DE4429982A1

DE4429982A1 - Laserbeschriftbare ABS-Kunststoffe

Info

Publication number: DE4429982A1
Application number: DE19944429982
Authority: DE
Inventors: Bahman Dipl Ing Dr Sarabi; Edgar Dipl Chem Dr Leitz
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-02-29

Description

ABS-Kunststoffe sind thermoplastische Formmassen, die ein günstiges Eigen schaftsprofil (Zähigkeit, Verarbeitbarkeit, Wärmeformbeständigkeit und Ober flächenqualität) besitzen. Sie können z. B. in Kraftfahrzeugen, für Haushaltsgeräte, Spielzeug oder in der Datentechnik verwendet werden. Oberflächen von Formkörpern aus ABS lassen sich nach bekannten Methoden beschriften. Auch eine Beschriftung mit Laser ist möglich, jedoch verbesserungsbedürftig.

Es hat sich nun gezeigt, daß sich Formkörper aus ABS-Kunststoffen besonders gut mit Laser beschriften lassen, wenn sie eine kleine Menge Eisenoxid (Fe₃O₄) enthalten.

Gegenstand der Erfindung sind thermoplastische Formmassen aus

A) 5 bis 90 Gew.-Teilen, bevorzugt 10 bis 80 Gew.-Teilen und besonders bevorzugt 20 bis 75 Gew.-Teilen, thermoplastisches Homo-, Co- oder Terpolymerisat aus wenigstens einem polymerisierten Vinylmonomeren ausgewählt aus Styrol, α-Methylstyrol, kernsubstituiertem Styrol, Methyl methacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Maleinsäureanhydrid, N-substi tuiertem Maleinimid, Vinylacetat,
B) 5 bis 90 Gew.-Teilen, bevorzugt 10 bis 80 Gew.-Teilen und besonders bevorzugt 25 bis 80 Gew.-Teilen Pfropfpolymerisat von
- B.1) 5 bis 90 Gew.-Teilen, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-Teilen, Styrol, α-Methylstyrol, kernsubstituierten Styrol, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Maleinsäureanhydrid, N-substituiertem Maleinimid, Vinyl acetat oder Mischungen daraus auf
- B.2) 95 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 70 bis 20 Gew.-Teile, eines Kautschuks mit einer Glastemperatur 10°C die
C) 0,2 bis 2 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,3 bis 1,2 Gew.-Teile Eisen(II, III)oxid Fe₃O₄ bezogen auf 100 Gew.-Teile der Formmasse aus A + B enthalten.

Die thermoplastischen Formmassen können zusätzlich 0 bis 90 Gew.-Teile Polycarbonat, Polyestercarbonat, Polyester, Polyamid oder Polyphenylenether enthalten.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können die üblichen Zusatzstoffe wie Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Entformungsmittel, Pigmente, Gleitmittel, Anti statika, Füllstoffe in den üblichen Mengen enthalten.

Erfindungsgemäß geeignete thermoplastische Polymerisate A) sind solche aus wenigstens einem Monomeren aus der Reihe Styrol, α-Methylstyrol, p-Methyl styrol, Vinyltoluol, Halogenstyrol, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Maleinsäureanhydrid, N-substituiertes Maleinimid.

Die Polymerisate A) sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei. Besonders bevorzugte Polymerisate A) sind solche aus Styrol, Methylmethacrylat, Styrol/ Acrylnitril-Gemischen, Styrol/Acrylnitril/Methylmethacrylat-Gemischen, Styrol/ Methylmethacrylat-Gemischen, Acrylnitril/Methylmethacrylat-Gemischen, α-Methylstyrol/Acrylnitril-Gemischen, Styrol-α-Methylstyrol/Acrylnitril-Ge mischen, α-Methylstyrol/Methylmethacrylat/-Acrylnitril-Gemischen, Styrol/ α-Methylstyrol/Methylmethacrylat/Acrylnitril-Gemischen, Styrol/Maleinsäurean hydrid-Gemischen, Methylmethacrylat/Maleinsäureanhydrid-Gemischen, Styrol/ Methylmethacrylat/Maleinsäureanhydrid-Gemischen.

Die Polymerisate A) sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymeri sation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepoly merisation herstellen. Sie besitzen vorzugsweise Molekulargewichte _w von 20 000 bis 200 000 bzw. Grenzviskositäten [η] von 20 bis 110 ml/g (gemessen in Dimethylformamid bei 25°C).

Zur Herstellung der Pfropfpolymerisate B) geeignete Kautschuke sind insbesondere Polybutadien, Butadien/Styrol-Copolymerisate, Butadien/Acrylnitril-Copoly merisate, Polyisopren, EPM-Kautschuke (Ethylen/-Propylen-Kautschuke), EPDM- Kautschuke (Ethylen/Propylen/Dien-Kautschuke, die als Dien ein nichtkonjugiertes Dien, z. B. Hexadien-1,5 oder Norbornadien in kleinen Mengen enthalten) oder Alkylacrylatkautschuke auf der Basis von C₁-C₈-Alkylacrylaten, insbesondere Ethyl-, Butyl-, Ethylhexylacrylat.

Diese Alkylacrylatkautschuke können gegebenenfalls bis zu 30 Gew.-% (bezogen auf Kautschukgewicht) Monomere wie Vinylacetat, Acrylnitril, Styrol, Methyl methacrylat und/oder Vinylether copolymerisiert enthalten. Diese Alkylacrylat kautschuke können auch kleinere Mengen, vorzugsweise bis zu 5 Gew.-% (be zogen auf Kautschukgewicht) vernetzend wirkender ethylenisch ungesättigter Monomerer einpolymerisiert enthalten. Solche Vernetzer sind z. B. Alkylendiol diacrylate, Polyester-diacrylate, Allylacrylat, und jeweils die entsprechenden Methacrylate, Divinylbenzol, Trivinylbenzol, Triallylcyanurat, Butadien und/oder Isopren. Geeignete Acrylatkautschuke sind auch solche mit Kern/Mantelstruktur, die einen vernetzten Dienkautschuk aus einem oder mehreren konjugierten Dienen, wie Polybutadien, oder ein Copolymerisat eines konjugierten Diens mit einem ethylenisch ungesättigten Monomer, wie Styrol und/oder Acrylnitril, als Kern und ein Alkylacrylat-Polymerisat als Mantel enthalten.

Bevorzugte Kautschuke zur Herstellung der Pfropfpolymerisate B) sind Dien- und Alkylacrylatkautschuke.

Die Kautschuke liegen im Pfropfpolymerisat B) in Form wenigstens partiell vernetzter Teilchen eines mittleren Durchmessers von 0,05 bis 20 µm, bevorzugt von 0,1 bis 2,0 µm und besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,8 µm vor. Mittlerer Durchmesser ist hier immer der mittlere Durchmesser d₅₀, ermittelt durch Ultra zentrifugenmessung nach W. Scholtan et al., Kolloid-Z. u. Z. Polymere 250 (1972), 782-796.

Die Pfropfpolymerisate B) können durch radikalische Pfropfpolymerisation der eingangs definierten Monomeren B.1) in Gegenwart der zu bepfropfenden Kautschuke B.2) hergestellt werden. Sie sind in der Literatur beschrieben.

Bevorzugte Herstellungsverfahren für die Pfropfpolymerisate B) sind Emulsions-, Lösungs-, Masse- oder Suspensionspolymerisation sowie Kombinationen aus diesen Verfahren. Besonders bevorzugte Pfropfpolymerisate B) sind ABS- Polymerisate, d. h. Pfropfpolymerisate von Styrol und Acrylnitril auf Polybutadien kautschuke.

C) ist das ferromagnetische Eisen(II, III)-oxid Fe₃O₄, bekannt auch als Magnet eisenstein oder Magnetit. C) wird üblicherweise in Pulverform angewendet.

Die erfindungsgemäßen Formmassen enthalten die Komponenten A), B) und C), und gegebenenfalls die üblichen Zusatzstoffe wie Flammschutzmittel, Gleitmittel, Stabilisatoren, Pigmente, Entformungsmittel, Antistatika, Füllstoffe. Sie können hergestellt werden, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise simultan oder sukzessive vermischt und danach bei 150°C bis 300°C in gebräuch lichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppelwellenschnecken schmelzcompoundiert und/oder schmelzextrudiert.

Die Formmassen der vorliegenden Erfindung können zur Herstellung von Form körpern jeder Art verwendet werden, wobei übliche Herstellungsweisen benutzt werden können, insbesondere können Formkörper durch Spritzguß hergestellt werden.

Eine weitere Form der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Formmassen ist die Herstellung von Formkörpern durch Tiefziehen aus vorher nach bekannten Ver fahren hergestellten Platten oder Folien.

Die hergestellten Formkörper eignen sich besonders für die Beschriftung mit Lasern.

Beispiele Thermoplastisches Polymerisat A

Statistisches Copolymerisat aus 72 Gew.-Teilen Styrol und 28 Gew.-Teilen Acrylnitril mit einem _w von ca. 115 000 und einer Uneinheitlichkeit _w/_n-12.

Pfropfpolymerisat B

1 : 1-Gemisch aus einem Pfropfpolymerisat von 36 Gew.-Teilen Styrol und 14 Gew.-Teilen Acrylnitril auf 50 Gew.-Teile Polybutadien mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 400 nm und einem Pfropfpolymerisat von 36 Gew.- Teilen Styrol und 14 Gew.-Teilen Acrylnitril auf 50 Gew.-Teile Polybutadien mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 100 nm.

Eisenoxid C

C₁: Fe₃O₄-Pulver
C₂: Fe₂O₃-Pulver

Die Bestandteile wurden in einem 1,2-l-Innenkneter bei 180°C bis 200°C compoundiert. Als Prüfkörper für die Laserbeschriftung wurden Platten (60 × 40 × 40 mm) auf einer Spritzgießmaschine bei 240°C hergestellt. Alle Mischungen waren mit 0,5 Gew.-Teilen Ruß bezogen auf die Mischung eingefärbt und enthielten 0,2 Teile Loxiol EP 129 als Gleitmittel.

Die Platten wurden mit einem Nd-YAG-Laser, Wellenlänge 1064 nm, FOBA LAS 100 (Hersteller: FOBA Formenbau GmbH, 58507 Lüdenscheid) beschriftet.

Die Qualität wurde visuell beurteilt. In der Tabelle 1 sind die Zusammensetzung der beschrifteten Körper sowie die optische Beurteilung der Beschriftung angegeben.

Die Zahlen sind Gewichtsteile.

Tabelle

Claims

Thermoplastische Formmassen aus
- A) 5 bis 90 Gew.-Teilen thermoplastischem Homo-, Co- oder Terpoly merisat aus wenigstens einem polymerisierten Vinylmonomeren ausgewählt aus Styrol, α-Methylstyrol, kernsubstituiertem Styrol, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Methyacrylnitril, Maleinsäure anhydrid, N-substituiertem Maleinimid, Vinylacetat,
- B) 5 bis 90 Gew.-Teilen Pfropfpolymerisat von
  - B. 1) 5 bis 90 Gew.-Teilen Styrol, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Meth acrylnitril, Maleinsäureanhydrid, N-substituiertem Maleinimid, Vinylacetat oder Mischungen daraus auf
  - B.2) 95 bis 10 Gew.-Teile eines Kautschuks mit einer Glastemperatur 10°C, die
- C) 0,2 bis 2 Gew.-Teile Eisen(II, III)-oxid Fe₃O₄, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Formmasse aus A + B, enthalten.