DE2140152B2 - Thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit - Google Patents

Thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit

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Description

Die Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit und guten mechanischen Eigenschaften. Sie bestehen aus einem Styrolpolymerisat A und einem Styrol/Acrylester-Polymerisat B. «>
Styrolpolymerisate haben im allgemeinen unter Verarbeitungsbedingungen eine niedrige Fließfähigkeit. Zur Verbesserung der Verarbeitungs- und Gleiteigenschaften der Polymerisate im geschmolzenen Zustand ist es daher in manchen Fällen erforderlich, den r> 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 w Schwierigkeiten bei der Verarbeitung zu führen.
Copolymerisate aus Styrol und Acrylsäureestern sind bekannt Sie weisen eine relativ gute Fließfähigkeit im geschmolzenen Zustand auf; andererseits sind ihre mechanischen Eigenschaften sowie ihre Wärmeformbe- r> ständigkeit unbefriedigend.
In der deutschen Offenlegungsschrift 19 18 893 sind Abmischungen von thermoplastischen Kunststoffen mit geringen Mengen an Polyacrylsäureestern beschrieben, die unter anderem auch die Fließfähigkeit verbessern r,n sollen. Polyacrylsäureester sind aber mit Styrolpolymerisaten normalerweise unverträglich, so daß die mechanischen Eigenschaften beim Zusatz von merklichen Mengen an Polyacrylestern verschlechtert werden und bei transparenten Styrolpolymerisaten die Durch- -.-, sichtigkeit verlorengeht.
Bekanntlich sind nur einige verschiedenartige Polymerisate miteinander mischbar; die weitaus größte Anzahl verschieden zusammengesetzter Polymerisate ist unverträglich, wenn man versucht, aus zwei oder mi mehr Komponenten homogene Mischungen herzustellen (siehe z. B. L. B ο h η, Kolloid-Zeitschrift 213, Seite 55 [1966], oder G. E. Molau, Journal of Polymer Science, Teil B, 3, 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 Brechurigsindices 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 am Fertigteil aufweisen und andererseits eine gute Fließfähigkeit unter Verarbeitungsbedingungen besitzen, ohne daß ein Ausschwitzen eines Schmiermittels auftritt
Es wurde nun gefunden, daß dies der Fall ist bei Gemischen aus:
A 97 bis 40 Gewichtsteilen eines Styrolpolymerisats, das mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymerisiert enthält und das gegebenenfalls mit einem Kautschuk schlagfest modifiziert sein kann und
B 3 bis 60 Gewichtsteilen eines Copolymerisats aus
98 bis 50 Gewichtsprozent Styrol und
2 bis 50 Gewichtsprozent eines
Acrylsäureesters mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest
Als Styrolpolymerisate kommen in Frage: Homopolymerisate von Styrol sowie Copolymerisate von Styrol mit bis zu 50 Gewichtsprozent an Comonomeren, z. B. Λ-Methylstyrol, Acrylnitril oder Methylmethacrylat; ferner schlagfest modifizierte Styrolpolymerisate, die beispielsweise durch Pfropfpolymerisation der Monomeren in Gegenwart eines Kautschuks oder durch Abmischen des Styrolpolymerisats 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. 111 e r s, 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 aufgebaut sein 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 2600C auf Extrudern, Walzen oder Knetern gemischt. Man kann aber auch Lösungen oder Dispersionen der Komponenten mischen und die Lösungs- bzw. Dispergiermittel
anschließend entfernen. Die Mischungen sollen 3 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 30 Gewichtsprozent des Styrol/Acrylester-Copolymerisats enthalten, wobei der Gesamt-Acrylester-Gehalt der Mischung zweckmäßigerweise unter 20% 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 Wärmeformbeständigkeit 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 · kp/cm2 wurde nach DIN 53 453 an spritzgegossenen Normkleinstäben (Massetemperatur 220°C) gemessen. Der Vicat-Erweichungspunkt in °C wurde nach DIN 53 460, Verfahren B, in Silikonöl bestimmt. Der Schmelzindex (200°C, 5 kp) in g/10 Minuten wurde nach DIN 53 735 gemessen. Die Messung der Viskositätszahlen in cmVg erfolgte in 0,5prozentigen Lösungen in Toluol bei 25° C.
Beispiele
Folgende Komponenten wurden für die Mischungen eingesetzt:
Tabelle 1
Komponente
Viskositätszahl
Komponente
Viskositätszahl
Polystyrol
schlagfestes P.St. mit 8% Polybutadien
Styrol/Acrylnitril 65
Styrol/Methylacrylat 87
Styrol/Butylacrylat 90
Styrol/Butylacrylat 81
Styrol/Butylacrylat 60
35
13
10
19
40
120
80
120
80
80 . B5 Styrol/Äthylhexylacrylat 79 : 21 B6 Styrol/Cu-Cw-n-Alkyl- 79 :21
acrylat
B7 Polybutylacrylat - K-Wertll
ίο Die Komponenten wurden in einem Fluidmischer vorgemischt und anschließend auf einen Ko-Kneter bei etwa 220° C unter Stickstoff innig verknetet Die Verweilzeit betrug etwa 4 Minuten. Das erhaltene Granulat wurde auf einer Einwellen-Extruder-Schnecke
r> 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
100 A,
50 A,
50 B,
92,5 A1
7,5 B4
75 A1
25 B4
87,5 A ι
12,5 Bs
75 A1
25 B,,
98 A,
2 B7
5C A,
50 B,
50 A2
50 B.,
25 A,
50 A,
25 B,
25 A,
50 A2
25 B5
80 A,
80 B,
18 11
13 10
15 14
70 71 74
60
1,2 3
2,3 9,2 2,6 6
— trüb — 6,2 16,6 5,3
5,9 transparent
101 90
100 94 94 90
Die Beispiele I und 7 sind nicht erlindungsgemiili.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Thermoplastische Formmassen, enthaltend ein Gemisch von -,
    A 97 bis 40 Gewichtsteilen eines Styrolpolymerisats, das mindestens 50 Gewichtsprozent Styrol einpolymerisiert enthält und das gegebenenfalls mit einem κι Kautschuk schlagfest modifiziert sein kann und
    B 3 bis 60 Gewichtsteile eines Copolymerisats aus 98 bis 50 Gewichtsprozent Styrol
    und ι ί
    2 bis 50 Gewichtsprozent eines Acrylsäureesters mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest
    20
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