DE3927320A1 - Thermoplastic ABS moulding compsns. - contg. specified bisphenol cpds., have improved flowability on moulding - Google Patents

Thermoplastic ABS moulding compsns. - contg. specified bisphenol cpds., have improved flowability on moulding

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DE3927320A1 DE19893927320 DE3927320A DE3927320A1 DE 3927320 A1 DE3927320 A1 DE 3927320A1 DE 19893927320 DE19893927320 DE 19893927320 DE 3927320 A DE3927320 A DE 3927320A DE 3927320 A1 DE3927320 A1 DE 3927320A1
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Abstract

Compsns. (I) comprise (A) 85-99.5% (all pts.wt.), on (A) + (B), thermoplastic polymer from (A1) 30-100 % on (A), copolymer of (A1.1) 50-90 % styrene and/or styrene deriv. (A1.2) 10-50 % acrylonitrile and/or substd. acrylonitrile (A2) 0-70 %, on A) graft polymer obtainable by polymerising (A1.1) and (A1.2) in the stipulated proportions in presence of a rubber, (B) 0.5-15 %, on (A) + (B), bisphenol of formula (1), (2) or (3), R, R', R'' = H or 1-5C n-alkyl or n-alkoxy; R1 = H or 1-5 C n-alkyl; X = chemical bond, 1-15 C alkylene or alkylidene, O, S, SO, SO2, CO, or COO; m, n = 0-2; (C) 0-100 pts., per 100 pts. (A) + (B), conventional additives. Prepn. of (I) by mixing (A)-(C) in kneader, extruder, or on rollers, opt. in several stages. (A1.1) is polymerised styrene, alpha-methylstyrene, nuclear-substd. alkylstyrene, or mixt., (A1.2) is polymerised acrylonitrile and/or methacrylonitrile, (A2) is polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, or at least partly CrOSSlinked pOly-0u acrylate. ratio (A1.1) and (A1.) to rubber in (A2) is 95:5-10:90, and ratio (A1.1) to (A1.2) in (A) is 60:40-80:20. (B) is bisphenol A (II), bisphenol F, or 1,1-bis(4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. USE/ADVANTAGE - Prepn. of shaped articles and other objects (claimed). (I) have improved flowability compared with conventional ABS compsns., permitting redn. in processing temp.; stiffness and hardness, and opt. UV stability, can also be increased.

Description

Die Erfindung betrifft Bisphenole enthaltende thermoplastische Formmassen mit verbesserter Fließfähigkeit, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung geformter Körper und anderer Gegestände.The invention relates to thermoplastic containing bisphenols Molding compounds with improved flowability, a process for their manufacture and their use for the production of shaped bodies and others Objects.

ABS-Polymerisate, die den thermoplastischen Formmassen zugrunde liegen können, sind Polymerisate von Acrylnitril, Styrol und Butadien, speziell Pfropfpolymerisate von Styrol und Acrylnitril auf Polybutadien. Im weiteren Sinne bezeichnet man als ABS auch Polymerisate, die zusätzlich oder anstelle der harzbildenden Monomeren Styrol und Acrylnitril andere wie substituierte Styrole, (z. B. α-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol), Methacrylnitril, und anstelle des Butadienkautschuks andere Kautschuke wie vernetzte Acrylatkautschuke enthalten.ABS polymers that make up the thermoplastic molding compounds can be based on polymers of acrylonitrile, Styrene and butadiene, especially graft polymers of styrene and acrylonitrile on polybutadiene. In the further ABS is also referred to as the polymer, meaning in addition to or instead of the resin-forming monomers Styrene and acrylonitrile others such as substituted styrenes, (e.g. α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene), Methacrylonitrile, and instead of the butadiene rubber other rubbers such as cross-linked acrylate rubbers contain.

Diese Polymerisate sind amorphe Thermoplaste mit hoher Steifigkeit, Schlagzähigkeit und Härte, guter Chemikalienbeständigkeit und Oberflächenqualität. Sie sind im allgemeinen zweiphasig, d. h. enthalten diskrete vernetzte Kautschukteilchen eingebettet in eine Matrix aus einem thermoplastischen Harz. Durch das Mengenverhältnis von Harz zu Kautschuk einerseits sowie die Wahl von Harz und Kautschuk andererseits können die Eigenschaften des ABS eingestellt werden. ABS-Polymerisate werden technisch in großem Umfang hergestellt.These polymers are amorphous thermoplastics with high Rigidity, impact strength and hardness, good chemical resistance  and surface quality. You are in general two-phase, d. H. contain discrete networked Rubber particles embedded in a matrix a thermoplastic resin. By the ratio from resin to rubber on the one hand, as well as the choice of resin and rubber on the other hand, the properties of the ABS can be set. ABS polymers technically manufactured on a large scale.

Nachteil dieser thermoplastischen Polymerisate ist ihre relativ schlechte Fließfähigkeit, die durch den hohen Anteil vernetzter Kautschukteilchen und die relativ niedrige Verarbeitungstemperatur verursacht wird. Es besteht daher Bedarf, die Fließfähigkeit solcher Polymerisate zu verbessern.The disadvantage of these thermoplastic polymers is theirs relatively poor fluidity due to the high Share of crosslinked rubber particles and the relative low processing temperature is caused. It there is therefore a need for the flowability of such polymers to improve.

Es wurde gefunden, daß dies durch Zusatz spezieller phenolischer Verbindungen gelingt, wobei auch andere mechanische Eigenschaften verbessert werden.It has been found that this is done by adding special phenolic compounds succeed, with others mechanical properties can be improved.

Gegenstand der Erfindung sind thermoplastische Formmassen ausThe invention relates to thermoplastic molding compositions out

  • A) 85-99,5 Gew.-%, bevorzugt 90-99,0 Gew.-% und besonders bevorzugt 95-98 Gew.-% bezogen auf A)+B) thermoplastischem Polymerisat, aus
    • A1) 30-100 Gew.-%, bevorzugt 40-85 Gew.-% bezogen auf thermoplastisches Polymerisat eines Copolymerisats aus
      • A11) 50 bis 90 Gew.-% Styrol und/oder Styrolderivaten,
      • A12) 10-50 Gew.-% Acrylnitril und/oder substituierten Acrylnitrilen und
    • A2) 0-70 Gew.-%, bevorzugt 15-60 Gew.-%, bezogen auf ABS-Polymerisat Pfropfpolymerisat, erhältlich durch Polymerisation der Monomeren A11) und A12) in den angegebenen Mengenverhältnissen in Gegenwart eines Kautschuks,
    A) 85-99.5% by weight, preferably 90-99.0% by weight and particularly preferably 95-98% by weight, based on A) + B) thermoplastic polymer
    • A1) 30-100% by weight, preferably 40-85% by weight, based on the thermoplastic polymer of a copolymer
      • A11) 50 to 90% by weight of styrene and / or styrene derivatives,
      • A12) 10-50% by weight of acrylonitrile and / or substituted acrylonitriles and
    • A2) 0-70% by weight, preferably 15-60% by weight, based on the ABS polymer graft polymer, obtainable by polymerizing the monomers A11) and A12) in the proportions given in the presence of a rubber,
  • B) 0,5-15 Gew.-%, bevorzugt 1,0 bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 2-5 Gew.-%, bezogen auf A)+B) Bisphenolen der Formeln (I)-(III), wobei
    R, R′, R″ unabhängig voneinander Wasserstoff, n-C₁-C₅-Alkyl oder n-C₁-C₅-Alkoxy,
    R₁ unabhängig voneinander Wasserstoff oder n-C₁-C₅-Alkyl, m, n eine ganze Zahl von 0-2, bevorzugt 0, bedeuten,    B) 0.5-15% by weight, preferably 1.0 to 10% by weight and particularly preferably 2-5% by weight, based on A) + B) bisphenols of the formulas (I) - (III) , in which
    R, R ′, R ″ independently of one another are hydrogen, n-C₁-C₅-alkyl or n-C₁-C₅-alkoxy,
    R₁ independently of one another are hydrogen or n-C₁-C₅-alkyl, m, n are an integer from 0-2, preferably 0,
  • C) 0 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile A)+B), üblichen Zusatzstoffen.C) 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of A) + B), usual additives.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieser Formmassen sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Formkörpern und anderen Gegenständen.Another object of the invention is a method for Production of these molding compositions and their use for Manufacture of moldings and other objects.

Beispiele für die Bisphenole der Formeln (I)-(III) sind 4,4′-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan (Bisphenol A), 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan (Bisphenol F), 3,3′-, 5,5′-Tetramethylbisphenol A, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon sowie die Bisphenole der Formeln (IV) und (V),Examples of the bisphenols of the formulas (I) - (III) are 4,4'-dihydroxydiphenyl-2,2-propane (bisphenol A), 4,4'-dihydroxydiphenylmethane (Bisphenol F), 3,3′-, 5,5′-tetramethylbisphenol A, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone and the bisphenols of the formulas (IV) and (V),

Besonders bevorzugt sind Bisphenol A, Bisphenol F und 1,1-Bis-(4-hydroyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan.Bisphenol A, bisphenol F and 1,1-bis (4-hydroyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane.

Die Bisphenole der Formeln (I)-(III), insbesondere der Formel (I), sind bekannt oder können nach bekannten Methoden hergestellt werden. Sie sind zu 0,5-15, bevorzugt 1-10 und besonders bevorzugt 2-5 Gew.-% in den Formmassen einkondensiert.The bisphenols of the formulas (I) - (III), in particular the Formula (I) are known or can be according to known Methods are made. They are preferred to 0.5-15 1-10 and particularly preferably 2-5 wt .-% in the Molding compounds condensed.

Bevorzugte Styrolderivate A11) sind α-Methylstyrol und kernalkylierte Styrole, insbesondere m- und p-Methylstyrol. Diese können allein oder als Gemisch eingesetzt werden. Bevorzugt als A11) ist Styrol selbst und α-Methyl-Styrol.Preferred styrene derivatives A11) are α-methylstyrene and nuclear alkylated styrenes, especially m- and p-methylstyrene. These can be used alone or as a mixture will. Preferred as A11) is styrene itself and α-methyl styrene.

Substituiertes Acrylnitril A12) ist bevorzugt Methacrylnitril. Es kann auch im Gemisch mit Acrylnitril eingesetzt werden. Substituted acrylonitrile A12) is preferably methacrylonitrile. It can also be mixed with acrylonitrile be used.  

Kautschuke A2) sind bevorzugt Polybutadien, Styrol-Butadien-Copolymerisate (SBR), Butadien-Acrylnitril-Copolymerisate (NBR) und Polybutylacrylat. Die Kautschuke können ganz oder teilweise vernetzt sein.Rubbers A2) are preferably polybutadiene, styrene-butadiene copolymers (SBR), butadiene-acrylonitrile copolymers (NBR) and polybutyl acrylate. The rubbers can be fully or partially networked.

Das Gewichtsverhältnis der polymerisierten Monomeren A11 und A12 zum Kautschuk im Pfropfpolymerisat A2) ist 95 : 5 bis 10 : 90, bevorzugt 70 : 30 bis 30 : 70.The weight ratio of the polymerized monomers A11 and A12 for the rubber in the graft polymer A2) is 95: 5 to 10:90, preferably 70:30 to 30:70.

Das Gewichtsverhältnis der Monomeren A11) und A12) zueinander in dem Polymerisat A) ist insbesondere 60 : 40 bis 80 : 20.The weight ratio of the monomers A11) and A12) to one another in the polymer A) is in particular 60: 40 to 80: 20.

Die Herstellung der Polymerisate A) ist nach verschiedenen Techniken möglich (s. Ullmanns Encyclopädie der techn. Chemie, Band 13, Seite 277-295; Verlag Chemie, Weinheim 1980).The preparation of the polymers A) is different Techniques possible (see Ullmann's Encyclopedia the technical Chemie, vol. 13, pages 277-295; publishing company Chemistry, Weinheim 1980).

Als Zusatzstoffe C) sind die für ABS-Formmassen üblichen geeignet, z. B. UV-Stabilisatoren, Füllstoffe/Verstärkungsstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antioxidantien, Gleitmittel, Entformungsmittel, weitere Fließhilfsmittel, Flammschutzmittel. Auch polymere Additive können anwesend sein, z. B. Polycarbonate.The usual additives for ABS molding compositions are additives C) suitable, e.g. B. UV stabilizers, fillers / reinforcing materials, Pigments, dyes, antioxidants, Lubricants, mold release agents, other flow aids, Flame retardant. Polymeric additives can also be present, e.g. B. Polycarbonates.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können in an sich bekannter Weise hergestellt werden, z. B. durch Mischen der Bestandteile in Knetern, Extrudern oder auf dem Walzenstuhl, gegebenenfalls in mehreren Schichten. The molding compositions according to the invention can be known per se Way are made, e.g. B. by mixing the Components in kneaders, extruders or on the roller mill, optionally in several layers.  

Die erfindungsgemäßen Formmassen weisen gegenüber üblichen ABS-Formmassen erhöhte Fließfähigkeit auf. Zusätzlich können Steifigkeit und Härte erhöht sein und gegebenenfalls die UV-Stabilität verbessert. Die höhere Fließfähigkeit kann durch Herabsetzung der Verarbeitungstemperatur genutzt werden.The molding compositions according to the invention have conventional ABS molding compounds have increased fluidity. In addition stiffness and hardness can be increased and if necessary, the UV stability improved. The higher one Flowability can be reduced by lowering the processing temperature be used.

Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich für alle Zwecke, für die ABS-Formmassen üblicherweise eingesetzt werden.The molding compositions according to the invention are suitable for everyone Purposes for which ABS molding compounds are commonly used will.

BeispieleExamples Beispiele 1-6 und Vergleichsbeispiel 1Examples 1-6 and Comparative Example 1

Ein ABS-Polymerisat (Gemisch aus 37,5 Gew.-% eines Pfropfpolymerisats von 36 Gew.-Teilen Styrol und 14 Gew.-Teilen Acrylnitril auf 50 Gew.-Teile Polybutadien und 62,5 Gew.-% eines Styrol-Acrylnitrilcopolymerisats [Gew.-Verhältnis 72 : 28]) wurde mit je 0,5, 2,0 und 5,0 Gew.-% Bisphenol A und 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon bei 200°C auf einem Kneter gemischt.An ABS polymer (mixture of 37.5% by weight of a Graft polymer of 36 parts by weight of styrene and 14 parts by weight of acrylonitrile to 50 parts by weight of polybutadiene and 62.5% by weight of a styrene-acrylonitrile copolymer [Weight ratio 72: 28]) was with 0.5, 2.0 and 5.0 wt .-% bisphenol A and 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone mixed at 200 ° C on a kneader.

Mechanische Eigenschaften sowie der Schmelzflußindex sind in Tabelle 1 zusammengestellt.Mechanical properties and the melt flow index are summarized in Table 1.

Beispiele 7 und 8 und Vergleichsbeispiel 2Examples 7 and 8 and Comparative Example 2

In derselben Weise wurden mit je 2% der o. g. Bisphenole modifizierte ABS-Typen auf Basis von α-Methylstyrol (Gemisch von 20 Gew.-% eines Pfropfpolymerisats von 36 Gew.-Teilen Styrol und 14 Gew.-Teilen Acrylnitril auf 50 Gew.-Teile Polybutadien und 80 Gew.-% eines α-Methylstyrol-Acrylnitrilcopolymerisats [Gew.-Verhältnis 72 : 28]) bei 205°C hergestellt.In the same way with 2% of the above. Bisphenols modified ABS types based on α-methylstyrene (mixture of 20% by weight of a graft polymer of 36 parts by weight of styrene and 14 parts by weight of acrylonitrile 50 parts by weight of polybutadiene and 80% by weight of an α-methylstyrene-acrylonitrile copolymer [Weight ratio 72: 28]) at 205 ° C.

Mechanische Eigenschaften sowie der Schmelzflußindex sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Mechanical properties and the melt flow index are summarized in Table 2.  

Tabelle 1 Table 1

Tabelle 2 Table 2

Claims (6)

1. Thermoplastische Formmassen aus
  • A) 85-99,5 Gew.-% bezogen auf A)+B) thermoplastischem Polymerisat, aus
    • A1) 30-100 Gew.-% bezogen auf thermoplastisches Polymerisat eines Copolymerisats aus
      • A11) 50 bis 90 Gew.-% Styrol und/oder Styrolderivaten,
      • A12) 10-50 Gew.-% Acrylnitril und/oder substituierten Acrylnitrilen und
    • A2) 0-70 Gew.-%, bezogen auf thermoplastisches Polymerisat (A) eines Pfropfpolymerisats, erhältlich durch Polymerisation der Monomeren A11) und A12) in den angegebenen Mengenverhältnissen in Gegenwart eines Kautschuks,
  • B) 0,5-15 Gew.-%, bezogen auf A)+B) Bisphenolen der Formeln (I)-(III), wobei
    R, R′, R″ unabhängig voneinander Wasserstoff, n-C₁-C₅-Alkyl oder n-C₁-C₅-Alkoxy,
    R₁ unabhängig voneinander Wasserstoff oder n-C₁-C₅-Alkyl, m, n eine ganze Zahl von 0-2 bedeuten,
  • C) 0 bis 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile A)+B), üblichen Zusatzstoffen.
1. Thermoplastic molding compounds
  • A) 85-99.5% by weight based on A) + B) thermoplastic polymer
    • A1) 30-100% by weight, based on the thermoplastic polymer of a copolymer
      • A11) 50 to 90% by weight of styrene and / or styrene derivatives,
      • A12) 10-50% by weight of acrylonitrile and / or substituted acrylonitriles and
    • A2) 0-70% by weight, based on the thermoplastic polymer (A) of a graft polymer, obtainable by polymerizing the monomers A11) and A12) in the stated proportions in the presence of a rubber,
  • B) 0.5-15% by weight, based on A) + B) bisphenols of the formulas (I) - (III), in which
    R, R ′, R ″ independently of one another are hydrogen, n-C₁-C₅-alkyl or n-C₁-C₅-alkoxy,
    R₁ independently of one another are hydrogen or n-C₁-C₅-alkyl, m, n are an integer from 0-2,
  • C) 0 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of A) + B), customary additives.
2. Formmassen nach Anspruch 1, enthaltend als B) 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A), 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan (Bisphenol F) oder 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan.2. Molding compositions according to claim 1, containing as B) 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (Bisphenol A), 4,4'-dihydroxydiphenylmethane (Bisphenol F) or 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. 3. Formmassen nach Anspruch 1, enthaltend als A11) einpolymerisiert Styrol, α-Methylstyrol, kernsubstituierte Alkylstyrole oder Mischungen; als A12) einpolymerisiert Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, als A2) Polybutadien, Styrol-Butadien-Copolymerisat (SBR), Butadien-Acrylnitril-Copolymerisat (NBR) oder Polybutylacrylat auch vernetzt oder anvernetzt.3. Molding compositions according to claim 1, containing as A11) polymerized styrene, α-methylstyrene, core-substituted Alkylstyrenes or mixtures; as A12) copolymerized acrylonitrile and / or methacrylonitrile, as A2) polybutadiene, styrene-butadiene copolymer (SBR), butadiene-acrylonitrile copolymer (NBR) or polybutyl acrylate also crosslinked or networked. 4. Formmassen nach Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis der polymerisierten Monomeren A11) und A12) zum Kautschuk im Pfropfpolymerisat A2) 95 : 5 bis 10 : 90 ist, und das Gewichts-Verhältnis der Monomeren A11) und A12) zueinander in A) 60 : 40 bis 80 : 20 ist.4. Molding compositions according to claim 1, wherein the weight ratio the polymerized monomers A11) and A12) to the rubber in the graft polymer A2) 95: 5 to 10:90, and the weight ratio of the monomers A11) and A12) to each other in A) 60: 40 to 80:20 is. 5. Verfahren zur Herstellung der ABS-Formmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten in Knetern, Extrudern oder auf Walzenstühlen gegebenenfalls in mehreren Schritten vermischt werden.5. Process for the production of the ABS molding compounds Claim 1, characterized in that the components in kneaders, extruders or on roller mills optionally mixed in several steps will. 6. Verwendung der Formmassen nach Anspruch 1 zur Herstellung von Formkörpern und anderen Gegenständen.6. Use of the molding compositions according to claim 1 for Manufacture of moldings and other objects.
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