DE2428371A1 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung einer hochstossfesten formmasse - Google Patents

Kontinuierliches verfahren zur herstellung einer hochstossfesten formmasse

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DE2428371A1
DE2428371A1 DE19742428371 DE2428371A DE2428371A1 DE 2428371 A1 DE2428371 A1 DE 2428371A1 DE 19742428371 DE19742428371 DE 19742428371 DE 2428371 A DE2428371 A DE 2428371A DE 2428371 A1 DE2428371 A1 DE 2428371A1
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DE19742428371
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Howard Robert Lucas
Robert Nils Olsen
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochstoßfesten Formmasse oder Formzusammensetzung bzw. ein Verfahren zur Verbesserung des Eigenschaftenprofils von Kautschuk-Polymerisat-Systemen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Verbesserung der Herstellung derartiger Massen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Massen mit spezifischen Mengen eines Dialkylphthalats mit spezifischen Alkyl-Gruppen versetzt.
In der US-PS 3 345 321 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formmassen beschrieben, das darin besteht, daß man Mischungen aus Lösungen nicht-kautschukartiger, harzartiger, thermoplastischer Polymerisate und einer Dispersion eines natürlichen oder synthetischen Kautschuks unter Bildung mikroskopischer und makroskopischer Dispersionen vorbehandelt, bevor man die erhaltenen Dispersionen von flüchtigen Produkten befreit und unter Bildung der gewünschten Formmassen extrudiert.
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Die nach dem Verfahren der genannten Patentschrift erhaltenen Produkte stellen mit Hinsicht auf Eigenschaften, wie Schlagzähigkeit oder Schlagfestigkeit, ausgezeichnete Materialien dar, sind jedoch hinsichtlich der Trübung von Nachteil. Das Auftreten von Trübungen bei den Formmassen hat sie für Anwendungsformen nicht attraktiv werden lassen, bei denen eine größere Lichtdurchlässigkeit erforderlich ist. Bei derartigen Anwendungen, zum Beispiel als Bauplatten für Innenräume, sind hohe Lichtdurchlässigkeit swerte erforderlich, um das nutzbare licht so weit wie möglich auszunutzen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer hochstoßfesten Formmasse aus (A) einem nicht-kautschukartigen, harzartigen, thermoplastischen Polymerisat und (B) einem davon verschiedenen Polymerisat, das natürlichen Kautschuk oder einen organischen, künstlich hergestellten, synthetischen Kautschuk umfaßt, durch Vorbehandeln einer Mischung aus einer Lösung des Polymerisats A in einem flüchtigen Lösungsmittel, wobei die Lösung nicht mehr als 80 Gew.-% des Polymerisats A enthält, und einer flüssigen Dispersion des Polymerisats B bei einer Temperatur zwischen 50°C und 11OC und einem Druck von
2
weniger als 3,52 kg/cm (50 psi), indem man die Mischung
1 bis 30 Minuten bei dieser Temperatur und diesem Druck durch Scherwirkung durcharbeitet, das heißt zerteilt und wieder zusammenmischt, und zu einer einheitlichen Masse verarbeitet, in der die Bestandteile A und B mikroskopisch und makroskopisch dispergiert sind*;und die Masse bei einer Temperatur von 110 C bis 245°C und einem absoluten Druck von weniger als 200 mitiHg in einem Zeitraum von weniger als 5 Minuten von flüchtigen Produkten befreit und extrudiert, das dadurch.gekennzeichnet ist, daß man zu der Mischung 0,5 Gew.-% bis 15,O Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerisate A und B, eines Dialkyl-phthalats zusetzt, dessen Alkyl-Gruppen, einzeln gesehen, jeweils 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten.
Wenn die Formmasse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitet wird, zeigen die daraus 'geformten Produkte eine bessere Aus-
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gewogenheit der physikalischen Eigenschaften und sind zusätzlich wesentlich weniger trüb.
Die erfindungsgemäß geeigneten Dialkyl-phthalate entsprechen der
folgenden allgemeinen Formel
COOR
COOR1
in der R und R1 unabhängig voneinander Alkyl-Gruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten. Beispiele geeigneter Dialkylphthalate sind n-Decyl-iso-octyl-phthalat, n-Decyl-n-octylphthalat, Dioctyl-phthalat, Dibutyl-phthalat, Butyl-2-äthylhexyl-phthalat, Diisodecyl—phthalat, 2-Äthyl-hexyl-isodecylphthalat, Bis(2-äthylhexyl)-phthalat und Mischungen davon, wobei das.zuletzt.erwähnte Dialkyl-phthalat das bevorzugte Produkt ist.
Die Dialkyl-phthalate können zu einem oder zu beiden bei der Bildung der Formmassen verwendeten Bestandteile zugesetzt werden. Insbesondere kann man das Dialkyl-phthalat zu der Lösung des nicht-kautschukartigen, harzartigen, thermoplastischen Polymerisats, zu der Dispersion des natürlichen oder synthetischen Kautschuks oder zu beidem zugeben, ohne daß die Gefahr besteht, daß die durch die Zugabe verursachten Vorteile nicht erreicht werden. Das Dialkyl-phthalat kann in einer solchen Menge zugesetzt werden, daß es etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplätischen Polymerisats und des Kautschuks, ausmacht, wobei Mengen von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10,0 Gew.-%, bezogen auf derselben Grundlage, bevorzugt sind.
Das Dialkyl-phthalat kann zu den Bestandteilen, die zur Herstellung, der Formmassen verwendet werden, zu irgendeinem Zeitpunkt während der Vorbehandlung, der Verflüchtigung der flüchtigen Produkte oder der Extrusion des Materials zugesetzt werden, wobei sich die vorteilhaftesten Ergebnisse dann einstellen, wenn die Zugabe des Phthalate zu den Bestandteilen vor der Vorbehandlungsstufe des Verfahrens erfolgt.
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Wie bereits erwähnt ist der Gegenstand der Erfindung eine wesentliche Verbesserung des in der obengenannten US-Patentschrift
beschriebenen und beanspruchten Verfahrens. Bei dem genannten
Verfahren wird im allgemeinen der harzartige Polymerisatbestandteil A in Form einer Lösung eingesetzt, während der elastische,
kautschukartige Bestandteil B entweder in einer Lösung dispergiert oder als kolloidale Emulsion eingesetzt wird.
Es versteht sich daher, daß der Ausdruck "kautschukartige
Dispersion" oder "Kautschukdispersion" eine Lösung, das heißt eine Dispersion des Kautschuks in einem Lösungsmittel, als auch einen
Kautschuk in Latexform einschließt. Das für beide der Bestandteile, das heißt das Harz oder das kautschukartige Elastomere,
verwendete Lösungsmittel kann irgendeines der dafür bekannten
Lösungsmittel sein, wie Toluol, Xylol etc. Vorzugsweise verwendet man den Kautschuk in Latexform. Wenn beispielsweise die harzartigen Formmassen eine Mischung aus einem Methyl-methacrylat/Styrol/ Acrylnitril-Terpolymerisat und einem gepfropften Polybutadien-Kautschuk darstellen, verwendet man als Lösungsmittel zur Herstellung der Lösung des einzumischenden Terpolymerisats vorzugsweise
Xylol oder Toluol, während man das Polybutadien in Latexform einsetzt. Alternativ kann man ein Styrol/Butadien-Kautschukelastomeres (SBR-Elastomeres) oder ein modifiziertes Elastomeres
in Latexform verwenden, wobei der Anteil des kautschukartigen
Feststoffs in der Dispersion etwa 30% bis 60% der Emulsion ausmacht .
Bei der Herstellung der Lösung des harzartigen Polymerisats A ist es bevorzugt, daß die Lösung nicht mehr als etwa 80% gelöstes
Polymerisat und vorzugsweise mindestens 45% des Polymerisats enthält. Polymerisatmengen, die größer als 80% sind, führen zu
Schwierigkeiten bei der Handhabung des Materials. Es ist ersichtlich, daß das Auflösen des vorgebildeten Polymerisats unter
Bildung der Lösung des harten Harzbestandteils A vermieden werden kann und eine derartige Lösung direkt bei der Polymerisation der Monomeren erhalten v/erden kann. Es ist daher bevorzugt, daß nicht mehr als etwa 80% des Polymerisats in der Lösung des Harzbestandteils vorhanden sind.
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Der Harzbestandteil A und der Kautschukbestandteil B werden vor dem Verflüchtigen der flüchtigen Materialien und dem Strangpressen oder Extrudieren unter Bildung einer Mischung vorbehandelt. Die Vorbehandlung besteht darin, daß man den Bestandteil Λ und den Bestandteil B bei einer Temperatur von etwa 50°C bis etwa 1100C, vorzugsweise etwa 70°C bis etwa 1000C, bei Atmosphärendruck miteinander in Berührung bringt. Bei Temperaturen unterhalb 50°C ergeben sich Schwierigkeiten beim Handhaben der Bestandteile, da die Viskosität des Bestandteils A so groß ist, daß die Verarbeitung des Materials bei niedrigeren Temperaturen praktisch unmöglich ist. Die maximale Temperatur hängt von dem Siedepunkt des zur Bildung der Lösung des Polymerisats und des Kautschukbestandteils verwendeten Lösungsmittels ab. Wenn ein Kautschuklatex eingesetzt wird, beeinflußt der Siedepunkt von Wasser (1000C) die maximale Temperatur, wobei jedoch bei über dem Atmosphärendruck liegenden Drücken, zum Beispiel Drücken bis zu
etwa 0,35 kg/cm (5 psi), vorzugsweise Drücken von nicht mehr als
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3,52 kg/cm (50 psi), geringfügig höhere Temperaturen angewandt werden können. Bei diese Drücken und Temperaturen werden die vereinigten Bestandteile A und B während einer Zeitdauer von etwa einer Minute bis zu etwa 30 Minuten, vorzugsweise etwa 2 bis 10 Minuten, gehalten, währenddem sie kontinuierlich durch Einwirkung von Scherkräften durchgearbeitet, das heißt zerteilt und wieder durchmischt werden, wodurch eine einheitliche Masse oder Zusammensetzung gebildet wird, in der die Bestandteile sowohl mikroskopisch als auch makroskopisch dispergiert sind.
Hierzu kann irgendeine Vorrichtung verwendet werden, die für eine derartige Vorbehandlung der harzartigen Polymerisatlösung oder der Kautsehuklatexdispersion oder -lösung geeignet ist. Eine hierfür zu verwendende Vorrichtung dieser Art ist im Handel erhältlich und umfaßt eine Kammer, in der eine einzige, horizontal angeordnete Welle, die mit einer unterbrochenen Schnecke versehen ist, angeordnet ist, wobei die Schnecke Windungen aufweist, die so gestaltet sind, daß der zu behandelnde Kautschuklatex und die zu behandelnde Harzlösung vorwärts gefördert werden. In die Unterbrechungen der Schnecke können stationäre, mit dem Gehäuse verbundene Gegenzapfen eingreifen. Die Wechselwirkung der
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rotierenden horizontalen Schnecke und der stationären Gegenzapfen führt zu einer kontinuierlichen Knet- und Misch-Wirkung, wodurch die vorzubehandelnde Mischung aus dem Kautschuklatex und der harzartigen PolymerisatlÖsung kontinuierlich zerteilt und wieder durchmischt wird. In der Vorrichtung können verschiedene Prallplatten und Lochplatten angeordnet werden, mit denen ein Rückdruck hervorgerufen und die Verweilzeit gesteigert und die im Inneren der Kammer auftretende Scherwirkung gesteigert werden. Im allgemeinen können drei Platten verwendet werden, von denen zwei als Prallplatten und eine als Lochplatte dienen. Die Prallplatten sind intern angeordnet, während die Lochplatte im allgemeinen am Auslaßende der Kammer vorgesehen ist. Die Platten enthalten Löcher mit Größen von etwa 3,17 mm bis etwa 15,87 mm (1/8 bis 5/8 inch). Jede Platte kann Löcher der gleichen Größe aufweisen oder kann mit Löchern unterschiedlicher Größe versehen sein. Obwohl aus den obigen Angaben hervorgeht,.daß drei Platten verwendet werden können, ist es möglich, bis zu fünf und auch nur eine Platte anzuwenden, was jeweils von der gewünschten Rückhaltezeit oder Verweilzeit abhängt.
Obwohl eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art bevorzugt ist, versteht es sich, daß auch irgendeine andere Vorrichtung, mit der das kontinuierliche Zerteilen und Wiedervermischen des Kautschuklatex und der Lösung des harzartigen Polymerisats erreicht werden kann, verwendet werden kann, vorausgesetzt, daß die Vorrichtung für ein kontinuierliches Verfahren dienlicher ist als für ein absatzweise geführtes Verfahren.
Nach der oben erwähnten Vorbehandlung unter Bildung einer Dispersion wird die Dispersion kontinuierlich.zusammen mit irgendwelchen anderen gewünschten Additiven, wie Farbstoffen, Pigmenten, Stabilisatoren, Füllstoffen etc., in eine Verdampfer-Strangpresse eingeführt, in der sie zusammen mit dem Dialkyl-phthalat weiter vermischt und durchgearbeitet wird, wonach das Material von flüchtigen Produkten befreit und extrudiert wird, was insgesamt in einer Zeitdauer von weniger als 5 Minuten erfolat. In der Verdampfer-Strangpresse wird die vorbehandelte Mischung in einer Kammer unter Einwirkung von Wärme und eines Vakuums derart durchgearbeitet,
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daß die frischen Oberflächen der vorbehandelten Polymerisat-Mischung kontinuierlich und schnell itiit dem Vakuum in Berührung gebracht werden, wodurch das monomere Lösungsmittel (und Wasser, wenn ein in Latexform vorliegender Kautschuk eingesetzt wird) vor dem Extrudieren des Produktes entfernt wird. Der Ausdruck "Verdampfen" oder "Befreiung von flüchtigen Produkten" steht für den Verfahrensschritt, bei dem das nicht-polymere Material von der vorbehandelten Mischung aus der Harzlösung und der Kautschukdispersion abgetrennt wird. Die Vorrichtung, die zum gleichzeitigen Befreien des Materials von flüchtigen Produkten und zum * Extrudieren verwendet wird, ist eine im Handel erhältliche Einrichtung und umfaßt eine Kammer, in der eine oder mehrere Schnecken mit enger Toleranz gegenüber der Kammerwandung vorgesehen sind, in der das Material beim Hindurchführen durchgearbeitet wird und mindestens eine Vakuumkammer, in der die flüchtigen Bestandteile des eingeführten Materials abgetrennt werden. Das Durcharbeiten des Materials mit Hilfe der mit enger Toleranz angeordneten Schnecken führt zu einer erheblichen Erwärmung, wodurch die nicht-polymeren Bestandteile der Mischung verflüchtigt werden.
Die Verdampfer-Strangpresse kann einen oder mehrere miteinander verbundene Abschnitte aufweisen, wovon mindestens einer evakuiert ist. Bei einer bevorzugten Behandlungswelse, bei der das Material während einer Gesamtzeit von 1 bis 5 Minuten durchgearbeitet wird, werden zwei Vakuumabschnitte verwendet. Zusätzlich zu den Vakuumabschnitten kann die Verdampfer-Strangpresse im Anschluß an die Vakuurr.abschnitte einen Abschnitt aufweisen, der bei Atmosphärendruck, das heißt nicht unter Vakuum, betrieben wird, und in dem verschiedene flüchtige oder nicht flüchtige modifizierende Mittel, Weichmacher oder Farbstoffe etc. in die Masse oder Zusammensetzung eingearbeitet und damit extrudiert werden können, falls diese Materialien noch nicht zuvor eingeführt worden sind.
Die Vakuumabschnitte der Verdampfer-Strangpresse v/erden auf Temperaturen von etwa 110 C bis etwa 245 C erwärmt und bei einem
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Vakuum betrieben, das einem absoluten Druck von etwa 5 mmHg bis 200 mmHg entspricht. Vorzugsweise wird die Temperatur der abschnittweise erwärmten Verdampfer-Strangpresse bei etwa 160 C bis etwa 21O0C gehalten, während man vorzugsweise ein Vakuum mit einem absoluten Druck von etwa 5 mmHg bis etwa 200 mmHg anwendet. Wenn die vorbehandelten Bestandteile und das Dialkylphthalat in die Verdampfer-Strangpresse eingeführt werden, führt die erhöhte Temperatur zu einem Verdampfen der nicht-polymeren Produkte aus den beiden Polymerisatbestandteilen. Gleichzeitig wird, da die Strangpresse bei ünteratmospharendruck gehalten wird, das flüchtige Material aus dem das Polymerisat enthaltenden Material abgezogen oder herausgedampft. Durch diese Maßnahme wird die Reinheit des Polymerisats auf mehr als 98% gesteigert.
Die Gesamtkontaktzeit des in die Verdampfer-Strangpresse eingeführten vorbehandelten Materials unter Bildung eines Materials, das mehr als 98%, im allgemeinen mehr als 99% Polymerisat enthält, beträgt weniger als etwa 5 Minuten und erstreckt sich im allgemeinen von etwa 0,5 bis etwa 3 Minuten.
Die Menge des verwendeten elastischen, kautschukartigen Bestandteils kann in einem weiten Bereich variieren, wobei man eine bevorzugte Masse erhält, wenn man das kautschukartige Elastomere B, das entweder in Lösung oder in Form eines Latex eingesetzt wird, von einer geringen Menge, das heißt etwa 5 Gew.-% bis zu etwa 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Masse, und den Harzbestandteil A entsprechend in einer Menge von etwa 95 Gew.-% bis etwa 55 Gew.-% verwendet.
Die verwendeten kautschukartigen Elastomeren B können irgendwelche natürlichen oder synthetischen kautschukartigen Verbindungen sein, von denen viele sowohl in fester Form als auch in Form von Latices im Handel erhältlich sind. Im allgemeinen umfassen diese Elastomere Polymerisate und Mischpolymerisate, die von Diolefin-Verbindungen abgeleitet sind, wie von Butadien-1,3, Isopren, 2,3-Dimethyl-butadien-1,3, 1,4-Dimethylbutadien-1,3 und dergleichen. Die kautschukartige elastomere Verbindung B kann vollständig aus einem natürlichen Kautschuk oder einem
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synthetischen kautschukärtigen Diolefin, das heißt einem Homopolymerisat, bestehen, obwohl das kautschukartige Diolefinpolymerisat vorzugsweise eine geringe Menge, das heißt etwa 5% bis etwa 40% einer modifizierenden Olefin-Verbindung, wie Styrol, Vinyl-toluol etc. oder beispielsweise ein Acrylat enthält. Die kautschukartigen Elastomeren schließen somit Verbindungen, wie Styrol-butadieh-Kautschuke, Butadien-acrylnitril-Kautschuke, Neopren-Kautschuke und Butyl-Kautschuke ein. Die synthetischen Styrol-butadien-Kautschuke enthalten im allgemeinen etwa 75% Butadien und etwa 25% Styrol, während die Nitril-butadien-Kautschuke etwa 15% bis etwa 35% Acrylnitril und als Rest Butadien enthalten.
Der verwendete kautschukartige Bestandteil kann vorzugsweise auch aus einem gepfropften Kautschuk bestehen, bei dem auf das Kautschukgerüst, das heißt das Polybutadien oder einen der obengenannten Kautschuke, in an sich bekannter Weise ein pfropfbares Monomeres aufgepfropft ist. Wenn derartige gepfropfte Kautschuke verwendet werden, können ein oder mehrere Monomeren, aus denen das harzartige Polymerisat (Bestandteil A), mit dem das Material vermischt wird, hergestellt ist, oder irgendeine andere aufpfropfbare monomere Verbindung, das heißt eine der oben erwähnten Verbindungen, aufgepfropft werden.
Als Hauptbestandteile der harten, harzartigen Polymerisatbestandteile der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereiteten Massen können Methacrylsäureester verwendet werden.
Verbindungen dieser Art, die hierzu eingesetzt werden können, umfassen Methyl-methacrylat, Äthyl-methacrylat, Propyl-methacrylat, Isopropyl-methacrylat, n-Bütyl-methacrylat, Isobutyl-methacrylat, Amy1-methacrylat, Hexyl-methacrylat, die diesen Verbindungen entsprechenden Acrylate und dergleichen.
Andere Monomeren, die erfindungsgemäß als solche oder in Form von Mischungen mit den oben erwähnten Acrylsäureestern oder Methacrylsäureestern oder anderen vinylartigen Monomeren verwendet werden können, sind alkeny!aromatische Verbindungen, wie
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Styrol, Methylstyrol, Äthylstyrol, Propylstyrol, n-Butylstyrol, tert.-Butylstyrol, Amylstyrol, Hexylstyrol, Octylstyrol, Chlorstyrol, Bromstyrol, Jodstyrol, Fluorstyrol, Methoxystyrol, Äthoxystyrol, Propoxystyrol, Octoxystyrol, Cyanstyrol, oc -Chlorstyrol, tf- -Bromstyrol, «st-Jodstyrol, ^L-Fluorstyrol, K-Methylstyrol, o£ -Äthylstyrol, t>C-Octylstyrol und dergleichen.
Andere Monomere , die zur Bildung des Polymerisatbestandteils A verwendet werden können, und die,nachdem sie einzeln oder in Form mehrerer Verbindungen (zwei, drei, vier oder jede beliebige andere gewünschte Anzahl) polymerisiert worden sind, verwendet werden können, sind Monomere, wie Ester von ungesättigten Alkoholen,insbesondere die Allyl-, Methallyl-, Vinyl-, Methylvinyl-, Butenyl-Ester etc. von gesättigten und ungesättigten aliphatischen und aromatischen einbasischen und mehrbasischen Säuren, wie zum, Beispiel von Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure* Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Fumarsäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure etc.; die Ester gesättigter einwertiger Alkohole, zum Beispiel die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, sec.-Butyl-, Amyl-Ester etc. von äthylenisch ungesättigten, aliphatischen, einbasischen und mehrbasischen Säuren; Divinyl-benzol; ungesättigte Äther, zum Beispiel Äthylvinyl-äther, Diallyl-äther; ungesättigte Amide, zum Beispiel Acrylamid und N-substituierte Acrylamide, zum Beispiel N-Methylolacrylamid;; und ungesättigte Ketone, zum Beispiel Methy1-vinyl-keton.
Andere Beispiele für Monomere, die unter Bildung des Bestandteils A polymerisiert werden können, sind Vinyl-halogenide, insbesondere Vinyl-fluorid, Vinyl-chlorid, Vinyl-bromid und Vinyl-jodid und die verschiedenen Vinyliden-Verbindungen, einschließlich der Vinyliden-halogenide, zum Beispiel Vinyliden-chlorid, Vinylidenbromid, Vinyliden-fluorid und Vinyliden-Jodid.
Andere zu verwendende Monomere sind beispielsweise Verbindungen wie Acrylnitril und andere Verbindungen, zum Beispiel die verschiedenen substituierten Acrylnitrile (zum Beispiel Methacrylnitril, Äthacrylnitril, Phenylacrylnitril etc.). Andere mit den
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erfindungsgemäßen neuen Monomeren mischpolymerisierbare Monomere sind beispielsweise in der US-PS 2 601 572 sowohl hinsichtlich verschiedener Klassen als auch verschiedener Arten angegeben.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern. Beispiel 1
Man beschickt ein Gefäß, das mit zwei Prallplatten und einer Lochplatte mit Löchern mit Durchmessern von 12,7 mm bzw. 9,52 mm (1/2 bzw. 3/8 inch) ausgerüstet ist, kontinuierlich mit einer Lösung eines harzartigen Terpolymerisats, das 68,7 Gew.-% Methyl-methacrylat, 20,3 Gew.-% Styrol und 11,0 Gew.-% Acrylnitril enthält und in 35 Gew.-% Toluol gelöst ist, einem gepfropften Polybutadien-Latex, mit einem Verhältnis von Polybutadien zu aufgepfropften Monomeren von 3,0:1, wobei die Monomeren zu 88 Gew.-% aus Methyl-methacrylat, zu 9 Gew.-% aus Styrol und zu 3 Gew.-% aus Acrylnitril bestehen, und mit 3 Gew.-%, bezogen auf das Terpölymerisat und die Latexfeststoffe, Bis(2-äthyl-hexal)phthalat. Man führt die Vorbehandlung der Mischung kontinuierlich bei einer Temperatur von etwa 70 C während etwa 2,5 Minuten in dem Gefäß durch. Die vorbehandelte Mischung wird dann in eine Doppelschneckenverdampfer-Strangpresse eingeführt, die an der Einführungsseite bei einer Temperatur von 80°C, an der Extrusionsseite bei einer Temperatur von etwa 2000C und im Mittelbereich bei einer Temperatur von etwa 170°C betrieben wird. Die sich ergebende, von flüchtigen Produkten befreite Formmasse wird nach einer Verweilzeit von etwa 3 Minuten kontinuierlich aus dem Verdampfer extrudiert, wobei man eine Masse erhält, deren nach dem Verformen zu Testproben bestimmte Eigenschaften in der folgenden Tabelle I angegeben sind. Die Eigenschaften der Masse werden mit denen einer Masse verglichen, die nach dem gleichen Verfahren des Beispiels 1, jedoch ohne Zusatz von Phthalat hergestellt wurde. Die Endzusammensetzung enthält 12 Gew.-% Polybutadien, 62 Gew.-% Methyl-methacrylat, 18 Gew.-% Styrol und 8 Gew.-% Acrylnitril.
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Tabelle I
Material % Trans
mission		 Gelb
index		 Trübung
%		 Schmelz
index
230OC
5000g		 Dichte
g/cm3		 Wärmeform
beständig
keit bei ,
18,48 kg/cirT
(DTL 264 psi)
0C		 Izod-
Kerbschlag-
zähigkeit
kg·cm/cm (fp.'lb/inch)
ΐ-
Ο
co
00
OO		 Masse von
Beispiel 1		 90,5 5,3 9,0 2,5 1,10 79 13,1 (2,4)
"N
co
-J
cn		 Masse
ohne
Phthalat		 89,5 8,5 15,0 1,7 1,10 86 10,3 (1,9)
ro oo co
Fortsetzung Tabelle I
o co oo oo cn
LO -J cn
Material Gardner-Schlagzähigkeit kg«cm/cm
bei -17,80C
(in.Ib./
mil. O0F)		 Biege
festigkeit
kg/cm*
(psl)		 Biege
modul 0
(kg/cir/)
(psi)		 Zugfestig
keit 2
kg/cm
(psi)		 Zugdehnung (%)
Masse von
Beispiel 1		 kg·cm/cm
bei 23,9°C
(in.Ib./
mil.O,75°F)		 317,5 (0,7) 703 (10,000) 2,25·1Ο4
(3,2x1O5)		 464
(6,600)		 3,1
Masse
ohne
Phthalat		 453,6 (1,0) 272,1 (0,6) 731 (10,400) 2,25*1O4
(3,2x1O5)		 464
(6,600)		 3,3
408,2 (0,9)
to I
N)
Beispiele 2 bis 9
Man wiederholt das Verfahren von Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß man anstelle des Bis(2-äthylhexyl)phthalats verschiedene andere Phthalate einsetzt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
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Beispiel Phthalat Trans
mission %		 Tabelle II Schmelz
index
23O°C
5000g		 Wärmeform
beständig
keit bei 2
18,48 kg/cm
(DTL 264 psi)
0C		 Izod-
Kerbschlag-
zähigkeit
kg·cm/cm(fρ·Ib/inch)		 ι
2 n-Decyl-isooctyl-
phthalat - 5%		 87,1 4,8 75 . 11,4 (2,1) cn
I
3 Dioctyl-phthalat
5%		 87,0 Trübung 6,0 80 11,4 (2,1)
A O 9 8 4 Di-n-butyl-.
phthalat -5%		 88,2 11,2 7,8 75 10,3 (1,9)
OO
cn		 5 n-Butyl-2-äthyl-
hexyl-phthalat -5%		 87,9 15,7 6,3 77 10,9 (2,0)
co 6 Diisodecyl-phtha-
lat -5%		 86,6 10,6 5,1 , 78 12,0 (2,2) NJ
cn 7 2-Xthylhexyl-iso-
decyl-phthalat -5%		 86,9 10,5 6,2 77 11,4 (2,1) OO
00
8 n-Decyl-n-octyl-
phthalat -5%		 87,5 12,1 7,8 75 10,9 (2,0)
9 Bis(2-äthylhexyl)-
phthalat -5%		 88,6 12,0 5,5 75 10,3 (1,9)
11,4
8,6
Fortsetzung Tabelle II
CD CJO OO
Beispiel Phthalat Biegefestigkeit
kg/cm2 (psi)		 Biegemodul
kg/cm2(psi)		 Zugfestig-2
keit kg/cm
(psi)		 Zugdehnung (%)
2 n-Decyl-isooctyl-
phthalat -5%		 717 (10,200) 2,39'1O4.
(3,4x1OD)		 436 (6,200) 3,2
3 Dioctyl-phthalat
5%		 661 (9,400) 2,25'1O4.
(3,2x1Oü)		 415 (5,900) 3,2
4 Di-n-butyl-
phthalat -5%		 696 (9,900) 2,39'1O4.
(3,4x1Od)		 415 (5,900) 3,1
5 n-Butyl-2-äthyl-
hexyl-phthalat -5%		 682 (9,700) 2,25*1O4
(3,3x1O3)		 415 (5,900) 3,1
6 Diisodecyl-phthalat
5%		 689 (9,800) 2,25ΊΟ4
(3,3xiOb)		 422 (6,000) 3,3
7 2-Äthylhexyl-iso-
decyl-phthalat -5%		 689 (9,800) 2,25·1Ο4
(3,3XiO0)		 415 (5,900) 3,3
δ n-Decyl-n-octyl-
phthalat -5%		 661 (9,400) 2,25-1O4.
(3,3XiO^)		 408 (5,800) 3,0
9 Bis (2-äthylhexyl) -
phthalat -5%		 710 (10,100) 2,25-1O4
(3,3x1OD)		 429 (6,100) 3,4
Beispiel 10
Man verformt die Masse von Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß das dort verwendete Phthalat durch n-Butyl-2-äthylhexyl-phthalat ersetzt wird, unter verschiedenen Formbedingungen, um die Wirkung extremen Verformens zu bestimmen. Ähnliche Untersuchungen erfolgen mit einer zweiten Masse, die mit der von Beispiel 1 identisch ist, in der jedoch kein Phthalat enthalten ist. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III
Form- Masse von Beispiel 1 Masse von Beispiel 1 be- ohne Phthalat dingungen
Schmelz- 254°C(49O°F) 232°C(45O°F) 254°C(49O°F) 232°C(45O°F) temperatur
Form- 43,3°C(11O°F) 1O,O°C(5O°F) 43,3°C(11O°F) 10,0°C(50°F) temperatur
Trübung %
Wellen-
länge:
400 mm		 7,2 2,9 9,5 9,0 5,4 19,0
Wellen
länge :
480 mm		 7,0 8,4 6,0 16,0
Wellen
länge I
560 mm		 6,4 7,4 5,0 14,3
Wellen
länge :
640 mm		 5,8 6,8 4,4 13,0
GeIbindex
Wellen
länge :
550 mm
Beispiel 11
Man wiederholt erneut das Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß man die Konzentrationen von Polybutadien, Methyl-methacrylat, Styrol und Acrylnitril derart einstellt, daß man eine Endmasse erhält, die 8 Gew.-% Polybutadien, 64 Gew.-% Methyl-methacrylat, 20 Gew.-%
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Styrol und 8 Gew.-% Acrylnitril enthält. Man erhält wieder vergleichbare Ergebnisse.
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Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer hochstoßfesten Formmasse aus (A) einem nicht-kautschukartigen, harzartigen, thermoplastischen Polymerisat und (B) einem davon verschiedenen Polymerisat, das natürlichen Kautschuk oder einen organischen, künstlich hergestellten, synthetischen Kautschuk umfaßt, durch Vorbehandeln einer Mischung aus einer Lösung des Polymerisats A in einem flüchtigen Lösungsmittel, wobei die Lösung nicht mehr als 80 Gew.-% des Polymerisats A enthält, und einer flüssigen Dispersion des Polymerisats B bei einer Temperatur zwischen 50°C und 11O°C und einem Druck von weniger als 3,52 kg/cm , indem man die Mischung während einer Zeitdauer von 1 bis 30 Minuten bei dieser Temperatur und diesem Druck durch Scherwirkung durcharbeitet und zu einer einheitlichen Masse verarbeitet, in der die Bestandteile A und B mikroskopisch und makroskopisch dispergiert sind, und die Masse bei einer Temperatur von 110°C bis 245°C und einem absoluten Druck von weniger als 200 mmHg in einem Zeitraum von weniger als 5 Minuten von flüchtigen Produkten befreit und extrudiert, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Mischung O,5 Gew.-% bis 15,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerisate A und B, eines Dialkylphthalats zusetzt, dessen Alkylgruppen, einzeln gesehen, jeweils 4 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten.
    409885/1375
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