DE2952359C2 - Schichtstoff - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schichtstoff, bestehend aus mindestens einer A-B-Doppelschichtstruktur, in
der eine Schicht B ein modifiziertes Styrol-Butadien-Blockcopolymeres
enthält und mit einer anliegenden Schicht A fest verbunden ist, sowie gegebenenfalls
einer oder mehr zusätzlichen Schichten.
Es sind verschiedene Schichtstoffe bekannt, zu deren Herstellung man entweder verschiedene Materialien
miteinander verbindet, um dem Schichtstoff die vorteilhaften Eigenschaften beider Materialien zu verleihen,
oder bei denen man ein Material zwischen Schichten eines anderen Materials einbringt, um Mängel des
äußeren Schichtmaterials zu beheben. Als Materialien für derartige Schichtstoffe werden Metallfolien, z. B.
Aluminium- oder Kupferfolien, Papier und Cellophan sowie verschiedene thermoplastische Harze, ζ. Β. Polyäthylen,
Polypropylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Äthylen-Vinylalkohot-Copolymere, Polyvinylchlorid,
Polyethylenterephthalat, Nylon, Polycarbonate, Polystyrol, hochschlagzähes Polystyrol, Polyvinylidenchlorid
oder ABS-Harze, verwendet. Diese b5 Schichtstoffe werden in Form von Platten, Folien, blasgeformten
Teilen oder dergleichen verwendet.
Die Schichtstoffe werden im allgemeinen dadurch hergestellt, daß man Platten oder Filme aus demselben
oder unterschiedlichen Materialien mit einem Bindemittel verbindet oder dasselbe oder unterschiedliche
Materialien ohne Verwendung eines Bindemittels zusammen extrudiert. Mit einigen Materialien oder
Materialkombinationen läßt sich jedoch beim Laminieren keine ausreichende Haftung erzielen. Insbesondere
wenn ein Schichtstoff durch Coextrudieren ohne Verwendung eines Bindemittels hergestellt wird, können
Materialien ohne gegenseitige Haftung nicht verwendet werden. Wenn daher eine Schichtstoff durch Coextrudieren
aus Materialien hergestellt werden soll, die keine gegenseitige Haftung aufweisen, muß eine Klebstoffschicht
aus einem Material verwendet werden, das gegenüber den beiden anderen Materialien klebrig ist.
Als derartige Kleber eignen sich z. B. Äthylen-Vinylacetat-Copolymere,
Ionomerharze und Si*rol-Butadien-Blockcopolymere.
Diese Materialien weisen jedoch immer noch das Problem auf, daß die Haftung beim
Coextrudieren mit bestimmten anderen Materialien nicht zufriedenstellend ist und die erhaltenen Schichtstoffe
z. B. schlechte Haltbarkeit der Klebverbindung und Wasserbeständigkeit aufweisen.
Zur Verbesserung des Haftvermögens der einzelnen Schichten von Schichtstoffen war es auch bereits
bekannt, auf ein Substrat aus Naturkautschuk eine Klebschicht aus einem Butadien-Styrol-Copolymeren,
Polychloropren oder einem Butadien-Styrol-Blockcopolymeren aufzutragen (BE-PS 6 90 850). Schichtstoffe
mit einer Schicht aus festen Poly-a-OIefinen und einer
Schicht aus einem unvulkanisierten hydrierten Blockcopolymeren, das Vinylaren-Blöcke und Polydien-Blöcke
enthält, sind in der US-PS 32 42 038 beschrieben. Mit Hilfe dieser Schichtstoffe wird speziell das Problem
gelöst, das Haftvermögen zwischen einer Polyolefinschicht und einer aus dem genannten Blockcopolymeren
bestehenden Schicht zu verbessern. In der US-PS 34 38 845 wird ein Schichtstoff beschrieben, der aus
der Kombination einer Schicht aus einem Styrolpolymeren
oder einem Styrol-Acrylnitril-Polymeren und einer Schicht aus einem Blockcopolymeren mit einem
Polybutadienblock als Mittelteil und Polystyrol-Endblöcken besteht.
Die vorstehend beschriebenen bekannten Schichtstoffe mit verbessertem Haftvermögen sind jedoch sehr
speziell, und das Haftvermögen der einzelnen Schichten ist jeweils auf die dort angegebene spezielle Kombination
beschränkt, ohne daß eine universellere Anwendbarkeit einer solchen H&Uschicht möglich ist.
Darüber hinaus war aus der DE-OS 15 69 423 bekannt, daß das Haftvermögen einer Schicht aus
einem a-Olcfin-Polymerisat an einer Schicht aus einem
Blockcopolymerisat der Struktur A-B-A, worin A einen nichtelastomeren Block aus Polyvinylarenen oder PoIyvinylheterocyclen
und B einen elastomeren Block eines konjugierten Diens darstellt, verbessert werden kann,
wenn dieses Blockcopolymere hydriert wird. Auch der Aussagegehalt dieses bekannten Standes der Technik
ist ausdrücklich und speziell auf die Kombination von Poly-ä-Olefinen und dem genannten hydrierten Blockcopolymerisat
beschränkt. Über andere Substratschichten als Schichten aus dem Poly-a-Olefin finden sich
keine Angaben. Darüber hinaus ist auch ein verbessertes Haftvermögen gegenüber anderen Substratschichten
nicht zu erwarten, da die gegenseitige Klebrigkeit oder Haftung von Polymeren in komplizierter Weise
von den jeweils eingesetzten spezifischen Materialien abhängt. Das gegenseitige Haftvermögen von Hochpo-
lymeren ist daher äußerst schwierig vorherzusagen und
die aus dem Stand der Technik bekannten Schichten mit verbessertem Haftvermögen konnten daher nicht ohne
weiteres als geeignet für andere Substrate angesehen
werden. >
Die DE-OS 19 30 462 betrifft die Verbesserung des Haftvermögens der einzelnen Schichten von photographischen
Filmen, speziell die Verbesserung der Haftung zwischen einem Polyäthylenterephthalat-Filmträger
und einer Gelatine-Emulsionsschicht Zur Lösung die- m
ses Problems wird eine biaxial orientierte Polyäthylenterephthalat-Folie,
die den Filmträger darstellt, mit einem Copolymeren beschichtet, das durch Copolymerisation
von Butadien, einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und anderen copolymerisierbaren äthylenisch
ungesättigten Monomeren erhalten wird. Wegen der völlig unterschiedlichen Eigenschaften von Gelatine
einerseits und synthetischen Polymeren andererseits war jedoch dip. Lösung.dieses Problems nicht auf
Schichtstoffe übertragbar, die aus Schichten aus ver- 2"
schiedenen synthetischen Polymeren bestehen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Schichtstoff zur Verfugung zu stellen,
in welchem eine spezielle Schicht vorgesehen ist, die eine Verbesserung des Haftvermögens an Substrat- 2ϊ
schichten aus den unterschiedlichsten Materialien ermöglicht und somit bewirkt, daß Schichtstoffe aus den
unterschiedlichsten Materialien in Kombination mit einem Butadien-Styrol-Polymeren zur Verfugung
gestellt werden, die mit Hilfe üblicher Materialien her- j<>
gestellt werden köniuen.
Gegenstand der Erfindung bt ein S-.hichtstoff, bestehend
aus mindestens einer A-B-Dpppelschichtstruktur,
in der eine Schicht Bein modifiziertes S /roI-Butadien-Blockcopolymeres
enthält und mit einer anliegenden Schicht A fest verbunden ist, sowie gegebenenfalls
einer oder mehr zusätzlichen Schichten, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht B aus mindestens
60 Gew.-% eines modifizierten Blockcopolymeren, bei dem eine ungesättigte Carbonsäure oder deren Derivat -tn
auf ein Styrol-Butadien-BIockcopolymerisat aufgepfropft worden ist, und gegebenenfalls thermoplastischen
Harzen, unvulkanisierten Kautschuken sowie gegebenenfalls üblichen Zusätzen besteht und die
Schicht A aus Olefinpolymeren, Polyamiden, thermoplastischen Polyestern, Acrylsäureesterpolymeren,
Polyäthern, Polycarbonaten, Polyurethanen, Acrylnitrilpolymeren, Vinylidenchloridpolymeren, hitzehärtbaren
Harzen, vulkanisiertem Kautschuk, Glas und/ oder Papier besteht.
Im folgenden wird das modifizierte Blockcopolyrnerisat, in dem eine ungesättigte Carbonsäure oder deren
Derivat auf ein Styrol-Butadien-Biockcopolymerisat aufgepropft ist (im folgenden: »modifiziertes Blockcopolymerisat«),
das in der erfindungsgemäßen Schicht B enthalten ist, näher erläutert. Das als Grundlage für das
modifizierte Blockcopolymerisat verwendete Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat
(im folgenden »Blockcopolymerisat«) weist mindestens einen, vorzugsweise zwei öder mehr Pölymefblöcke, die hauptsächlich aus bO
Styrol bestehen, und mindestens einen Polymerblock, der hauptsächlich aus Butadien besteht, auf. In dem
Blockcopolymerisat beträgt das Gewichtsverhältnis von Styrol zu Butadien vorzugsweise 10 : 90 bis 90 : 10, insbesondere
20 : 80 bis 90 : 10 und besonders bevorzugt <j5
20:80 bis 85 :15. Indem hauptsächlich aus Styrol bestehenden
Polymerblock beträgt das Gewichtsverhältnis von Styrol zu Butadien vorzugsweise 100 : 0 bis 60 :40,
insbesondere 100:0 bis 80:20 und besonders bevorzugt
100 :0, wobei das Butadien (geringere Komponente) in der Molekülkette statistisch, konisch (der Monomeranteil
nimmt entlang der Molekülkette zu oder ab) oder partiell blockweise oder in einer Kombination dieser
Verteilungen verteilt sein kann. In dem hauptsächlich aus Butadien bestehenden Polymerblock beträgt das
Gewichtsverhäitnis von Styrol zu Butadien vorzugsweise
0:100 bis 40 :60, insbesondere 0 :100 bis 30 :70,
wobei das Styrol (geringere Komponente) in der Molekülkette statistisch, konisch oder partiell blockweise
oder in einer Kombination dieser Verteilungen verteilt sein kann.
Das Gewichtsverhältnis des hauptsächlich aus Styrol bestehenden Poylmerblocks zu dem hauptsächlich aus
Butadien bestehenden Polymerblock beträgt vorzugsweise 10 :90 bis 90 :10, insbesondere 15 :85 bis 85 :15.
Wenn das Blockcopolymerisat 2 oder mehr hauptsächlich aus Styrol bestehende Polymerblöcke oder
zwei oder mehr hauptsächlich aus Butadien bestehende Polymerblöcke enthält, kann jeder dieser Blöcke eine
identische oder unterschiedliche Struktur aufweisen.
Ein Teil des Styrols in dem erfindungsgemäßen
Blockcopolymerisat kann durch andere aromatische Vinylverbindungen ersetzt werden, z. B. a-Methylstyrol
oder Vinyltoluol, solange die charakteristischen Eigenschaften des Blockcopolymerisats nicht verändert werden.
Das Blockcopolymerisat hat vorzugsweise ein Molekulargewicht (Zahlenmittel) von 10 000 bis 1 000 000,
insbesondere 20 000 bis 500 000 und besonders bevorzugt 30 000 bis 300 000. Die Molekulargewichtsverteilung
(Verhältnis von Gewichtsmiitel zu Zahlenmittel) liegt vorzugsweise im Bereich von 1,01 bis 10, insbesondere
1,01 bis 5. Die Molekülstruktur des Blockcopolymerisats kann geradkettig, verzweigt und/oder radial
sein. Die vorstehenden Parameter sind wichtig, um ein Blockcopolymerisat zu erhalten, das nach der Modifizierung
ausreichende Haftfähigkeit gegenüber anderen Materialien aufweist.
Das erfindungsgemäße Blockcopolymerisat wird gewöhnlich durch anionische Blockcopolymerisation
von Styrol und Butadien in einem inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Hexan, Cyclohexan, Benzol
oder Toluol, in Gegenwart einer Organolithiumverbindung, wie Butyllithium, als Polymerisationskatalysator
hergestellt. Es können auch verzweigte oder radiale Blockpolymerisate Lergestellt werden, indem man
das nach dem vorstehenden Verfahren erhaltene Blockcopolymerisat mit einer aktiven Lithium-Endgruppe
mit einem polyfunktionellen Kopplungsmittel, wie Kohlenstofftetrachlorid oder Siliciumtetrachlorid,
umsetzt. Es können jedoch auch nach beliebigen anderen Herstellungsverfahren erhaltene Blockcopolymerisate
als Grundlage für das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopolymerisat verwendet werden, sofern
die vorstehend genannten Parameter erfüllt werden.
Diese Blockcopolymerisate können allein oder als Kombinationen aus zwei oder mehreren eingesetzt werden.
Beispiele für derartige Kombinationen sind eine Kombination aus zwei oder mehreren Styrol-Butadien-Blockcopolymerisaten
mit unterschiedlichem Molekulargewicht, eine Kombination aus zwei oder mehreren Styrol-Butadien-Blockcopolymerisaten mit unterschiedlichem
Styrolgehalt und eine Kombination aus Styrol-Butadien-Blockcoporymerisaten mit unterschiedlicher
Blockstruktur, d. h. einem Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat,
das eine Blockstruktur vom Styrol-Buta-
dien-Typ aufweist, und einem Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat,
das eine Blockstruktur vom Styrol-Buiadien-Styrol-Typ
aufweist.
Als Styrol-Butadien-Blockcopolymerisate, die als Grandlage für das modifizierte Blockcopolymensat der
erfindungsgeroäßen Schichtstoffe verwendet werden, sind im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit beim Laminieren
geradkettige Blockcopolymerisate, die zwei hauptsächlich aus Styrol bestehende Polymerblöcke
und zwei hauptsächlich aus Butadien bestehende Polymerblöcke enthalten, besonders bevorzugt.
Styrol-Isopren-Blockcopolymerisate eignen sich nicht als Grundlage für das erfindungsgemäß verwendete
modifizierte Blockcopolymensat, da andernfalls dessen Wärmebeständigkeit beeinträchtigt würde und seine
Verwendung für Schichtstoffe problematisch wäre.
Beispiele für ungesättigte Carbonsäuren, die zur Bildung des modifizierten Blockcopolymerisats auf das
erfindungsgemäße Blockcopolymerisat aufgepfropft werden, sind Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure,
Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, cis-4-CycIohexen-l,2-dicarbonsäure,
endo-cis-Bicyclo-[2,2,l]-5-hepten-2,3-dicarbonsäure und deren Derivate, z. B. Säureanhydride,
Ester, Säureamide und Dicarbonsäureimide, wobei Dicarbonsäureanhydride bevorzugt sind
und Maleinsäureanhydrid besonders bevorzugt ist.
Der Gehalt an ungesättigter Carbonsäure oder deren Derivat in dem modifizierten Blockcopolymerisat
beträgt vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent. Bei weniger als 0,05 Gewichtsprozent wird keine nennenswerte
Verbesserung der Haftung erzielt und bei mehr als 5 Gewichtsprozent ist die Haftung nicht wesentlich
größer als bei Verwendung einer geringeren Modifiziermittelmenge. Damit die Fließeigenschaften des modifizierten
Blockcopolymerisats denen des nicht-modifizierten Blockcopolymerisats vergleichbar bleiben, ist
ein Gehalt an ungesättigter Carbonsäure oder deren Derivat von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent besonders
bevorzugt. Um ein Schäumen während der Schmelzverarbeitung des modifizierten Blockcopolymerisats auf- -te
grund des aus der Atmosphäre absorb-erten Wassers zu vermeiden, beträgt dieser Gehalt insbesondere 0,05 bis
1 Gewichtsprozent.
Obwohl das erfindungsgemäß verwendete modifizierte Blockcopolymerisat eint kleine Menge der ungesättigten
Carbonsäure oder deren Derivat enthält, ist die Klebfahigkeit gegenüber dem nicht-modifizierten
Blockcopolymerisat wesentlich verbessert, während die anderen Eigenschaften, z. B. die Schmelzfließfähigkeit
und Löslichkeit in Lösungsmitteln, im wesentlichen deneii des nicht-modifizierten Blockcopolymerisats
entsprechen, so daß es im wesentlichen unter denselben Bedingungen wie in bekannten Verfahren verarbeitet
werden kann. Dies stellt ein charakteristisches Merkmal der Erfindung dar. Die Tatsache, daß durch Aufpfropfen
der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs auf ein Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat
ein Polymerisat erhalten wird, das sich als Kleberschicht eignet, war aus dem Stand der Technik nicht voraussehbar.
Das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopolymerisat kann durch Aufpfropfen einer ungesättigten Carbonsäure
oder deren Derivat auf das Blockcopolymerisat in geschmolzenem Zustand oder im gelösten
Zustand mit oder ohne einen Radikalinitiator hergestellt werden, Obwohl das Verfahren zur Herstellung
des modifizierten Blockcopolymerisats nicht besonders beschränkt ist, sind einige Verfahren weniger bevorzugt,
die ein modifiziertes Blockcopolymerisat ergeben, das eine unerwünschte Komponente enthält, z. B. t-in Gel,
oder dessen Schmelzviskosität so stark erhöht ist, daß die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt, wird. In einem
bevorzugten Verfahren setzt man ein Blockcopolymensat mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren
Derivat in einem Extruder unter Schmelzmischbedingungen um, bei denen praktisch keine Radikale entstehen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schicht B werden die modifizierten Blockcopolymerisate allein
oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet. Die Schicht B enthält das modifizierte Blockcopulymerisat
vorzugsweise in einer Menge von 60, insbesondere 75 und besonders bevorzugt fast 100 Gewichtsprozent,
um eine gute Haftung 7.u erzielen. Dem modifizierten Blockcopolymerisat der Schicht B können auch
Antioxidantien, Stabilisatoren, UV-Absorber und Färbemittel etc. zugemischt, werfen. Ferner können verschiedene
thermoplastische tferze, nicht-vulkanisierte
Kautschuke, Weichmacher und andere Additive zugemischt werden, solange sie die Klebfahigkeit des modifizierten
Blockcopolymerisats nicht beeinträchtigen.
Die Schicht A, die zusammen mit der hauptsächlich aus dem modifizierten Blockcopolymerisat bestehenden
Schicht B den erfindungsgemäßen Schichtstoff aus mindestens einer A-B-Doppelschichtstruktur bildet, ist
eine Schicht, die mindestens eines der folgenden Materialien enthält: Olefinpolymere, Polyamidpolymere,
thermoplastische Polyesterpolymere, Acrylatpolymere, Polyätherpolymere, Polycarbonatpolymere, Polyurethanpolymere,
Acrylnitrilpolymere, Vinylidenchloridpolymere,
hitzehärtbare Harze, vulkanisierte Kautschuke, Gläser und Papiere. Das in der erfindungsgemäßen
Schicht B enthaltene modifizierte Blockcopolymerisat besitzt ausgezeichnete Klebfahigkeit gegenüber
all diesen zur Herstellung der Schicht A verwendeten Materialien.
Unter »Olefinpolymeren« werden Homopolymerisate von Olefinmonomeren, wie Äthylen, Propylen,
Buten-1, Buten-2, Isobuten und Butadien-1,3, Copolymerisate
aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Olefinmonomeren, Copolymerisate dieser Olefinmonomere
mit anderen Monomeren und modifizierte Produkte dieser Polymerisate verstanden. Beispiele fiir
Homopolymerisate dieser Olefinmonomere sind Polyäthylen niedriger Dichte, mittlerer Dichte und hoher
Dichte, Polypropylen, Polybuten und 1,2-Polybutadien.
Beispiele für Copolymerisate sind Äthylen-Propylen-Copolymere, Äthylen-Buten-Copolymere, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere,
Äthylen-Vinylalkohul-Copolymere
und Äthylen-Acrylsäure-Copolymere. Beispiele für modifizierte Produkte sind Ionomere (ionisch vernetzte
Äthylen-Methacrylsäure-Copolymerc), ch'orsulfoniertes
Polyäthylen und chloriertes Polyäthylen.
Unter »Polyamidpolymeren« werden Polykondensate von Diaminen und Dicarbonsäuren, Polykondensate
von Aminocarbonsäuren und ringgeöffnete Polymerisate
von cyclischen Lactamen verstanden. Beispiele für diese Polyamidpolymeren sind Nylon-6, Nylon-6,6,
Nylon-11, Nylon-12 und Nylon-f- Nylon-o.o-Copolymere.
Unter »thermoplastischen Polyesterpolymeren« werden Polykonusnsatc von gesättigten Dicarbonsäuren
und gesättigten Diolen, und ringgeöffnete Polymere von cyclischen Lactonen verstanden. Beispiele sind
Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polycaprolacton.
Unter »Acrylatpolymeren« werden Homo- und Copolymerisate von Acrylsäureester oder Methacrylsäureestern
verstanden. Beispiele sind Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat und Methylmethacrylat-Methylacrylat-Copolymere.
Unter »Polyätherpolymeren« werden Polymere mit
Ätherbindungen im Molekül verstanden. Beispiele sind Polyacetal, Polyäthylenoxid, Polypropylenoxid und
Polyphenylenäther.
Unter »Polycarbonatpolymeren« werden Polymere verstanden, die bei der Umsetzung von Bisphenol A mit
Phosgen oder Diphenylcarbonat entstehen.
Unter »Polyurethanpolymeren« werden thermoplastische Polymere mit Urethanbindungen im Molekül
verstanden. Beispiele sind Polyadditionsprodukte von Diisocyanaten und Diolen.
Unter »Acrylnitrilpolymeren« werden Homopolymere von Acrylnitril oder Methacrylnitril und Copolymere
von Acrylnitril oder Methacrylnitril mit anderen Monomeren verstanden. Beispiele sind Acrylnitril-Methylacrylat-Copolymere
und Polyacrylnitril.
Unter »Vinylidenchloridpolymeren« werden Homopolymere von Vinylidenchlorid und Copolymere von
Vinylidenchlorid mit anderen Monomeren verstanden.
Unter »hitzehärtbaren Harzen« werden Harze verstanden, die beim Erhitzen aushärten, z. B. Phenolharze,
Alkydharze, Epoxyharze, ungesättigte Polyesterharze, Aminharze oder Harnstoffharze.
Unter »vulkanisierten Kautschuken« werden vulkansierte Produkte von Naturkautschuk, Polybutadienkautschuk,
Styrol-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk,
Polyisopren-Kautschuk, Polychloropren-Kautschuk und Mischungen dieser Kautschuke
mit verschiedenen Füllstoffen verstanden.
Der Ausdruck »Papiere« umfaßt Materialien, die üblicherweise als Papier bezeichnet werden, sowie Cellophan
und Pergamentpapier (pflanzliches Pergament).
Der erfindungsgemäße Schichtstoff weist eine mehrschichtige Struktur mit mindestens einer A-B-Doppelschicht
auf. Enthält der Schichtstoff drei oder mehrere Schichten, so müssen die von der Doppelschicht verschiedenen
Schichten aus einem Material bestehen, das an der Schicht A oder B haftet. Insbesondere die Schicht
B weist gute Klebfähigkeit für verschiedene Materialien auf, so daß sie sich beim Kombinieren mit anderen
Materialien als Klebstoffschicht eignet und einen dreischichtigen Schichtstoff A-B-C ergibt.
Beispiele für Materialien, die als Schicht C verwendbar sind und an der Schicht B haften, sind Olefinpolymere,
Styrolpolymere (Homopolymere von Styrol und Copolymere von Styrol mit anderen Monomeren, z. B.
Polystyrol, hochschlagzähes Polystyrol, Styrol-Acrylnitril-Copolymere,
ABS-Harze und MBS-Harze), Polyamidpolymere, thermoplastische Polyesterpolymere,
Acrylatpolymere, Polyätherpolymere, Polycarbonatpolymere, Acrylnitrilpolymere, VinylchJoridpolymere
(Homopolymere von Vinylchlorid und Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Monomeren, einschließlich
Produkte, die Weichmacher enthalten), VinylidencbJoridpolymere,
verschiedene hitzehärtbare Harze, verschiedene vulkanisierte Kautschuke, Gläser, Papiere,
Metalle, wie Aluminium, Messing, Kupfer oder Zinn, Holz, Gewebe und Vliesstoffe.
Wie bereits erwähnt, besitzt das als Schicht B verwendete
modifizierte Blockcopoiyrnerisat Klebrigfceit
gegenüber verschiedenen Arten von Materialien, so daß mehrschichtige Laminate aus verschiedenen Kombinationen,
die bisher nur schwer zugänglich waren, bei Verwendung der Schicht B als Klebstoffschicht erhalten
werden können. Beispielsweise erhält man ein dreischichtiges Laminat mit Gas- und Dampfsperreigenschaften
sowie ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und guter Haftung zwischen den Schichten, wenn
man ein gasundurchlässiges Material, z. B. ein Polyamidpolymer, wie Nylon-6 oder Nylon-6,6, Polyethylenterephthalat,
Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere, Polyacrylnitril oder Polyvinylidenchlorid, als Schicht A,
eine Klebstoffschicht als Schicht B und Aluminium oder ein Mehrzweckharz, wie Polyäthylen, Polypropylen,
Polystyrol oder hochschlagzähes Polystyrol, als Schicht C verwendet. Ein erfindungsgemäßer Schichtstoff,
der durch Kombinieren des gasundurchlässigen Materials mit einem Mehrzweckharz oder Aluminium
erhalten wird, besitzt ausgezeichnete Schichthaftung, während mit bekannten Klebern oder Haftpolymeren
nicht immer ausreichende Schichthaftung erzielt werden konnte. Das erfindungsgemäß modifizierte Blockcopolymerisat
besitzt ausgezeichnete Haftung gegenüber beiden Schichten, so daß ein brauchbarer Schichtstoff
entsteht.
Das erfindungsgemäß modifizierte Blockcopolymerisat der Schicht B ist harzhaltig, wenn das als Grundlage
verwendete Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat einen Styrolgehalt von 65 Gewichtsprozent oder mehr, vorzugsweise
70 Gewichtsprozent oder mehr, aufweist. Verwendet man daher in einem zweischichtigen
A-B-Schichtstoff ein gasundurchlässiges Polymerisat, wie Nylon-6, Nylon-6,6, Polyäthylenterephthalat oder
ein Äthylen-Vinylalkohol-Copolymerisat, als Schicht A und das vorstehende harzartige modifizierte Blockcopolymerisat
als Schicht B, so erhält man ein zweischichtiges Laminat mit Gas- und Dampfsperreigenschaften
sowie ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und Schlagzähigkeit.
Zur Herstellung der Sehichistoffe können beliebige
bekannte Verfahren angewandt werden. Beispiele für derartige Verfahren sind das Extrusionslaminieren, bei
dem man das erfindungsgemäß verwendete modifizierte Blockcopoiyrnerisat mit einem Extruder zu
einem heißgeschmolzenen Film formt und hierauf den Film unter Pressen mit einem Substrat verbindet; das
Coextrusionsverfahren, bei dem man das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopoiyrnerisat und ein Substrat
in getrennten Extrudern erhitzt und schmilzt und sie dann mit einem Mehrschichten-Werkzeug laminiert;
ein Verfahren, bei dem man das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopolymerisat vorher zu einer Folie
oder einer Platte formt, diese auf ein Substrat auPigt
und die erhaltene Anordnung unter Erhitzen mit Hilfe einer Heißpresse oder dergleichen preßt, um die Folie
oder Platte mit dem Substrat zu verbinden; ein Heißlaminierverfahren,
bei dem man das modifizierte Blockcopolymerisat unter Erhitzen schmilzt und anschließend
z. B. durch Extrudieren oder Gießen auf ein folienförmiges Substrat aufschichtet; ein Trockenlaminierverfahren,
bei dem man das modifizierte Blockcopolymerisat in einem Lösungsmittel löst, die Lösung auf ein
Substrat aufträgt, das Lösungsmittel abdampft und die Anordnung hierauf unter Erhitzen preßt, um das
modifizierte Blockcopolymerisat mit dem Substrat zu verbinden; ein Naßlaminierv.?rfahren, bei dem man
einen Latex verwendet, der durch Dispergieren des erfindungsgetnäßen modifizierten Blückcopoiymerisals
unter Verwendung eines geeigneten Emulgators in Wasser erhalten worden ist; und ähnliche Verfahren.
Unter diesen Verfahren sind die Heißschmelzverfahren,
ίο
ζ. B. das Extrusionsiaminieren, Coextrudieren, Heißlaminieren
und Pressen, aufgrund der Leichtigkeit der Verbindung besonders bevorzugt, da das modifizierte
Blockcopolymerisat gute Klebfestigkeit entfaltet, wenn man etwa 2 Sekunden bis 20 Minuten bei einer Temperatur
von 100 bis 280° C einen Druck von 0,1 bis 98 bar p.v.sübt. Das Trockenlaminieren ist ebenfalls eines der
bevorzugten Verfahren, da das modifizierte Blockcopolymerisat in üblichen Lösungsmitteln, wie Toluol,
Xylol, Cyclohexan, Tetrahydrofuran und Butylacetat, gut löslich ist und niederviskose Lösungen bei Konzentrationen
von 2 bis 70% ergibt. Um die Haftung zu verbessern, können als Material fur diese Laminate
auch oberflächenbehandelte Materialien behandelt werden.
Die in den Schichtstoffen verwendete Menge an modifiziertem Blockcopolymerisat wird so gewählt, daß
eine ausreichende Haftung erzielt wird. Wenn jedoch das modifizierte Blockcopolymerisat dazu verwendet
wird, um den Schichtstoffen eine spezielle Funktion zu verleihen, z. B. Schlagzähigkeit oder Biegsamkeit, so
wird eine Menge eingesetzt, die für diese Funktion ausreicht.
Die erfindungsgemäßen Schichtstoffe können in den verschiedensten Bereichen eingesetzt werden, z. B. als
Verpackungsmaterialien in Form einer Folie oder Platte oder als coextrudierte doppelschichtige Materialien zur
Herstellung von Formteilen, z. B. durch Blasformen, Vakuumformen oder Luftdruckformen.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts
anderes angegeben ist.
Nach dem folgenden Verfahren wird ein modifiziertes Biockcopoiymerisat hergestellt, in dem Maleinsäureanhydrid
auf ein Styrol-Butadien-Copolymerisat aufgepfropft ist. Es weist einen Butadien-Styrol-Butadien-Styrol-Biock,
einen Styrolgehalt von 38% und ein Zahlenmitte! des Molekulargewichts von 60 000 auf.
100 Teile des Styrol-Butadien-Copolymerisats werden mit 1,5 Teilen Maleinsäureanhydrid und 0,2 Teil
Phenothiazin versetzt und mit einem Mischer gleichförmig vermischt.
Das Gemisch wird in einen Einschraubenextruder (Schneckendurchmesser D = 40 mm; L/D = 24 [L =
Schneckenlänge]; voll gefluchtete Schnecke) in einer Stickstoffatmosphäre eingefüllt und bei einer Zylindertemperatur
von 2000C umgesetzt. Das nicht-umgesetzte
Maleinsäureanhydrid wird aus dem erhaltenen
ίο Polymerisat unter vermindertem Druck entfernt. Es
werden folgende Analysenergebnisse erhalten:
Schmelzindex (Bedingung G) 7,2; Toluol-unlösliche Fraktion 0,05%; aufgepfropfte Maleinsäureanhydridmenge
0,70%. Das modifizierte Blockcopolymerisat wird als Probe A bezeichnet.
Daneben wird Maleinsäureanhydrid auf ein Blockcopolymerisat mit einem Styrol-Butadien-Styrol-Block,
einem Styrolgehalt von 80% und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 90 000 in einem Extruder
auf die vorstehende Weise aufgepfropft, wobei man ein modifiziertes Blockcopolymerisat erhält, das als
Probe B bezeichnet wird. Die Probe B hat einen Schmelzindex von 3,1 (Bedingung G) und enthält 0,08%
Toluol-unlösliche Anteile. Die aufgepfropfte Maiein-
2) säureanhydridmenge beträgt 0,87%.
Die Proben A und B werden unabhängig voneinander zu Folien von 0,3 mm Dicke geformt. Die Folien
werden mit verschiedenen in Tabelle I genannten Materialien erhitzt und gepreßt. Bei der Prüfung der
ίο Abschälfestigkeit gemäß JIS K-6854 werden die in
Tabelle I genannten Ergebnisse erzielt. Hierbei zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen Schichtstoffe ausgezeichnete
Haftung besitzen.
Vergleichsbeispiel 1
Schichtstoffe werden nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, jedoch verwendet man zur Herstellung
der Probe A dasselbe Copolymerisat vor dem Modifizieren mit Maleinsäureanhydrid (im folgenden:
•χι nicht modifiziertes Polymerisat). Bei der Prüfung der
Abschälfestigkeit gemäß Beispiel 1 werden die in Tabelle I genannten Ergebnisse erhalten.
Substrat | Abschäifestigkeit | (kg/25 mm) | Probe B |
Probe A | nicht-modifiziertes | (Beispiel 1) | |
(Beispiel 1) | Polymerisat der Probe A | ||
(Vergleichsbeispiel 1) | |||
Polyäthylen hoher Dichte | (HDPE) | 4,0 | 2,1 |
Polypropylen | (PP) | 4,5 | 1,2 |
Polyvinylidenchlorid | (PVDC) | 3,9 | 0,3 |
Nylon 6 | (N-6) | 8,2 | 1,5 |
Nylon 6,6 | (N-6,6) | 9,3 | 1,3 |
Polyethylenterephthalat | (PET) | 6,5 | 0,2 |
Polybutylenterephthalat | (PBT) | 6,9 | 0,4 |
Polymethylmethacrylat | (PMMA) | 5,5 | 1,7 |
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat | (EVA) | 5,0 | 3,0 |
Äthylen-Vinylalkohol-Copolymerisat | (EVAL) | 6,6 | 1,4 |
Poiycarbonat | (PC) | 4,0 | 2,3 |
Ionomerharz | 8,5 | 2,6 | |
Polyphenylenäther | (PPE) | ία | 2,5 |
3,6
3,8
3,2
8,6
10,3
6,0
5,5
4,6
4,3
6,8
2,9
3,8
3,2
8,6
10,3
6,0
5,5
4,6
4,3
6,8
2,9
Fortsetzung
Substrat | Abschälfestigkeit | (kg/25 mm) | Probe B |
Probe A | nicht-modifiziertes | (Beispiel 1) | |
(Beispiel 1) | Polymerisat der Probe A | ||
(Vergleichsbeispiel 1) | |||
Polyurethan | (PU) | 6,6 | 2,4 |
Äthylen-Methacrylsäure-Copolymerisat | (EMAA) | 9,5 | 6,6 |
Cellophan | nicht meßbar | 3,6 | |
(Substrat bricht) | |||
Kraft-Papier | nicht meßbar | 6,6 | |
(Substrat bricht) | |||
Phenolharz | 8,2 | 2,1 | |
Vulkanisierte Kautschukmischung, | 9,5 | 5,0 |
»'■ ^ r» r» t ^ ι ^ _*i_:m«
UIC ΜΛ I I Ii Cllllldlt
UIC ΜΛ I I Ii Cllllldlt
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2
Unter Verwendung eines 45-mm-Extruders, eines 40-mm-Extruders und eines 45-mm-Extruders werden
drei Schichten aus Nylon-6/Probe A/hochschlagzähem Polystyrol und drei Schichten aus Äthylen-Vinylal-
kohol-Copolymerisat/Probe B/hochschlagzähem Polystyrol
coextrudiert. Zum Vergleich wird dieselbe Coextrusion unter Verwendung der Copolymerisate vor
der Modifizierung der Proben A und B wiederholt. Bei der Prüfung der Zwischenschichthaftung (Abschälfestigkeit)
werden die in Tabelle II genannten Ergebnisse erzielt. Die Extrusionsbedingungen der einzelnen
Harze sind in den Tabellen III und IV genannt.
Tabelle II | Schicht A | Beispiel 2-1 | Beispiel 2-2 | Vergleichsbeispiel 2-1 | Vergleichsbeispiel 2-2 |
Polymerkleber | N-6 | EVAL | N-6 | EVAL | |
Struktur | (Schicht B) | Probe A | Probe B | nicht modifiziertes | nicht modifiziertes |
des Schichtstoffs | Polymerisat | Polymerisat | |||
Schicht C | der Probe A | der Probe B | |||
(g/25 mm) | HIPS | HIPS | HIPS | HIPS | |
1000 | 800 | 125 | 150 | ||
Abschälfestigkeit | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | |
Abschälfläche | Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | |
EVAL : Äthylen-Vinylalkohol-Copolymerisat
HIPS : hochschlagzähes Polystyrol
Coextrusionsbedingungen in Beispiel 2-1 und Vergleichsbeispiel 2-1
Schicht | Polymerisat | Extruder | Zylindertemperatur | Werkzeugtemperatur |
(mm0) | (0C) | (0C) | ||
A | N-6 | 45 | 180-230 | 230 |
B | Probe A oder dessen | 40 | 150-200 | 230 |
nicht-modifiziertes | ||||
Polymerisat | ||||
C | HIPS | 45 | 150-200 | 230 |
Coextrusionsbedingungen in Beispiel 2-2 und Vergleichsbeispiel 2-2
Schicht | Polymerisat | Extruder | Zylindertemperatur | Werkzeugtemperatur |
(mm 0.) | (0C) | (0C) | ||
A | EVAL | 45 | 170-200 | 210 |
B | Probe B oder deren | 40 | 150-200 | 210 |
nicht-modifiziertes | ||||
Polymerisat | ||||
C | HIPS | 45 | 150-200 | 210 |
Beispiel 3
und Vergleichsbeispiel 3
Die Probe A und zum Vergleich das Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat
vor dem Modifizieren der Probe A werden mit einer Heißpresse zu Folien mit eine Dicke
von 0,5 mm geformt. Die Folie wird zwischen Weichglas und Aluminium eingelegt und 20 Minuten unter
einer Belastung von 0,1 bar in einem Ofen bei 150° C gehalten, um ein dreischichtiges Laminat herzustellen.
Bei der Prüfung der Abschälfestigkeit werden die in Tabelle V genannten Ergebnisse erhalten.
2(i Aus Tabelle V ist ersichtlich, daß der aus dem modifizierten
Dlockcopolymerisat hergestellte Schichtstoff von Beispiel 3 wesentlich bessere Abschälfestigkeit als
der aus dem nicht-modifizierten Blockcopolymerisat hergestellte Schichtstoff von Vergleichsbeispiel 3 aufweist.
Dies unterstreicht, daß das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopolymerisat ausgezeichnete Haftung
gegenüber Glas aufweist.
Tabelle V | Schicht A | Beispiel 3 | Vergleichsbeispiel 3 |
Polymerkleber (Schicht B) | Glas | Glas | |
Struktur | Probe A | nicht-modifiziertes | |
des Schichtstoffs | Schicht C | Polymerisat der Probe A | |
(kg/25 mm) | Aluminium | Aluminium | |
12,8 | 4,3 | ||
Abschälfestigkeit | Schicht A/Schicht B | Schicht A/Schicht B | |
Abschälfläche | |||
Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 4
50
Unter Verwendung der in Tabelle VI genannten handelsüblichen Blockcopolymerisate aus Styrol und konjugierten
Dienen (c-g) und den in Tabelle VlI genannten versuchsweise hergestellten Styrol-Butadien-Blockcopolymerisaten
(h-i) werden unter Aufpfropfen von Maleinsäureanhydrid nach demselben Verfahren wie
bei der Herstellung der Probe A modifizierte Blockcopolymerisate (C-I) hergestellt. Die Analysenwerte
sind in den Tabellen VI und VII genannt.
Unter Verwendung der modifizierten Blockcopolymerisate C-I als Klebstoffschicht werden die in Tabelle
VIII genannten Polyamidpolymere bzw. die in Tabelle TX genannten Polyesterpolymere mit anderen
Materialien zu Schichtstoffen verbunden. Das Verbinden erfolgt unter Pressen der Materialien bei einer
Temperatur von 200° C und einem Druck von 19,6 bar mit einer Heißpresse. Die gemäß JIS K-6854 gemessenen
Abschälfestigkeiten dieser Schichtstoffe sind in den Tabellen VIII und IX genannt. Zum Vergleich sind auch
die Ergebnisse bei Verwendung von nicht-modifizierten Blockcopolymerisaten als Klebstoffschicht in den
Tabellen VIII und IX angegeben.
Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen modifizierten Blockcopolymerisate ausgezeichnete
Haftung gegenüber Polyamid- und Polyesterpolymeren aufweisen, so daß in dem Abschältest die Klebfestigkeit
zwischen der Klebstoffschicht und dem PoWamid oder Polyester manchmal größer ist als die Klebfestigkeit
zwischen der Klebstoffschicht und einem anderen Material, so daß es zwischen der Klebstoffschicht und
dem anderen Material zu einer Abschälung kommt. Im Gegensatz dazu zeigen die in den Vergleichsheispielen
verwendeten nicht-modifizierten Blockcopolymerisate nur eine geringe Haftung gegenüber Polyamiden oder
Polyestern.
16
Bezeichnung
Art
Styrol-Butadien-
Styrol-Butadien-
Styrol-Butadien-
Styrol-Butadien-
Styrol-
Isopren-
nicht- Struktur Anordnung Si-Bi-S2 (Si-Bi)4
modifi- des
ziertes PolyBlock- meren
copolymeres
der Blöcke
Gewicht,
Struktur und
Monomerengehalt jedes
Blockes
Schmelzindex
(£/10 min)
S, = S2 = 14%
(nur Styrol)
Β, = 72%
Si = 10% (nur Styrol)
B, = 15%
(Si - B,)4
S, = 20% (nur Styrol)
B1 = 5%
B1-S,
Si-Ii- S2
B, = 85% S, = S2 = 7%
([B]Z[S] = 75/10 (nur Styrol)
statistisch
S, = 15% I, = 86%
(nur Butadien) (nur Butadien) (nur Butadien) (nur Styrol) (nur Isopren)
28 6,7
40 5,2
25 1,8
14 9,6
Tabelle VII | Bezeichnung | h | = 8/2 | i ■ | I | 0,36 |
Art | = 5/20 | Styrol-Butadien-Copolymerisat | 1,1 | |||
Struktur Blockanordnung
des Poly- Gewicht *), Struktur merisats un^ Monomergehalt |
= 32/8
= 5/20 |
Si-Bi-S2
Si = S2 = 15% (nur Styrol) |
||||
nicht-
modifiziertes Elock- |
jedes Blocks | Styrol-Butadien-Copolymerisat | Bi = 70% (nur Butadien) | |||
copolymerisat |
B1-Si-B2-S2
B, = 10% ([B]/[S] statistisch) |
MikroStruktur von B):
1,4-cis = 21% 1,2-Vinyl = 30% |
||||
Styrolgehalt (%) |
S, = 25% ([B]/[S]
statistisch) |
30 | ||||
Schmelzindex (g/10 min) |
B2 = 40% ([B]/[S]
statistisch) S2 = 25% ([B]/[S1 statistisch) |
1,3 | ||||
Bezeichnung | 50 | |||||
modifiziertes | aufgepfropfte Maleinsäuremenge | 8,3 | ||||
Blockcopoly-
merisat |
Schmelzindex (g/10 min) | H | ||||
0,73 | ||||||
6.2 |
[B) : Butadiengehalt (%, bezogen auf das Gesamtpolymerisat). '
[S) : Styrolgehalt (%, bezogen auf das Gesamlpolymcrisat)
Beispiel 4-1 Beispiel 4-2 Beispiel 4-3 Beispiel 4-4 Beispiel 4-5 Beispiel 4-6 Beispiel 4-7
Vergleichsbeispiel 4-1
Vergleichsbeispiel 4-2
Vergleichsbeispiel 4-3
Vergleichsbeispiel 4-4
Struktur Schicht A N-6
des Schicht- (Polyamid)
Stoffs Polymerkleber C
(Schicht B)
Schicht C
Abschältest
Abschälfestigkeiit
(kg/25 mm)
Abschällfläche
(kg/25 mm)
Abschällfläche
HlPS
16,3
N-6,6 C
HlPS
14,5
N-12 D
HDPE
5,8
N-6
F
F
HDPE
4,5
N-6
H
H
HIPS
9,5
N-6
I
I
HDPE
4,3
N-12
d
d
HDPE
0,5
N-6
e
e
HIPS
0,1
0,1
N-6 h
HlPS 0,1
Schicht A/ Schicht A/ Schicht B/ Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/ Schicht B/ Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/ SchichtA/
Schicht B Schicht B Schicht C Schicht B Schicht B Schicht B Schicht C Schicht B Schicht B Schicht B Schicht B
Abkürzungen: N-6
N-6,6
N-12
HIPS
HDPE
Nylon 6 (nicht verstreckle Folie mit einer Dicke von 0,2 mm) Nylon 6,6 (nicht verstreckte Folie mit einer Dicke von 0,2 mm)
Nylon 12 (nicht verstreckte Folie mit einer Dicke von 0,2mm) hochschlagzühes Polystyrol (Folie mit einer Dicke von 1,0 mm)
Polyäthylen hoher Dichte (Folie mit einer Dicke von 1,0 mm).
OO
Tabelle IX | Schicht A (thermo | Beispiel 4-8 | Beispiel 4-9 | Beispiel 4-10 | Beispiel 4-11 | Beispiel 4-12 | Vergleichs | Vergleichs |
plastischer Polyester) | beispiel 4-5 | beispiel 4-6 | ||||||
Polymerkleber | PET | PET | PET | PET | PBT | PET | PBT | |
Struktur | (Schicht B) | |||||||
des | Schicht C | C | D | E | F | S | d | d |
Schichtstoff | Abschälfestigkeit | |||||||
(kg/25 mim) | HDPE | HIPS | HDPE | PP | HIPS | HDPE | HDPE — | |
Abschälfläche | 4,8 | 3,8 | 3,1 | 5,3 | 5,2 | 0,05 | 0,1 * | |
Abschältest | ||||||||
Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht AV | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | ||
Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | ||
Abkürzungen: PET : Polyethylenterephthalat (0,3 mm dicke Folie)
PBT : Polybutylenterephthalat (0,3 mm dicke Folie) HDPE : Polyäthylen hoher Dichte (1,0 mm dicke Folie)
HIPS : hochschlagzähes Polystyrol (1,0 mm dicke Folie)
PP : Polypropylen (0,5 mm dicke Folie).
Ul
OJ Ui
to
Beispiel 5
und Vergleichsbeispiel 5
und Vergleichsbeispiel 5
Gemäß Beispiel 4 bzw. Vergleichsbeispiel 4 werden Schichtstoffe aus den in Tabelle X genannten Proben
hergestellt Um die Beständigkeit der Verklebung zu prüfen, werden die Proben 3 Stunden in einem Ofen
bei 150° C gehalten und dann auf ihre Abschälfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle X genannt.
Aus Tabelle X ist ersichtlich, daß die aus modifizierten
Blockcopolymerisaten, die Butadien als konjugiertes Dien enthalten hergestellten Schichtstoffe ihre
Abschälfestigkeit ausreichend beibehalten. Wie jedoch Vergleichsbeispiel 5-2 zeigt, ist bei Verwendung eines
Styrol-Isopren-Blockcopolymerisats (Probe G) eine beträchtliche Abnahme der Abschälfestigkeit zu beobachten.
Beispiel 5-1 Beispiel 5-2 Vergleichs- Vergleichsbeispiel 5-1 beispiel 5-2
Struktur des Schichtstoff |
Schicht A (Polyamid) Polymerkleber (Schicht B) Schicht C |
Abdchälfestigkeit (kg/25 mm) Abschälfläche |
Abschältest | vor dem Erhitzen |
Abschälfestigkeit (kg/25 mm) Abschälfläche |
nach dem Erhitzen |
N-6 N-6 N-S N-6
CEcG
Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium
Aluminium Aluminium Aluminium Aluminium
15,8
10,5
0,7
10,8
Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/
f-^hicht B Schicht B Schicht B Schicht B
f-^hicht B Schicht B Schicht B Schicht B
14,8
9,7
0,4
4,5
Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/ Schicht A/
Schicht B Schicht B Schicht B Schicht B
Schicht B Schicht B Schicht B Schicht B
Erhaltung der Abschälfestigkeit (%) 92
42
Beispiel 6
und Vergleichsbeispiel 6
und Vergleichsbeispiel 6
Die Probe A wird unter Verwendung eines 25-mm-Einfachschneckenextruders
(L/D = 22; vollgefluchtete Schnecke) und eines T-Werkzeugs (Breite 200 mm; Öffnungsabstand 0,2 mm) zu einer heißgeschmolzenen
Folie geformt. Diese wird sofort zwischen eine PoIyacrylnitril-Folie
und eine Folie aus Polyäthylen hoher Dichte eingelegt und unter Aufbringung eines Drucks
von 30 kg/cm2 zwischen einer Kühlwalze und einer
Haltewalze zu einer dreischichtigen Folie aus Polyacrylnitril/modifiziertem
Blockcopolymerisat/Polyäthylen hoher Dichte verbunden. Die Abschälfestigkeit dieser
4C
45 dreischichtigen Folie ist in Tabelle XI genannt. Zum Vergleich wird nach demselben Verfahren eine dreischichtige
Folie aus Polyacrylnitril/Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat/Polyäthylen hoher Dichte unter
Verwendung desselben Styrol-Butadien-Blockcopolymerisats, jedoch vor der Modifizierung der Probe A,
hergestellt. Die Abschälfestigkeit dieser dreischichtigen Folie ist ebenfalls in Tabelle XI genannt.
Aus Tabelle XI ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße modifizierte Blockcopolymerisat ausgezeichnete
Haftung gegenüber Polyacrylnitril aufweist, während das in Vergleichsbeispiel 6 verwendete nichtmodifizierte
Blockcopolymerisat keine ausreichende Haftung gegenüber Polyacrylnitril zeigt.
Tabelle Xl | Schicht A | Beispiel 6 | Vergleichsbeispiel 6 |
Polymerkleber | PAN-Folie | PAN-Folie | |
Struktur | (Schicht B) | Probe A | Polymerisat |
des Schichtstoffs | vor der Modifizierung | ||
Schicht C | der Probe A | ||
(kg/25 mm) | HDPE | HDPE | |
5,0 | 1,0 | ||
Abschälfestigkeit | Schicht A/Schicht B | Schicht A/Schicht B | |
Abschälfläche | |||
Beispiele 7 und 8
und Ve;gleichsbeispiele 7 und 8
und Ve;gleichsbeispiele 7 und 8
Die Probe A wird unter Verwendung einer Heißpresse zu einer 0,5-mn' Folie geformt. Diese Folie wird
zwischen ein Pergamentpapier und eine Folie aus Polyäthylen hoher Dichte eingelegt und durch 2minütiges
Pressen mit einer bei 120° C gehaltenen Heißpresse unter einem Druck von 50 kg/cm2 verbunden. Hierbei
erhält man eine dreischichtige Folie aus Pergament-
papier/modifiziertem Blockcopolymerisat/Polyäthylen hoher Dichte (Beispiel 7).
Daneben wird eine dreischichtige Folie aus Pergamentpapier/modiriziertem
Blockcopolymerisat/Polyäthylen hoher Dichte nach demselben Verfahren, jedoch unter Verwendung der Probe B hergestellt
(Beispiel 8).
Zum Vergleich werden dreischichtige Folien nach dem Verfahren von Beispiel 7, jedoch unter Verwendung
des Styrol-Butadien-Blockcopolymerisats vor der Modifizierung der Frobe A (Vergleichsbeispiel 7) bzw.
eines lonomerharzes als KlebstofTschicht hergestellt
(Vergleichsbeispiel 8). Die Abschälfestigkeiten dieser vierFolien werden unterFeuchtbedingungengemessen
und sind in Tabelle XII genannt.
Aus Tabelle XII ist ersichtlich, daß die Pergamentpapier-Laminate der Beispiele 7 und 8, die unter Verwendung
des erfindüngsgernäßeri modifizierte" Blcckcopolymerisats
hergestellt worden sind, ausgezeichnete
Abschälfestigkeit unter Feuchtigkeitseinwirkung aufweisen. Dagegen besitzen die Pergamentpapier-Laminate
aus Vergleichsbeispiel 7, das unter Verwendung des Blockcopolymerisats vor der Modifizierung
hergestellt worden ist, und aus Vergleichsbeispiel 8, das unter Verwendung des Ionomerharzes hergestellt
worden ist, schlechte Abschälfestigkeit unter Feuchtigkeitseinwirkung. Diese Harze besitzen daher keine
ausreichende Haftung gegenüber Pergamentpapier.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen modifizierten Blockcopolymerisats als Klebstoffschichl kann
Pergamentpapier leicht nach herkömmlichen Klebverfahren, z. B. durch Naßlaminieren, Trockenlaminieren,
Heißschmelzlaminieren, Extrusionslaminieren oder Heißpressen, zu Schichtstoffen verarbeitet werden,
die eine Schicht aus Pergamentpapier enthalten und eine bisher nicht erreichbare Klebfestigkeit unter
Schicht A | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Vergleichs- | Vergleichs- | |
Polymerkleber | oeispiel 7 | beispiel S | |||
Struktur | (Schicht B) | Pergamentpapier | Pergamentpapier | Pergamentpapier | Pergamentpapier |
des Schichtstoff | Probe A | Probe B | Polxmerisat | lonomerhar/ | |
vor der | |||||
Schicht C | Modifizierung | ||||
*) (g/25 mm) | der Probe A | ||||
HDPE | HDPE | HDPE | HDPE | ||
Abschälfestigkeit | 110 | 100 | 12 | 16 | |
Abschalfläche | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | Schicht A/ | |
Schicht B | Schicht B | Schicht B | Schicht B | ||
Anmerkung
ücmeivjn rut-h einstündigem Eintauchen der Probe in Wasser
Claims (5)
- Patentansprüche:!.Schichtstoff, bestehend aus mindestens einer A-B-Doppelschichtstruktur, in der eine Schicht B ein modifiziertes Styrol-Butadien-Blockcopolymeres enthält und mit einer anliegenden Schicht A fest verbunden ist, sowie gegebenenfalls einer oder mehreren zusätzlichen Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht B aus mindestens 60 Gew-.% eines modifizierten Blockcopolymeren, bei dem eine ungesättigte Carbonsäure oder deren Derivat auf ein Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat aufgepfropft worden ist, und gegebenenfalls thermoplastischen Harzen, unvulkanisierten Kautschuken sowie gegebenenfalls üblichen Zusätzen besteht und die Schicht A aus Olefinpolymeren, Polyamiden, thermoplastischen Polyestern, Acrylsäureesterpolymeren, Polyäthern, Polycarbonaten, Polyurethanen, Acrylnitrilpolymeren, Vinylidenchloridpolymeren, hitzehärtbaren Harzen, vulkanisiertem Kautschuk, Glas und/oder Papier besteht
- 2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat zwei oder mehr Polymerbiöcke, die hauptsächlieh aus Styrol bestehen, und einen oder mehrere Polymerblöcke enthält, die hauptsächlich aus Butadien bestehen.
- 3. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Styrol zu Butadien in dem Styrol-Butadien-Blockcopolymerisat 10 : 90 bis 90 : 10 beträgt.
- 4. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Blockcopolymerisat 0,05 bis 5 Gew.-% der ungesättigten Carbonsäure oder deren Derivat enthält.
- 5. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigte Carbonsäure oder deren Derivat Maleinsäure, Fumarsäure oder Maleinsäureanhydrid ist.
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