DE202013012700U1

DE202013012700U1 - ASA-Propfcopolymerzusammensetzung

Info

Publication number: DE202013012700U1
Application number: DE202013012700.7U
Authority: DE
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Chem Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2018-08-24
Anticipated expiration: 2023-02-02
Also published as: US9428644B2; CN103649140A; EP2810965B1; JP2014516104A; CN103649140B; US20140107276A1; KR20130090307A; ES2704279T3; WO2013115610A1; JP6029029B2; EP2810965A1; EP2810965A4

Abstract

ASA-Propfcopolymerzusammensetzung, umfassend:
ein ASA-Pfropfcopolymer, umfassend einen Keim, einen Kern und einen Mantel; und
ein Matrixpolymer,
wobei das ASA Pfropfcopolymer einen Gelgehalt höher als 85% und einen Quellungsindex niedriger als 8 aufweist, wobei ein Unterschied im Brechungsindex (mD25) zwischen dem Keim des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer kleiner als 0,06 ist und ein Unterschied im Brechungsindex (mD25) zwischen dem Kern des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer höher als 0,05 ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine ASA-Propfcopolymerzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung mit überlegener thermischer Stabilität, die ein Propfcopolymer mit einer Struktur einschließend wenigstens drei Schichten umfasst, und somit überlegene Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur und ausgezeichnetes Aussehen durch Kontrolle eines Brechungsindex und eines Gelgehalts zeigt.
Stand der Technik
Polycarbonatharze sind dafür bekannt, ausgezeichnete Schlagzähigkeitsbeständigkeit, Transparenz, Festigkeit, Flammhemmung, elektrische Eigenschaften und Wärmebeständigkeit zu zeigen, und sie werden in weitem Maße für elektrische Gegenstände einschließend Automobile verwendet, und eine Nachfrage nach diesen nimmt zu. Das Polycarbonatharz weist jedoch Nachteile einer inhärent hohen Schmelzviskosität, schlechten Formbarkeit und einer beträchtlich großen Dickenabhängigen Schlagzähbeständigkeit sowie schlechter chemischer Beständigkeit auf. Um demzufolge eine hohe Schmelzviskosität von Polycarbonat zu lösen, kann ein Legierungsprodukt aus Polycarbonat mit Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Acrylnitril-Acrylat-Styrol verwendet werden. Um chemische Beständigkeit von Polycarbonat zu verbessern, kann Polycarbonat in Kombination mit einem Harz wie Polybutylenterephthalat verwendet werden.
Ein Schlagzähbeständigkeitsverbesserer mit einer Kern-Mantel-Struktur ist verwendet worden, um Schlagzähbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Verarbeitbarkeit und Witterungsbeständigkeit von thermoplastischen Harzen zu verbessern. Obwohl eine Anwendung derselben gegenwärtig auf eine Verbesserung der Schlagzähbeständigkeit von Polyvinylchlorid begrenzt ist, dehnen sich Schlagzähbeständigkeitsverbesserer mit einer Kern-Mantel-Struktur allmählich auf Polycarbonatharze, Legierungen von Polycarbonat mit Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Acrylnitril-Acrylat-Styrol und technische Kunststoffe, wie Polycarbonat-Butylenterephthalat-Harze, aus.
EP 465,792 offenbart eine Harzzusammensetzung, hergestellt durch Mischen eines Polymers, das, als eine Hauptkomponente, ein Kautschukacrylmonomer umfasst, welches Schlagzähbeständigkeit von Polycarbonat verbessert und eine einheitliche Färbung zeigt, wenn es in Verbindung mit einem Pigment verwendet wird, mit Polycarbonat.
KR 2004-0057069 offenbart eine Verwendung eines acrylischen Schlagzähbeständigkeitsverbesserers mit einer Mehrschichtstruktur, umfassend einen Keim, hergestellt aus einem vinylaromatischen Monomer und einem hydrophilen Monomer, einen Kautschukkern auf Alkylacrylatbasis und einen Mantel auf Alkylmethacrylatbasis zum Verbessern der Schlagzähbeständigkeit und der Färbungseigenschaft von technischen Kunststoffen.
Wenn jedoch ein Schlagzähbeständigkeitsverbesserer, umfassend eine acrylische Kautschukkomponente als eine Kernsubstanz für ein Harz mit einem hohen Brechungsindex, wie Polycarbonat, verwendet wird, ist ein Unterschied im Brechungsindex zwischen einem Zielmatrixharz und dem Schlagzähbeständigkeitsverbesserer groß, und verarbeitete Produkte leiden unter einer Trübung oder sind nicht transparent, wenn sie in die verarbeiteten Produkte injiziert werden, aufgrund einer großen Größe von mehreren hundert Nanometern (nm), und ein Verbesserungseffekt der Färbungseigenschaft ist unzureichend und eine Verbesserung der Färbungseigenschaft ist begrenzt.
Offenbarung
Technische Aufgabe
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung mit überlegener Schlagzähfestigkeit bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur, ausgezeichnetem Aussehen und überlegener thermischer Stabilität bereitzustellen, die ein Pfropfcopolymer mit einer Tri-Schichtstruktur und mit einem Brechungsindex und einem Gelgehalt, gesteuert unter Berücksichtigung eines Brechungsindex eines Zielmatrixpolymers, umfasst.
Technische Lösung
Gemäß einer Erscheinung der vorliegenden Erfindung können die obige und weitere Aufgaben durch die Bereitstellung einer ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung, umfassend: ein ASA-Pfropfcopolymer, umfassend einen Keim, einen Kern und einen Mantel; und ein Matrixpolymer, wobei das ASA-Pfropfcopolymer einen Gelgehalt höher als 85% und einen Quellungsindex niedriger als 8 aufweist, wobei ein Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Keim des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer kleiner als 0,06 ist und ein Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Kern des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer höher als 0,05 ist, erreicht werden.
Zusätzlich ist ein Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Mantel des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer 0,05 oder weniger.
Zusätzlich weist der Kern des ASA-Pfropfcopolymers eine Dicke von 20 bis 50 nm auf.
Zusätzlich weist der Kern des ASA-Pfropfcopolymers eine Größe von 150 bis 350 nm auf.
In einer Ausführungsform umfasst der Mantel des ASA-Pfropfcopolymers ein Vernetzungsmittel.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Mantel des ASA-Pfropfcopolymers eine aromatische Vinylverbindung, eine Vinylcyanverbindung und ein Vernetzungsmittel.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das ASA-Pfropfcopolymer: einen Kern, der wenigstens eines einer aromatischen Vinylverbindung, einer Vinylcyanverbindung und einer Alkyl(meth)acrylatverbindung umfasst, und der einen Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen einem Zielmatrixpolymer und dem Keim von 0,05 oder weniger aufweist; einen Kern, der den Keim umgibt, der Alkylacrylat umfasst, weist eine Dicke von 20 bis 50 nm und eine Dicke von der Mitte desselben zum Kern von 75 bis 175 nm aufweist und einen Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Zielmatrixpolymer und dem Kern von 0,07 oder mehr aufweist; und einen Mantel, der den Kern umgibt, der eine aromatische Vinylverbindung, eine Vinylcyanverbindung und ein Vernetzungsmittel umfasst, und einen Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Zielmatrixpolymer von 0,05 oder mehr aufweist, wobei das ASA-Pfropfcopolymer einen Gelgehalt von 92 bis 98% und einen Quellungsindex von 2 bis 7 aufweist.
Zusätzlich ist in einer Ausführungsform das Matrixpolymer wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Polycarbonatharz, einem Acrylnitril-Styrol-Copolymer, einem Polyesterharz und einem Vinylchloridharz.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Matrixpolymer wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, einer Polycarbonat/Acrylnitril-Styrol-Legierung, einer Polycarbonat/Polybutylenterephthalat-Legierung und einem Vinylchloridharz.
Ein Gewichtsverhältnis des ASA-Pfropfcopolymers zu dem Matrixpolymer ist 0,1 : 99,1 bis 99,9 : 0,1, 1 : 99 bis 40 : 60,1 : 99 bis 30 : 70 oder 2 : 98 bis 20 : 80.
Das ASA-Pfropfcopolymer bedeutet ein Acrylat-Styrol-Acrylnitril-Pfropfcopolymer, welches eine Art eines Pfropfcopolymers ist, die ein Acrylatmonomer, ein Styrolmonomer (aromatische Vinylverbindung) und ein Acrylnitrilmonomer umfasst.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben.
Die vorliegende Erfindung liefert ein ASA-Pfropfcopolymer, das eine herkömmliche Schlagzähbeständigkeit bewahrt, nicht unter einer Verschlechterung der Färbungseigenschaft aufgrund dessen leidet, dass ein Brechungsindex des Keims ähnlich ist zu einem Zielmatrixpolymer, verbesserte Färbungseigenschaft zeigt und somit überlegenes Erscheinen durch Kontrolle einer Kautschukmorphologie des Kerns mit einem großen Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Matrix und dem Kern, und eine thermische Stabilität durch Steuerung der Brechungsindizes eines Keims, Kerns und Mantels sowie eines Gelgehalts und Quellungsindex aufweist.
Das ASA-Pfropfcopolymer gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Keim, der wenigstens eines einer aromatischen Vinylverbindung, einer Vinylcyanverbindung und einer Alkyl(meth)acrylatverbindung umfasst; einen Kautschukkern, der den Keim umgibt und Alkylacrylat umfasst; und einen Mantel, der den Kern umgibt und eine aromatische Vinylverbindung, eine Vinylcyanverbindung und ein Vernetzungsmittel umfasst.
Ein Gewichtsverhältnis des Keims zum Kern zum Mantel, ausbildend das acrylische Pfropfcopolymer, ist besonders bevorzugt (5 bis 40) : (20 bis 60) : (20 bis 60), angesichts der Bewahrung einer geeigneten Schlagzähbeständigkeit und einer Verbesserung der Färbungseigenschaft. Wenn der Gehalt des Keims niedrig ist, ist ein Aussehen schlecht, und wenn der Gehalt des Keims übermäßig ist, ist eine Schlagzähbeständigkeit verschlechtert.
Wenn zusätzlich das acrylische Pfropfcopolymer den Kern in einer Menge von weniger als dem oben definierten Bereich umfasst, ist der Kautschukgehalt gering und eine Verbesserung der Schlagzähbeständigkeit eines Pfropfcopolymers ist verschlechtert, und wenn das acrylische Pfropfcopolymer einen Kautschukgehalt übersteigend den oben definierten Bereich aufweist und einen Mantelgehalt niedriger als den Bereich, können Kautschukteilchen während einer Aggregation verklumpt werden und leiden unter einer Reduktion von Verbesserungseffekten von Schlagzähbeständigkeit und erhalten keinen gewünschten Gehalt eines Brechungsindex aufgrund einer beträchtlich niedrigen Kompatibilität mit Harzen.
Das Alkylacrylat, das in dem Kern enthalten ist, kann Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat oder dergleichen sein. Spezifischerweise kann das Alkylacrylat n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat oder dergleichen sein.
Der Kern kann ein acrylischer Kautschuk sein und ist beispielsweise ein Kautschuk hergestellt durch Polymerisieren von Alkylacrylat mit einem Vernetzungsmittel.
Wenn ein Gehalt von Alkylacrylat ausbildend den Kern niedrig ist, ist ein Kautschukgehalt niedrig und eine Schlagzähbeständigkeit vermindert, und wenn der Gehalt desselben übermäßig hoch ist, ist ein Mantelgehalt gering, der Kautschuk klumpt und Verbesserungseffekt einer Schlagzähbeständigkeit ist verschlechtert aufgrund der abnehmenden Kompatibilität mit Harzen, und ein Brechungsindex ist somit vermindert.
Es ist bevorzugt, dass ein Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen jedem des Keims und des Mantels und dem Matrixpolymer 0,05 oder weniger ist, unter Berücksichtigung einer Färbungseigenschaft, da eine Transparenz an einen Schlagzähbeständigkeitsverbesserer vermittelt wird.
Das Pfropfcopolymer weist bevorzugt eine Kerndicke (der kürzeste Abstand von einer äußeren Oberfläche des Keims zu einer äußeren Oberfläche des Kerns) von 20 bis 50 nm auf, und eine Dicke von der Mitte zu dem Kern von 75 bis 175 nm (eine Größe von Teilchen einschließend den Keim und den Kern von 150 bis 350 nm) angesichts einer Gleichgewichtsbewahrung zwischen Schlagzähbeständigkeit und Färbungseigenschaft. Wie aus den unten gegebenen Beispielen erkannt werden kann, wenn die Dicke des Keims, des Kerns und des Mantels, wie oben definiert, erfüllt sind, ist die Dicke des Kerns, der einen großen Unterschied hinsichtlich der Dicke des Matrixteils hat, vermindert, und ein Brechungsindex ist reduziert, Kerngröße ist in geeigneter Weise gesteuert, Transparenz ist bereitgestellt und Färbungseigenschaft ist somit beträchtlich verbessert. Ferner umfasst die aromatische Vinylverbindung, die für den Keim und den Mantel verwendet wird, wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrolmonomerderivaten von Styrol, α-Styrol, p-Styrol und Vinyltoluol.
Zusätzlich kann die Vinylcyanverbindung, die für den Keim und den Mantel verwendet wird, Acrylnitril, Methacrylnitril oder eine Mischung derselben sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Alkyl(meth)acrylatverbindung, die für den Keim verwendet wird, wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methylmethacrylat und Ethylmethacrylat.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Alkyl(meth)acrylatverbindung wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl(meth)acrylatester, Ethyl(meth)acrylatester, Propyl(meth)acrylatester, 2-Ethylhexyl(meth)acrylatester, Decyl(meth)acrylatester und Lauryl(meth)acrylatester.
Der Mantel gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens ein Vernetzungsmittel. Das Vernetzungsmittel kann, zum Verweis, in dem Keim und/oder dem oben beschriebenen Kern enthalten sein.
Das Vernetzungsmittel umfasst wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Divinylbenzol, 3-Butandioldiacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, Arylacrylat, Arylmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Triacylisocyanurat, Triarylamin und Diarylamin.
Das Vernetzungsmittel ist beispielsweise eine vernetzende Vinylverbindung.
Das Vernetzungsmittel wird beispielsweise verwendet in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, 0,1 bis 7 Gewichtsteilen, 0,5 bis 6 Gewichtsteilen oder 1 bis 4 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts der Monomere, die für die Herstellung des ASA-basierten Pfropfcopolymers verwendet werden.
Zusätzlich ist der Mantel beispielsweise in einer Menge von 20 bis 60 Gewichtsteilen, 30 bis 50 Gewichtsteilen oder 30 bis 40 Gewichtsteilen vorhanden, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts der Monomere, die das ASA-basierte Pfropfcopolymer ausbilden. Wenn der Gehalt des Mantels niedrig ist, ist eine Pfropfeffizienz verschlechtert, der Kautschuk klumpt, Kompatibilität mit Harzen ist verschlechtert und ein Verbesserungseffekt der Schlagzähbeständigkeit ist verschlechtert, und wenn der Gehalt des Mantels übermäßig hoch ist, wird eine Schlagzähbeständigkeitseffizienz nachteilig verschlechtert aufgrund der Abnahme des relativen Gehalts des Kautschuks.
Alternativ kann der Mantel ferner wenigstens eines umfassen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylmethacrylat und alpha-Methylstyrol, um eine Polymerisationsreaktivität und einen Brechungsindex auf gewünschte Niveaus zu steuern.
Der Gelgehalt des ASA-Pfropfcopolymers ist beispielsweise höher als 85%, 86 bis 98%, 92 bis 98% oder 94 bis 97%, und ein Quellungsindex desselben ist niedriger als 8 oder von 2 bis 7. Wenn der Gelgehalt außerhalb des oben definierten Bereichs ist, ist eine Schlagzähbeständigkeit verschlechtert, und wenn der Quellungsindex innerhalb des oben definierten Bereichs ist, sind Aggregationseigenschaft, Schlagzähigkeit und thermische Stabilität ausgezeichnet.
Ferner ist beispielsweise der Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen jedem des Keim und des Mantels und dem Matrixpolymer 0,05 oder weniger, und der Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen dem Kern und dem Matrixpolymer ist 0,05 bis 0,15 oder 0,07 bis 0,14. Das Matrixharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfasst zum Beispiel wenigstens eines ausgewählt aus Polycarbonat, einer Polycarbonat/Acrylnitril-Styrol-Legierung, einer Polycarbonat/Polybutylenterephthalat-Legierung und einem Vinylchloridharz. Beispielsweise ist das Matrixharz besonders bevorzugt ein Polycarbonatharz (PC), da das ASA-Pfropfcopolymer mit einer Dreischichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung einen hohen Brechungsindex aufweist, somit reduzierend einen Unterschied im Brechungsindex mit dem Zielmatrixpolymer.
Ein Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen jedem des Keims und des Mantels und dem Matrixpolymer ist bevorzugt niedriger als 0,06 oder ist 0,05 oder weniger unter Berücksichtigung der Färbungseigenschaft, da eine Transparenz an das Pfropfcopolymer vermittelt wird. Wenn der Unterschied im Brechungsindex (µD²⁵) zwischen jedem des Keims und des Mantels und dem Matrixpolymer größer als 0,05 oder 0,07 oder mehr ist, ist ein Verbesserungseffekt der Färbungseigenschaft beträchtlich.
Das ASA-Pfropfcopolymer der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Schlagzähbeständigkeitsverbesserer für Matrixcopolymere sein.
Das ASA-Pfropfcopolymer der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in einer Menge von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen verwendet werden, in Bezug auf 80 bis 99,5 Gewichtsteile wenigstens eines Matrixpolymers ausgewählt aus Polycarbonat, einer Polycarbonat/Acrylnitril-Styrol-Legierung, einer Polycarbonat/Polybutylenterephthalat-Legierung und einem Vinylchloridharz.
Das ASA-Pfropfcopolymer der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise hergestellt werden durch die folgenden drei Schritte. Der Gehalt des ASA-Pfropfcopolymers ist basiert auf 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts der Monomere, die zur Herstellung von Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymeren verwendet werden.
Zunächst, im ersten Schritt, kann der Keim durch Polymerisieren einer Monomermischung, umfassend 4 bis 30 Gewichtsteile wenigstens eines ausgewählt aus einer aromatischen Vinylverbindung, einer Vinylcyanverbindung und Alkyl(meth)acrylat, hergestellt werden. Die Monomermischung kann beispielsweise ferner 0,001 bis 1 Gewichtsteil eines Elektrolyten, 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels, 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Polymerisationsinitiators und 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Emulgators umfassen.
Dann wird in einem zweiten Schritt der Kern beispielsweise hergestellt durch Polymerisieren einer Monomermischung, umfassend 20 bis 80 Gewichtsteile eines Alkylacrylatmonomers und 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels, in der Gegenwart des Keims. Zusätzlich kann im zweiten Schritt die Monomermischung beispielsweise ferner 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Polymerisationsinitiators und 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Emulgators in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Gesamtgewichts von Monomeren umfassen, die für die Herstellung des Acrylat-Styrol-Acrylnitril-Copolymers verwendet werden.
Dann kann in einem dritten Schritt der Mantel durch Polymerisieren einer Monomermischung, umfassend 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Vernetzungsmittels und 10 bis 70 Gewichtsteile wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer aromatischen Vinylverbindung, einer Vinylcyanverbindung und Alkyl(meth)acrylat, in der Gegenwart des Kautschukkerns hergestellt werden. Ferner kann im dritten Schritt die Monomermischung beispielsweise ferner 0,01 bis 3 Gewichtsteile eines Polymerisationsinitiators, 0 bis 3 Gewichtsteile eines Molekulargewichtsmodifizierers und 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Emulgators umfassen.
Die ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ferner wenigstens ein Additiv umfassen, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Flammhemmstoff, einem Schmiermittel, einem antimikrobiellen Agens, einem Trennmittel, einem Nukleierungsmittel, einem Weichmacher, einem Thermostabilisator, einem Antioxidationsmittel, einem Photostabilisator, einem Compatibilizer, einem Pigment, einem Farbstoff und einem anorganischen Additiv, in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts des ASA-Pfropfcopolymers und des Matrixpolymers.
Ein geformter Gegenstand, hergestellt aus der ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung, zeigt verbesserte Schlagzähbeständigkeit, Niedertemperaturschlagzähbeständigkeit und Färbungseigenschaft und somit verbessertes Aussehen, und überlegene thermische Stabilität und ist somit geeignet für Anwendungen einschließend Automobilkomponenten, elektrische Komponenten oder Baumaterialien.
Vorteilhafte Effekte
Vorteilhaft stellt die vorliegende Erfindung eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung bereit, erhalten durch Steuerung eines Brechungsindex und Keim-, Kern- und Mantelschichten, die eine allgemeine Schlagzähbeständigkeit bewahren, verschlechtert Färbungseigenschaft nicht aufgrund dessen, dass ein Brechungsindex des Keims ähnlich ist zu einem Brechungsindex einer Zielmatrix, und zeigt überlegenes Erscheinen und thermische Stabilität durch geeignete Steuerung von Gelgehalt und Quellungsindex.
Beste Ausführungsform
<Beispiel>
Nun wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Diese Beispiele werden lediglich bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und sollten nicht ausgelegt werden, um den Umfang und Geist der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
Beispiel 1
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde hergestellt durch Mischen von 3 Gewichtsteilen eines acrylischen Pfropfcopolymers, das 20 Gewichtsteile Styrol als einen Keim, 45 Gewichtsteile Butylacrylat als einen Kern und 35 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (26 Gewichtsteile SM und 9 Gewichtsteile AN) und 3 Gewichtsteile Divinylbenzol als einen Mantel umfasst, und eine Korngröße (Teilchendurchmesser des Kerns einschließend den Keim) von 230 nm und eine Kerndicke (kürzester Abstand von einer äußeren Oberfläche des Keims zu einer äußeren Oberfläche des Kerns) von 40 nm aufweist, 97 Gewichtsteilen eines Polycarbonatharzes, 0,2 Gewichtsteilen eines Schmiermittels, 0,5 Gewichtsteilen eines Antioxidationsmittels, 0,1 Gewichtsteilen eines UV-Stabilisators und 0,1 Gewichtsteilen eines Pigments. Zum Verweis, SM bedeutet Styrolmonomer, AN bedeutet Acrylnitrilmonomer, MMA bedeutet Methylmethacrylat, BA bedeutet Butylacrylat und 2-EHA bedeutet 2-Ethylhexylacrylat. Ein Unterschied im Brechungsindex zwischen jedem des Keims und dem Mantel des acrylischen Pfropfcopolymers und dem Polycarbonatharz war kleiner als 0,02, und ein Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Kern und der Matrix war 0,13, und ein acrylisches Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 96% und einen Quellungsindex von 5 auf.
Beispiel 2
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Keim Styrol-Acrylnitril-Methylmethacrylat (15 Gewichtsteile SM, 3 Gewichtsteile AN und 2 Gewichtsteile MMA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,05. Das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 95% und einen Quellungsindex von 6 auf.
Beispiel 3
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Keim Styrol-Butylacrylat (17 Gewichtsteile SM und 3 Gewichtsteile BA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,05. Das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 96% und einen Quellungsindex von 6 auf.
Beispiel 4
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Keim Styrol-Acrylnitril (15 Gewichtsteile SM und 15 Gewichtsteile AN) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,05. Das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 97% und einen Quellungsindex von 5 auf.
Beispiel 5
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Keim Styrol-Acrylnitril-Butylacrylat (15 Gewichtsteile SM, 4 Gewichtsteile AN und 1 Gewichtsteil BA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,05. Das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 98% und einen Quellungsindex von 4 auf.
Beispiel 6
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Kern Butylacrylat-2-ethylhexylacrylat (15 Gewichtsteile BA und 5 Gewichtsteile 2-EHA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Kern des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,135. Das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 92% und einen Quellungsindex von 7 auf.
Beispiel 7
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass 15 Gewichtsteile des acrylischen Pfropfcopolymers, 70 Gewichtsteile des Polycarbonatharzes (Brechungsindex = 1,59) und 15 Gewichtsteile Arylnitril-Styrol (Brechungsindex = 1,57) mit 0,5 Gewichtsteilen des Schmiermittels, 0,5 Gewichtsteilen des Antioxidationsmittels und 0,5 Gewichtsteilen des UV-Stabilitsators und 0,1 Gewichtsteilen des Pigments vermischt wurden.
Beispiel 8
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass 7 Gewichtsteile des acrylischen Pfropfcopolymers und 93 Gewichtsteile einer Polycarbonat/Polybutylenterephthalat-Legierung (Brechungsindex von Polybutylenterephthalat = 1,58) mit 0,2 Gewichtsteilen des Schmiermittels, 0,2 Gewichtsteilen des Antioxidationsmittels, 0,2 Gewichtsteilen des UV-Stabilitsators und 0,1 Gewichtsteilen des Pigments vermischt wurden.
Beispiel 9
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein Masterbatch, umfassend 95 Gewichtsteile Polyvinylchloridharz (Brechungsindex = 1,54), 2,0 Gewichtsteile des Schmiermittels, 5 Gewichtsteile Calciumcarbonat, 4 Gewichtsteile des Thermostabilitsators, 1 Gewichtsteil einer Verarbeitungshilfe und 4 Gewichtsteile Titanoxid mit 5 Gewichtsteilen des acrylischen Pfropfcopolymers vermischt wurden.
Beispiel 10
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das acrylische Pfropfcopolymer eine Kerngröße von 300 nm und eine Kerndicke von 30 nm aufwies. Das hergestellte acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 95% und einen Quellungsindex von 5 auf.
Beispiel 11
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das acrylische Pfropfcopolymer eine Kerngröße von 260 nm und eine Kerndicke von 40 nm aufwies. Das hergestellte acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 95% und einen Quellungsindex von 5 auf.
Vergleichsbeispiel 1
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das ein endgültiges acrylisches Pfropfcopolymer 4 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 55 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 41 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (31 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile AN) und 5 Gewichtsteile Divinylbenzol als den Mantel umfasste, und wies eine Kerngröße von 270 nm und eine Kerndicke von 70 nm und einen Gelgehalt von 97% und einen Quellungsindex von 4 auf.
Vergleichsbeispiel 2
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein fertiges acrylisches Pfropfcopolymer 30 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 40 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 30 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (23 Gewichtsteile SM und 7 Gewichtsteile AN) und 3 Gewichtsteile Divinylbenzol als den Mantel umfasste, und wies eine Kerngröße von 130 nm und eine Kerndicke von 20 nm und einen Gelgehalt von 94% und einen Quellungsindex von 6 auf.
Vergleichsbeispiel 3
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein fertiges acrylisches Pfropfcopolymer 10 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 50 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 40 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (30 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile AN) und 4 Gewichtsteile Divinylbenzol als den Mantel umfasste, und wies eine Kerngröße von 230 nm und eine Kerndicke von 0 nm (unklare Unterscheidung zwischen Schichten) und einen Gelgehalt von 96% und einen Quellungsindex von 4 auf.
Vergleichsbeispiel 4
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Keim Styrol-Butylacrylat (10 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile BA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,06 (andere physikalische Eigenschaftswerte sind die gleichen wie in Beispiel 1 und im Folgenden wird das Gleiche beaufschlagt).
Vergleichsbeispiel 5
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der Kern Butylacrylat-Styrol (12 Gewichtsteile SM und 8 Gewichtsteile BA) umfasste, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Keim des acrylischen Pfropfcopolymers und der Matrix war kleiner als 0,05.
Vergleichsbeispiel 6
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Divinylbenzol nicht zur Herstellung des Mantels verwendet wurde, und das acrylische Pfropfcopolymer wies einen Gelgehalt von 85% und einen Quellungsindex von 8 auf.
Vergleichsbeispiel 7
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass ein fertiges acrylisches Pfropfcopolymer 4 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 55 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 41 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (31 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile AN, wobei Divinylbenzol nicht umfasst war) als den Mantel umfasste, und es wies eine Kerngröße von 270 nm, eine Kerndicke von 40 nm, einen Gelgehalt von 87% und einen Quellungsindex von 8 auf.
Vergleichsbeispiel 8
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 8 hergestellt, außer dass ein fertiges acrylisches Pfropfcopolymer 4 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 55 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 41 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (31 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile AN, wobei Divinylbenzol nicht umfasst war) und 5 Gewichtsteile Divinylbenzol als den Mantel umfasste, und es wies eine Kerngröße von 270 nm, eine Kerndicke von 40 nm, einen Gelgehalt von 87% und einen Quellungsindex von 8 auf.
Vergleichsbeispiel 9
Eine ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, außer dass ein fertiges acrylisches Pfropfcopolymer 4 Gewichtsteile Styrol als den Keim, 55 Gewichtsteile Butylacrylat als den Kern und 41 Gewichtsteile Styrol-Acrylnitril (31 Gewichtsteile SM und 10 Gewichtsteile AN, wobei Divinylbenzol nicht umfasst war) umfasste, und es wies eine Kerngröße von 270 nm, eine Kerndicke von 40 nm, einen Gelgehalt von 87% und einen Quellungsindex von 8 auf.
Eigenschaften der ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung wurden durch die folgenden Verfahren gemessen.

(1) Brechungsindex: ein Pulver wurde zusammengepresst und ein Brechungsindex desselben unter Verwendung eines Refraktometers (Metricon 2010) gemessen.
(2) Mittlerer Teilchendurchmesser von Keim/Kern/Mantel: mittlerer Teilchendurchmesser von Latex wurde gemessen durch ein dynamisches Laserlichtstreuverfahren unter Verwendung eines NICOMP 380-Teilchengrößenanalysators. Eine Intensität wurde in einem Gaußschen-Messmodus gemessen.
(3) Izod-Schlagfestigkeit (1/8"-gekerbt bei 23°C, kgf · cm/cm): gemessen gemäß einem ASTM D-256-Verfahren.
(4) Harzfärbungseigenschaft: während einer Harzverarbeitung wurden 0,1 Gew.-% Kohlenstoffruß zugegeben, und ein Wert L eines Probenkörpers zum Messen einer Färbungseigenschaft wurde unter Verwendung eines Farbdifferenzmeters gemessen. Wenn der Wert von L abnahm, wurde schwarz dunkler, was bedeutet, dass Pigmentfärbungseigenschaft besser wurde.
(5) Thermische Stabilität: um eine Variation bei einer Temperatur, die 40°C höher war als eine Verarbeitungstemperatur für 20 Minuten, zu evaluieren, wurde eine Variation der Farbe (△E) unter Verwendung eines Farbdifferenzmeters gemessen. △E stellt einen arithmetischen Mittelwert eines CIE-Lab-Werts vor und nach einem Witterungsbeständigkeitstest dar. Wenn △E sich null (0) annähert, wird die thermische Stabilität besser.
(6) Gelgehalt und Quellungsindex: Aceton wurde zu 1 g eines ASA-Pfropfcopolymerpulvers zugefügt, gefolgt von einem Rühren bei Raumtemperatur für 24 Stunden und einem Zentrifugieren. Lediglich die nicht in Aceton aufgelöste Komponente wurde gesammelt und ein Gewicht derselben wurde vor und nach dem Trocknen gemessen. Gelgehalt und Quellungsindex wurden durch die folgenden Gleichungen erhalten. $\begin{array}{l} * Gelgehalt (%) = Probengewicht nach Zentrifugation und Trocknung/Probengewicht * \\ 100 \end{array}$
* Quellungsindex = Probengewicht nach Zentrifugation und bevor Trocknung/Probengewicht nach Zentrifugation und Trocknung

	Schlagfestigkeit (23°C)	Schlagfestigkeit (-30°C)	Färbungseigenschaft	Thermische Stabilität
Bsp. 1	90	25	26,1	2,7
Bsp. 2	89	23	26,5	2,7
Bsp. 3	92	28	26,8	2,5
Bsp. 4	91	26	26,4	2,8
Bsp. 5	90	27	26,9	2,4
Bsp. 6	93	32	26,9	2,5
Bsp. 7	78	35	27,0	3,1
Bsp. 8	68	40	26,5	2,4
Bsp. 9	140	74	-	3,5
Bsp. 10	93	27	26,3	2,8
Bsp. 11	95	29	26,2	2,7
Vergl.-Bsp. 1	95	28	28,8	2,9
Vergl.-Bsp. 2	65	11	26,3	3,3
Vergl.-Bsp. 3	92	28	29,6	2,6
Vergl.-Bsp. 4	89	27	28,5	2,7
Vergl.-Bsp. 5	52	7	26,3	2,6
Vergl.-Bsp. 6	76	16	27,6	5,2
Vergl.-Bsp. 7	65	28	30,3	5,9
Vergl.-Bsp. 8	62	36	28,9	4,7
Vergl.-Bsp. 9	129	61	-	6,6

Wie aus Tabelle 1 erkannt werden kann, wenn Beispiele 1 bis 11 mit Vergleichsbeispielen in Bezug auf physikalische Eigenschaften, wie Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur, verglichen werden, während physikalische Eigenschaften des verwendeten Matrixpolymers berücksichtigt werden, zeigten Beispiele 1 bis 11 ähnliche oder überlegene Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur und niedriger Temperatur, ausgezeichnete Färbungseigenschaft und überlegene thermische Stabilität.
Wie aus Tabelle 1 erkannt werden kann, zeigten Vergleichsbeispiele 3 und 4 eine Verschlechterung der Färbungseigenschaft, wenn die Brechungsindizes des Keims und der Matrix nicht geeignet waren, und Vergleichsbeispiel 5 zeigte eine Verschlechterung der Schlagfestigkeit, wenn Styrol mit einem hohen Brechungsindex als der Kern verwendet wurde.
Zusätzlich kann erkannt werden, dass Schlagfestigkeit und thermische Stabilität verschlechtert wurden, wenn ein Gelgehalt nicht geeignet war (Vergleichsbeispiele 6 bis 9), da ein Vernetzungsmittel für eine Mantelpolymerisation nicht verwendet wurde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 465792 [0004]
KR 20040057069 [0005]

Claims

ASA-Propfcopolymerzusammensetzung, umfassend: ein ASA-Pfropfcopolymer, umfassend einen Keim, einen Kern und einen Mantel; und ein Matrixpolymer, wobei das ASA Pfropfcopolymer einen Gelgehalt höher als 85% und einen Quellungsindex niedriger als 8 aufweist, wobei ein Unterschied im Brechungsindex (mD25) zwischen dem Keim des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer kleiner als 0,06 ist und ein Unterschied im Brechungsindex (mD25) zwischen dem Kern des ASA-Pfropfcopolymers und dem Matrixpolymer höher als 0,05 ist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei ein Unterschied im Brechungsindex (mD25) zwischen dem Mantel und dem Matrixpolymer 0,05 oder weniger ist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei der Kern eine Dicke von 20 bis 50 nm aufweist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei der Kern eine Größe von 150 bis 350 nm aufweist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei der Mantel ein Vernetzungsmittel umfasst.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei der Mantel des ASA-Pfropfcopolymers eine aromatische Vinylverbindung, eine Vinylcyanverbindung und ein Vernetzungsmittel umfasst.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei ein Gewichtsverhältnis des Keims, des Kerns und des Mantels 5 bis 40 : 20 bis 60 : 20 bis 60 ist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei das Vernetzungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Divinylbenzol, 3-Butandioldiacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, Arylacrylat, Arylmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Triallylisocyanurat, Triarylamin und Diallylamin.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 5, wobei das Vernetzungsmittel in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts der Monomere des ASA-basierten Pfropfcopolymers, vorhanden ist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei das Matrixpolymer wenigstens eines ist, ausgewählt aus einem Polycarbonatharz, einem Acrylnitril-Styrol-Copolymer, einem Polyesterharz und einem Vinylchloridharz.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 1, wobei ein Gewichtsverhältnis des ASA-Pfropfcopolymers zu dem Matrixpolymer 0,1 : 99,9 bis 99,9 : 0,1 ist.
ASA-Pfropfcopolymer nach Anspruch 11, weiter umfassend: wenigstens ein Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Flammhemmstoff, einem Schmiermittel, einem antimikrobiellen Agens, einem Trennmittel, einem Nukleierungsmittel, einem Weichmacher, einem Thermostabilisator, einem Antioxidationsmittel, einem Photostabilisator, einem Compatibilizer, einem Pigment, einem Farbstoff und einem anorganischen Additiv.
Geformter Gegenstand, hergestellt aus der ASA-Pfropfcopolymerzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Geformter Gegenstand nach Anspruch 13, wobei der geformte Gegenstand eine Automobilkomponente, eine elektrische Komponente oder ein Baumaterial ist.