DE4232262C2 - Thermoplastische Harzmasse und deren Verwendung - Google Patents
Thermoplastische Harzmasse und deren VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine thermoplastische Harzmasse und
ihre Verwendung zur Herstellung von Formkörpern mit ausge
zeichneter Schlagfestigkeit, chemischer Beständigkeit und
Beständigkeit gegenüber einer thermischen Deformation.
Acrylnitril-Acrylkautschuk-Styrolterpolymere (AAS-Harze wer
den wegen ihrer ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich
der Wetterbeständigkeit, der Schlagfestigkeit, der Verarbeit
barkeit in weitem Ausmaße eingesetzt. Sie haben jedoch
eine unzureichende chemische Beständigkeit und Hitzebestän
digkeit. Andererseits sind thermoplastische aromatische Poly
esterharze (nachstehend hierin als "Polyester" bezeichnet)
als Harze mit ausgezeichneter chemischer Beständigkeit und
Hitzebeständigkeit bekannt. Diese Polyester haben aber eine
schlechte Schlagfestigkeit, so daß es bereits vorgeschlagen
worden ist, Polyester mit ABS-Harzen (Acrylnitril-Polybutadi
enkautschuk-Styrolterpolymerharzen), AAS-Harzen zu ver
mischen (JP-AS 51-25261, JP-OS 54-150457, 57-94 038).
Da die Verträglichkeit von ABS-Harzen und AAS-Harzen
mit Polyestern schlecht ist, wird nach diesen Vorschlägen
keine Masse erhalten, die zufriedenstellend ausgewogene Ei
genschaften besitzt.
Zur Verbesserung der Wetterbeständigkeit von ABS-Harzen und
der Oberflächenqualität von Spritzgußgegenständen werden in
der JP-AS 47-47863 und der US-PS 4 393 172 gepfropfte
Polymere vorgeschlagen, die einen aus einem vernetzten Dien
kautschuk gebildeten Kern, eine erste Außenhülle, die den
Kern bedeckt und aus vernetztem Acrylkautschuk gebildet ist,
und einer darauf gebildeten zweiten Außenhülle aus einem Co
polymeren, erhalten durch Polymerisation von Monomeren, die
glasartige Harze bilden, enthalten. Diese gepfropften Poly
mere zeigen zwar gute Schlagfestigkeitseigenschaften, sind
jedoch weiter verbesserungsbedürftig. In diesen Druckschrif
ten finden sich keinerlei Hinweise auf eine Vermischung die
ser gepfropften Polymeren mit Polyestern. Weiterhin sind aus
diesen Druckschriften keinerlei Hinweise hinsichtlich einer
Verbesserung der Schlagfestigkeit durch andere Methoden zu
entnehmen.
Die JP-AS 63-54729 (JP-OS 58-187411) beschreibt die
gleichen gepfropften Polymeren, wie oben erwähnt, die jedoch
dadurch erhalten worden sind, daß die Polymerisation im Ver
lauf der Bildung des Acrylkautschuks gestoppt wird. Diese
Druckschrift enthält ebenfalls keinerlei Hinweise auf die
Vermischung von solchen gepfropften Polymeren mit Polyestern.
In der US-PS 4 417 026 wird eine thermoplastische Poly
esterformmasse beschrieben, die 1 bis 40 Gew.-% des in der
obigen US-PS 4 393 172 beschriebenen gepfropften Polyme
ren und 99 bis 60 Gew.-% eines gesättigten Polyesters ent
hält. Nach dieser Druckschrift soll die Schlagfestigkeit des
gesättigten Polyesters durch Vermischen mit dem gepfropften
Polymeren verbessert werden können. Von den Erfindern wurde
jedoch festgestellt, daß ein solches Vermischen nicht ausrei
chend war, um erwünschte Schlagfestigkeitseigenschaften zu
erhalten. Es wurde insbesondere festgestellt, daß selbst
dann, wenn das gepfropfte Polymere als solches eine ausge
zeichnete Schlagfestigkeit hat, durch Vermischen eines sol
chen gepfropften Polymeren mit Polyestern die Schlagfestig
keit erheblich verringert wird.
Die EP 0 064 207 betrifft eine Mischung aus
- A) 55 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A und B, thermoplastische Polyester auf Basis aromati scher Dicarbonsäuren und
- B) 1 bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A
und B, pulverförmiges Pfropfpolymerisat aus
- a) 80 bis 98 Gew.-%, bezogen auf B, Acrylatkautschuk mit einer Glasübergangstemperatur unter 0°C als Pfropfgrundlage und
- b) 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf B, mindestens eines polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Mono meren, dessen bzw. deren in Abwesenheit von A ent standenen Homo- bzw. Copolymerisate eine Glasüber gangstemperatur über 25°C aufweisen, als Pfropfmo nomere,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Pfropfpolymerisat B
dadurch erhältlich ist, daß man Monomer (b) auf den vollstän
dig gebrochenen und in Wasser aufgeschlämmten Latex von (a)
in Abwesenheit von Suspendiermittel aufpfropft.
Die EP 0 401 628 beschreibt Polymerisatmischungen aus einem
speziellen Pfropfpolymerisat auf Acrylatkautschukbasis, einem
speziellen kautschukartigen Acrylatcopolymer, harzartigen
Vinylpolymerisaten und bestimmten Carbonatgruppen-enthalten
den Polyestern und ihre Verwendung zur Herstellung flexibler
Folien.
Die DE-OS 30 06 804 beschreibt teilchenförmige Pfropfpoly
merisate aus einem Kern (a), der einen stark vernetzten
Dienkautschuk darstellt, einer ersten Hülle (b), die einen
vernetzten Acrylatkautschuk darstellt, und einer zweiten
Hülle (c), die ein Polymerisat oder Copolymerisat aus harz
bildenden Monomeren darstellt.
Die EP 0 050 262 beschreibt Pfropfpolymerisate mit einem
Dienkautschukkern, welcher von wenigstens zwei verschiede
nen Hüllen umgeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermoplastische Harzmasse
bereitzustellen, die Formkörper mit ausgezeichneter Schlagfe
stigkeit, chemischer Beständigkeit, Hitzebeständigkeit,
ergeben kann, während die gute Schlagfestigkeit, die Verar
beitbarkeit von gepfropften Copolymeren, die einen Dien
kautschuk, Acrylkautschuk und eine harzbildende Komponente
enthalten, aufrechterhalten werden, und wobei auch die gute
chemische Beständigkeit und die Hitzebeständigkeit der Poly
ester aufrechterhalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine thermoplastische
Harzmasse gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie
- (A) 45 bis 99 Gew.-% eines Pfropf-Copolymeren, und
- (B) 55 bis 1 Gew.-% eines thermoplastischen aromati schen Polyesterharzes enthält,
wobei das Pfropf-Copolymere (A) durch Polymerisation
von 95 bis 50 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomeren
(b) in Gegenwart von 5 bis 50 Gew.-Teilen eines gepfropften
Polymerkautschuks (a), wobei die Gesamtmenge von (a) und (b)
100 Gew.-Teile beträgt, erhalten worden ist,
wobei der gepfropfte Polymerkautschuk (a) durch Emulsionspolymerisation von 95 bis 60 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomergemisches (α), enthaltend
wobei der gepfropfte Polymerkautschuk (a) durch Emulsionspolymerisation von 95 bis 60 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomergemisches (α), enthaltend
- (I) 0,1 bis 20 Gew.-% eines polyfunktionellen Monome ren, ausgewählt aus Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Dicyclopenta dienacrylat und Dicyclopentadienmethacrylat,
- (II) 50 bis 99,9 Gew.-% eines Acrylesters mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, und
- (III) 0 bis 30 Gew.-% einer anderen Vinylverbindung als
(I) und (II), ausgewählt aus Acrylnitril und Styrol, wobei die Gesamt
menge von (I) bis (III) 100 Gew.-% beträgt,
in Gegenwart von 5 bis 40 Gew.-% eines konjugierten Dienpolymeren (β), wobei die Gesamtmenge von (α) und (β) 100 Gew.-Teile beträgt, erhalten worden ist,
wobei das polymerisierbare Monomere (b) - (IV) 0 bis 100 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbin dung, ausgewählt aus Styrol, α-substituierten Styrolen und kernsubsti tuierten Styrolen,
- (V) 0 bis 100 Gew.-% eines Methacrylsäureesters, und
- (VI) 0 bis 40 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung,
ausgewählt aus Acrylnitril und Methacrylnitril, wobei die Gesamtmenge von
(IV) bis (VI) 100 Gew.-% beträgt umfaßt,
wobei das Pfropf-Copolymere (A) durch - (i) Polymerisation von 5 bis 30 Gew.-% des polymeri sierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des genannten gepfropf ten Polymerkautschuks (a) und durch anschließende Polymerisa tion des Rests des polymerisierbaren Monomeren (b), und/oder
- (ii) Emulsionspolymerisation des polymerisierbaren Mo nomergemisches (α) in Gegenwart des konjugierten Dienpolyme ren (β) bis zu einer Umwandlung von 50 bis 93 Gew.-% und an schließende Polymerisation des polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des resultierenden gepfropften Polymer kautschuks (a) erhalten worden ist.
Durch die Erfindung wird auch ein Formkörper bereitgestellt,
der durch Verformen der genannten thermoplastischen Harzmasse
erhalten worden ist.
Der gepfropfte Polymerkautschuk (a), der zur Herstellung des
Pfropf-Copolymeren (A) eingesetzt wird, wird durch Emulsions
polymerisation von 95 bis 60 Gew.-Teilen eines polymerisier
baren Monomergemisches (α), das
- (I) 0,1 bis 20 Gew.-% eines polyfunktionellen Monome ren, ausgewählt aus Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Dicyclopenta dienacrylat und Dicyclopentadienmethacrylat,
- (II) 50 bis 99,9 Gew.-% eines Acrylesters mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, und
- (III) 0 bis 30 Gew.-% einer anderen Vinylverbindung als (I) und (II), ausgewählt aus Acrylnitril und Styrol, die mit den Kom ponenten (I) und (II) copolymerisierbar ist, enthält,
in Gegenwart von 5 bis 40 Gew.-% eines konjugierten
Dienpolymeren (β), wo die Gesamtmenge von (α) und (β) 100
Gew.-Teile beträgt, erhalten.
Als polyfunktionelles Monomeres (I) können mehrwertige Vinyl
verbindungen, wie Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylengly
koldimethacrylat, Ethylenglykoldiacrylat, Divinylbenzol, Di
cyclopentadienacrylat, Dicyclopentadienmethacrylat und
mehrwertige Allylverbindungen, wie Triallylisocyanurat, Tri
allylcyanurat, Diallylphthalat verwendet werden. Diese
polyfunktionellen Monomeren können entweder für sich oder im
Gemisch eingesetzt werden. Unter diesen Verbindungen wird die
Verwendung von Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Dicy
clopentadienacrylat oder Dicyclopentadienmethacrylat im Hin
blick auf die Schlagfestigkeit besonders bevorzugt.
Das polyfunktionelle Monomere (I) wird in einer Menge von 0,1
bis 20 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%, in dem poly
merisierbaren Monomergemisch (α) verwendet. Bei Mengen von
weniger als 0,1 Gew.-% wird der Vernetzungsgrad ungenügend,
so daß die Schlagfestigkeit und das Oberflächenaussehen der
Formkörper verschlechtert werden. Andererseits wird bei Men
gen von mehr als 20 Gew.-% der Vernetzungsgrad überflüssig,
so daß die Schlagfestigkeit erniedrigt wird.
Als Acrylester (II) mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 13 Koh
lenstoffatomen kann Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethyl
hexylacrylat verwendet werden. Unter diesen Verbindun
gen wird die Verwendung von Butylacrylat besonders bevorzugt.
Der Acrylester (II) wird in einer Menge von 50 bis 99,9 Gew.-%,
mehr bevorzugt 65 bis 99,5 Gew.-%, in dem polymerisierba
ren Monomergemisch (α) verwendet. Bei Mengen von weniger als
50 Gew.-% werden die Eigenschaften des Acrylkautschuks ver
schlechtert, so daß die Schlagfestigkeit des Pfropf-Copolyme
ren (A) in nachteiliger Weise beeinträchtigt wird.
Als Vinylverbindung (III), die mit den Verbindungen (I) und
(II) copolymerisierbar ist, werden Acrylnitril und/oder Styrol
verwendet. Die Vinylverbindung (III) wird vorzugsweise
in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-%, mehr bevorzugt 0 bis 25
Gew.-%, in dem polymerisierbaren Monomergemisch (α) verwen
det. Bei Mengen von mehr als 30 Gew.-% werden die Eigenschaf
ten des Acrylkautschuks verschlechtert, so daß die Schlagfe
stigkeit des Pfropf-Copolymeren (A) unzureichend wird.
Als konjugiertes Dienpolymeres (β) können Polybutadien, Buta
dien-Styrol-Copolymere verwendet werden. Die Verwendung
von vernetzten konjugierten Dienpolymeren wird bevorzugt.
Insbesondere kann ein konjugiertes Dienpolymeres (β) mit ei
nem Gelgehalt von vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr, mehr be
vorzugt 60 Gew.-% oder mehr, am meisten bevorzugt 70 Gew.-%
oder mehr, eingesetzt werden.
Das polymerisierbare Monomergemisch (α) und das konjugierte
Dienpolymere (β) werden im Gewichtsverhältnis von (β)/(α) von
5/95 bis 40/60 verwendet. Wenn das Gewichtsverhältnis kleiner
als 5/95 ist, dann werden die Schlagfestigkeit und das Ober
flächenaussehen der Formkörper verschlechtert. Wenn anderer
seits das Gewichtsverhältnis mehr als 40/60 beträgt, dann
wird die Wetterbeständigkeit in unerwünschter Weise ver
schlechtert. Die Bezeichnung "Gelgehalt" bedeutet die Ver
hältnismenge eines nicht-aufgelösten Teils nach Auflösung dem
Polymeren unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels,
wie Toluol.
Die Verwendung des konjugierten Dienpolymeren (β) in Form ei
nes Latex, erhalten durch zuvorige Dispergierung des konju
gierten Dienpolymeren in einem wäßrigen Medium, wird im Hin
blick auf die leichte Dispergierbarkeit zum Zeitpunkt der
Emulsionspolymerisation bevorzugt.
Die den gepfropften Polymerkautschuk (a) ergebende Emulsions
polymerisation kann nach einem herkömmlichen Prozeß durchge
führt werden. Die Emulsionspolymerisation kann weitergeführt
werden, bis die Umwandlung des polymerisierbaren Monomergemi
sches (α) 93 bis 100 Gew.-% beträgt. Zur Verbesserung der
Verträglichkeit mit einem Polyester und zum Erhalt einer ho
hen Schlagfestigkeit wird es bevorzugt, die Polymerisation
bei einer Umwandlung von 50 bis 93 Gew.-%, mehr bevorzugt 60
bis 90 Gew.-%, zu stoppen.
Wenn die Umwandlung des polymerisierbaren Monomergemisches
(α) bei der Emulsionspolymerisation weniger als 50 Gew.-% be
trägt, dann wird das Verhältnis der Copolymerisation mit dem
polymerisierbaren Monomeren (b) zur Zeit der Copolymerisation
mit dem Monomeren (b) hoch, was zu einer Erniedrigung der
thermischen Deformationstemperatur des Pfropf-Copolymeren (A)
führt.
Zum Zeitpunkt der Emulsionspolymerisation kann eine kleine
Menge eines Emulgators verwendet werden. Als Emulgatoren kön
nen anionische Emulgatoren, wie Natriumoleat, Natriumlauryl
sulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, nichtionogene
Emulgatoren, wie Polyoxyethylencetylether, verwendet
werden.
Als Polymerisationsinitiator können herkömmlicherweise bei
der Emulsionspolymerisation verwendete Redoxinitiatoren, wie
Persulfate, Cumolhydroperoxid-Natriumformaldehydsulfoxylat,
eingesetzt werden.
Das Pfropf-Copolymere (A) wird durch Polymerisation eines po
lymerisierbaren Monomeren (b), enthaltend
- (IV) 0 bis 100 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbin dung, ausgewählt aus Styrol, α-substituierten Styrolen und kernsubsti tuierten Styrolen,
- (V) 0 bis 100 Gew.-% eines Methacrylsäureesters, und
- (VI) 0 bis 40 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung, wo bei die Gesamtmenge von (IV) bis (VI) 100 Gew.-% beträgt, in Gegenwart des so erhaltenen Pfropf-Copolymerkautschuks (a) erhalten. Die Vinylcyanidverbindung (VI) sollte in einer Menge von 40 Gew.-% oder weniger verwendet werden, um eine Verschlechterung der Verarbeitbarkeit zu verhindern. Wenn weiterhin die aromatische Vinylverbindung (IV) in einer Menge von 30 Gew.-% oder mehr verwendet wird, wird die Verarbeit barkeit verbessert. Wenn die Vinylcyanidverbindung (VI) in einer Menge von 10 Gew.-% verwendet wird, dann wird die che mische Beständigkeit verbessert. Deswegen wird die Verwendung eines polymerisierbaren Monomeren (b), enthaltend (IV) in ei ner Menge von 30 bis 100 Gew.-%, insbesondere 50 bis 90 Gew.-%, (V) in einer Menge von 0 bis 70 Gew.-%, insbesondere 0 bis 40 Gew.-%, und (VI) in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-%, ins besondere 10 bis 30 Gew.-%, bevorzugt.
Als aromatische Vinylverbindung (IV) werden α-substituierte
Styrole, wie α-Methylstyrol und α-Ethylstyrol; kernsubsti
tuierte Styrole, wie Chlorstyrol, Vinyltoluol und t-Butylstyrol;
und Styrol, verwendet.
Als Methacrylsäureester (V) können Methylmethacrylat, Ethyl
methacrylat, Butylmethacrylat, etc., verwendet werden.
Als Vinylcyanidverbindung (VI) werden Acrylnitril und/oder
Methacrylnitril verwendet.
Der gepfropfte Polymerkautschuk (a) und das polymerisierbare
Monomere (b) werden in Mengen von 5 bis 50 Gew.-Teilen von
(a) und 95 bis 50 Gew.-Teilen von (b) verwendet, wobei die
Gesamtmenge von (a) und (b) 100 Gew.-Teile beträgt. Wenn das
Gewichtsverhältnis von (a)/(b) weniger als 5/95 beträgt, dann
wird die Schlagfestigkeit erniedrigt. Wenn andererseits das
Gewichtsverhältnis größer als 50/50 ist, dann werden die me
chanische Festigkeit und die Beständigkeit gegenüber einer
thermischen Deformation verringert.
Die Polymerisation des polymerisierbaren Monomeren (b) in Ge
genwart des gepfropften Polymerkautschuks (a) kann durch
Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Lösungs
polymerisation durchgeführt werden. Zum Zeitpunkt der
Polymerisation kann ein Emulgator, ein Polymerisationsinitia
tor und ein Kettenübertragungsmittel verwendet
werden. Wenn beispielsweise ein Redoxinitiator, wie ein Per
sulfat, Cumolhydroperoxid-Natriumformaldehydsulfoxylat als
Polymerisationsinitiator verwendet wird, dann wird dieser in
einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Ge
wicht des Monomeren (b), eingesetzt. Als Kettenübertragungs
mittel wird beispielsweise tert-Dodecylmercaptan in Mengen
von etwa 1 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des
Monomeren (b), verwendet. Die Polymerisation wird vorzugs
weise bei einer Temperatur von 20 bis 100°C, mehr bevorzugt
50 bis 90°C, durchgeführt. Die gleichen Bedingungen können
bei der Herstellung des gepfropften Polymerkautschuks ange
wendet werden.
Das polymerisierbare Monomere (b) kann in Gegenwart des
gepfropften Polymerkautschuks (a) zu einem Zeitpunkt polyme
risiert werden (d. h. die Gesamtmenge des Monomeren (b) wird
zu einem Zeitpunkt polymerisiert), oder es kann in Teil
schritten auf zwei oder mehrere Male polymerisiert werden,
oder es kann in der Weise polymerisiert werden, daß die Ge
samtmenge des Monomeren zugetropft wird.
Eine bevorzugte Methode besteht beispielsweise darin, 5 bis
30 Gew.-% des polymerisierbaren Monomeren (b) in einer ersten
Stufe zu polymerisieren, und sodann den Rest des polymeri
sierbaren Monomeren (b) in einer zweiten Stufe durch Zugabe
des Monomeren (b) auf einmal oder in zwei oder mehreren Teil
mengen zu polymerisieren. Durch Anwendung einer derartigen
Mehrstufenpolymerisation werden die Schmelzflußeigenschaften
und die thermischen Deformationstemperaturen erhöht, und es
wird auch die Schlagfestigkeit verbessert. Bei der Mehrstu
fenpolymerisation wird es bevorzugt, das polymerisierbare Mo
nomere (b) in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% in der ersten
Stufe zu polymerisieren. Bei Mengen von weniger als 5 Gew.-%
besteht kein Unterschied zu dem Fall, daß die Gesamtmenge in
der ersten Stufe polymerisiert. Wenn andererseits die Menge
größer als 30 Gew.-% ist, dann wird der Effekt der Verbesse
rung der Schlagfestigkeit und der thermischen Deformations
temperatur durch Polymerisation unter Zugabe des polymeri
sierbaren Monomeren (b) in Teilmengen verringert. In diesem
Fall wird es weiterhin bevorzugt, die Polymerisation in der
Weise durchzuführen, daß man den Rest des polymerisierbaren
Monomeren (b) nach einer Umwandlung von 50 Gew.-% oder mehr
zusetzt. Wenn die Umwandlung in der ersten Stufe weniger als
50 Gew.-% beträgt, dann kann es vorkommen, daß der Effekt der
Verbesserung der thermischen Deformationstemperatur und der
Schlagfestigkeit beeinträchtigt wird.
Die Umwandlung kann wie folgt errechnet werden:
Selbst dann, wenn das polymerisierbare Monomere (b) in Teil
mengen, wie oben erwähnt, eingesetzt wird, werden die Anwen
dungsverhältnismengen der Komponenten (IV), (V) und (VI) als
Ganzes, wie oben beschrieben, kontrolliert. Die Anwendungs
verhältnismengen können in der ersten und in der zweiten oder
in späteren Stufen unterschiedlich sein, doch wird es bevor
zugt, in jeder Stufe die gleichen Verhältnismengen zu verwen
den.
Das Pfropf-Copolymere (A), das durch Emulsionspolymerisation
des polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des
gepfropften Polymerkautschuks (a) erhalten worden ist, kann
durch Koagulation abgetrennt werden, wonach Wasser durch Zen
trifugieren entfernt und getrocknet wird. Die Koagulierung
kann beispielsweise in der Weise durchgeführt werden, daß man
den Latex nach der Polymerisation mit heißem Wasser, in dem
Kaliumalaun gelöst ist, vermischt. Sodann wird das Pfropf-Co
polymere (A) in Form eines Pulvers oder in Pellets, die unter
Verwendung eines Extruders erhalten worden sind, mit einem
Polyester vermischt.
Die Herstellung des Pfropf-Copolymeren (A) ist dadurch cha
rakterisiert, daß man zuerst
- (i) 5 bis 30 Gew.-% des polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des gepfropften Polymerkautschuks polymeri siert (diese Polymerisation wird vorzugsweise durchgeführt, bis die oben definierte Umwandlung 50 Gew.-% oder mehr wird), woran sich die Polymerisation des Rests des polymerisierbaren Monomeren (b) anschließt, daß man
- (ii) das polymerisierbare Monomergemisch (α) in Gegen wart des konjugierten Dienpolymeren (β) emulsionspolymeri siert bis die Umwandlung 50 bis 93 Gew.-% wird, woran sich die Polymerisation des polymerisierbaren Monomeren (b) in Ge genwart des gepfropften Polymerkautschuks (a) anschließt, oder daß man
- (iii) die oben genannten Stufen (i) und (ii) durch führt.
Daher kann bei der Herstellung des gepfropften Polymer
kautschuks (a), selbst dann, wenn die Emulsionspolymerisation
des polymerisierbaren Monomergemisches (α) in Gegenwart des
konjugierten Dienpolymeren (β) durchgeführt wird bis die Um
wandlung mehr als 93 Gew.-% wird, das gewünschte Pfropf-Copo
lymere (A) in der Weise erhalten werden, daß man die oben be
schriebene Stufe (i) durchführt. Weiterhin kann selbst dann,
wenn die Polymerisation des polymerisierbaren Monomeren (b)
in Gegenwart des gepfropften Polymerkautschuks (a) nicht in
Teilmengen, wie oben beschrieben, durchgeführt wird, das ge
wünschte Pfropf-Copolymere (A) in der Weise erhalten werden,
daß man die oben beschriebene Stufe (ii) durchführt. Jedoch
ist die Durchführung beider Stufen (i) und (ii) am meisten
bevorzugt. Bei Verwendung eines Pfropf-Copolymeren (A), das
durch ein Verfahren mit den oben genannten Stufen hergestellt
worden ist, hat die erfindungsgemäße thermoplastische Harz
masse eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit, eine ausgezeich
nete Beständigkeit gegenüber einer thermischen Deformation
und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit sowie eine
gute Ausgewogenheit dieser Eigenschaften. Eine Erniedrigung
der Schlagfestigkeit ist selbst dann sehr gering, wenn das
Pfropf-Copolymere (A) mit dem Polyester (B) vermischt wird.
Als thermoplastisches aromatisches Polyesterharz, das als
Komponente (B) verwendet wird, können Polyalkylenterephtha
late, erhalten durch Polykondensation von Terephthalsäure
oder eines Derivats davon mit einem aliphatischen Glykol oder
Copolymere, die diese als Hauptkomponente enthalten, verwen
det werden. Typische Beispiele für Polyalkylenterephthalate
sind Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat.
Als bei der Herstellung des Polyesterharzes verwendete Säure
komponente können Phthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalendi
carbonsäure, Diphenylether-4,4′-dicarbonsäure, Adipinsäure,
Sebacinsäure, Cyclohexandicarbonsäure zusammen mit Te
rephthalsäure verwendet werden.
Als aliphatisches Glykol können Ethylenglykol, Propylengly
kol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol
verwendet werden. Es ist möglich, andere Diole oder mehrwer
tige Alkohole, wie Cyclohexandimethanol, 2,2-bis(4-Hydroxy
phenyl)propan, 2,2-bis(4-Hydroxyethoxyphenyl)propan, Glyce
rin, Pentaerythrit, zusammen mit dem aliphatischen Gly
kol einzusetzen.
Im Hinblick auf die Schlagfestigkeit wird es bevorzugt, ein
Polyesterharz zu verwenden, das eine Intrinsicviskosität von
0,5 oder mehr, gemessen bei 25°C in o-Chlorphenol allein oder
einem Gemisch aus Phenol und Tetrachlorethan
(Gewichtsverhältnis 50/50) hat.
Die thermoplastische Harzmasse enthält die Komponente (A) und
die Komponente (B) im Gewichtsverhältnis von (A)/(B) im Be
reich von 99/1 bis 45/55. Wenn das Gewichtsverhältnis größer
als 99/1 ist, dann ist die Verbesserung des Polyesters hin
sichtlich der chemischen Beständigkeit und der Beständigkeit
gegenüber thermischer Deformation nicht so gut. Wenn anderer
seits das Gewichtsverhältnis weniger als 45/55 beträgt, dann
wird die Schlagfestigkeit erniedrigt. Das Mischverhältnis von
(A)/(B) liegt vorzugsweise im Bereich von 95/5 bis 50/50,
mehr bevorzugt im Bereich von 95/5 bis 55/45.
Die erfindungsgemäße thermoplastische Harzmasse kann weiter
hin als Komponente (C) ein Polymeres enthalten, das durch Po
lymerisation von mindestens einem Monomeren aus der Gruppe
aromatische Vinylverbindungen, Vinylcyanidverbindungen,
Methacrylsäureester und N-substituierte Maleimidverbindungen
erhalten worden ist.
Als aromatische Vinylverbindungen werden α-substituierte Sty
role, wie α-Methylstyrol und α-Ethylstyrol; kernsubstitu
ierte Styrole, wie Chlorstyrol, Vinyltoluol und t-Butylstyrol;
und Styrol, verwendet.
Als Vinylcyanidverbindungen werden Acrylnitril und Methacryl
tril verwendet.
Als Methacrylsäureester können Methylmethacrylat, Ethyl
methacrylat und Butylmethacrylat verwendet werden.
Als N-substituierte Maleimidverbindungen können N-Phenyl
maleimid, N-Cyclohexylmaleimid, N-Hydroxyphenylmaleimid, N-
Methylphenylmaleimid, N-Dimethylphenylmaleimid, N-Chlorphe
nylmaleimid, N-Methylmaleimid und N-Ethylmaleimid verwen
det werden. Unter diesen wird N-Phenylmaleimid bevorzugt.
Bevorzugte Beispiele für als Komponente (C) verwendete Poly
mere sind Acrylnitril-Styrol-Copolymere, Acrylnitril-α-Me
thylstyrol-Copolymere, Acrylnitril-α-Methylstyrol-N-Phenyl
maleimid-Copolymere, Acrylnitril-Styrol-α-Methylstyrol-Copo
lymere, Styrol-N-Phenylmaleimid-Copolymere, Methylmeth
acrylat-Styrol-Copolymere und Poly(methylmethacrylate).
Diese Copolymere können durch Emulsionspolymerisation, Sus
pensionspolymerisation, Lösungspolymerisation und Massenpolyme
risation erhalten worden sein.
Die Komponente (C) wird als Teil der Komponente (A) in der
thermoplastischen Harzmasse verwendet. Somit können die Kom
ponenten (A), (B) und (C) so vermischt werden, daß das Ge
wichtsverhältnis von [(A)+(C)]/(B)] 99/1 bis 45/55 beträgt
Wenn das Verhältnis größer als 99/1 ist, dann ist die Verbes
serung der chemischen Beständigkeit und der Beständigkeit ge
genüber einer thermischen Deformation durch den Polyester
nicht so gut, während umgekehrt, wenn das Verhältnis kleiner
als 45/55 ist, die Schlagfestigkeit erniedrigt wird. Das Mi
schungsgewichtsverhältnis von [(A)+(C)]/(B) ist vorzugsweise
95/5 bis 50/50 und mehr bevorzugt 95/5 bis 55/45. Das Ge
wichtsverhältnis von (C)/(A) ist vorzugsweise 0/100 bis
70/30, mehr bevorzugt 0/100 bis 40/60.
Zur weiteren Verbesserung der Schlagfestigkeit kann die er
findungsgemäße thermoplastische Harzmasse weiterhin einen
Weichmacher als Komponente (D) enthalten.
Beispiele für Weichmacher sind Ester von aliphatischen
zweibasischen Säuren, wie Diisodecylsuccinat, Dioctyladipat,
Diisodecyladipat, Dioctylazelat, Dibutylsebacat, Dioctylseba
cat, Dioctyltetrahydrophthalat; Phthalsäureester, wie
Dimethylphthalat, Diethylphthalat, Diisobutylphthalat, Dibu
tylphthalat, Diheptylphthalat, Di-2-ethylhexylphthalat, Di
isooctylphthalat, Di-n-octylphthalat, Dinonylphthalat, Diiso
decylphthalat, Ditridecylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Bu
tylbenzylphthalat, Butyllaurylphthalat, Methyloleylphthalat;
Glykolester, wie Diethylenglykoldibenzoat, Dipentaery
thrithexaester, Pentaerythritester; Fettsäureester, wie
Butyloleat, Methylacetylricinoleat; Phosphorsäureester,
wie Tricresylphosphat, Trioctylphosphat, Octyldiphenylphos
phat, Triphenylphosphat; Epoxyverbindungen, wie epoxi
diertes Sojabohnenöl, Butylepoxystearat, Octylepoxystearat,
Benzylepoxystearat; Trioctyltrimellitat, Triisodecyl
trimellitat, Tetraoctylpyromellitat, Ethylphthalylethylglyko
lat, Butylphthalylbutylglykolat.
Die Komponente (D) wird vorzugsweise in einer solchen Menge
eingesetzt, daß das Gewichtsverhältnis von (D)/[(A)+(B)+(C)]
vorzugsweise 1/100 bis 20/100, mehr bevorzugt 2/100 bis
15/100, wird. Wenn der Anteil der Komponente (D) zu gering
ist, dann besteht die Möglichkeit, daß die Verbesserung der
Schlagfestigkeit nicht gut ist. Wenn andererseits der Gehalt
der Komponente (D) mehr als 20/100 beträgt, dann besteht die
Möglichkeit, daß die Beständigkeit gegenüber einer thermi
schen Deformation vermindert wird.
Die erfindungsgemäße thermoplastische Harzmasse kann weiter
hin ein oder mehrere herkömmliche Additive, wie Verstärkungs
mittel oder Füllstoffe, z. B. Glasfasern, Metallfasern, Koh
lenstoff-Fasern; Farbstoffe, Pigmente, Hitzestabilisa
toren, Lichtstabilisatoren, und andere Additive, die gewöhn
lich zu AAS-Harzen zugesetzt werden, enthalten.
Die erfindungsgemäße Harzmasse kann gleichförmig unter Ver
wendung einer Doppelwalze eines Banbury-Mischers, eines Ex
truders oder einer anderen Mischvorrichtung, vermischt wer
den.
Aus der erfindungsgemäßen Harzmasse können verschiedene Form
körper durch Gießen, Extrudieren, Spritzgießen, Blasen und
Vakuumverformen erhalten werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert.
Darin sind, wenn nichts anderes angegeben ist, alle Teile und
Prozente auf das Gewicht bezogen.
In den folgenden Beispielen wurden die Eigenschaften der
Formmaterialien und der Formkörper wie folgt bestimmt.
Messung nach der ASTM-Norm D 256 unter Verwendung eines 3,2
mm gekerbten Probekörpers.
Ein hantelförmiger Probekörper JIS #1 mit einer Dicke von 2
mm gemäß der JIS-Norm K 7113 wurde 30 min lang in einem Ther
mostaten bei 150°C stehengelassen. Danach wurde die in der
Veränderungsrate ausgedrückte Deformation gemessen.
Gemessen nach der JIS-Norm K 7210 bei 230°C unter einer Last
von 10 kg.
Eine unter Verwendung der thermoplastischen Harzmasse durch
Spritzgießen hergestellte Platte, wurde 24 h lang in Methanol
oder Benzin von 23°C eingetaucht. Danach wurde mit dem bloßen
Auge die Plattenoberfläche inspiziert.
Aus einem Polybutadienlatex wurde mit Methanol ein Nieder
schlag gebildet, und dieser wurde gesammelt. Etwa 1 g des ge
sammelten Niederschlags wurde in 100 ml Toluol eingetaucht
und 48 h lang bei Raumtemperatur stehengelassen. Nach dem
Filtrieren wurden ein Filtrat und ein Rückstand, d. h. ein ge
quollenes Gel voneinander getrennt. Das Filtrat in einer
Menge von 20 ml wurde herausgenommen und getrocknet, wodurch
ein getrocknetes Sol erhalten wurde. Das Gewicht des getrock
neten Sols (Z) wurde gemessen. Nach Entfernung des Toluols
von dem gequollenen Gel wurde das gequollene Gel in einem mit
Toluoldampf gefüllten Exsikkator 5 h lang stehengelassen, um
mit Toluol zu sättigen. Danach wurde das Gewicht des gequol
lenen Gels (G) gemessen. Der Gelgehalt von Polybutadien wurde
nach folgender Gleichung errechnet:
[S - (T + S - G) × Z ÷ F] + S × 100 (%)
Darin bedeutet S das Gewicht des gesammelten Niederschlags, T
das Gewicht von 100 ml Toluol; und F das Gewicht der 20 ml
Filtrat.
Komponente (1): | ||
Polybutadienlatex (SN-800T®, vernetztes Polybutadien mit einem Gelgehalt von 82%) | 300 Teile (Feststoffgehalt) | |
Komponente (2): @ | Butylacrylat | 700 Teile |
Triallylisocyanurat | 14 Teile | |
Komponente (3): @ | Kaliumpersulfat | 0,4 Teile |
Natriumsulfit | 0,04 Teile | |
Emulgator (Nonsoul TN-1®, Fettsäureseife) | 9,2 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 1420 Teile |
In einen Reaktor wurden die Komponente (1) und die Komponente
(3) gleichförmig gelöst eingebracht und unter Rühren ver
mischt. Sodann wurde die gleichförmig aufgelöste Komponente
(2) hinzugegeben. Danach wurde Stickstoff hindurchperlen ge
lassen, um gelösten Sauerstoff zu entfernen. Die Temperatur
wurde auf 60 bis 65°C erhöht, um die Polymerisation etwa 4 h
lang durchzuführen. Nach dem Abkühlen wurde die Polymerisa
tion abgebrochen. Die Umwandlung betrug 67%. Die Umwandlung
wurde wie folgt gemessen.
Eine kleine Menge des Reaktionsgemisches wurde aus dem Poly
merisationssystem herausgenommen und abgewogen. Nach Erhitzen
mit einer Infrarotlampe wurde die Probe des Reaktionsgemi
sches getrocknet. Der Restgehalt an nicht-flüchtigen Bestand
teilen wurde gemessen. Die Umwandlung wurde anhand der fol
genden Gleichung errechnet:
Umwandlung = [(α × β ÷ γ - δ)/ε] × 100%
darin bedeuten:
α: Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches
β: Gewicht des Anteils an nicht-flüchtigen Bestandtei len in der abgenommenen Probe des Reaktionsgemi sches,
γ: Gewicht der Probe des Reaktionsgemisches,
δ: Gewichtsmenge des Feststoffgehalts in dem verwende ten Polybutadienlatex, und
ε: Gesamtgewicht des verwendeten Butylacrylats und Tri allylisocyanurats.
β: Gewicht des Anteils an nicht-flüchtigen Bestandtei len in der abgenommenen Probe des Reaktionsgemi sches,
γ: Gewicht der Probe des Reaktionsgemisches,
δ: Gewichtsmenge des Feststoffgehalts in dem verwende ten Polybutadienlatex, und
ε: Gesamtgewicht des verwendeten Butylacrylats und Tri allylisocyanurats.
Die resultierende Umwandlung wird als "Umwandlung A" bezeich
net.
Komponente (4): | ||
Entionisiertes Wasser | 1425 Teile | |
Emulgator (Nonsoul TN-1®) | 10,6 Teile | |
Rongalit® | 2,8 Teile | |
Komponente (5): @ | Styrol | 507 Teile |
Acrylnitril | 193 Teile | |
Cumolhydroperoxid | 2,45 Teile | |
tert-Dodecylmercaptan | 2,8 Teile |
In einen Reaktor wurden die Komponenten (4) und (5) eingege
ben und gleichförmig unter Rühren vermischt. Zu dem resultie
renden Gemisch wurden 300 Teile des oben in (a) erhaltenen
Latex des gepfropften Polymerkautschuks gegeben (Feststoffbe
standteil mit einem Gehalt an Restmonomeren; der gepfropfte
Polymerkautschuk enthielt Restmonomere in einer Menge von 30
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gepfropften Poly
merkautschuks, des Styrols und des Acrylnitrils). Danach
wurde weitere 30 min lang unter Rühren gemischt, während
Stickstoff hindurchperlen gelassen wurde, um gelösten Sauer
stoff zu entfernen. Nach der Polymerisation bei 65°C über
etwa 6 h wurde bestätigt, daß die Umwandlung 90% betrug.
Nach weiterer 2stündiger Polymerisation bei 90°C wurde ein
Harzlatex erhalten. Der Harzlatex wurde in heißem Wasser, das
gelösten Kaliumalaun enthielt, ausgesalzt. Danach wurde eine
Entwässerungstrocknung durchgeführt, wodurch ein Harzpulver
erhalten wurde. Das Harzpulver wurde in einem Extruder pelle
tisiert (nachstehend als "Pfropf-Copolymeres G-1" bezeich
net).
Die Umwandlung wurde wie folgt gemessen.
Eine geringe Menge des Reaktionsgemisches wurde als Probe von
dem Polymerisationssystem abgenommen und gewogen. Die Probe
des Reaktionsgemisches wurde mit einer Infrarotlampe erhitzt,
getrocknet und der Messung des Restgehalts an nicht-flüchti
gen Bestandteilen unterworfen. Die Umwandlung wurde anhand
folgender Gleichung errechnet.
Umwandlung = [(α × β ÷ γ - δ + ε)/(ε + ξ)] × 100%
darin bedeuten:
α: Gesamtgewicht des Reaktionsgemisches
β: Gewicht des Anteils an nicht-flüchtigen Bestandtei len in der abgenommenen Probe des Reaktionsgemi sches,
γ: Gewicht der Probe des Reaktionsgemisches,
δ: Gewichtsmenge des Feststoffgehalts in dem verwende ten Latex des gepfropften Polymerkautschuks,
ε: Gewicht des Restgehalts an nicht umgesetzten Monome ren in dem verwendeten Latex des gepfropften Poly merkautschuks, und
ξ: Gesamtgewicht des verwendeten Styrols und Acrylni trils.
β: Gewicht des Anteils an nicht-flüchtigen Bestandtei len in der abgenommenen Probe des Reaktionsgemi sches,
γ: Gewicht der Probe des Reaktionsgemisches,
δ: Gewichtsmenge des Feststoffgehalts in dem verwende ten Latex des gepfropften Polymerkautschuks,
ε: Gewicht des Restgehalts an nicht umgesetzten Monome ren in dem verwendeten Latex des gepfropften Poly merkautschuks, und
ξ: Gesamtgewicht des verwendeten Styrols und Acrylni trils.
Die resultierende Umwandlung wird als "Umwandlung B" bezeich
net.
Die Verfahrensweise des Referenzbeispiels 1 wurde mit der
Ausnahme wiederholt, daß die Polymerisation bei der Umwand
lung A von 55% bzw. 90% abgebrochen wurde. Die resultieren
den Harzpellets wurden als Pfropf-Copolymeres G-2 (Umwandlung
A: 55%) und Pfropf-Copolymeres G-3 (Umwandlung B: 90%) be
zeichnet.
Die Verfahrensweise des Referenzbeispiels 1 wurde mit der
Ausnahme wiederholt, daß die Polymerisation bei der Umwand
lung A von 45% bis 95% abgebrochen wurde. Die resultieren
den Harzpellets wurden als Pfropf-Copolymeres G-4 (Umwandlung
A: 45%) und Pfropf-Copolymeres G-5 (Umwandlung A: 95%) be
zeichnet.
Unter Verwendung der in Tabelle 1 angegebenen Ansätze wurde
die Polymerisation durchgeführt, wodurch Pellets von thermo
plastischen Harzmassen erhalten wurden. Das Polymerisations
verfahren war wie folgt.
In einen Reaktor wurden die Komponente (1), die Komponente
(2), die Komponente (3), die Komponente (4) und die Kompo
nente (5) in dieser Reihenfolge eingegeben, und das Ganze
wurde bei Raumtemperatur etwa 1 h lang unter durchperlen las
sen von Stickstoff, um gelösten Sauerstoff zu entfernen, ge
rührt. Sodann wurde die Temperatur auf 70°C erhöht, und die
Reaktion wurde durchgeführt, bis die Umwandlung B 65% be
trug. Dann wurde die Komponente (6) zu dem Reaktionsgemisch
hinzugegeben. Die Polymerisation wurde bei 74°C etwa 2 h lang
unter Zutropfen der Komponente (7) durchgeführt. Nach Beendi
gung der tropfenweise erfolgenden Zugabe der Komponente (7)
wurde die Temperatur bei 74°C gehalten, und die Komponente
(8) wurde zu dem Reaktionsgemisch gegeben. Das ganze wurde 1
h lang bei 74°C gehalten. Sodann wurde die Komponente (9) zu
gesetzt, und das Ganze wurde bei der gleichen Temperatur 2 h
lang gehalten. Der resultierende Harzlatex wurde in heißem
Wasser, in dem Kaliumalaun aufgelöst wurde (oder einer heißen
wäßrigen Kaliumalaunlösung) ausgesalzt. Durch Zentrifugieren
wurde Wasser entfernt, und es wurde getrocknet, wodurch die
Pfropf-Copolymeren G-6 bis G-9 erhalten wurden.
Bei der Herstellung der Pfropf-Copolymeren G-6 bis G-9 betru
gen die Zugabemengen des Monomergemisches (b) in der ersten
Stufe 5%, 15%, 30% bzw. 40%.
Die Verfahrensweise des Referenzbeispiels 1 wurde mit der
Ausnahme wiederholt, daß die im Referenzbeispiel 1 verwendete
Menge des gepfropften Polymerkautschuks auf 15%, bezogen auf
das Gesamtgewicht des gepfropften Polymerkautschuks (mit ei
nem Gehalt an Restmonomeren), Styrol und Acrylnitril, abgeän
dert wurde. Die resultierenden Harzpellets wurden als Pfropf-
Copolymeres G-10 bezeichnet.
Poly(butylenterephthalat) (nachstehend als "PBT"; 1401-X06®
abgekürzt) mit einer
Intrinsicviskosität von 1,6, gemessen bei 25°C in o-Chlorphe
nol) und die Pfropf-Copolymeren G-1 bis G-9 wurden so ver
mischt, daß die in Tabelle 2 angegebenen Ansätze erhalten
wurden. Das resultierende Gemisch wurde bei 250°C in einem
Biaxialextruder (Biegungstyp) mit einem Durchmesser von 30 mm
verknetet. In einer Spritzgußmaschine wurden bei einer Zylin
dertemperatur von 250°C und einer Verformungstemperatur von
50°C Probekörper hergestellt.
Mit den resultierenden Testproben wurden die einzelnen Eigen
schaften bestimmt. Diese sind in Tabelle 3 angegeben.
PBT (Tufpet N1200®
mit einer Intrinsicviskosität von 1,26, gemessen bei
25°C in einem Mischlösungsmittel aus Tetrachlorethan und Phe
nol im Gewichtsverhältnis von 1 : 1) und die Pfropf-Copolymeren
G-1 bis G-9 wurden in den in Tabelle 4 angegebenen Mengen
miteinander vermischt. Durch Spritzgießen wurden Probekörper
hergestellt und, wie in den Beispielen 1 bis 10, wurden die
relevanten Eigenschaften gemessen. Die Ergebnisse sind in Ta
belle 5 zusammengestellt.
Polyethylenterephthalat (nachstehend als "PET", PET-J 135®
bezeichnet) und die
Pfropf-Copolymeren G-1 bis G-9 wurden in den in Tabelle 6 an
gegebenen Mengen vermischt. Danach wurde in einem Biaxialex
truder (Biegetyp) mit einem Durchmesser von 30 mm bei 260°C
verknetet. Sodann wurden in einer Spritzgußmaschine bei einer
Zylindertemperatur von 260°C und einer Verformungstemperatur
von 70°C durch Spritzgießen Probekörper hergestellt. Mit den
Probekörpern wurden die relevanten Eigenschaften bestimmt,
und diese sind in Tabelle 7 zusammengestellt.
Die Pfropf-Copolymeren G-1 bis G-7, PBT (1401-X06®)
und Dioctyladipat (nach
stehend als "DOA" bezeichnet) wurden in den in Tabelle 8 an
gegebenen Mengen vermischt. Danach wurde unter Verwendung ei
nes Biaxialextruders (Biegetyp) mit einem Durchmesser von 30
mm bei 250°C verknetet. Sodann wurden in einer Spritzgußma
schine bei einer Zylindertemperatur von 250°C und einer Ver
formungstemperatur von 50°C durch Spritzgießen Probekörper
hergestellt. Mit den Probekörpern wurden die relevanten Ei
genschaften bestimmt, und diese sind in Tabelle 9 zusammenge
stellt.
Das Pfropf-Copolymere G-10, PBT (1401-X06®)
und Dioctyladipat (DOA) wurden in den
in Tabelle 10 angegebenen Mengen vermischt. Danach wurde mit
einem Biaxialextruder (Biegetyp) mit einem Durchmesser von 30
mm bei 250°C verknetet. Sodann wurden in einer Spritzgußma
schine bei einer Zylindertemperatur von 250°C und einer Ver
formungstemperatur von 50°C durch Spritzgießen Probekörper
hergestellt. Mit den Probekörpern wurden die relevanten Ei
genschaften bestimmt, und diese sind in Tabelle 11 zusammen
gestellt.
Die Pfropf-Copolymeren G-1 bis G-7, PET (PET-J 135®)
und DOA wurden in den
in Tabelle 12 angegebenen Mengen miteinander vermischt. Da
nach wurde in einem Biaxialextruder (Biegetyp) mit einem
Durchmesser von 30 mm bei 260°C verknetet. Sodann wurden in
einer Spritzgußmaschine bei einer Zylindertemperatur von
260°C und einer Verformungstemperatur von 70°C durch Spritz
gießen Probekörper hergestellt. Mit den Probekörpern wurden
die relevanten Eigenschaften bestimmt, und diese sind in Ta
belle 13 zusammengestellt.
Das Pfropf-Copolymere G-10, PET (PET-J 135®)
und DOA wurden in den in Tabelle
14 angegebenen Mengen vermischt. Danach wurde in einem Bi
axialextruder (Biegetyp) mit einem Durchmesser von 30 mm bei
260°C verknetet. Sodann wurden in einer Spritzgußmaschine bei
einer Zylindertemperatur von 260°C und einer Verformungstem
peratur von 70°C durch Spritzgießen Probekörper hergestellt.
Mit den Probekörpern wurden die relevanten Eigenschaften be
stimmt, und diese sind in Tabelle 15 zusammengestellt.
Komponente (i): | ||
Entionisiertes Wasser | 1425 Teile | |
Emulgator (Nonsoul TN-1®) | 10,6 Teile | |
Rongalit C® | 2,8 Teile | |
Komponente (ii): @ | Styrol | 435 Teile |
Acrylnitril | 165 Teile | |
Cumolhydroperoxid | 2,1 Teile | |
tert-Dodecylmercaptan | 2,4 Teile |
In einen Reaktor wurden die gleichförmig gelösten Komponenten
(i) und (ii) eingebracht und unter Rühren gleichförmig ver
mischt. Danach wurde der im Referenzbeispiel 1 (a) erhaltene
Latex von gepfropftem Polymerkautschuk in einer Menge von 400
Teilen (Feststoffgehalt mit einem Gehalt an Restmonomeren: 40%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des gepfropften Polymer
kautschuks, Styrols und Acrylnitrils) zugegeben, und es wurde
30 min lang unter Durchperlenlassen von Stickstoff, um gelö
sten Sauerstoff zu entfernen, unter Rühren gemischt. Sodann
wurde die Polymerisation bei 65°C etwa 6 h lang durchgeführt.
Nachdem bestätigt wurde, daß die Umwandlung 90% betrug,
wurde die Polymerisation weitere 2 h lang bei 90°C weiterge
führt, wodurch ein Harzlatex erhalten wurde. Der Harzlatex
wurde in heißem Wasser durch Auflösen von Kaliumalaun ausge
salzt. Danach wurde das Wasser durch Zentrifugieren entfernt,
und es wurde getrocknet, wodurch ein Harzpulver erhalten
wurde (nachstehend als "Pfropf-Copolymeres G-11" bezeichnet).
Zu dem in der gleichen Weise, wie im Referenzbeispiel 1 (a)
beschrieben, erhaltenen Latex des gepfropften Polymer
kautschuks wurden 0,33 Teile Kaliumpersulfat, 0,8 Teile KS-
Seife und 50 Teile entionisiertes Wasser gegeben. Die Polyme
risation wurde bei 65°C 3 h lang durchgeführt. Die Umwandlung
A betrug 95%. In einen Reaktor wurde der Latex des gepfropf
ten Polymerkautschuks in einer Menge von 100 Teilen, ausge
drückt als Feststoffgehalt, eingegeben, und danach wurde die
folgende Komponente (1) zugegeben. Nach dem Durchperlenlassen
von Stickstoff, um gelösten Sauerstoff zu entfernen, wurde
die Temperatur auf 73°C erhöht. Danach wurde die folgende
Komponente (2) tropfenweise im Verlauf von etwa 3 h zuge
setzt. Nach der tropfenweise erfolgenden Zugabe wurde die Po
lymerisation weitere 3 h lang durchgeführt. Nach Aussalzen in
heißem Wasser durch Auflösen von Kaliumalaun wurde das Harz
durch Zentrifugieren von Wasser befreit, und es wurde ge
trocknet, wodurch ein Harzpulver erhalten wurde. Dieses wurde
als Pfropf-Copolymeres G-12 bezeichnet.
Komponente (1): | ||
Natriumsulfit | 0,12 Teile | |
Kaliumcarbonat | 1,69 Teile | |
Kaliumpersulfat | 2,43 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 240 Teile | |
Komponente (2): @ | Styrol | 112,6 Teile |
Acrylnitril | 37,5 Teile | |
t-Dodecylmercaptan | 0,68 Teile | |
Emulgator (Emal 2F®) | 0,15 Teile | |
Emulgator (KS-Seife) | 2,85 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 40 Teile |
Komponente (1): | ||
Polybutadienlatex (der gleiche, wie im Referenzbeispiel 1 verwendet) | 300 Teile (Feststoffgehalt) | |
Komponente (2): @ | Butylacrylat | 700 Teile |
Triallylisocyanurat | 14 Teile | |
Komponente (3): @ | Kaliumpersulfat | 0,4 Teile |
Natriumsulfit | 0,04 Teile | |
Emulgator (Nonsoul TN-1®) | 9,2 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 1420 Teile | |
Komponente (4): @ | Kaliumpersulfat | 0,33 Teile |
Emulgator (KS-Seife) | 0,8 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 50 Teile |
In einen Reaktor wurden die Komponente (1) und die gleichför
mig aufgelöste Komponente (3) eingegeben, und das Ganze wurde
unter Rühren vermischt. Danach wurde die gleichförmig aufge
löste Komponente (2) zugesetzt. Nach dem Durchperlenlassen
von Stickstoff zur Entfernung von gelöstem Sauerstoff wurde
die Temperatur von 60 auf 65°C erhöht. Nach etwa 4stündiger
Polymerisation wurde die Komponente (4) zugesetzt. Danach
wurde weitere 3 h bei 65°C polymerisiert. Die Umwandlung A
betrug 96%. Die Polymerisation war im wesentlichen beendigt.
Komponente (1): | ||
Latex von gepfropftem Polymerkautschuk, wie oben erhalten (Feststoffgehalt mit einem Gehalt an Restmonomeren) | 507 Teile | |
Komponente (2): @ | Entionisiertes Wasser | 778 Teile |
Emulgator (Emal 2F®) | 0,92 Teile | |
Emulgator (KS-Seife) | 4,33 Teile | |
Komponente (3): @ | Styrol | 29,8 Teile |
Acrylnitril | 28,9 Teile | |
Cumolhydroperoxid | 0,312 Teile | |
Komponente (4): @ | Styrol | 30,4 Teile |
t-Dodecylmercaptan | 0,285 Teile | |
Komponente (5): @ | Rongalit C® | 3,28 Teile |
Entionisiertes Wasser | 126 Teile | |
Komponente (6): @ | Kaliumcarbonat | 8,25 Teile |
Entionisiertes Wasser | 78,0 Teile | |
Komponente (7): @ | Styrol | 483,6 Teile |
Acrylnitril | 188 Teile | |
t-Dodecylmercaptan | 2,15 Teile | |
Cumolhydroperoxid | 1,88 Teile | |
Emulgator (KS-Seife) | 12,5 Teile | |
Entionisiertes Wasser | 440 Teile | |
Komponente (8): @ | Emulgator (KS-Seife) | 0,27 Teile |
Entionisiertes Wasser | 127 Teile | |
Komponente (9): @ | Kaliumpersulfat | 1,49 Teile |
Entionisiertes Wasser | 72 Teile |
In einen Reaktor wurden die Komponenten (1), (2), (3), (4)
und (5) in dieser Reihenfolge eingegeben, und das Ganze wurde
etwa 1 h lang unter Durchperlenlassen von Stickstoff zur Ent
fernung von gelöstem Sauerstoff gerührt. Sodann wurde die
Temperatur auf 70°C erhöht, und die Polymerisation wurde 1 h
lang durchgeführt. Nach Bestätigung, daß die Umwandlung B 60%
betrug, wurde die Komponente (6) zugegeben, und danach
wurde im Verlauf von 2 h die Komponente (7) tropfenweise zu
gesetzt, während bei 74°C polymerisiert wurde. Nach der trop
fenweise erfolgenden Zugabe der Komponente (7) wurde die Kom
ponente (8) zugefügt. Nach 1 h wurde die Komponente (9) hin
zugegeben, und es wurde weitere 2 h lang polymerisiert. Der
resultierende Harzlatex wurde in heißem Wasser durch Auflösen
von Kaliumalaun (oder einer heißen wäßrigen Lösung von Kali
umalaun) ausgesalzt. Danach wurde das Wasser durch Zentrifu
gieren entfernt, und es wurde getrocknet, wodurch ein Harz
pulver des Pfropf-Copolymeren G-13 erhalten wurde.
Die Harzpulver der Pfropf-Copolymeren G-11 bis G-13, wie oben
erhalten, Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz (Stylac 703®,
nachstehend als "AS-1"
bezeichnet), und PBT (1401-X06®)
wurden in den in Tabelle 16 angegebenen Mengen
vermischt. Das resultierende Gemisch wurde in einem Biaxial
extruder mit einem Durchmesser von 30 mm bei 250°C verknetet.
In einer Spritzgußmaschine wurden bei einer Zylindertempera
tur von 250°C und einer Verformungstemperatur von 50°C durch
Spritzgießen Probekörper hergestellt. Die Eigenschaften der
Probekörper wurden bestimmt, und sie sind in Tabelle 17 zu
sammengestellt.
Das Pfropf-Copolymere G-1 oder G-5, PBT (1401-X06®) und ein
Weichmacher wurden in den in Tabelle 18 angegebenen Mengen
miteinander vermischt und in einem Biaxialextruder (Biegetyp)
mit einem Durchmesser von 30 mm bei 250°C verknetet. Sodann
wurden in einer Spritzgußmaschine bei einer Zylindertempera
tur von 250°C und einer Verformungstemperatur von 50°C Pro
bekörper durch Spritzgießen hergestellt. Mit den Probekörpern
wurden die relevanten Eigenschaften bestimmt, und diese sind
in Tabelle 19 zusammengestellt.
In Tabelle 19 bedeutet DIDP Diisodecylphthalat; TOP bedeutet
Trioctylphosphat; ESO bedeutet epoxidiertes Sojabohnenöl; und
TIDT bedeutet Triisodecyltrimellitat, diese Verbindungen wur
den als Weichmacher verwendet.
Die Verfahrensweisen der Beispiele 51 bis 56 und der Ver
gleichsbeispiele 22 bis 25 wurden mit der Ausnahme wieder
holt, daß PET (PET-J 135®) anstelle von PBT (1401-X06®) verwen
det wurde.
Die Ansätze sind in Tabelle 20 zusammengestellt. Die bestimm
ten Eigenschaften sind in Tabelle 21 zusammengestellt.
Wie oben zum Ausdruck gebracht wurde, kann die erfindungsge
mäße thermoplastische Harzmasse Formkörper mit ausgezeichne
ten Eigenschaften hinsichtlich der Schlagfestigkeit, der che
mischen Beständigkeit und der Beständigkeit gegenüber einer
thermischen Deformation ergeben.
Claims (7)
1. Thermoplastische Harzmasse, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie
(A) 45 bis 99 Gew.-% eines Pfropf-Copolymeren, und
(B) 55 bis 1 Gew.-% eines thermoplastischen aromati schen Polyesterharzes enthält,
wobei das Pfropf-Copolymere (A) durch Polymerisation von 95 bis 50 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart von 5 bis 50 Gew.-Teilen eines gepfropften Polymerkautschuks (a), wobei die Gesamtmenge von (a) und (b) 100 Gew.-Teile beträgt, erhalten worden ist,
wobei der gepfropfte Polymerkautschuk (a) durch Emulsi onspolymerisation von 95 bis 60 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomergemisches (a), enthaltend
(A) 45 bis 99 Gew.-% eines Pfropf-Copolymeren, und
(B) 55 bis 1 Gew.-% eines thermoplastischen aromati schen Polyesterharzes enthält,
wobei das Pfropf-Copolymere (A) durch Polymerisation von 95 bis 50 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart von 5 bis 50 Gew.-Teilen eines gepfropften Polymerkautschuks (a), wobei die Gesamtmenge von (a) und (b) 100 Gew.-Teile beträgt, erhalten worden ist,
wobei der gepfropfte Polymerkautschuk (a) durch Emulsi onspolymerisation von 95 bis 60 Gew.-Teilen eines polymerisierbaren Monomergemisches (a), enthaltend
- (I) 0,1 bis 20 Gew.-% eines polyfunktionellen Monome ren, ausgewählt aus Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Dicyclopenta dienacrylat und Dicyclopentadienmethacrylat,
- (II) 50 bis 99,9 Gew.-% eines Acrylesters mit einer Alkylgruppe mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen, und
- (III) 0 bis 30 Gew.-% einer anderen Vinylverbindung als (I) und (II), ausgewählt aus Acrylnitril und Styrol, wobei die Gesamt menge von (I) bis (III) 100 Gew.-% beträgt
in Gegenwart von 5 bis 40 Gew.-Teilen eines konjugier
ten Dienpolymeren (β), wobei die Gesamtmenge von (α) und (β)
100 Gew.-Teile beträgt, erhalten worden ist,
wobei das polymerisierbare Monomere (b)
wobei das polymerisierbare Monomere (b)
- (IV) 0 bis 100 Gew.-% einer aromatischen Vinylverbin dung, ausgewählt aus Styrol, α-substituierten Styrolen und kernsubsti tuierten Styrolen,
- (V) 0 bis 100 Gew.-% eines Methacrylsäureesters, und
- (VI) 0 bis 40 Gew.-% einer Vinylcyanidverbindung, aus gewählt aus Acrylnitril und Methacrylnitril, wobei die Gesamtmenge von (IV) bis (VI) 100 Gew.-% beträgt umfaßt
wobei das Pfropf-Copolymere (A) durch
- (i) Polymerisation von 5 bis 30 Gew.-% des polymeri sierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des genannten gepfropf ten Polymerkautschuks und durch anschließende Polymerisation des Rests des polymerisierbaren Monomeren (b), und/oder
- (ii) Emulsionspolymerisation des polymerisierbaren Mo nomergemisches (α) in Gegenwart des konjugierten Dienpolyme ren (β) bis zu einer Umwandlung von 50 bis 93 Gew.-% und an schließende Polymerisation des polymerisierbaren Monomeren (b) in Gegenwart des resultierenden gepfropften Polymer kautschuks (a) erhalten worden ist.
2. Thermoplastische Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das polyfunktionelle Mo
nomere (I) Triallylisocyanurat oder Triallylcyanurat ist.
3. Thermoplastische Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie weiterhin
(C) ein Polymeres, erhalten durch Polymerisation von mindestens einem Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe aroma tische Vinylverbindungen, Vinylcyanidverbindungen, Methacryl säureester und N-substituierte Maleimidverbindungen enthält.
(C) ein Polymeres, erhalten durch Polymerisation von mindestens einem Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe aroma tische Vinylverbindungen, Vinylcyanidverbindungen, Methacryl säureester und N-substituierte Maleimidverbindungen enthält.
4. Thermoplastische Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie weiterhin
(D) einen Weichmacher enthält.
(D) einen Weichmacher enthält.
5. Verwendung der thermoplastischen Harzmasse nach den An
sprüchen 1 bis 4 zur Herstellung von Formkörpern.
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