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1. Gebiet der
Erfindung
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Diese Endung bezieht sich auf eine
Polymerzusammensetzung mit einem Acrylatkautschuksubstrat, das mit
einem vinylaromatischen Monomer und einem ungesättigten Nitrilmonomer und gegebenenfalls
einem oder mehreren verträglichen
Comonomeren gepfropft ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung
auf ein gepfropftes Acrylatkautschuksubstrat, wobei der Kautschuk
ein Copolymer von Butylacrylat (BA) und einem Nitrilmonomer ist.
Das resultierende Polymer zeigt gegenüber ähnlichen Zusammensetzungen,
bei denen das Butylacrylat-Kautschuksubstrat
kein Nitrilcomonomer enthält,
eine verbesserte Izod-Schlagzähigkeit.
Die beanspruchten Zusammensetzungen sind als Form- und Extrusionsmassen
geeignet.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Acrylatkautschukpolymere, die mit
Styrol und Acrylnitril gepfropft sind (ASA-Polymere), sind in der Technik wohlbekannt.
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Das US-Patent
4,224,419 (Swoboda
et al.) lehrt ein ASA-Polymer, bei dem ein bimodales Butylacrylatsubstrat
verwendet wird. In Spalte
5, Zeile
5-10, und Spalte
6,
Zeile
64-67, lehrt Swoboda die Verwendung von "zusätzlichen
Monomeren" im Butylacrylat-Kautschuksubstrat.
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Das US-Patent
4,753,988 (Henton
et al.) ist eine Verbesserung des ASA-Polymers von Swoboda. In Spalte
2,
Zeile
35, bis Spalte
3, Zeile
4, und
in den Ansprüchen
2, 3 und 4 lehrt Henton die Verwendung von 0 bis 20 Gew.-% eines Comonomers,
wie Acrylnitril (AN) oder Methylmethacrylat (MMA), im Butylacrylat-Kautschuksubstrat.
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Das US-Patent
4,880,875 (Wassmuth
et al.) ist eine weitere Verbesserung des ASA-Polymers von Swoboda.
In Spalte
3, Zeile
15-51, lehrt Wassmuth die Verwendung
von 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-%, eines Comonomers,
z.B. S, AN oder MMA, im BA-Kautschuksubstrat.
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Das US-Patent
5,120,788 (Seitz
et al.) lehrt in Spalte
3, Zeile
17-22, bis zu
50 Gew.-% eines Comonomers in Butylacrylat-Kautschuksubstrat.
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Das US-Patent
5,252,666 (Seitz
et al.) lehrt die Verwendung von 0,1 bis 20 Gew.-% eines Hydroxyalkylacrylat-Comonomers
in Butylacrylat-Kautschuksubstrat, um eine verbesserte Izod-Kerbschlagzähigkeit
und eine niedrigere Formtemperatur zu erhalten.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Polymerzusammensetzung mit (A) einem ersten gepfropften Acrylatkautschuksubstrat
mit einer mittleren Kautschukphasen-Teilchengröße von etwa 0,05 bis etwa 0,2 μm; (B) einem
zweiten gepfropften Acrylatkautschuksubstrat mit einer mittleren
Kautschukphasen-Teilchengröße von etwa
0,2 bis etwa 2 μm;
und (C) einem Matrixpolymer, wobei das erste und das zweite Kautschuksubstrat jeweils
mit (i) einem vinylaromatischen Monomer, (ii) einem ungesättigten
Nitrilmonomer und (iii) gegebenenfalls einem verträglichen
polymerisierbaren Comonomer gepfropft sind, bezogen auf das Gesamtgewicht
des gepfropften Kautschuksubstrats, wobei wenigstens eines der Acrylatkautschuksubstrate
ein Copolymer von 83 bis 98 Gew.-% eines Acrylatmonomers und 17
bis 2 Gew.-% eines ungesättigten
Nitrilmonomers ist, bezogen auf das Gesamtgewicht des Acrylat-Nitrilmonomer-Copolymerkautschuks;
und wobei die Zusammensetzung eine Izod-Schlagzähigkeit von wenigstens 80 J/m
hat, wenn sie bei 23 °C
gemäß ASTM D-256
unter Verwendung eines Probekörpers
von 6,35 cm × 1,27
cm × 0,32
cm getestet wird. Vorzugsweise beträgt die Izod-Schlagzähigkeit
wenigstens 100 J/m.
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Beschreibung
der Erfindung
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Das bevorzugte Acrylat zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung ist Butylacrylat, und das bevorzugte
ungesättigte
Nitrilmonomer ist Acrylnitril.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Zusammensetzungen ein Acrylatkautschuksubstrat,
das bimodal ist und eine erste Acrylatkautschukkomponente mit einem
Gewichtsmittel der Kautschukphasen-Teilchengröße (RPPS) von etwa 0,05 bis
etwa 0,2 μm,
vorzugsweise etwa 0,07 bis etwa 0,15 μm, sowie eine zweite Acrylatkautschukkomponente
mit einem Gewichtsmittel der Kautschukphasen-Teilchengröße von etwa
0,2 bis etwa 2 μm,
vorzugsweise etwa 0,3 bis etwa 0,8 μm, aufweist. Diese bimodalen Zusammensetzungen
sind im Stand der Technik wohlbekannt, z.B. Aubrey et al., US-Patent
3,509,237, Swoboda et al., US-Patent 4,224,419, Henton et al., US-Patent
4,753,988, und Seitz et al., US-Patent 4,880,875.
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Wenn solche bimodalen oder multimodalen
Kautschuksysteme verwendet werden, ist wenigstens eine der Kautschukmoden
ein Butylacrylat-Acnlnitril-Copolymerkautschuk.
Vorzugsweise sind in einem bimodalen System beide Kautschukmoden
Butylacrylat-Acrylnitril-Copolymerkautschuke.
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In der vorliegenden Erfindung wird
das mittlere RPPS gemäß der Technik
bestimmt, die in Hoffman, An Improved Technique for Particle Size
Measurement, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 143,
Nr. 1 (April 1991), im Einzelnen beschrieben ist.
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Die erste und die zweite gepfropfte
Acrylatkautschukkomponente der vorliegenden Erfindung werden nach
irgendeinem der Verfahren hergestellt, die dem Fachmann wohlbekannt
sind. Diese gepfropften Kautschukkomponenten werden vorzugsweise
hergestellt, indem man die Styrol- und Acrylnitril-Monomere in Gegenwart
des Kautschuks durch Emulsions-, Suspensions- oder Massenpolymerisationsverfahren
polymerisiert. Wenigstens ein Teil der Monomere werden chemisch
mit dem Kautschuksubstrat kombiniert oder darauf gepfropft, und
ein Teil bildet eine ungepfropfte Matrix.
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Die bevorzugten vinylaromatischen
Monomere in dem Pfropfverfahren sind Styrol, α-Methylstyrol und dergleichen.
Die bevorzugten ungesättigten
Nitrilmonomere sind Acrylnitril und Methacrylnitril. Das bevorzugte verträgliche copolymerisierbare
Comonomer ist Methylmethacrylat. Die verwendeten Mengen der Pfropfmonomere
betragen 5 bis 40 Gew.-% Acrylnitril-Monomer, 95 bis 60 Gew.-% Styrol
und 0 bis 20 Gew.-% Methylmethacrylat, bezogen auf das Gesamtgewicht
der im Pfropfverfahren verwendeten Acrylnitril-, Styrol- und Methylmethacrylatkomponenten.
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Ein Teil der vinylaromatischen und
ungesättigten
Nitrilmonomere, die in Gegenwart der zur Herstellung der ersten
und der zweiten gepfropften Kautschukkomponente verwendeten Kautschuksubstrate
polymerisiert werden, werden nicht auf die Kautschuksubstrate gepfropft,
sondern liegen als ungepfropftes Polymer vor, z.B. ein Matrixpolymer
aus Polystyrol-Acrylnitril oder SAN, wenn Styrol und Acrylnitril
als Pfropfmonomere verwendet werden. Die Menge des ungepfropften
SAN-Matrixpolymers kann je nach dem Gewichtsverhältnis von Monomeren zu Kautschuk,
der Natur des Kautschuks und den Polymerisationsbedingungen erhöht oder
gesenkt werden. Wenn zusätzliches
Matrixpolymer, z.B. Poly(styrolacrylnitril) oder SAN, gewünscht wird,
kann es getrennt hergestellt und zu dem Gemisch gegeben werden.
Vorzugsweise ist das SAN-Matrixcopolymer mit den gepfropften Kautschukkomponenten
verträglich.
Bevorzugte Matrixcopolymere werden aus vinylaromatischen Monomeren,
wie Styrol und/oder α-Methylstyrol,
ungesättigten
Nitrilmonomeren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, und gegebenenfalls
einem oder mehreren Comonomeren, wie Methylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid,
Maleinimid, wie N-Phenylmaleinimid, und dergleichen hergestellt.
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Besonders bevorzugte SAN-Matrixcopolymere
werden aus Styrol und/oder α-Methylstyrol und
Acrylnitril und/oder Methacrylnitril hergestellt und enthalten 60 bis
90 Gew.-% des styrolischen Monomers und 40 bis 10 Gew.-% des Nitrilmonomers.
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In der vorliegenden Erfindung beträgt das Gewichtsverhältnis des
ersten gepfropften Acrylatkautschuks (der kleinen Kautschukkomponente
oder SRC) zum zweiten gepfropften Acrylatkautschuk (der großen Kautschukkomponente
oder LRC) 10/90 bis 90/10, vorzugsweise 20/80 bis 80/20, und besonders
bevorzugt 25/75 bis 75/25. Die Menge des Acrylatkautschuks in der
Zusammensetzung beträgt
5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung. In Formzusammensetzungen für Kraftfahrzeuganwendungen
liegt die bevorzugte Menge des Acrylatkautschuks im Bereich von 10
bis 30 Gew.-%, während
die bevorzugte Menge des Kautschuks in Extrusionszusammensetzungen
im Bereich von 15 bis 40 Gew.-% liegt.
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Die Gesamtmenge des Matrixpolymers
in der Zusammensetzung aus dem Pfropfschritt und dem hinzugefügten Matrixpolymer
liegt im Bereich von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der gepfropften Kautschuke und des
Matrixpolymers in der Zusammensetzung. Umgekehrt liegt die Gesamtmenge
des gepfropften Kautschuks (SRC und LRC) im Bereich von. 80 bis
10 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der gepfropften Kautschuke und des Matrixpolymers in der Zusammensetzung.
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Der Pfropfschritt kann für das SRC
und das LRC jeweils getrennt durchgeführt werden, oder das SRC und
das LRC können
miteinander gemischt und in einem Schritt gepfropft werden.
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Eine Beschreibung der Herstellung
der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auf der Basis von
Butylacrylat-Acrylnitril-Copolymerkautschuken ist im folgenden dargelegt.
Alle Teile und Prozentangaben sind gewichtsbezogen, wenn nichts
anderes angegeben ist. Die Schritte I und II zeigen die Herstellung eines
Butylacrylat-Acrylnitril-Copolymers. Die Kontrollbeispiele ohne
Acrylnitril (AN) und diejenigen, bei denen Styrol (S) oder Methylmethacrylat
(MMA) anstelle des AN verwendet wird, wurden unter Verwendung ähnlicher Verfahren
hergestellt. Es sollte auch angemerkt werden, dass der kleinmodige
Kautschuk und der großmodige Kautschuk
getrennt gepfropft und dann nach dem Pfropfschritt miteinander kombiniert
werden können.
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Schritt I. Herstellung
eines kleinmodigen Kautschuks
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In ein Reaktionsgefäß, das mit
einem Rühren
und einem Temperaturregelsystem ausgestattet ist, gibt man:
| Anfangscharge | Zusammensetzung |
| 60
Teile | Wasser |
| 0,1
Teile | Puffer
(Natriumhydrogencarbonat) |
| 0,5
Teile | Tensid
[alkyliertes Diphenyloxidsulfonat (ADPOS)] |
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Diese Bestandteile werden unter Rühren auf
die Polymerisationstemperatur (65°C)
erhitzt. Während des
Schrittes des Erhitzens wird der Reaktordampfraum mit Stickstoff
gespült,
um Sauerstoff zu entfernen, der radikalische Polymerisationen hemmen
kann. Nach dem Erhitzen und Spülen
wird die Polymerisation gestartet, indem man dem Reaktor die folgende
Charge zuführt:
| verzögerte Charme | Zusammensetzung |
| (a)
96,2 Teile | Butylacrylat
(BA) |
| (b)
3,2 Teile | Acrylnitril
(AN) |
| (c)
0,6 Teile | Diallylmaleat
(DAM) |
| (d)
0,44 Teile | Tridecylnatriumsulfosuccinat
(TSS) |
| (e)
1,0 Teile | ADPOS
als wässrige
Lösung |
| (f)
0,16 Teile | Kaliumpersulfat
(PPS) als wässrige
Lösung |
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Die obigen Chargen (a) bis (d) werden über einen
Zeitraum von 4 Stunden in den Reaktor eindosiert, (e) wird über 4½ Stunden
zugeführt,
und (f) wird zu Beginn der verzögerten
Charge schnell in weniger als 5 Minuten zugeführt.
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Etwa 2 Stunden nach der Einleitung
der Polymerisation wird eine zweite schnelle Charge des Initiators (0,06
Teile PPS als wässrige
Lösung)
in den Reaktor gegeben, um die Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation
aufrechtzuerhalten.
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Die Polymerisationstemperatur wird
bis etwa eine halbe Stunde nach Beendigung der zudosierten Monomerzugabe
auf 65°C
geregelt; zu diesem Zeitpunkt wird der fertige Kautschuklatex auf
Raumtemperatur abgekühlt
und aus dem Reaktor ausgeworfen. Der Feststoffgehalt des fertigen
Latex beträgt
35%, und die Teilchengröße des Kautschuks
beträgt
etwa 0,12 μm.
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Schritt II. Herstellung
eines großmodigen
Kautschuks
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In ein Reaktionsgefäß, das mit
einem Rührer
und einem Temperaturregelsystem ausgestattet ist, gibt man:
| Anfangscharge | Zusammensetzung |
| 45
Teile | Wasser |
| 0,1
Teile | Natriumhydrogencarbonat-Puffer |
| 7 Teile | kleinmodiger
Latex (35% Feststoffe) aus dem obigen Schritt I |
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Diese Bestandteile werden unter Rühren und
Spülen
mit Stickstoff wie im obigen Schritt I auf die Polymerisationstemperatur
(65°C) erhitzt.
Nach dem Erhitzen und Spülen
wird die Polymerisation gestartet, indem man dem Reaktor die folgende
Charge zuführt:
| verzögerte Charge | Zusammensetzung |
| (a)
96,2 Teile | Butylacrylat
(BA) |
| (b)
3,2 Teile | Acrylnitril
(AN) |
| (c)
0,6 Teile | Diallylmaleat
(DAM) |
| (d)
0,44 Teile | TSS |
| (e)
0,16 Teile | PPS |
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Die obigen zudosierten Chargen (a)
bis (d) werden über
einen Zeitraum von 4 Stunden zugeführt, und (e) wird zu Beginn
der verzögerten
Charge schnell in weniger als 5 Minuten zugeführt. Zwei Stunden nach der Einleitung
der Polymerisation wird eine zweite schnelle Charge (< 5 Minuten) von
0,24 Teilen des Initiators (PPS) als wässrige Lösung durchgeführt, um
die Reaktionsgeschwindigkeit der Polymerisation aufrechtzuerhalten.
Etwa 15 Minuten nach Beendigung der Monomerzugaben wird eine schnelle
Tensidcharge (1,0 Teile ADPOS) als wässrige Lösung hinzugefügt, um dem
Latex eine erhöhte
Scherstabilität
zu verleihen. Die Polymerisationstemperatur wird bis etwa eine halbe
Stunde nach dem Ende der Monomerzugabe auf 65°C gehalten; zu diesem Zeitpunkt
wird der Kautschuklatex auf Raumtemperatur abgekühlt und aus dem Reaktor ausgeworfen.
Der Feststoffgehalt des fertigen Kautschuklatex beträgt 35%,
und die Teilchengröße des Kautschuks
beträgt
etwa 0,4 μm.
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Schritt III. Herstellung
von gepfropftem Kautschuk
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In ein Reaktionsgefäß, das mit
einem Rühren
und einem Temperaturregelsystem ausgestattet ist, gibt man 138 Teile
kleinmodigen Kautschuklatex (
138 Teile) aus dem obigen
Schritt I und 54 Teile großmodigen Kautschuklatex
aus dem obigen Schritt II. Das Gewichtsverhältnis von kleinen zu großen Kautschukfeststoffen beträgt 72 :
28. Das Latexgemisch wird unter Rühren und Spülen mit Stickstoff auf die
Polymerisationstemperatur (70°C)
erhitzt. Nach den Schritten des Erhitzens und Spulens wird die Pfropfpolymerisation
gestartet, indem man dem Reaktor die folgende Charge zuführt:
| Charge | Zusammensetzung |
| (a)
29,2 Teile | Styrol
(5) |
| (b)
9,7 Teile | Acrylnitril
(AN) |
| (c)
0,15 Teile | tert-Dodecylmercaptan
(t-DM) |
| (d)
0,05 Teile | Natriumhydrogencarbonat-Puffer |
| (e)
0,56 Teile | ADPOS-Tensid
(in wässriger
Lösung) |
| (f)
0,16 Teile | PPS-Initiator |
| (g)
0,04 Teile | PPS |
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Die obigen Chargen (a) bis (f) werden
dem Reaktionsgefäß über einen
Zeitraum von 3 Stunden zugeführt,
während
(g) zu Beginn des Durchlaufs schnell in weniger als 5 Minuten zugeführt wird.
Die Polymerisationstemperatur wird bis etwa eine halbe Stunde nach
dem Ende der zudosierten Chargen auf 70°C gehalten; zu diesem Zeitpunkt
wird der gepfropfte Latex auf Raumtemperatur abgekühlt und
aus dem Reaktor ausgeworfen. Der Feststoffgehalt des fertigen Latex
beträgt
40%.
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Schritt IV. Gewinnung
des gepfropften Kautschuks
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Der im obigen Schritt III hergestellte
gepfropfte bimodale Kautschuklatex wird mit einem SAN-Latex (40%
Feststoffe) gemischt und einer heißen (ca. 90°C) 2%igen Lösung von Epsom-Salzen zudosiert,
um den Latex unter Bildung einer Aufschlämmung der gepfropften Kautschukkrümel zu koagulieren.
Die Aufschlämmung
wird unter Verwendung von Zentrifugations-/Filtrationsverfahren
entwässert,
was gepfropfte Kautschukkrümel
ergibt, die dann mit heißer
Luft getrocknet werden. Der Gesamtkautschukgehalt der Krümel beträgt 55 Gew.-%.
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Schritt V. Das Matrixpolymer
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Die in den Arbeitsbeispielen verwendeten
getrennt hergestellten Matrixpolymere sind SAN I, das ein Copolymer
von α-Methylstyrol
und Acrylnitril mit einem Acrylnitrilgehalt von 32% ist, und SAN
II, das ein Copolymer von Styrol und Acrylnitril mit einem Acrylnitrilgehalt
von etwa 32% ist. Beides sind herkömmliche Polymere, die in der
Technik wohlbekannt sind.
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Probenherstellung
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In den folgenden Beispielen wird
die folgende Zubereitung verwendet:
| Gewichtsteile | Komponente |
| 40 | gepfropfter
Kautschuk (55% Kautschuk) |
| 37,2 | SAN
I |
| 22,8 | SAN
II |
| 0,5 | Tinuvin®-328-Stabilisator |
| 0,5 | Tinuvin®-770-Stabilisator |
| 0,3 | Irganox®-1076-Stabilisator |
| 1 | Acrawax®-C-Gleitmittel |
| 0,1 | DC-200-Silikonöl |
| 4,3 | Farbkonzentrat |
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Das Farbkonzentrat enthält 25 Gew.-%
Ruß, die
in 75 Gew.-% SAN-Matrixpolymer dispergiert sind. Die obigen Bestandteile
werden mit Hilfe eines Banbury-Mischers schmelzcompoundiert und
danach granuliert. Der Gesamtkautschukgehalt der resultierenden
Zusammensetzungen beträgt
23 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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Das Granulat wird etwa 16 Stunden
lang in einem Umluftofen bei einer Temperatur von 75°C getrocknet
und dann mit einer Engel-Formmaschine mit 80 metrischen Tonnen geformt.
Die Formbedingungen, die verwendet wurden, um Probekörper für physikalische
Tests zu erhalten, beinhalteten das Formen einer Platte von 10,2
cm × 7,6
cm × 0,26
cm mit einem Stab von 12,7 cm × 1,27
cm × 0,32
cm oder zwei Stäben
von 12,7 cm × 1,27
cm × 1,27
cm. Die verwendeten Formbedingungen waren: Vorratstemperatur 240°C, Formtemperatur
66°C, Einspritzgeschwindigkeit
so eingestellt, dass man eine Einspritzzeit von 2 Sekunden erhielt,
Einspritzdruck gleich dem minimalen Formdruck (MMP) plus 21,1 kg/cm2, Nacheinspritzdruck gleich MMP plus 7 kg/cm2, Schneckengeschwindigkeit 35 U/min, und
Staudruck 8,2 kg/cm2. Der minimale Formdruck
ist definiert als der notwendige Druck zum Füllen des Hohlraums für die Platte
von 10,2 cm × 7,6
cm × 0,26
cm bis zu den Auswurfstiften (ungefähr 1,3 cm vom unteren Rand
des Hohlraums, der an diesem Punkt als zu 90% gefüllt gilt).
Der MMP wurde bestimmt, während
alle Einspritzgeschwindigkeiten auf 5,1 cm/s eingestellt waren und der
Nacheinspritzdruck auf Null eingestellt war, während der Einspritzdruck allmählich um
jeweils 1 bar erhöht wurde,
bis der Hohlraum gerade bis zu den Auswurfstiften gefüllt war.
Dieser Einspritzdruck war gleich dem MMP.
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Alle Probekörper wurden wenigstens 48 Stunden
lang bei 23°C
und 50% relativer Feuchtigkeit konditioniert, bevor ihre Schlagzähigkeit
getestet wurde, wie es unten beschrieben ist.
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Testverfaren
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Umgekehrter Bolzen-Schlagzähigkeitstest – Ein Bolzen
mit einem halbkugelförmigen
Kopf mit einem Durchmesser von 0,013 m wird verwendet, und gegen
diesen werden die Probekörper
mit einer konstanten Geschwindigkeit von 3,39 m/s getrieben. Dies
ist im Einklang mit dem Verfahren, das in ASTM D 3763 dargelegt
ist. Die Dicke der Probekörper
betrug 0,26 cm, der Ringdurchmesser betrug 3,2 cm. Tests wurden
bei Raumtemperatur (RT) und bei -30°C durchgeführt, und die Ergebnisse werden
in Joule ausgedrückt.
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Izod-Schlagzähigkeit – verwendet ein fallendes Pendel
mit 5,4 Joule Energie, das auf einen fixierten Probekörper trifft.
Die Höhe
der Pendelschwingung nach dem Aufprall ist ein Maß für die absorbierte
Energie und zeigt damit die Schlagzähigkeit an. Tests wurden bei
23°C (RT)
und bei -30°C
durchgeführt,
und die Ergebnisse werden im Einklang mit den Verfahren, die in
ASTM D 256 dargelegt sind, in Joule/Meter ausgedrückt. Der
Izod-I8-Test wurde mit Proben von 6,35 cm × 1,27 cm × 0,32 cm durchgeführt, und
der I2-Test, der eine dickere Probe verwendet, wurde mit Proben
von 6,35 cm × 1,27
cm × 1,27
cm durchgeführt.
Die Verwendung von I2 und I8 testet die Schlagzähigkeit bei unterschiedlicher
Dicke. In die Mitte der Probekörper
wurde eine Kerbe von 0,25 mm Radius bis zu einer Restbreite von
10,2 mm gefräst.
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Beispiele 1 bis 12
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Die folgenden Beispiele 1 bis 12
veranschaulichen die verbesserten Eigenschaften, die bei Verwendung
kleiner Mengen Acrylnitril (AN) als Comonomer bei der Herstellung
des Butylacrylatkautschuks erhalten werden. In jedem Beispiel werden
eine kleine Kautschukkomponente (SRC) und eine große Kautschukkom ponente
(LRC) verwendet. Diese Proben werden so hergestellt, wie es oben
beschrieben ist. Die Beispiele 1, 2, 3, 5, 6 und 10 stellen Zusammensetzungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Die Beispiele 4, 7, 8, 9, 11 und 12 sind Vergleichsbeispiele.
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Wenn
man sich auf Tabelle I bezieht, haben die Beispiele 1 bis 6, die
kleine Mengen an AN enthalten, gegenüber den Kontrollen A und B, die kein AN enthalten,
eine erheblich verbesserte Izod-Schlagzähigkeit. Die Beispiele 5 und
10, die AN sowohl im SRC als auch im LRC enthalten, zeigen unerwartet
hohe Izod-Schlagzähigkeitswerte.
Man beachte Vergleichsbeispiel 11, wo 25 Gew.-% AN im Copolymerkautschuk
Sprödigkeit
im resultierenden Polymer verursacht. Wenn in Vergleichsbeispiel
12 sowohl in der kleinen als auch in der großen Kautschukkomponente 20
Gew.-% AN verwendet werden, liegen die Schlagzähigkeitsergebnisse im Bereich der
Kontrollbeispiele, die kein AN enthalten. Überdies sind die Raumtemperatur-IDI-Werte
niedriger. Die optimalen AN-Mengen, die jeweils im LRC- und im SRC-Copolymerkautschuk
verwendet werden, liegen im Bereich von etwa 2 bis etwa 17, vorzugsweise
etwa 2,5 bis etwa 13 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymerkautschuks.
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Vergleichsbeispiele 13
bis 21
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In diesen Beispielen werden bei der
Herstellung des Butylacrylatkautschuks Styrol (5) und/oder
Methylmethacrylat (MMA) anstelle des AN verwendet. Izodund FDI-Schlagzähigkeitstests
wurden durchgeführt, und
die Ergebnisse sind unten in Tabelle II angegeben.
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Ein Vergleich
der unter Verwendung von Styrol und Methylmethacrylat als Copolymer
in dem Butylacrylatkautschuk erhaltenen Ergebnisse in Tabelle II
mit den Ergebnissen in Tabelle I, wo AN als Copolymer verwendet wird,
zeigt eindeutig die mit AN erhaltenen überlegenen Ergebnisse.
