monomeren,
bezogen auf A2,
- 1. a21: 40-100 Gew.-% Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren als Komponente A21 und
- 2. a22: bis 60 Gew.-% Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monome ren als Komponente A22,
- 3. a3: 0 bis 50 Gew.-% einer dritten Phase mit einer Glasübergangs temperatur von mehr als 0°C als Komponente A3, wobei die Gesamtmenge der Komponenten A1, A2 und A3 100 Gew.-% ergibt.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse
als teilchenförmige erste Phase A1 einen Acrylat-, EP-, EPDM- oder
Siliconkautschuk enthält.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente
A1 besteht aus den Monomeren
- 1. a11: 80-99,99 Gew.-% eines C1-8-Alkylesters der Acrylsäure als Komponente A11,
- 2. a12: 0,01-20 Gew.-% mindestens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren als Komponente A12.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Teilchengrößenverteilung der Komponente A bimodal ist, wobei 1-99
Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50-200 nm und 1-99 Gew.-% eine
mittlere Teilchengröße von 200-1000 nm aufweisen, bezogen auf das Gesamt
gewicht der Komponente A.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Formkörper für den Bausektor im Innenbereich durch Coextrusion oder
Kaschierung mit ASA-, ABS/PC-, PVC-, PVC/ABS-, oder PMMA-
Formmassen verbunden sind.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Formkörper für Profile, Verkleidungen, Verblendungen oder Ver- und
Entsorgungsleitungen eingesetzt werden.
8. Formkörper für den Bausektor im Innenbereich aus einer thermoplastischen
Formmasse, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert ist.
9. Formkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile, die der
Lichteinwirkung ausgesetzt sind, aus einer thermoplastischen Formmasse, wie
sie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert ist, bestehen.
10. Verwendung der Formmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur
Herstellung von Halbzeugen, Formteilen, Rohren, Profilen, Platten und Folien
zur Verwendung im Bausektor-Innenbereich.
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Date | Code | Title | Description |
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: NIESSNER, NORBERT, DR., 67159 FRIEDELSHEIM, DE GUENTHERBERG, NORBERT, DR., 67346 SPEYER, DE GOERRISSEN, HEINER, DR., 67069 LUDWIGSHAFEN, DE MC KEE, GRAHAM EDMUND, DR., 67433 NEUSTADT, DE WEBER, MARTIN, DR., 67487 MAIKAMMER, DE |
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8130 | Withdrawal |