DE2103688A1

DE2103688A1 - Styrene polymer laminate - consisting of layer of thermally resistant styrene polymer and at least one further layer of different styrene

Info

Publication number: DE2103688A1
Application number: DE19712103688
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 6736 Hambach; Jenne Helmut Dr. 6905 Schriesheim; Mittnacht Hans-Dieter Dr. 6800 Mannheim; Kripp Werner 6703 Limburgerhof; König Ulrich Dr. 6700 Ludwigshafen Stange
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-01-27
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1972-08-17
Also published as: DE2103688B2

Abstract

Laminate consists of at least two bonded layers, the first layer contg. at least 30% wt. of a styrene polymer (I) with a good thermal stability, and the second layer contg. a styrene polymer other than polymer (I). Specif. the styrene polymer (I) consists of a copolymer of 95-50% wt. styrene and 5-50% wt. maleic anhydride, fumaric anhydride or itaconic anhydride, of 90-20% wt. styrene and 10-80% wt, alpha-methylstyrene, of 90-50% wt. styrene and 10-90% wt. methyl methacrylate of 90-50% wt. alpha-methylstyrene and 10-50% wt. acrylonitrile, or a terpolymer of styrene/alpha-methylstyrene/acrylonitrile, or styrene/methyl methacrylate/alpha-methylstyrene, or styrene/acrylonitrile/maleic anhydride, or styrene/methyl methacrylate/maleic anhydride. The laminates have a combination of lhigh thermal stability, and high rigidity, resistance to impacts, resistance to scratching and/or resistance to solvents, which cannot be obtained with the individual styrene polymers.

Description

Thermoplastischer Schichtstoff Die Erfindung bezieht sich auf thermoplastische Schichtstoffe. Thermoplastic Laminate The invention relates to thermoplastics Laminates.

Es ist bekannt, daß man beim Mischen von miteinander verträglichen Styrolpolymerisaten Produkte erhält, deren Wärmestandfestigkeiten sich ebenso wie andere Eigenschaftswerte aus denen der Ausgangskomponenten entsprechend deren Anteil in der Mischung additiv zusammensetzen. So erhält man z. B. beim Mischen eines Homopolystyrols mit hoher Wärmeformbeständigkeit mit einem Polystyrol niedriger Wärmeformbeständigkeit ein Produkt, dessen Wärmeformbeständigkeit zwischen denjenigen der Mischungskomponenten liegt.It is known that when mixing mutually compatible Styrene polymers get products whose heat resistance is just like other property values from those of the starting components according to their proportion additively in the mixture. So you get z. B. when mixing a homopolystyrene with high heat resistance with a polystyrene with low heat resistance a product whose heat resistance is between that of the mixture components lies.

Entsprechend kann man z. B. die Zähigkeit eines hochwärmeformbeständigen a-Methyls tyro 1/Styro l-Copo lymeri s ats durch Einmischen eines weniger wärmestandfesten, schlagfesten Polystyrols verbessern, doch muß dabei gleichzeitig eine Verminderung der Wärmestandfestigkeit in Kauf genommen werden.Accordingly, you can z. B. the toughness of a high heat resistance a-Methyls tyro 1 / Styro l-Copo lymeri s ats by mixing in a less heat-resistant, Impact polystyrene improve, but at the same time must be a reduction the heat resistance must be accepted.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß man durch Kombination eines hochwärmestandfesten Styrolpolymerisats mit einem damit verträglichen, weniger wärmestandfesten Styrolpolymerisat in Form eines Schichtstoffes Verbundsysteme erhält, deren Wärmestandfestigkeit derjenigen der hochwärmeformbeständigen Komponente entspricht.It has now been found, surprisingly, that by combining one highly heat-resistant styrene polymer with a compatible, less heat-resistant Styrene polymer in the form of a laminate receives composite systems whose heat resistance corresponds to that of the highly heat-resistant component.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Schichtstoffe, die aus mindestens einer Schicht eines Styrolpolymerisats mit hoher Wärmeformbeständigkeit und mindestens einer fest damit verbundenen Schicht eines Styrolpolymerisats mit niedrigerer Wärmeformbeständigkeit bestehen.The present invention therefore relates to laminates which of at least one layer of a styrene polymer with high heat resistance and at least one firmly bonded layer of a styrene polymer with lower heat resistance.

Als wärmeformbeständige Styrolpolymerisate kommen in Betracht: Copolymerisate des Styrols mit «-Methylstyrol, schlagfest modifizierte Copolymerisate von Styrol mit d-Methylstyrol, Copolymerisate von i-Methylstyrol mit Acrylnitril, ternäre Copolymerisate von Styrol, «-Methylstyrol und Acrylnitril, Copolymerisate von Styrol mit Maleinsäureanhydrid und andere Polymerisate oder Copolymerisate von Styrol oder Styrolderivaten mit Vicatzahlen über 100 C und vorzugsweise über 1100 Als weniger wärmeformbeständige Styrolpolymerisate-kommen in Betracht: Homopolystyrol, schlagfest modifiziertes Polystyrol, Styrol Acrylnitril-Copolymerisate, ABS-Polymerisate, mit Acrylesterelastomeren modifizierte Styrolpolymerisate, wobei wesentlich ist, daß die weniger wärmestandfeste Schicht fest auf der wärmestandfesten Schicht haftet. Zur Erzielung dieser Haftung verwendet man, sofern nicht gesonderte Haftvermittlerschichten eingesetzt werden, solche wärmestandfesten und weniger wärmestandfesten Schichten, die chemisch möglichst art verwandt sind.The following styrene polymers with stable heat distortion can be considered: copolymers of styrene with -methylstyrene, impact-resistant modified copolymers of styrene with d-methylstyrene, copolymers of i-methylstyrene with acrylonitrile, ternary copolymers of styrene, methylstyrene and acrylonitrile, copolymers of styrene with maleic anhydride and other polymers or copolymers of Styrene or styrene derivatives with Vicat numbers above 100 C and preferably above 1100 As less heat-resistant styrene polymers come into consideration: Homopolystyrene, impact-resistant modified polystyrene, styrene acrylonitrile copolymers, ABS polymers, styrene polymers modified with acrylic ester elastomers, where it is essential that the less heat-resistant layer adheres firmly to the heat-resistant layer. To achieve this adhesion, unless separate adhesion promoter layers are used such heat-resistant and less heat-resistant layers are used, which are chemically related as closely as possible.

Beispiele hiefür sind Kombinationen aus Schichten von Homopolystyrol und Schichten aus Styrol-a-Methylstyrol-Copolymerisaten, Kombinationen aus Schichten von schlagfesten Polystyrolen mit Styrol-K-Methylstyrol-Copolymerisaten bzw. deren schlagfesten Modifizierungen, Kombinationen aus ABS-Polymerisaten und i-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisaten usw.Examples of this are combinations of layers of homopolystyrene and layers of styrene-α-methylstyrene copolymers, combinations of layers of impact-resistant polystyrenes with styrene-K-methylstyrene copolymers or their impact-resistant modifications, combinations of ABS polymers and i-methylstyrene / acrylonitrile copolymers etc.

Zusätzlich zu den erfindungsgemäß vorgesehenen wärmestandfesten und weniger wärmestandfesten Schichten auf der Basis von Styrolpolymerisaten können die neuen Verbundfolien auch noch weitere Schichten, insbesondere Schichten aus anderen thermoplastischen Kunststoffen aufweisen, z. B. Schichten aus Polyamid, Polyäthylen, Polyvinylidenchlorid und dergleichen. Erforderlichenfalls sind diese Kunststoffschichten über Haftvermittler mit den erfindungsgemäßen Polystyrolschichten verbunden.In addition to the heat-resistant and less heat-resistant layers based on styrene polymers can the new composite films also have further layers, in particular layers have other thermoplastics, e.g. B. layers of polyamide, Polyethylene, polyvinylidene chloride and the like. If necessary, these are Plastic layers via adhesion promoters with the polystyrene layers according to the invention tied together.

Die neuen Verbundfolien können ganz oder teilweise eingefärbt oder pigmentiert sein. Sie können antistatische oder flammhemmende Zusatzstoffe und dergleichen in einer oder mehreren ihrer Schichten eingearbeitet enthalten.The new composite films can be completely or partially colored or be pigmented. You can use antistatic or flame retardant additives and the like incorporated in one or more of their layers.

Zur Herstellung der neuen Verbundfolien kann man sich bekannter Verfahren bedienen, beispielsweise der Koextrusion unter Verwendung von Breitschlitzdüsen, der Kaschierung mit Hilfe beheizter Walzen, der Extrusionsbeschichtung usw. Die Dicke der einzelnen Schichten der neuen Verbundfolien kann innerhalb eines weiten Bereiches beliebig gehalten werden. Insbesondere genügt es zur Erzielung einer ausreichenden Wärmestandfestigkeit der Gesamt folie, relativ dünne Schichten aus wärmestandfestem Polystyrol zu verwenden.Known processes can be used to produce the new composite films operate, for example coextrusion using slot dies, lamination with the aid of heated rollers, extrusion coating, etc. The Thickness of each Layers of the new composite films can be inside can be kept arbitrarily over a wide range. In particular, it is sufficient to achieve this a sufficient thermal stability of the entire film, relatively thin layers made of heat-resistant polystyrene to be used.

Beispielsweise braucht die Dicke der wärmestandfesten Schicht nur 10 ß der Gesamtdicke der Folie zu betragen. Die neuen Verbundfolien zeichnen sich trotz ihres relativ geringen Anteils an wärmestandfestem Material durch Wärmestandfestigkeiten aus, die denen von nur aus wärmestandfestem Material hergestellten vergleichbar sind. Diesen gegenüber zeichnen sie sich jedoch dadurch vorteilhaft aus, daß sie bei Wahl entsprechender schlagfester Schichten bei gleicher Vicatzahl höhere Zähigkeit und dementsprechend geringere Sprödigkeiten aufweisen als die nur aus wärmestandfestem Polystyrol hergestellten Folien.For example, the thickness of the heat-resistant layer only needs 10 ß of the total thickness of the film. The new composite films stand out despite their relatively low proportion of heat-resistant material due to heat resistance which are comparable to those made only from heat-resistant material are. However, they are distinguished by the fact that they are advantageous over these if appropriate impact-resistant layers are selected, higher toughness is achieved with the same number of Vicats and accordingly have lower brittleness than that of heat-resistant material only Polystyrene made foils.

Die neuen Verbundfolien können deshalb z. B. dort mit Vorteil verwendet werden, wo es auf die Kombination von sehr hoher Wärmestandfestigkeit und Zähigkeit ankommt. Beispielsweise kann man aus den Folien Tiefziehteile, wie z. B. Menüschalen für Fertiggerichte, herstellen.The new composite films can therefore, for. B. used there with advantage where it is due to the combination of very high heat resistance and toughness arrives. For example, deep-drawn parts such. B. Menu trays for ready meals.

Beispiel 1 Zur Herstellung einer 3-Schichtfolie wurden folgende Styrolpolymerisate verwendet: Komponente A: hochschlagfestes Polystyrol mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von 730C Komponente B: Styrol/oC-Methylstyrol-Copolymerisat mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von 125° C. Example 1 The following styrene polymers were used to produce a 3-layer film used: Component A: high-impact polystyrene with a Vicat softening temperature of 730C component B: styrene / oC-methylstyrene copolymer with a Vicat softening temperature from 125 ° C.

Die Komponenten A und B wurden getrennt in 3 Extrudern bei Massetemperaturen von 200 bis 2300C aufgeschmolzen und unter Verwendung einer 3fach-Düse so koextrudiert, daß eine Verbundfolie folgender Schichtdickenverteilung erhalten wurde: Schicht 1 350 P aus Komponente A (1. Außenschicht) Schicht 2 )00 S aus Komponente B (Innenschicht) Schicht 5 550 p aus Komponente A (2. Außenschicht) Die resultierende Folie hatte demnach eine Gesamtstärke von 1000 und enthielt 50 % der Komponente B und 70 ffi der Komponente A. Aus dieser Folie wurden durch Vakuumverformung Formkörper hergestellt.Components A and B were separated in 3 extruders at melt temperatures melted from 200 to 2300C and coextruded using a triple nozzle so that that a composite film of the following layer thickness distribution was obtained: Layer 1 350 P from component A (1st outer layer) Layer 2) 00 S from component B (inner layer) Layer 5 550 p from component A (2nd outer layer) The resulting The film therefore had a total thickness of 1000 and contained 50% of the component B and 70 ffi of component A. This film was made into moldings by vacuum forming manufactured.

Beispiel 2 Aus 70 der Komponente A und 50 der Komponente B des Beispiels 1 wurde auf einem Extruder bei 200 bis 2500C eine Mischung hergestellt. Aus der Mischung wurde eine 1000 µ dicke Folie extrudiert. Wie in Beispiel 1 wurden durch Vakuumverformung Formkörper hergestellt. Example 2 From 70 of component A and 50 of component B of the example 1 a mixture was produced on an extruder at 200 to 2500C. From the Mixture, a 1000μ thick film was extruded. As in Example 1 were by Vacuum deformation moldings produced.

Tabelle 1 Wärmestandsfestigkeitsvergleich der Formkörper gemäß Beispiel 1 bzw. 2: Prüfkörper Maximaltemperatur, bei der nach 1,/2-stündiger Lagerung keine Verformung eintrat (°C) Formkörper gemäß Beispiel 1 120 Formkörper gemäß Beispiel 2 85 Beispiel 5 Zur Herstellung eines 2-Schichtverbundes wurden folgende Styrolpolymerisate verwendet: Komponente A: ABS-Polymerisat mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von 90°C Komponente B: α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von 130°C Eine 900 p dicke Folie der Komponente A wurde auf eine 100 >1 dicke Folie der Komponente B bei 2200C aufkaschiert. Aus dieser Verbundfolie wurden durch Tiefziehen Formkörper hergestellt. Table 1 Heat resistance comparison of the moldings according to the example 1 or 2: test specimen maximum temperature, at which none after 1, ½ hours of storage Deformation occurred (° C.) molded body according to example 1 120 molded body according to example 2 85 Example 5 The following styrene polymers were used to produce a 2-layer composite used: Component A: ABS polymer with a Vicat softening temperature of 90 ° C component B: α-methylstyrene / acrylonitrile copolymer with a Vicat softening temperature of 130 ° C A 900 micron thick film of component A was on a 100> 1 thick film of component B laminated at 2200C. From this composite film moldings were produced by deep drawing.

Beispiel 4 Aus 90 (Yo der Komponente A und 10 .der Komponente B wurde auf einem Extruder bei 200 bis 2500 eine Mischung hergestellt. Aus der Mischung wurde eine 1000 leu dicke Folie extrudiert. Wie in Beispiel 5 wurden Formkörper durch Tiefziehen hergestellt. Example 4 From 90 (Yo of component A and 10. Of component B became made a mixture on an extruder at 200 to 2500. Out of the mix a 1000 leu thick film was extruded. As in Example 5, molded articles manufactured by deep drawing.

Tabelle 2 Vergleich der Wärmeformbeständigkeit der Formkörper entsprechend Beispiel 5 und 4 Prüfkörper Maximaltemperatur, bei der nach 1/2-stündiger Lagerung keine Verformung eintrat (Oc) Formkörper gemäß Beispiel 5 125 Formkörper gemäß Beispiel 4 94 Table 2 Comparison of the heat resistance of the moldings accordingly Example 5 and 4 test specimens maximum temperature at which after 1/2-hour storage no deformation occurred (Oc) molded body according to example 5 125 molded body according to example 4 94

Claims

Claims 1. Thermoplastic laminate, characterized in that that this consists of at least one layer of a heat-resistant styrene polymer and at least one firmly connected layer made of a less heat-resistant one Styrene polymer consists.

2. Laminate according to claim 1, characterized in that the heat-resistant and the less heat-resistant layer is fixed without the use of an adhesion promoter are interconnected and consist of chemically related styrene polymers.