DE2140152A1

DE2140152A1 - Thermoplastische formmassen mit verbesserter fliessfaehigkeit

Info

Publication number: DE2140152A1
Application number: DE19712140152
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dr Adler; Adolf Dr Echte; Rudolf Dr Jung; Dieter Dr Stein
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-08-11
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE2140152B2

Description

Thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit und guten mechanischen Eigenschaften.
Sie bestehen aus einem Styrolpolymerisat A und einem Styrol/ Acrylester-Copolymerisat B.
Styrolpolymerisate haben im allgemeinen unter Verarbeitungs bedingungen eine niedrige Fließfähigkeit Zur Verbesserung der Verarbeitungs- und Gleiteigenschaften der Polymerisate im geschmolzenen Zustand ist es daher in manchen Fällen erforderlich, den Polymerisaten ein Gleitmittel zuzusetzen.
Die dafür üblicherweise verwendeten niedermolekularen Schmiermittel haben jedoch die Tendenz bei den Verarbeitungstemperaturen der Polymerisatschmelze teilweise aus dem Polymerisat auszutreten und zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung zu fUhren.
Copolymerisate aus Styrol und Acrylsäureestern sind bekannt Sie weisen eine relativ gute Fließfähigkeit im geachmolzenen Zustand auf; andererseits sind ihre mechanischen Eigenschaften sowie ihre Wärmeformbeständigkeit unbefrledigendo In der deutschen Offenlegungsschrift 1 918 893 sind Ab mischungen von thermoplastischen Kunststoffen mit geringen Mengen an Polyacrylsäureestern beschrSeben5 die unter anderem auch die Fließfähigkeit verbessern sollen Polyacrylsäureester sind aber mit Styrolpolymerisaten normalerweise unverträgllchD so daß die mechanischen Eigenschaftn beim Zusatz von merklichen Mengen an Polyacrylestern verschlechtert werden und bei transparenten Styrolpolymerisaten die Durchsichtigkeit verloren geht Bekanntlich sind nur einige wenige verschiedenartige Polymerisate miteinander mischbar, die weitaus größte Anzahl verschieden zusammengesetzter Polymerisate ist unvertrlgichD wenn man versucht, aus zwei oder mehr Komponenten homogene Mischungen herzustelen (siehe zum Beispiel L. Bohn, Kolloid-Zeitschrift 213, Seite 55 (1966) oder G.E Molau, Journal of Polymer Science, Teil B, Z, Seite 1007 (1965)). Für Kunststoffmischungen mit brauchbaren mechanischen Eigenschaften ist es jedoch Voraussetzung, daß die Komponenten verträglich sind.
Im Fall der Unverträglichkeit stellen die Phasengrenzen Keimstellen für Bruch dar; außerdem sind derartige Mischungen bei unterschiedlichen Brechungsindlces der Komponenten nicht transparent.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, thermoplastische Formmassen auf Basis von Styrolpolymerisaten zu entwickeln, welche einerseits gute mechanische Eigenschaften und ausreichende Wärmeformbeständigkeit a Fertigteil auSweisen und andererseits eine gute Fließfähigkeit unter Verarbeitungsbedingungen besitzen, ohne daß ein Ausschwitsen eines Schmiermittels auftritt.
Es wurde nun gefunden, daß dies der Fall ist bei Gemischen aus: A 97 bis 40 Gewichtsteile eines Styrolpolymerisates, das mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymerisiert enthält und das gegebenenfalls mit einem Kauhschuk schlagfest modifiziert sein kann und B 3 bis 60 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus 98 bis 50 Gewichtsprozent Styrol und 2 bis 50 Gewichtsprozent eines Acrylsäureesters mit l bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest.
Als Styrolpolymerisate kommen In Frage: Homopolymerisate von Styrol sowie Copolymerisate von Styrol mit bis zu 50 Gewichtsprozent an Comonomeren, zum Beispiel -Methylstyrol, Acrylnitril oder Methylmethacrylat; einer schlagfest modifiz4erte Styrolpolymerisate, die beispielsweise durch Pfropfpolymerisation der Mono,teesen in Geg@ ist eines Kautschuks oder durch ALm-ischen des Styrolpolymerisates mit einem - gegebenenfalls gepfropften - Kautschuk hergestellt werden können. Der Kautschukgehalt im Styrolpolymerisat kann dabei bis zu 30 Gewichtsprozent betragen. Als Kautschuk kommen vorzugsweise Diolefin oder Acrylester¢Polymerisate in Frage, deren Glastemperaturen (nach K,H, Illersf Kolloid Zeitschrift 176, Seite 110 (1961)) unterhalb von =200C liegen. Beispiele für schlagfest modifizierte Styrolpolymerisate sind schlagfestes Polystyrol, das im allgemeinen 5 bis 10 Gewichtsprozent Polybutadien enthält, sowie die ABS- oder ASA-Polymerisate, die 10 bis 30 Gewichtsprozent eines Butadien- bzw. Acrylat-Kautschuks enthalten. Die Styrolpolymerisate können nach allen bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Substanz-, Lösungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation.
Es können auch Mischungen verschiedener Styrolpolymerisate verwendet werden, sofern sie miteinander verträglich sind.
Die Styrol/Acrylester-Copolymerisate können ebenfalls nach diesen Verfahren hergestellt werden. Sie sollen 2 bis 50 Gewichtsprozent eines Acrylesters einpolymerisiert enthalten.
Der Acrylester kann bis zu 20, vorzugsweise 4 bis 15 Kohlenstoffatome im Alkoholrest 'aufweisen, wobei die Kohlenstoffkette des Alkohols linear oder verzweigt aufgebautsseln kann.
Bei Verwendung von Acrylestern mit höheren Alkoholen genügen im allgemeinen geringere Mengen an Acrylester im Copolymerisat zur Erzielung einer genügenden Schmiermittelwirkung als bei Acrylestern von niederen Alkoholen.
Die Komponenten A und B werden in Schmelze bei Temperaturen von vorzugsweise 180 bis 260 0C auf Extrudern, Walzen oder Knetern gemischt. Man kann aber auch Lösungen oder Dispersionen der Komponenten mischen und die Lösungen bzw. Dispergiermittel anschließend entfernen. Die Mischungen sollen 3 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 30 Gewichtsprozent des Styrol/Acrylester-Copolymerisates enthalten, wobei der Gesamt-Acrylester-Gehalt der Mischung zweckmäßigerweise unter 20 ß liegen soll.
Die Formmassen können weiterhin die üblichen Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Pigmente, Stabilisatoren und Formtrennmittel enthalten. Sie können darüber hinaus noch mit weiteren, verträglichen Kunststoffen abgemischt sein.
Es zeigt sich überraschenderweise, daß die Komponente A mit der Komponente B verträgliche Mischungen bildet, so daß die gute Fließfähigkeit der Styrol/Acrylester-Komponente B und die guten mechanischen Eigenschaften sowie die gute Wårmeformbeständigkeit der Styrolpolymerisate A erhalten bleiben. Im Falle der Abmischung mit transparenten Styrolpolymerisaten sind die entsprechenden thermoplastischen Formmassen ebenfalls durchsichtig. Werden anstelle der erfindungsgemäßen Styrol/Acrylester-Copolymerisate Polyacrylsäureester verwendet, so erhält man stets trübe, unverträgliche Mischungen mit verschlechterten mechanischen Eigenschaften. Setzt man - um dies zu vermeiden -weniger als etwa 2 % an Polyacrylester ein, so ist keine merkliche Verbesserung der Fließfähigkeit mehr festzustellen.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht. Die Schlagzähigkeit in cm e kp/cm2 wurde nach DIN 53 453 an spritzgegossenen Normkleinstäben (Massetemperatur 220°C) gemessen. Der Vicat-Erweichungspunkt in cc wurde nach DIN 53 460, Verfahren B, in Silikonöl bestimmt.
Der Schmelzindex (200°C, 5 kp) in g/10 Minuten wurde nach DIN 57 735 gemessen. Die Messung der Viskositätszahlen in cm3/g erfolgte in 0,5prozentigen Lösungen in Toluol bei 25°C.

Beispiele Folgende Komponenten wurden für die Mischungen eingesetzt: Tabelle 1

Komponente Viskositätszahl

A1 Polystyrol 120

A2 schlagfestes P.St. mit 8 % Polybubadi n -

A3 Styrol/Acrylnitril 65 : -35 -

B1 Styrol/Methylacrylat 87 : 13 80

B2 Styrol/Butylacrylat 90 o 10 120

B3 Styrol/Butylacrylat 81 : 19 80

34 Styrol/Butylacrylat 60 : 40 80

5 Styrol/Äthylhexylacrylat 79 : 21 77

Styrol/C12-C14-n-Alkylacrylat 79 : 21 78

B7 Polybutylacryiat - K-Wert 11

Die Komponenten wurde in einem Fluidmischer vorgemischt und anschließend auf einen Ko-Kneter bei etwa 220 0C unter Stickstoff innig verknetet. Die Verweilzeit betrug etwa 4 Minuten. Das erhaltene Granulat wurde auf einer Einwellen ExtrudaeSchnecke aufgeschmolzen und zu gleichmäßigem, für die Spritzgußverarbeitung geeigneten Granulat abgeschlagen. In Tabelle 2 sind die Eigenschaften der erhaltenen Gemische aufgezeichnet: Tabelle 2 Beispiel Mischung Schlagzähigkeit Schmelzindex Vicat-Zahl 1 100 A1 18 1,2 101 2 50 B1 11 3 90.

3 92,5 A1 13 2,3 100 7,5 34 4 75 A 25 B4 10 9,2 94 87,5 A 5 12,5 B5 15 2,6 94 25 B6 7 98 A1 t r ü b 2 B7 8 50 A1 70 6,62 92 50 B1 25 A1 10 50 A2 74 5,3 88 25 B3 25 A1 11 50 A2 60 5,9 90 25 B5 5 12 80 A3 t r a n s p a r e n t 80 B3 Die Beispiele 1 und 7 sind nicht erfindungsgemäß.

Claims

Patentanspruch

Thermoplastische Formmassen, enthaltend ein Gemisch von A 97 bis 40 Gewichtsteile eines Styrolpolymerisates, das mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymerMert enthält und das gegebenenfalls mit einem Kautschuk schlagfest modifiziert sein kann und-B 3 bis 60 GewichtsteSe eines Copolymerisates aus 98 bis 50 Gewichtsprozent Styrol und 2 bis 50 Gewichtsprozent eines Acrylsäureesters mit 1 bis 20 Kohlextoffatomen im Alkoholrest.