DE2448004A1 - Thermoplastische formmassen und schichtstoffe - Google Patents

Thermoplastische formmassen und schichtstoffe

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Description

BASI1 Attienfiesell^ciiaft
Unser Zeichens O0Z0.50 882 Hss/IG 6700 Ludwigshafen, 7°10„1974
Thermoplastische Formmassen und Schientstoffe
Die Erfindung "betrifft Mischungen aus einem Styrol-Maleinsäureanbydrid-C©polymeren, einem Polyalkylmethaerylat und einen» Polyalkylenoxide Sie "betrifft ferner die Verwendung dieser Mischungen als Miscbungs- oder Haftvermittler zur Herstellung von thermoplastischen Formmassen oder Schichtstoffen.
Polystyrol bzw„ schlagfestes Polystyrol einerseits sowie ABS-Polymerisate und Polyvinylchlorid andererseits sind nicht miteinander verträgliche Diese Kunststoffe sind daher nicht miteinander mischbar und lassen sich nicht miteinander zu Schichtstoffen verbinden.» Verbund folien aus Polystyrol und ABS-Polymerisaten fallen zeBo bei geringer mechanischer Beanspruchung wieder auseinander,,
Aus der DT-OS 2 041 373 ist bekannt, als Haftvermittler zwischen einer Schicht aus Polystyrol und einer Schicht aus ABS-Polymerisaten ein Copolymerisat aus Styrol und dem Anhydrid einer äthyleniscb ungesättigten Dicarbonsäure zu verwenden» Ebenso wurden schon Mischungen aus Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und Diolefin- oder Acrylester-Polymerisaten bzw. Mischungen aus Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymeren, Polymethylmethacrylat und Styrol-Aerylnitril-Polymerisaten als entsprechende Haftvermittler vorgeschlagen. Die bisher bekannten Haftvermittler dieser Art sind jedoch nicht frei von Nachteilen. Insbesondere sind sie für viele Verarbeitungs- und Anwendungszwecke zu spröde. Mischungen, die Acrylatkautschuk enthalten, sind darüber hinaus nicht löslich und somit für bestimmte Anwendungen, ζ=ΒΦ bei der Lackherstellung, nicht zu verwenden» Auch ist die teilweise hohe Verarbeitungstemperatur unvorteilhaft» Daher lassen sich die genannten Mischungen nur bedingt als Haftvermittler zwischen Polystyrol und Polyvinylchlorid verwenden»
218/74 - 2 -
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~ χ - 0»Ζ. 50 882
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war ea daher* einen Miscbungs- oder Haftvermittler zu entwickeln, der es gestattet, Polystyrol mit Polyvinylchlorid bzw=, ABS=PoIymeri« säten zu vermischen oder zu verbinden und der dabei gleichzeitig nicht oder nur in erheblich geringerem Maße mit den oben erwähnten Nachteilen behaftet ist»
Es wurde nun gefunden, daß dies möglich wird, wenn man geringe Mengen eines Styrol-Maleinsäureanbydrid-Oopolymeren mit deutlichem Überschuß von einem Polyalkylmethaerylat mischt und diesen Mischungen ein bestimmtes Polyalkylenoxid zusetzt.
Gegenstand der Erfindung sind demzufolge homogene Mischungen, welche enthalten
A) 10 bis 30 Gewichtsprozent eines Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymeren, das 10 bis 13 Gewichtsprozent, bezogen auf das Copolymere, Maleinsäureanhydrid einpolyraerisiert enthält,
B) 90 bis 70 Gewichtsprozent eines Polyalkylmetbacrylats mit
1 bis 2 C-Atomen in der Alky!gruppe, das gegebenenfalls bis zu 10 Gewichtsprozent Acrylnitril einpolymerisiert enthalten kann, und
C) 10 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtraischung,
eines Polyalkylenoxide mit 2 bis 4 C-Atomen pro Monomereinheit und einem Molekulargewicht von 1000 bis 11000«
Das Styrol-Maleinsäureanhydrid«Copolymere, welches nach den üblichen Herstellungsverfahren erhalten werden kann, hat in der Regel eine Viskositätszahl, gemessen in 0,5prozentiger Toluol-Lösung, von 80 bis 12O0 Als Komponente B können PoIyraethylmethacrylat und Polyäthylmethacrylat verwendet werden, wobei Polymethylmethacrylat bevorzugt wird. Es ist auch möglich, Polymerisate von Alkylraethacrylaten einzusetzen, in denen bis zu 10 Gewichtsprozent des Alkylmethacrylats durch Acrylnitril ersetzt ist» Die Viskositätszabl der Polyalkylmethacrylate liegt, gemessen in 0,5prozentiger Dimethylformamid-Lösung,
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3r\ —- X)*
Im allgemeinen zwischen 20 und 60»
Die Komponente C der erfindungsgemäßen Misebnsg !bestellt - aus einem Polyalkylenosid mit 2 Ms 4 ö-=AtomeB pro WoncmeTelmhelt^ Bevorzugt wird dabei Polyäthylenoxid verwendet» Das Molekmlar gewicbt des Polyalkylenoxide soll zwischen 1000 usci 1100O9 vorzugsweise zwiseben 3000 und 8000 lieget*<=
Die homogenen Mischungen enthalten 10 bis 30 Gewichtsprozent des Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymeren und 70 Ms 9 wiebtsprozent des Polyalky!methacrylate* Der Gehalt des alkylmetbacrylats in der Miscbung richtet sieb dabei im all gemeinen nacb dem Ealeinsäureanbydrid-Gebalt im säureanbydrid-Oopolymeren» Wird Z0B0 ein anbydrid-Gopolymeres mit niedrigem JSaI eingesetzt, so ist es vorteilhaft, wenn der lat-Gebalt Ib der Äscbung bocb liegt» Umgekehrt Ist es bei Verwendung eines Styrol-lfeleiHsaureanhyaria-^CopDlyiii mit hohem Maleinsäureanbydrid-Gebalt den Anteil in der Miscbung niedrig zu halten» Bevorzugte enthalten beispielsweise als Komponente A 10 bis 20 Gewiclbts-Prozent eines Styrol-Malelnsäureanhyärid^Copolyaeren mit W Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid und als Komponente B SU bis 80 Gewichtsprozent Poly me thy !methacrylate In gleich ea? Weise bevorzugt sind Mischungen, die als Komponente A 15 Ms 25 wichtsprozent eines Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymerea 13 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid und als Komponente M 85 bis 75 Gewichtsprozent Polymethylmethacrylat enthalten.
Den Komponenten A und B werden erfindungsgemäS 10 Ms 45-wicbtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, des Polyalkylenoxide als Komponente C zugegebene Vorzugsweise wenäeaa 30 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe von A waü Μ* Polyalkyleoosid eingesetzte Durch die Zugabe des Polyalkyleniozids werden die an sich spröden Mischungen aus A und 3 weidb gemacht und schlagzäh« Außerdem wird die Verarbeitungsteiapeasa tür der Komponenten A und B von ca«, 200 bis 2400C auf ca. 1€5 ,bis 2000C herabgesetzt, so daß sich die Mischungen mater ieaa gleichen Bedingungen verarbeiten lassen wie PolyvinyIchlurli»
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i)ie erfindungsgemäßen homogenen Mischungen A + B + C werden durch Vermischen der einzelnen Komponenten nach üblichen Methoden hergestellt» So kann man beispielsweise lösungen der einzelnen Komponenten vermischen und das Lösungsmittel abdampfen«, Die Komponenten können aber auch in der Schmelze bei 165 bis 24-O0C, z.B. auf Extrudern, auf Walzenpaaren, die mit verschiedener Geschwindigkeit gegeneinander laufen, oder auf Knetern gemischt werden» Die Mischdauer beträgt dabei vorzugsweise zwischen 10 und 30 Minuten= Beim Mischen in der Schmelze unter den genannten Bedingungen reagieren die endständigen OH-Gruppen des Polyalkylenoxide mit den Maleinsäureanhydrid -Gruppen des Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymereno Durch diese Kettenverknüpfung wird eine homogene Vermischung der Polymeren ermöglicht und die Wasserlöslichkeit des reinen Polyalkylenoxide in der Mischung weitgehend beseitigte
Die erfindungsgemäßen Mischungen sind durchscheinend und schlagzäh und in organischen Lösungsmitteln löslich. Sie können als solche direkt zur Herstellung von Folien, z.B. zur Auskleidung von Kuchen oder z.B* zur Beschichtung von aus Polystyrol geschäumten Möbelteilen herangezogen werden«,
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Mischungen ist ihre Verträglichkeit mit einer Reihe verschiedenartiger thermoplastischer Polymerisate. So sind sie beispielsweise haftfähig an bzw. mischbar mit Homopolymerisaten des Styrole und mit Dienpolymeren schlagfest modifizierten Polystyrolen, ferner mit Styrol-Acrylnitril-C©polymeren mit einem Acrylnitrilgehalt zwischen 25 und 30 $, Styrol-Acrylnitril-Polyraerisaten/ die mit Kautschuken auf Basis von Butadien oder Acrylestern schlagfest modifiziert sind (ABS- und ASA-PoIymerisaten), Vinylchlorid -Polymerisat en, insbesondere Polyvinylchlorid, und Polyalkylmethacrylaten. Die erfindungsgemäßen Mischungen eignen sieb daher hervorragend als Mischungs- oder Haftvermittler zwischen zwei oder mehreren der genannten thermoplastischen Polymerisate.
Mit den erfindungsgemäßen Mischungsvermittlern ist es möglich, Polystyrol, das gegebenenfalls mit einem Polydien schlagfest
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,, 5 - O.Z. ^O 882
modifiziert sein kann, Z0B, mit ABS-PoIymerisaten, Polyvinylchlorid oder anderen mit dem Mischungsvermittler verträglichen thermoplastischen Polymeren zu mischen und daraus homogene thermoplastische Formmassen herzustellen» Um dabei noch eine befriedigende Mischungsvermittlung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Mischungsvermittier A + B + C in diesen Fällen mindestens etwa ein Fünftel des Volumenanteils des Thermoplasten ausmacht, der in der gesamten Mischung im Unterschuß vorliegt. Für thermoplastische Formmassen geeignete Mischungen, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Mischungsvermittlers hergestellt worden sind, enthalten 5 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, eines Polystyrols oder eines mit 2 bis 20 Gewichtsprozent eines Dienpolymeren schlagfest modifizierten Polystyrols, 5 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, des erfindungsgemäßen Mischungsvermittlers A + B + C sowie bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, eines weiteren, mit dem Mischungsvermittler verträglichen thermo-= plastischen Polymerisats.
Die erfindungsgemäßen Mischungen A + B + C eignen sich auch hervorragend als Haftvermittler zur Herstellung von Schichtstoffen der Struktur X-Y(-Z)o Als Deckschicht X kommt dabei insbesondere wieder Polystyrol in Betracht« Das Polystyrol kann auch hier mit 2 bis 20 Gewichtsprozent eines Dienpolymeren schlagfest modifiziert sein. Schicht Y ist die erfindungsgemäße Mischung A + B + C9 Als weitere Schicht Z, die gegebenenfalls zusätzlich mit der Schicht Y verbunden wird, eignen sich dabei alle anderen, an der Schiebt Y haftfähigen thermoplastischen Polymerisate, wie Styrol-Acrylnitril-Copolymere mit einem Acrylnitrilgehalt von 25 bis 30 Gewichtsprozent, ABS- und ASA-PoIymerisate, Vinylcbloridpolymerisate, insbesondere Polyvinylchlorid, oder Polyalkylmetbaerylate0
Die Schiebtstoffe können nach den bekannten Verfahren, z.B. durch Beschichten, Kaschieren oder Coextrusion hergestellt werden,, Sie können, wie die erfindungsgemäßen Mischungen, zur Herstellung von Folien, z.B„ zur Auskleidung von Küchen oder z.B. zur Beschichtung von aus Polystyrol geschäumten Möbelteilen dienen. . - 6 -
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Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sieb auf das Gewicht»
Beispiel 1
12 Teile eines Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymeren mit einem Maleinsäureanbydridgebalt von 10 i» und einer Wärmeformbeständigkeit nach Vicat/B (DIN 53 460) von 1210C und 88 Teile eines Polymetbylmethacrylats (Vicat/B = 1110C) wurden in der Schmelze bei 2200C auf einem Extruder gemischt» Die erhaltene Mischung wurde im gleichen Extruder anschließend im Verhältnis 58 s 42 mit Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 5000 gemischt. Dieser MischVorgang wurde dreimal durchgeführt.
Die so erhaltene Mischung wurde in einer dampfbeheizten Plattenpresse bei 1800C zu einer Preßplatte der Dicke 0,2 mm und der Kantenlängen 20 mm verpreßt. Die Preßplatte war schlagzäh. Nach 24-stlindigem lagern in Wasser bei Zimmertemperatur zeigte die Preßplatte keinen Gewichtsverlust.
Beispiel 2
Ein Teil der Mischung nach Beispiel 1 wurde im Verhältnis 80 : 20 mit einem mit 6 $ Polybutadien schlagzäh modifizierten Polystyrol (Vicat/B = 750C) bei 1900C in der Schmelze unter Verwendung eines dampfbeheizten, gegenläufig rotierenden Walzenpaares gemischt. Die erhaltene Mischung war homogen und schlagzäh.
Beispiel 3
Ein weiterer Teil der Mischung nach Beispiel 1 wurde in einer Plattenpresse zu einer Platte der Dicke 2 mm und der Kantenlängen 600 mm verpreßt, dann wurde ein Schichtstoff hergestellt, indem auf je eine Seite eine 1 mm dicke Folie aus mit 6 i» Polybutadien schlagzäh modifizierten Polystyrol mit einer Vicat-Temperatur von 750C und aus PVC bei 1800C aufgepreßt wurde. Der erhaltene Schichtstoff war praktisch untrennbar.
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- 7 - ο·ζ. 50 882
Beispiel 4
Der Schichtstoff nach Beispiel 3 wurde mit einer Schlagschere zerschnitten und anschließend mit einer Schlagkreuzmühle gemahlen. Das Mahlgut, wurde unter Terwendung eines Iiaborextruders gemischt und zu Strängen extrudiert. Die Stränge wurden mit Hilfe einer Abscblagmaschine zu Granulat zerschnitten» Eine aus dem Granulat in einer Plattenpresse hergestellte Platte (Dicke 0,2 mm, Kantenlänge je 20 mm) war schlagzäb»
Beispiel 5
25 !eile eines Styrol-Maleinsäureanbydrid-Copolymeren mit einem Maleinsäureanbydridgehalt von 13 $ und einer Vicat-Temperatur von 1240C und 75 Teile eines Polymethylmetbacrylats wurden in der Schmelze bei 23O0C gemischt» Diese Mischung wurde anschließend im Verhältnis 58 s 42 mit Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 5000 gemischt«, Preßplatten aus dieser Mischung waren schlagzäh.
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Claims (3)

1. Homogene Mischung-, eatbaltead
A) 10 bis 30 Gewichtsprozent eines Styrol-MaleiBsäureaKs= hydrid-Copolymerem, das 10 bis 15 Gewichtsprozent, "bezogen aui das Copolymere, Maleinsäureanhydrid einpolymerisiert enthält,
B) 90 bis 70 Gewichtsprozent eines Polyalkyluetbaerylata mit 1 bis 2 C-Atomen in der Alky!gruppe, das gegebenenfalls bis zu 10 Gewichtsprozent Acrylnitril einpolymerisiert enthalten kann, und
C)-IO bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, eines Polyalkylenosids mit 2 bis 4 C-Atomen pro Monoraereinbeit und einem Molekulargewicht von 1000 bis 11000.
2. Homogene Mischungen nach Anspruch 19 dadurch ^ekenngeicapet»
daß sie außer den Komponenten A, B und C zusätzlich noeb enthalten
D) 5 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Äsehung, eines Polystyrols oder eines mit ©iaera Dienpolymeren schlagfest modifizierten Polystyrols und
E) 0 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, eines weiteren, mit der Mischung A + B + C verträglichen thermoplastischen Polymerisats»
3. Verwendung der homogenen Mischung nach Anspruch 1 als Haftvermittler zwischen Polystyrol, das gegebenenfalls mit einem Dienpolymeren schlagfest modifiziert sein kann, und einem thermoplastischen Polymerisat aus der Gruppe der Styrol-Acrylnitril-Copolyraeren, mit Kautschuken auf Basis
von Butadien oder Acrylestern schlagfest modifizierte» Styrol- -' Acrylnitril-Polymerisate, Vinylchloridpolymerisate und PoIy-
alky!methacrylate.
BASF Aktiengesellschaft
609816/0898
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