DE2024940A1 - Thermoplastische Formmassen - Google Patents

Thermoplastische Formmassen

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DE2024940A1
DE2024940A1 DE19702024940 DE2024940A DE2024940A1 DE 2024940 A1 DE2024940 A1 DE 2024940A1 DE 19702024940 DE19702024940 DE 19702024940 DE 2024940 A DE2024940 A DE 2024940A DE 2024940 A1 DE2024940 A1 DE 2024940A1
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Klaus Dr. 6719 Carlsberg; Jung Rudolf Dr. 6520 Worms; Schwaab Josef Dr. 6735 Maikammer; Stein Dieter Dr. 6703 Limburgerhof Bronstert
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    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
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    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
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Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG 2024940
Unser Zeichen: O.Z. 26 782 Dd/Hu
67OO Ludwigshafen, 21.5.197O !Thermoplastische Formmassen
Die Erfindung "betrifft transparente thermoplastische Fontanes sen mit erhöhtem Erweichungspunkt aus Mischungen von
A) Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymerisaten und
B) Methylmethacrylat-Polymerisaten.
Den Formmassen können zur Erhöhung der Fließfähigkeit gegebenenfalls
C) Styrol/Acrylnitril-Copolymerisate beigemischt sein.
Polymethylmethacrylat ist ein harter, lichtbeständiger und glasklar durchsichtiger thermoplastischer Kunststoff; seine Wärmeformbeständigkeit ist jedoch für manche Anwendungszwecke nicht ausreichend.
Copolymerisate aus Styrol und Maleinsäureanhydrid beginnen erst bei relativ hohen Temperaturen zu erweichen und ihre Form zu verändern; ihre mechanischen Eigenschaften, wie Steifigkeit und Zähigkeit sind jedoch unbefriedigend.
Es ist bekannt, daß einige wenige thermoplastische Kunststoffe miteinander mischbar sind; die meisten Kunststoffe erweisen sich jedoch als unverträglich, wenn man versucht, aus zwei oder mehreren Komponenten homogene Mischungen herzustellen; Unverträglichkeit ist die Regel und Mischbarkeit ist die Ausnahme (siehe z.B. L. Bohn, Colloidzeitschrift_213, Seite 55 (1966) oder G.E. Molau, Journal of Polymer Science,Teil B, Band J5» Seite 1007 (1965)). Verträglichkeit ist aber Voraussetzung dafür, daß Kunststoffmischungen brauchbare mechanische Eigenschaften haben: wenn die Komponenten einer Kunststoffmischung unverträglich sind, stellen die Phasengrenzen Keimstellen für Bruch dar. Miteinander unverträgliche thermoplastische Kunststoffe sind nur dann transparent, wenn ihre Brechungsindices n^5 sich um nicht mehr als 0,005 unterscheiden.
731/69 - 2 - .
109849/1838
- 2 - O.Z. 26 782
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, thermoplastische Formmassen herzustellen, die gute mechanische Eigenschaften, befriedigende Wärmeformbeständigkeit und hohe Transparenz aufweisen. Ein weiteres Ziel der Erfindung, war es, die Fließfähigkeit solcher Formmassen zu verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß dies erreicht wird, bei Mischungen aus · i '
A) 10 bis 90 Gewichtsteilen eines Copolymerisate^ aus
70 bis 90 Gewichtsprozent Styrol
30 bis 10 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid,
B) 90 bis 10 Gewichtstellen eines Polymerisates aus
60 bis 100 Gewichtsprozent Methyimethacrylat 30 bis 0 Gewichtsprozent Styrol
10 bis 0 Gewichtsprozent eines Alkylacrylates mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
C) 0 bis 5© Gewichtsteilen eines Copolymerisates aus
60 bis 90 Gewichtsprozent Styrol
40 bis 10 Gewichtsprozent Acrylnitril,
bezogen auf 100 Gewichtsteile A + B.
Die Komponente A ist ein Copolymerisat aus 70 bis 90 Gewichtsprozent Styrol und
30 bis 10 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid„
Solche Copolymerisate entstehen, xtenn man bei kontinuierlicher Mischpolymerisation ein Gemisch von viel Styrol und wenig Maleinsäureanhydrid unter starken Rühren bei hoher Temperatur in ein Polymerisationagefäß einbringt und gleichzeitig dieselbe Menge des Polymerisationsgemisches aus deia Gefäß absieht (2J. nach A.W. Hanson und SoL«, Zimmerman, Industrial Engineering Chemistry 49, Seite 1803, 1957)» Ihre Erweichungspunkte liegen etwa bei 1,58.
Die Komponente B ist vorzugsweise Polymethylmethacrylat; es sind jedoch auch Copolymerisate aus Methylnethacrylat'mit bis zu 30 Gewichtsprozent Styrol und bis zu 10 Gewichtsprozent eines Alkylacrylates mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, bei-
- 3 - ■
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- 5 - O.Z. 26 782
spielsweise Methylacrylat, verwendbar. Methylmethacrylat-Polymerisate können durch Substanz-, Lösungs-,oder Perlpolymerisation nach bekannten Methoden hergestellt werden. Ihre Brechungsindices liegen bei etwa 1,49.
Die Komponente C ist ein Copolymerisat von 60 bis 90 Gewichtsprozent Styrol und 40 bis 10 Gewichtsprozent Acrylnitril. Bevorzugt wird ein Copolymerisat aus 70 bis 80 Gewichtsprozent Styrol und 30 bis 20 Gewichtsprozent Acrylnitril verwendet. Diese Copolymerisate können nach allen bekannten Verfahren hergestellt worden seil, beispielsweise durch Block-, Lösungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation. Ihre Erweichungspunkte liegen im allgemeinen um 10O0Cj die Brechungsindices liegen bei etwa 1,57.
Die Komponenten A, B und gegebenenfalls C werden als Schmelzen bei Temperaturen zwischen 200 und 2600C auf Extrudern, Walzen oder Knetern gemischt. Man kann auch Lösungen der Komponenten vermischen und das bzw. die Lösungsmittel anschließend entgasen* Die Mischungen können zwischen 10 und 90 Gewichtsteile der Komponente A, zwischen 90 und 10 Gewichtsteile der Komponente B und 0 bis 50 Gewichtsteile der Komponente C, bezogen auf 100 Teile A + B, enthalten. Sie können außerdem die üblichen Zusatzstoffe, wie Pigmente, Füllstoffe, Stabilisatoren und Schmiermittel enthalten.
Es zeigt sich überraschenderweise, daß die Komponenten in den Mischungen verträglich sind, so daß die guten mechanischen Eigenschaften und die Lichtbeständigkeit der Methylmethacrylat-Komponente sowie die hohe Wärmeformbeständigkeit der Styrol/-MaIeinsäureanhydrid-Komponente erhalten bleiben und die entstandenen thermoplastischen Formmassen transparent sind. Mischungen mit Styrol/Acrylnitril-Copolymerisaten zeigen darüber hinaus noch eine stark verbesserte Fließfähigkeit, ohne daß die anderen Eigenschaften sich verschlechtern. Verbesserte Fließfähigkeit (gemessen durch den Melt-Index) erleichtert die thermoplastische Verarbeitbarkeit von Kunststoffen.
- 4 109849/1838
- 4 - O.Z. 26 782
Die Formmassen lassen sich infolge ihrer hohen Durchsichtigkeit und Wärmebeständigkeit auf dem Beleuchtungssektor, für optische Zwecke oder zur 'Herstellung von Haushaltsgeräten verwenden.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Die Viskositätszahlen 7^sp/c in |_cm /gj werden an 0,5$igen Lösungen gemessen, wobei bei der Komponente B als Lösungsmittel Chloroform, bei den Komponenten A und C Dimethylformamid verwendet wird.
Der Vicat-Erweichungspunkt in |_°cj wird nach der DIN-Vorschrift 53 460, Verfahren B, in Silikonöl gemessen.
Die Söhlagzähigkeit in j_cm . kp/cm J wird gemäß DIN-Vorschrift 53 453 an spritzgegossenen Normstäben bei Massetemperaturen von 24O0C gemessen.
Der Melt-Index in [g/10 min] wird gemäß DIN-Vorschrift 53 735 bei 20O0C und 21,6 kp gemessen.
Beispiele
Folgende Komponenten St/MSA wurden für die 13,6 100 4 Mischungen einges
Komponenten St/MSA Verhältnis 18 96 - 6,5 Viskositätszahl
A1 St/MSA 86,4 J 23/3 93,5 " 7,5 80
A2 MMA 82 : 92,5 10 80
A3 MMA/MA 76,7 .! 90 20 80
B1 MMA/MA 80 . 20 72
B2 MMA/MA 80 1-25 52
B3 MMA/St 75 52
B4 MMA/St 52
B5 St/AN 89
B6 St/AN 101
°1 110
C2 104
- 5 109849/1838
- 5 - . O.Z. 26 782
St/MSA : Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat MMA : Polyniethylmethacrylat
MM/MA : Methylmethacrylat/Methylacrylat-Copolymerisat St/AU : Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat
Die Komponenten werden in einem Fluidmischer vorgemischt und anschließend auf einem Kokneter bei etwa 220 bis 2300C unte.r Stickstoff innigst verknetet. Die Verweilzeit beträgt etwa 4 Minuten, Das dabei erhaltene Granulat wird auf einer Ein-Wellen-Schnekke (System Reifenhäuser) aufgeschmolzen und zu gleichmäßigem, für die Spritzgußverarbeitung geeignetem Granulat abgeschlagen. In Tabelle II sind die Eigenschaften der erhaltenen Gemische aufgezeichnet:
Tabelle II
Beispiel Zusammen Schlagzähig Melt-Index Vicat-Zahl
setzung keit ρ
Gew.$ cm.kp/cm g/10 min. 0C
100 A1 18 1,0 126
100 A2 16 0,5 134
100 A, 12 0,2 145
100 B1 22 0,4 115
100 B2 18 2,0 105
100 B5 18 4,0 95
100 B4 18 7,0 85 '
100 B5 12 1,0 108
100 B6 13 2,0 103 ■
100 C1 20 7,4 100
100 C2 18 6,6 99
1 50 A1
50 B1 		18 0,8 118
2 50 Ap
50 B^		 19 - 1,0 126
3 50 A,
50 B^		 15 0,5 126
4 50 A,
50 -Bg- 		10 1,9 125
. 5 50 A-
50 B3 3 		11 3,5 121
6 50 A3
50 B?		 11 5,6 105
C
109849/1838
Zusammen
setzung		 - 6 - ,2 S • O.Z. 26 782
20 A-
80 Bi		 A 2024940
Beispiel 80 A-
20 Bi *		 Schlagzähig
keit ρ
cm.kp/cm		 ,0 Melt-Index
g/10 min.		 Vicat-Zahl
0C
7 50 Ap
50 Bd 2 		11 2,3 117
8 50 A1
50 bJ		 11 0,9 136
9 50 Bx-
50A^		 13 2,8 122
10 50 Ap
50 Bl 		15 2,1 * 11?
.11 33,3 Ap
33,3 Br
33,3 O2'		 16: 2,9 114
12 33,3 A-
33,3 B^
33,3 Cj		 14: 1,9 . 119
13 25 Ap
25 Bp
50 C^		 20 2,7 114
14 35 Ap
45 B%
20 Cg		 20 1,4 119
15 60 Ap
30 B%
10 oi 		13 6,4 119
16 13 3,9 113
17 12 2,4 122
Alle Mischungen sind glasklar durchsichtig und lichtbestänidig ohne zu vergilben.
10 984 9/1838

Claims (1)

  1. - 7 -' O.Z. 26
    Patentanspruch
    Thermoplastische Formmassen, enthaltend ein Gemisch von
    A) 10 bis 90 Gewichtsteilen eines Copolymerisates aus
    70 bis 90 Gewichtsprozent Styrol
    30 bis 10 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid,
    B) 90 bis 10 Gewichtsteilen eines Polymerisates aus
    60 bis 100 Gewichtsprozent Methylmethacrylat 30 bis 0 Gewichtsprozent Styrol
    10 bis 0 Gewichtsprozent eines Alkylacrylates mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
    C) 0 bis 50 Gewichtsteilen eines Copolymerisates aus
    60 bis 90 Gewichtsprozent Styrol
    40 bis 10 Gewichtsprozent Acrylnitril,
    bezogen auf 100 Gewichtsteile A + B.
    Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG
    109849/1838
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