EP2328976A1 - Spannungsrissbeständige und verzugsarme zweikomponenten-formteile enthaltend talk - Google Patents

Spannungsrissbeständige und verzugsarme zweikomponenten-formteile enthaltend talk

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EP2328976A1
EP2328976A1 EP09778420A EP09778420A EP2328976A1 EP 2328976 A1 EP2328976 A1 EP 2328976A1 EP 09778420 A EP09778420 A EP 09778420A EP 09778420 A EP09778420 A EP 09778420A EP 2328976 A1 EP2328976 A1 EP 2328976A1
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EP
European Patent Office
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component
components
sum
polymer
additives
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09778420A
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English (en)
French (fr)
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Andreas Seidel
Eckhard Wenz
Manfred Nawroth
Rainer Protte
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Bayer Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
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    • Y10T428/31938—Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon

Definitions

  • the invention relates to ductile, against chemical influence stress cracking resistant and low distortion, that is dimensionally stable two-component moldings in which an amorphous thermoplastic molding composition as a first component is fully or partially back-injected with a second amorphous molding compound as a second component and a stable material connection of the second results to the first component ,
  • the invention further relates to a method for producing the two-component moldings in two-component injection molding and the use of the two-component moldings, for example, as a window or Verscheibungsmodul in construction and in vehicles, ships or aircraft, in lighting applications, as optical lenses with molded frame, in automobile headlights - or rear-light applications, in non-transparent, to achieve a depth effect surface with transparent molding compounds as Hochglanz Anlagenmulif decorative components, as (backlit) aperture in the car and as a transparent monitor / display
  • Two-component moldings in which a transparent or translucent amorphous material has a stable material connection to a second amorphous material are of various types
  • a transparent or translucent amorphous material of the first component for example, polycarbonate is used.
  • materials of the amorphous secondary component for example, polycarbonate or glass fiber filled compositions containing polycarbonate and styrene resin are used.
  • the object of this invention was therefore to provide ductile and stress-crack-resistant, low-distortion, ie dimensionally stable, two-component molded parts consisting of an amorphous material as a first component and a second amorphous material as a second component.
  • an amorphous thermoplastic molding composition comprising a) 90 to 100 wt .-%, preferably 95 to 100 wt .-%, particularly preferably 98 to 100 wt .-%, in particular 99 to 99.99 wt .-% (relative to the sum of components a and b) amorphous thermoplastic material, preferably selected from at least one of the group consisting of aromatic polycarbonate, aromatic polyester carbonate, polystyrene (co) polymer and
  • Polymethyl methacrylate (co) polymer and b) 0 to 10 wt .-%, preferably 0 to 5 wt .-%, particularly preferably 0 to 2 wt .-%, in particular 0.01 to 1 wt .-% (based on the sum of the components a and b) of at least one commercially available polymer additive, wherein the molding composition of the first component is free of crystalline or semicrystalline polymeric components, and (ii) an amorphous thermoplastic molding composition consisting of a secondary component
  • Components A and B) at least one component selected from the group consisting of aromatic polycarbonate, aromatic polyester carbonate, polymethyl methacrylate (co) polymer and polystyrene (co) polymer,
  • At least one commercial polymer additive selected from the group consisting of flame retardants and flame retardant synergists, smoke retardant
  • Fluidity adjuvants for antistatic agents, conductivity additives, UV stabilizers,
  • Thermostabilizers antioxidants, transesterification inhibitors, hydrolysis Protective agents, antibacterial additives, scratch-resistance-improving additives, HR absorbents, optical brighteners, fluorescent additives, impact modifiers, fillers and reinforcing agents other than component C, and dyes and pigments,
  • composition of the second component (ii) is free of crystalline or semi-crystalline polymeric constituents
  • Another object of the invention is a method for producing the two-component
  • Moldings in two-component injection molding wherein the first component (i) is completely or partially back-injected with the second component (ii).
  • the second component (ii) has an isotropically averaged processing shrinkage (arithmetic average) reduced by 10 to 40%, preferably 12 to 35%, particularly preferably 13 to 30%, in particular 13 to 25%, compared to the first component (i) the processing shrinkage values measured longitudinally and transversely to the melt flow direction), and - -
  • Sizing shrinkage values of the second component (ii) is not more than 30%, preferably not more than 20%, more preferably not more than 15%, in particular not more than 10% of the arithmetic mean of the processing shrinkage values of the second component (ii) measured longitudinally and transversely to the melt flow direction.
  • first component (i) are preferably transparent or translucent amorphous molding compositions are used.
  • Aromatic polycarbonates according to component a which are suitable according to the invention are known from the literature or can be prepared by processes known from the literature (for example, see Schnell, “Chemistry and Physics of Polycarbonates", Intersers Publishers, 1964 and DE-AS 1 495 626, DE-A 2 for the preparation of aromatic polycarbonates 232 877, DE-A 2 703 376, DE-A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396, for the preparation of aromatic polyester carbonates, eg DE-A 3 077 934).
  • Phase interface processes optionally using chain terminators, for example monophenols and optionally using trifunctional or more than trifunctional branching agents, for example triphenols or tetraphenols.
  • chain terminators for example monophenols
  • trifunctional or more than trifunctional branching agents for example triphenols or tetraphenols.
  • preparation via a melt polymerization process by reaction of diphenols with, for example, diphenyl carbonate is possible.
  • Diphenols for the preparation of the aromatic polycarbonates and / or aromatic polyester carbonates are preferably those of the formula (I) - -
  • A is a single bond, C to C alkylene, C to C alkylidene, C to C 6 cycloalkylidene,
  • Heteroatom-containing rings may be condensed, or a radical of the formula (H) or (HI)
  • B are each C 1 to C ] 2 alkyl, preferably methyl, halogen, preferably chlorine and / or bromine x are each independently 0, 1 or 2, p is 1 or 0, and
  • R 5 and R 6 are individually selectable for each X 1 , independently of one another hydrogen or C 1 to C 6 -
  • Alkyl preferably hydrogen, methyl or ethyl, X 1 carbon and m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5, with the proviso that at least one atom X 1 , R 5 and R 6 are simultaneously alkyl.
  • Preferred diphenols are hydroquinone, resorcinol, dihydroxydiphenols, bis- (hydroxyphenyl) - C ⁇ C j -alkanes, bis- (hydroxyphenyl) -C 3 -C 6 -cycloalkanes, bis- (hydroxyphenyl) ethers, bis- (hydroxyphenyl ) -sulfoxides, bis (hydroxyphenyl) ketones, bis (hydroxyphenyl) -sulfones and ⁇ , ⁇ -bis (hydroxyphenyl) -diisopropyl-benzenes and their nuclear-brominated and / or nuclear-chlorinated derivatives.
  • - O
  • diphenols are 4,4'-dihydroxydiphenyl, bisphenol A, 2,4-bis (4-hydroxy-phenyl) -2-methyl-butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1, - Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfide, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone and their di- and tetrabrominated or chlorinated derivatives such as 2,2-bis (3-chloro-4-) hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) -propane or 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) -propane.
  • 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane bisphenol A).
  • the diphenols can be used individually or as any mixtures.
  • the diphenols are known from the literature or obtainable by literature methods.
  • Chain terminators suitable for the preparation of the thermoplastic, aromatic polycarbonates are, for example, phenol, p-chlorophenol, p-tert-butylphenol or 2,4,6-tribromophenol, but also long-chain alkylphenols, such as 4- [2- (2,4, 4-trimethylpentyl)] - phenol, 4- (l, 3-tetramethylbutyl) phenol according to DE-A 2 842 005 or monoalkylphenol or dialkylphenols having a total of 8 to 20 carbon atoms in the alkyl substituents, such as 3,5-di-tert Butylphenol, p-iso-octylphenol, p-tert-octylphenol, p-dodecylphenol and 2- (3,5-dimethylheptyl) phenol and 4- (3,5-dimethylheptyl) phenol.
  • the amount of chain terminators to be used is generally between 0.5 mol%, and 10 mol%,
  • thermoplastic aromatic polycarbonates have weight average molecular weights (M w , measured, for example, by GPC, ultracentrifuge or scattered light measurement) of 10,000 to 200,000 g / mol, preferably 15,000 to 80,000 g / mol, particularly preferably 24,000 to 32,000 g / mol.
  • thermoplastic, aromatic polycarbonates may be branched in a known manner, preferably by the incorporation of 0.05 to 2.0 mol%, based on the sum of the diphenols used, of trifunctional or more than trifunctional compounds, for example those with three and more phenolic groups.
  • Both homopolycarbonates and copolycarbonates are suitable.
  • copolycarbonates of component A according to the invention it is also possible to use from 1 to 25% by weight, preferably from 2.5 to 25% by weight, based on the total amount of diphenols to be employed, Hydroxyaryloxy endblocked polydiorganosiloxanes can be used. These are known (US 3 419 634) and can be prepared by literature methods. The preparation of polydiorganosiloxane-containing copolycarbonates is described in DE-A 3 334 782.
  • Preferred polycarbonates are in addition to the bisphenol A homopolycarbonates the
  • Aromatic dicarboxylic acid dihalides for the preparation of aromatic polyester carbonates are preferably the diacid dichlorides of isophthalic acid, terephthalic acid, diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid and naphthalene-2,6-dicarboxylic acid.
  • Terephthalic acid in the ratio between 1:20 and 20: 1.
  • a carbonyl halide preferably phosgene, is additionally used as the bifunctional acid derivative.
  • chain terminators for the preparation of the aromatic polyester are in addition to the aforementioned monophenols still their chloroformate and the acid chlorides of aromatic monocarboxylic acids, which may be substituted by C 1 to C 22 alkyl groups or by halogen atoms, and aliphatic C 2 to C 22 monocarboxylic acid chlorides into consideration.
  • the amount of chain terminators is in each case 0.1 to 10 mol%, based on moles of diphenol in the case of the phenolic chain terminators and on moles of dicarboxylic acid dichloride in the case of monocarboxylic acid chloride chain terminators.
  • the aromatic polyester carbonates may also contain incorporated aromatic hydroxycarboxylic acids.
  • the aromatic polyester carbonates can be branched both linearly and in a known manner (see DE-A 2 940 024 and DE-A 3 007 934).
  • suitable branching agents are trifunctional or polyfunctional carboxylic acid chlorides, such as trimesic acid trichloride, cyanuric trichloride, 3,3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid tetrachloride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic acid tetrachloride or pyromellitic acid tetrachloride, in amounts of 0 , 01 to 1.0 mol% (based on the dicarboxylic acid dichlorides used) or difunctional or polyfunctional phenols, such as phloroglucinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -hept-2-ene, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl)
  • the proportion of carbonate structural units can vary as desired.
  • the proportion of carbonate groups is preferably up to 100 mol%, in particular up to 80 mol%, particularly preferably up to 50 mol%, based on the sum of ester groups and carbonate groups.
  • Both the ester and the carbonate portion of the aromatic polyester carbonates may be present in the form of blocks or randomly distributed in the polycondensate.
  • the relative solution viscosity ( ⁇ re i) of the aromatic polycarbonates and polyester carbonates is in the range of 1.18 to 1.4, preferably 1.20 to 1.32 (measured on solutions of 0.5 g of polycarbonate or polyester carbonate in 100 ml of methylene chloride solution at 25 ° C).
  • thermoplastic, aromatic polycarbonates and polyester carbonates can be used alone or in any desired mixture.
  • suitable as component a suitable polymethyl methacrylate (co) polymers are in a preferred embodiment, such (co) polymers of
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate maleic anhydride, maleimides and optionally substituted with alkyl and / or halogen vinylaromatics, such as styrene, p-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene.
  • polymethyl methacrylate (co) polymers are resinous, thermoplastic and rubber free.
  • Especially preferred is pure polymethylmethacrylate.
  • a suitable polymethyl methacrylate (co) polymers is carried out in a known manner by polymerization of the monomer (s) in bulk, in solution or in dispersion (Plastics Handbook, Volume K, polymethacrylates, Carl Hanser Verlag Kunststoff 1975, pages 22-37).
  • a suitable polystyrene (co) polymers are in preferred.
  • Monomers selected from the group of vinyl aromatics such as styrene, ⁇ -methyl styrene
  • ring-substituted vinyl aromatic such as p-methyl styrene, p-chlorostyrene
  • a.2 0 to 50 wt .-%, preferably 0 to 30 wt .-%, particularly preferably 0 to 15 wt .-%, in particular 0 to 5 wt .-%, based on the component a, at least one monomer selected from the group of vinyl cyanides (such as unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile), (meth) acrylic acid (C r C 8 ) - alkyl esters (such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate), unsaturated carboxylic acids and derivatives of unsaturated carboxylic acids (For example, maleic anhydride and N-phenyl-maleimide).
  • vinyl cyanides such as unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile
  • C r C 8 acrylic acid
  • C r C 8 alkyl esters
  • styrene (co) polymers are resinous, thermoplastic and rubber-free. Especially preferred is pure polystyrene.
  • Such styrene (co) polymers are known and can be prepared by free-radical polymerization, in particular by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization.
  • the styrene (co) polymers preferably have average molecular weights M w
  • component a preference is given to using an aromatic polycarbonate, in particular one based on bisphenol-A.
  • the amorphous first component can contain further additives as component b.
  • Further additives according to component b are, in particular, customary polymer additives, such as
  • Flame retardants eg organic phosphorus or halogen compounds, especially bisphenol A-based oligophosphate, alkali / alkaline earth or ammonium / phosphonium salts perfluorinated sulfonic acids
  • Flammtiksynergisten and Antidrippingstoff for example compounds of the classes of fluorinated Polyolef ⁇ ne, the silicones and Aramidfasem
  • smoke-inhibiting additives for example, boric acid or borates
  • internal and external sliding and
  • Mold release agents for example, pentaerythritol tetrastearate or glycidyl monostearate
  • flowability aids for example, antistatic agents, conductivity additives, stabilizers (for example antioxidants, UV protectants, transesterification inhibitors, hydrolysis stabilizers, processing stabilizers), IR absorbents, optical brighteners, fluorescent additives, antibacterial additives, scratch resistance additives, impact modifiers
  • amorphous molding compositions are used. It is preferably opaque, i. non-translucent materials.
  • the component A of the second component (ii) in its embodiments corresponds to the component a of the first component (i).
  • Component B is selected from at least one member of the group of graft polymers B.l or the rubber-free (co) polymers B.2.
  • Component B.I comprises one or more graft polymers of B.1.1 from 5 to 95, preferably from 30 to 90,% by weight of at least one vinyl monomer
  • the graft base B.1.2 generally has an average particle size (d 50 value) of 0.05 to 10 .mu.m, preferably 0.1 to 5 .mu.m, particularly preferably 0.15 to 2.0 microns.
  • Monomers B.1.1 are preferably mixtures of
  • alkyl esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate
  • B.1.1.2 1 to 50 parts by weight of vinyl cyanides (unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile) and / or (meth) acrylic acid (C 1 -C 8 ) -alkyl esters, such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, and / or derivatives (such as anhydrides and Imides) of unsaturated carboxylic acids, for example maleic anhydride and N-phenyl-maleimide.
  • vinyl cyanides unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile
  • acrylic acid (C 1 -C 8 ) -alkyl esters such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, and / or derivatives (such as anhydrides and Imides) of unsaturated carboxylic acids, for example maleic anhydride and N-phenyl
  • Preferred monomers B.1.1.1 are selected from at least one of the monomers styrene, ⁇ -methylstyrene and methyl methacrylate
  • preferred monomers B.1.1.2 are selected from at least one of the monomers acrylonitrile, maleic anhydride and methyl methacrylate.
  • Particularly preferred monomers are B.1.1.1 styrene and B.1.1.2 acrylonitrile.
  • Grafting materials B.1.2 suitable for the graft polymers B.I. include, for example, diene rubbers, EP (D) M rubbers, ie those based on ethylene / propylene and optionally
  • Preferred grafting bases B.1.2 are diene rubbers, for example based on butadiene and isoprene, or mixtures of diene rubbers or copolymers of diene rubbers or mixtures thereof with other copolymerizable monomers (for example according to B.1.1.1 and B.1.1.2), with the proviso that that the glass transition temperature of the component B.2 is below ⁇ 10 0 C, preferably ⁇ O C, particularly preferably ⁇ -2O 0 C 0th Especially preferred is pure polybutadiene rubber.
  • ABS polymers emulsion, bulk and suspension ABS
  • the graft copolymers B.l are obtained by free-radical polymerization, e.g. by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization, preferably by emulsion or bulk polymerization, more preferably by emulsion polymerization.
  • the gel content of the grafting base B.1.2 is produced by emulsion polymerization
  • Graft polymers at least 30 wt .-%, preferably at least 40 wt .-% (measured in toluene).
  • the gel fraction of graft polymers B1 produced in mass polymerization is preferably from 10 to 50% by weight, in particular from 15 to 40% by weight (measured in acetone).
  • Particularly suitable graft rubbers are also ABS polymers prepared by redox initiation with an initiator system of organic hydroperoxide and ascorbic acid according to US-P 4,937
  • graft polymers B.1 are also understood to mean those products obtained by (co) polymerization of the grafting monomers in
  • Presence of the graft base are obtained and incurred in the workup. These products can therefore also be free, i. not chemically bonded to the rubber (Co) Poly ⁇ nerisat the graft monomers.
  • the weight-average molecular weight M w of the free (ie non-rubber-bound (co)) polymer is preferably 50,000 to 250,000 g / mol, especially 60,000 to 180,000 g / mol preferably 70,000 to 130,000 g / mol.
  • Suitable acrylate rubbers according to B.1.2 are preferably polymers of
  • Acrylic acid alkyl esters optionally with up to 40 wt .-%, based on B.1.2 other polymerizable, ethylenically unsaturated monomers.
  • the preferred polymerisable acrylic esters include C 1 to C 8 alkyl esters, for example methyl, ethyl, butyl, n-octyl and 2-ethylhexyl esters; Haloalkyl esters, preferably halogen-Q-Cg-alkyl esters, such as chloroethyl acrylate and mixtures of these monomers.
  • crosslinking monomers having more than one polymerizable double bond can be copolymerized.
  • Preferred examples of crosslinking monomers are esters of unsaturated monocarboxylic acids having 3 to 8 C atoms and unsaturated monohydric alcohols having 3 to 12 C atoms, or saturated polyols having 2 to 4 OH groups and 2 to 20 C atoms, such as ethylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate ; polyunsaturated heterocyclic compounds such as trivinyl and triallyl cyanurate; polyfunctional vinyl compounds such as di- and trivinylbenzenes; but also triallyl phosphate and diallyl phthalate.
  • Preferred crosslinking monomers are allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate and heteroaryl cyclic compounds having at least three ethylenically unsaturated groups.
  • Particularly preferred crosslinking monomers are the cyclic monomers triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triacryloylhexahydro-s-triazine, triallylbenzenes.
  • the amount of crosslinked monomers is preferably 0.02 to 5, in particular 0.05 to 2 wt .-%, based on the graft B.1.2. In cyclic crosslinking monomers having at least three ethylenically unsaturated groups, it is advantageous to limit the amount to less than 1 wt .-% of the graft B.1.2.
  • Preferred "other" polymerizable, ethylenically unsaturated monomers which may optionally be used in addition to the acrylic acid esters for the preparation of the graft base B.1.2, are e.g. Acrylonitrile, styrene, ⁇ -methylstyrene, acrylamides, vinyl-Q-C ⁇ -alkyl ethers, methyl methacrylate, butadiene.
  • Preferred acrylate rubbers as the graft base B.2 are emulsion polymers which have a gel content of at least 60% by weight.
  • the gel content of the graft base of the graft polymers or B.1.2 Bl is determined at 25 0 C in a suitable solvent than in these solvents insoluble portion (M.
  • the average particle size d 50 is the diameter, above and below which each 50 wt .-% of the particles are. It can be determined by ultracentrifuge measurement (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. and Z. Polymere 250 (1972), 782-1796).
  • the rubber-free vinyl (co) polymers B.2 are rubber-free homo- and / or copolymers of at least one monomer from the group of vinylaromatics, vinyl cyanides (unsaturated nitriles), (MeA) AcIyISaUTe- (C 1 to C 8 ) Alkyl esters, unsaturated carboxylic acids and derivatives (such as anhydrides and imides) of unsaturated carboxylic acids.
  • Acrylonitrile and methacrylonitrile (meth) acrylic acid (C 1 -C 8 ) alkyl esters (such as methyl methacrylate, n-butyl acrylate, tertiary butyl acrylate), unsaturated carboxylic acids and derivatives of unsaturated carboxylic acids (eg, maleic anhydride and N-phenyl maleimide).
  • These (co) polymers B.2 are resinous, thermoplastic and rubber-free. Particularly preferred is the copolymer of styrene and acrylonitrile.
  • Such (co) polymers B.2 are known and can be prepared by free-radical polymerization, in particular by emulsion, suspension, solution or bulk polymerization.
  • the (co) polymers preferably have average molecular weights M w (weight average, determined by GPC, light scattering or sedimentation) between 15,000 and 250,000.
  • component B a pure graft polymer B.l or a mixture of several graft polymers according to B.l, a pure (co) polymer B.2 or a mixture of several
  • (Co) polymers according to B.2, or a mixture of at least one graft polymer B.l with at least one (co) polymer B.2 are used. If mixtures of several graft polymers, mixtures of several (co) polymers or mixtures of at least one graft polymer with at least one (co) polymer are used, these can be used separately or else in the form of a pre-compound in the preparation of the novel compositions.
  • component B is a pure graft polymer B.l or a mixture of several graft polymers according to B.l or a mixture of at least one graft polymer B.1 with at least one (co) polymer B.2.
  • component B is an ABS graft polymer prepared by emulsion polymerization or an ABS graft polymer Bulk polymerization or a mixture of a prepared in emulsion polymerization graft polymer and a SAN copolymer used.
  • component C naturally occurring or synthetically produced talc is used.
  • Pure talc has the chemical composition 3 MgO 4 SiO 2 -H 2 O and thus has an MgO content of 31.9% by weight, a SiC> 2 content of 63.4% by weight and a chemically bound water content of 4.8 wt .-%. It is a silicate with a layered structure.
  • Naturally occurring talc materials generally do not have the ideal composition given above, as they are formed by partial replacement of magnesium by other elements, by partial replacement of silicon, by e.g. Aluminum and / or through
  • Adhesions with other minerals e.g. Dolomite, magnesite and chlorite are contaminated.
  • component C preference is given to using those types of talc with particularly high purity. These are characterized by an MgO content of 28 to 35 wt .-%, preferably
  • talc are further distinguished by an A 2 O 3 content of less than 5% by weight, more preferably less than 1% by weight, in particular less than 0.7% by weight.
  • the talc in the form of finely ground types with an average particle diameter d5Q of ⁇ 10 .mu.m, preferably ⁇ 5 .mu.m, more preferably ⁇ 2 .mu.m, most preferably ⁇ 1.5 microns.
  • the talc can be surface treated, e.g. be silanized to ensure better compatibility with the polymer.
  • the composition may contain further additives as component D.
  • Further additives according to component D are commercially available polymer additives selected from the group consisting of flame retardants (for example phosphorus or halogen compounds), flame retardant synergists (for example nanoscale metal oxides), smoke-inhibiting additives (for example boric acid or borates), antidripping agents (for example compounds of the substance classes of fluorinated polyolefins, the silicones and aramid fibers), internal and external lubricants and mold release agents (for example pentaerythritol tetrastearate, montan wax or polyethylene wax), flowability aids (for example low molecular weight vinyl (co) polymers), antistatics (for example block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, other polyethers or polyhydroxyethers, polyetheramides, polyesteramides or sulfonic acid salts), conductivity additives (for example carbon black or carbon nanotubes), stabilizers (for example UV / light stabilizers
  • Transesterification inhibitors for example silver or silver salts
  • scratch-resistance-improving additives for example silicone oils or hard fillers such as ceramic (hollow) spheres
  • IR absorbents for example silicone oils or hard fillers such as ceramic (hollow) spheres
  • optical brighteners for example IR absorbents
  • fluorescent additives for example graft core graft polymers prepared by preference in emulsion polymerization, which in a particularly preferred embodiment have a core-shell structure
  • fillers and reinforcing materials other than talc (component C) for example ground glass or carbon fibers, glass or ceramic (hollow) spheres, mica, kaolin, CaCO 2 3 and glass flakes
  • dyes and pigments for example, carbon black, titanium dioxide or iron oxide
  • phosphorus-containing compounds are preferably used. These are preferably selected from the groups of mono- and oligomeric phosphoric and phosphonic acid esters, phosphonateamines and phosphazenes, it also being possible to use mixtures of a plurality of components selected from one or more of these groups as flame retardants.
  • Other halogen-free phosphorus compounds not specifically mentioned here can also be used alone or in any combination with other halogen-free phosphorus compounds.
  • Preferred mono- and oligomeric phosphoric or phosphonic acid esters are phosphorus compounds of the general formula (IV)
  • R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently halogenated C j to Cg
  • Alkyl in each case optionally by alkyl, preferably C j to C 4 alkyl, and / or
  • Halogen preferably chlorine, bromine, substituted C5 to Cg-cycloalkyl, Cg to C20-
  • X is a mononuclear or polynuclear aromatic radical having 6 to 30 C atoms, or a linear or branched aliphatic radical having 2 to 30 C atoms, which may be OH-substituted and may contain up to 8 ether bonds.
  • R ⁇ , R 2, R ⁇ and R 4 are each independently C j to C ⁇ alkyl, phenyl,
  • Naphthyl or phenyl-C 1 -C 4 -alkyl may in turn be substituted by halogen and / or alkyl groups, preferably chlorine, bromine and / or C 1 to C 4 -alkyl.
  • Particularly preferred aryl radicals are cresyl, phenyl, xylenyl, propylphenyl or butylphenyl and the corresponding brominated and chlorinated derivatives thereof.
  • X in the formula (IV) is preferably a mononuclear or polynuclear aromatic radical having 6 to 30 carbon atoms. This is preferably derived from diphenols of the formula (I).
  • n in the formula (IV) may, independently of one another, be 0 or 1, preferably n is 1.
  • q is from 0 to 30, preferably from 0.3 to 20, particularly preferably from 0.5 to 10, in particular 0, 5 to 6, most preferably 1.1 to 1.6.
  • X is particularly preferred for
  • X is derived from resorcinol, hydroquinone, bisphenol A or diphenylphenol. X is particularly preferably derived from bisphenol A.
  • component D it is also possible to use mixtures of different phosphates.
  • Phosphorus compounds of the formula (IV) are, in particular, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl octyl phosphate, diphenyl 2-ethyl cresyl phosphate, tri (isopropylphenyl) phosphate, resorcinol bridged oligophosphate and bisphenol A bridged oligophosphate.
  • oligomeric Phosphor Acidestem of formula (IV) which are derived from bisphenol A, is particularly preferred.
  • component D is bisphenol A-based oligophosphate according to formula
  • the phosphorus compounds according to component D are known (cf., for example, EP-A 0 363 608, EP-A 0 640 655) or can be prepared by known methods in an analogous manner (e.g.
  • the stated q value is the mean q value.
  • the mean q value can be determined by determining the composition of the phosphorus compound (molecular weight distribution) by means of a suitable method (gas chromatography (GC), high-pressure liquid chromatography (HPLC), gel permeation chromatography (GPC)) and calculating the mean values for q from this become.
  • phosphonatamines and phosphazenes as described in WO 00/00541 and WO 01/18105, can be used as flame retardants.
  • the flame retardants can be used alone or in any mixture with each other or in mixture with other flame retardants.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • composition of the first component (i) and the second component (ii) are each free of crystalline or semi-crystalline polymeric constituents, the inventive compositions of component (i) and (ii) are in particular free of aromatic or partially aromatic polyesters, such as those in WO-A 99/28386 are disclosed.
  • aromatic or partly aromatic polyesters are not understood as meaning those amorphous polycarbonates, such as these can be used as component a or component A.
  • the aromatic polyesters are derived from aromatic dihydroxy compounds and aromatic dicarboxylic acids or aromatic hydroxycarboxylic acids.
  • Polyesters are those based on aromatic dicarboxylic acids and one or more different aliphatic dihydroxy compounds.
  • the next than first and second component for use thermoplastic molding compositions can be prepared for example by mixing the particular constituents in a known manner and at temperatures of 200 0 C to 360 0 preferably at 240 to 34O 0 C, particularly preferably at 240 to C, 320 0 C in conventional aggregates such as internal kneaders, extruders and twin-screw and melt-compounded and melt-extruded.
  • the mixing of the individual constituents may take place in known manner, either successively or simultaneously, and either at about 2O 0 C (room temperature) or at a higher temperature.
  • the transparent or translucent first component is completely or partially back-injected with the second component after a certain cooling time, resulting in a stable material connection of the second component to the first component.
  • These two-component components can be, for example, a two-dimensional material composite of a transparent or translucent layer with an opaque impact-modified layer, or else a material composite of a transparent or translucent surface framed by an opaque frame.
  • Such material composites can, for example, in the window and Verscheibungs Scheme, in lighting applications, optical lenses with molded opaque frame, headlamps with opaque frame, non-transparent, to achieve a depth effect surface with transparent thermoplastic as a high gloss back-injected decorative covers, (backlit) screens used in the car and in monitor / display covers with an opaque frame.
  • the abovementioned two-component components are preferably produced in a process in which the first component is back-injected with the second component by injection molding or injection-compression molding (two-component injection molding or two-component injection-compression molding).
  • the invention therefore also provides a process for the preparation of the invention

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Abstract

Die Erfindung betrifft duktile, gegenüber Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständige und verzugsarme, dass heißt maßstabile Zweikomponenten-Formteile, enthaltend (i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse enthaltend a) 90 bis 100 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) amorphes thermoplastisches Material und b) 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs, wobei die Formmasse der Erstkomponente frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, und (ii) als Zweitkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse bestehend aus A) 10 bis 100 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer und Polystyrol-(Co)Polymer, B) 0 bis 90 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) an mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pfropfpolymerisat hergestellt im Emulsionspolymerisationsverfahren, Pfropfpolymerisat hergestellt im Massepolymerisationsverfahren, kautschukfreies Vinylhomopolymerisat und kautschukfreies Vinylcopolymerisat, C) 3 bis 30 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Talk, und D) 0 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs, wobei die Zusammensetzung der Zweitkomponente frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, und wobei die Summe der Gew.-% der Komponenten A und B in der Gesamtzusammensetzung der Zweitkomponente sich berechnet aus der Differenz von 100 Gew.-% minus der Summe der Gew.-Teile der Komponenten C und D. bei denen eine amorphe thermoplastische Formmasse als Erstkomponente vollständig oder partiell mit einer zweiten ebenfalls amorphen Formmasse als Zweitkomponente hinterspritzt ist und eine stabile Materialanbindung der Zweit- an die Erstkomponente resultiert.

Description

Spannungsrissbeständige und verzugsarme Zweikomponenten-Formteile enthaltend Talk
Die Erfindung betrifft duktile, gegenüber Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständige und verzugsarme, dass heißt maßstabile Zweikomponenten-Formteile, bei denen eine amorphe thermoplastische Formmasse als Erstkomponente vollständig oder partiell mit einer zweiten ebenfalls amorphen Formmasse als Zweitkomponente hinterspritzt ist und eine stabile Materialanbindung der Zweit- an die Erstkomponente resultiert.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung der Zweikomponenten- Formteile im Zweikomponentenspritzguss und die Verwendung der Zweikomponenten-Formteile beispielsweise als Fenster- oder Verscheibungsmodul im Bauwesen und in Fahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen, in Leuchtenanwendungen, als optische Linsen mit angespritztem Rahmen, in Automobilscheinwerfer- oder -rücklichtanwendungen, in nicht-transparenten, zur Erzielung einer Tiefenwirkung flächig mit transparenten Formmassen als Hochglanzschicht hinterspritzten Dekorbauteilen, als (hinterleuchtbare) Blende im Auto und als transparente Monitor/Display-
Abdeckung mit abgesetztem (beispielsweise opaken oder transluzenten und somit hinterleuchtbaren) Rahmen.
Zweikomponenten-Formteile, in denen ein transparenter oder transluzenter amorpher Werkstoff eine stabile Materialanbindung zu einem zweiten amorphen Werkstoff besitzt, sind aus diversen
Anwendungsgebieten bereits grundsätzlich bekannt. Als transparenter oder transluzenter amorpher Werkstoff der Erstkomponente kommt beispielsweise Polycarbonat zum Einsatz. Als Werkstoffe der amorphen Zweitkomponente werden zum Beispiel Polycarbonat oder Glasfasergefüllte Zusammensetzungen enthaltend Polycarbonat und Styrolharz-eingesetzt. Solche aus dem Stand der Technik bekannten Zweikomponenten-Formteile zeigen eine für viele
Anwendungsbereiche unzureichende Duktilität und/oder unzureichende
Spannungsrissbeständigkeit gegenüber Chemikalieneinfluss und/oder starken Verzug, dass heißt mangelhafte Maßstabilität.
Die Aufgabe dieser Erfindung bestand daher darin, duktile und gegenüber Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständige, verzugsarme, dass heißt maßstabile Zweikomponenten-Formteile bestehend aus einem amorphen Werkstoff als Erstkomponente und einem zweiten amorphen Werkstoff als Zweitkomponente bereitzustellen.
Überraschend wurde gefunden, dass Zweikomponenten-Formteile enthaltend (i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse enthaltend a) 90 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 95 bis 100 Gew-%, besonders bevorzugt 98 bis 100 Gew.-%, insbesondere 99 bis 99,99 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) amorphes thermoplastisches Material, bevorzugt ausgewählt aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polystyrol-(Co)Polymer und
Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer, und b) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs,, wobei die Formmasse der Erstkomponente frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, und (ii)als Zweitkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse bestehend aus
A) 10 bis 100 Gew.-Teile, bevorzugt 60 bis 100 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 75 bis 100 Gew.-Teile, insbesondere 85 bis 95 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der
Komponenten A und B) mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer und Polystyrol-(Co)Polymer,
B) 0 bis 90 Gew.-Teile, bevorzugt 0 bis 40 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0 bis 25 Gew.-Teile, insbesondere 5 bis 15 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der
Komponenten A und B) an mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pfropfpolymerisat hergestellt im Emulsionspolymerisationsverfahren, Pfropfpolymerisat hergestellt im Massepolymerisationsverfahren, kautschukfreies Vinylhomopolymerisat und kautschukfreies Vinylcopolymerisat, C) 3 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 22 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 15 Gew.-%, insbesondere 7 bis 12 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Talk, und
D) 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-
%, insbesondere 0,2 bis 4 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzmitteln und Flammschutzsynergisten, rauchhemmende
Additive, Antidrippingmittel, interne und externe Gleit- und Entformungsmittel,
Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, UV-Stabilisatoren,
Thermostabilisatoren, Antioxidanzien, Umesterungsinhibitoren, Hydrolyse- Schutzmittel, antibakteriell wirkende Additive, kratzfestigkeitsverbessernde Additive, HR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifϊkatoren, von Komponente C verschiedene Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Farbstoffe und Pigmente,
wobei die Zusammensetzung der Zweitkomponente (ii) frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen,
wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt ist,
wobei die Summe der Gew.-% der Komponenten A und B in der Gesamtzusammensetzung der Zweitkomponente sich berechnet aus der Differenz von 100 Gew.-% minus der Summe der Gew.-Teile der Komponenten C und D, und
wobei unter Gesamtzusammensetzung der Zweitkomponente die Summe der Gew.-% aller Komponenten A + B+ C + D = 100 Gew.-% zu verstehen ist,
die erfindgemäße Aufgabe lösen.
Durch das vollständig oder partielle Hinterspritzen der Erstkomponente (i) mit der Zweitkomponente (ii) wird eine Anbindung der Zweitkomponente (ii) an die Erstkomponente (i) erreicht.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Zweikomponenten-
Formteile im Zweikomponentenspritzguss, wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform - weist die Zweitkomponente (ii) eine gegenüber der Erstkomponente (i) um 10 bis 40%, bevorzugt 12 bis 35%, besonders bevorzugt 13 bis 30%, insbesondere 13 bis 25% reduzierte isotrop gemittelte Verarbeitungsschwindung (arithmetisches Mittel aus den längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerten) auf, und - -
- der Betrag der Differenz der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen
Verarbeüungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii) beträgt nicht mehr als 30%, bevorzugt nicht mehr als 20%, besonders bevorzugt nicht mehr als 15%, insbesondere nicht mehr als 10% des arithmetischen Mittelwerts der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii).
Erstkomponente (ϊ)
Als Erstkomponente (i) kommen vorzugsweise transparente oder transluzente amorphe Formmassen zum Einsatz.
Die bevorzugten Bestandteile a und b der Erstkomponente (i) werden nachfolgend beschrieben.
Komponente a
Erfϊndungsgemäß geeignete aromatische Polycarbonate gemäß Komponente a sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren herstellbar (zur Herstellung aromatischer Polycarbonate siehe beispielsweise Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", In- terscience Publishers, 1964 sowie die DE-AS 1 495 626, DE-A 2 232 877, DE-A 2 703 376, DE- A 2 714 544, DE-A 3 000 610, DE-A 3 832 396; zur Herstellung aromatischer Polyestercarbo- nate, z. B. DE-A 3 077 934).
Die Herstellung aromatischer Polycarbonate erfolgt z. B. durch Umsetzung von Diphenolen mit Kohlensäurehalogeniden, vorzugsweise Phosgen und/oder mit aromatischen Dicarbonsäuredihalogeniden, vorzugsweise Benzoldicarbonsäuredihalogeniden, nach dem
Phasengrenzflächenverfahren, gegebenenfalls unter Verwendung von Kettenabbrechern, beispielsweise Monophenolen und gegebenenfalls unter Verwendung von trifunktionellen oder mehr als trifunktionellen Verzweigern, beispielsweise Triphenolen oder Tetraphenolen. Ebenso ist eine Herstellung über ein Schmelzepolymerisationsverfahren durch Umsetzung von Diphenolen mit beispielsweise Diphenylcarbonat möglich.
Diphenole zur Herstellung der aromatischen Polycarbonate und/oder aromatischen Polyestercarbonate sind vorzugsweise solche der Formel (I) - -
wobei
A eine Einfachbindung, C bis C -Alkylen, C bis C -Alkyliden, C bis C6-Cycloalkyliden, -
O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2-, Cfi bis C12-Arylen, an das weitere aromatische gegebenenfalls
Heteroatome enthaltende Ringe kondensiert sein können, oder ein Rest der Formel (H) oder (HI)
B jeweils C1 bis C]2-Alkyl, vorzugsweise Methyl, Halogen, vorzugsweise Chlor und/oder Brom x jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2, p 1 oder 0 sind, und
R5 und R6 für jedes X1 individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1 bis C6-
Alkyl, vorzugsweise Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, X1 Kohlenstoff und m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X1, R5 und R6 gleichzeitig Alkyl sind.
Bevorzugte Diphenole sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenole, Bis-(hydroxyphenyl)- C^Cj-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-C3-C6-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxy- phenyl)-sulfoxide, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone und α,α-Bis-(hy- droxyphenyl)-diisopropyl-benzole sowie deren kernbromierte und/oder kernchlorierte Derivate. - O -
Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bisphenol-A, 2,4-Bis(4-hydroxy- phenyL)-2-methylbutan, 1 , 1 -Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1 , 1 -Bis-(4-hydroxyphenyl)-3.3.5- trimethylcyclohexan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon sowie deren di- und tetrabromierten oder chlorierten Derivate wie beispielsweise 2,2-Bis(3-Chlor-4-hydroxy- phenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan oder 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hy- droxyphenyl)-propan. Insbesondere bevorzugt ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol- A).
Es können die Diphenole einzeln oder als beliebige Mischungen eingesetzt werden. Die Diphenole sind literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren erhältlich.
Für die Herstellung der thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate geeignete Kettenabbrecher sind beispielsweise Phenol, p-Chlorphenol, p-tert.-Butylphenol oder 2,4,6-- Tribromphenol, aber auch langkettige Alkylphenole, wie 4-[2-(2,4,4-Trimethylpentyl)]-phenol, 4- (l,3-Tetramethylbutyl)-phenol gemäß DE-A 2 842 005 oder Monoalkylphenol oder Dialkylphe- nole mit insgesamt 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in den Alkylsubstituenten, wie 3,5-di-tert.-Butyl- phenol, p-iso-Octylphenol, p-tert.-Octylphenol, p-Dodecylphenol und 2-(3,5-Dimethylheptyl)- phenol und 4-(3,5-Dimethylheptyl)-phenol. Die Menge an einzusetzenden Kettenabbrechern beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 Mol%, und 10 Mol%, bezogen auf die Molsumme der jeweils eingesetzten Diphenole.
Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate haben mittlere Gewichtsmittelmolekulargewichte (Mw, gemessen z. B. durch GPC, Ultrazentrifuge oder Streulichtmessung) von 10.000 bis 200.000 g/mol, vorzugsweise 15.000 bis 80.000 g/mol, besonders bevorzugt 24.000 bis 32.000 g/mol.
Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate können in bekannter Weise verzweigt sein, und zwar vorzugsweise durch den Einbau von 0,05 bis 2,0 Mol%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Diphenole, an dreifunktionellen oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, beispielsweise solchen mit drei und mehr phenolischen Gruppen.
Geeignet sind sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate. Zur Herstellung erfindungsgemäßer Copolycarbonate gemäß Komponente A können auch 1 bis 25 Gew.%, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an einzusetzenden Diphenolen, Polydiorganosiloxane mit Hydroxyaryloxy-Endgruppen eingesetzt werden. Diese sind bekannt (US 3 419 634) und nach literaturbekannten Verfahren herstellbar. Die Herstellung Polydiorganosiloxanhaltiger Copolycarbonate ist in der DE-A 3 334 782 beschrieben.
Bevorzugte Polycarbonate sind neben den Bisphenol-A-Homopolycarbonaten die
Copolycarbonate von Bisphenol -A mit bis zu 15 Mol%, bezogen auf die Molsummen an Diphenolen, anderen als bevorzugt oder besonders bevorzugt genannten Diphenolen, insbesondere 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan.
Aromatische Dicarbonsäuredihalogenide zur Herstellung von aromatischen Polyestercarbonaten sind vorzugsweise die Disäuredichloride der Isophthalsäure, Terephthalsäure, Diphenylether-4,4'- dicarbonsäure und der Naphthalin-2,6-dicarbonsäure.
Besonders bevorzugt sind Gemische der Disäuredichloride der Isophthalsäure und der
Terephthalsäure im Verhältnis zwischen 1:20 und 20:1.
Bei der Herstellung von Polyestercarbonaten wird zusätzlich ein Kohlensäurehalogenid, vorzugsweise Phosgen, als bifunktionelles Säurederivat mit verwendet.
Als Kettenabbrecher für die Herstellung der aromatischen Polyestercarbonate kommen außer den bereits genannten Monophenolen noch deren Chlorkohlensäureester sowie die Säurechloride von aromatischen Monocarbonsäuren, die gegebenenfalls durch C1 bis C22-Alkylgruppen oder durch Halogenatome substituiert sein können, sowie aliphatische C2 bis C22-Monocarbonsäurechloride in Betracht.
Die Menge an Kettenabbrechern beträgt jeweils 0,1 bis 10 Mol%, bezogen im Falle der phenolischen Kettenabbrecher auf Mol Diphenol und im Falle von Monocarbonsäurechlorid- Kettenabbrecher auf Mol Dicarbonsäuredichlorid.
Die aromatischen Polyestercarbonate können auch aromatische Hydroxycarbonsäuren eingebaut enthalten.
Die aromatischen Polyestercarbonate können sowohl linear als auch in bekannter Weise verzweigt sein (siehe dazu DE-A 2 940 024 und DE-A 3 007 934). Als Verzweigungsmittel können beispielsweise drei- oder mehrfunktionelle Carbonsäurechloride, wie Trimesinsäuretrichlorid, Cyanursäuretrichlorid, 3,3'-,4,4'-Benzophenon-tetracarbonsäuretetra- chlorid, 1,4,5,8-Napthalintetracarbon-säuretetrachlorid oder Pyromellithsäuretetrachlorid, in Mengen von 0,01 bis 1,0 Mol% (bezogen auf eingesetzte Dicarbonsäuredichloride) oder drei- oder mehrfunktionelle Phenole, wie Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)- hept-2-en, 4,6-Dimethyl-2,4-6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1 ,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1 -Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis[4,4-bis(4- hydroxy-phenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4-Bis(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, Tetra-(4- hydroxyphenyl)-methan, 2,6-Bis(2-hydroxy-5 -methyl-benzyl)-4-methyl-phenol, 2-(4- Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan, Tetra-(4-[4-hydroxyphenyl-isopropyl]- phenoxy)-methan, l,4-Bis[4,4'-dihydroxytri-phenyl)-methyl]-benzol, in Mengen von 0,01 bis 1,0 Mol% bezogen auf eingesetzte Diphenole verwendet werden. Phenolische Verzweigungsmittel können mit den Diphenolen vorgelegt, Säurechlorid-Verzweigungsmittel können zusammen mit den Säuredichloriden eingetragen werden.
In den thermoplastischen, aromatischen Polyestercarbonaten kann der Anteil an Carbonatstruktureinheiten beliebig variieren. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Carbonatgruppen bis zu 100 Mol%, insbesondere bis zu 80 Mol%, besonders bevorzugt bis zu 50 Mol%, bezogen auf die Summe an Estergruppen und Carbonatgruppen. Sowohl der Ester- als auch der Carbonatanteil der aromatischen Polyestercarbonate kann in Form von Blöcken oder statistisch verteilt im Polykondensat vorliegen.
Die relative Lösungsviskosität (ηrei) der aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate liegt im Bereich 1,18 bis 1,4, vorzugsweise 1,20 bis 1,32 (gemessen an Lösungen von 0,5 g Polycarbonat oder Polyestercarbonat in 100 ml Methylenchlorid-Lösung bei 25°C).
Die thermoplastischen, aromatischen Polycarbonate und Polyestercarbonate können allein oder im beliebigen Gemisch eingesetzt werden.
Erfϊndungsgemäß als Komponente a geeignete Polymethylmethacrylat-(Co)Polymere sind in bevorzugter Ausführungsform solche (Co)Polymerisate von
a.l) 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 85 bis 100 Gew.-%, insbesondere 95 bis 100 Gew.-% bezogen auf die Komponente a, Methylmethacrylat mit a.2) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente a, mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe der von Methylmethacrylat verschiedenen Alkyl- bzw. Arylmethacrylaten und/oder Alkyl- bzw. Arylacrylaten mit C1 bis CiO-Alkyl-, C5-Ci0- Cycloalkyl- oder Arylesterresten, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid,
2-Hydroxyethyl(meth)acrylsäureester, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureimide und ggf. mit Alkyl und/oder Halogen substituierte Vinylaromaten, wie beispielsweise Styrol, p- Methylstyrol, α-Methylstyrol.
Diese Polymethylmethacrylat-(Co)Polymere sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei.
Besonders bevorzugt ist reines Polymethylmethacrylat.
Die Herstellung der erfindungsgemäß als Komponente a geeignete Polymethylmethacrylat- (Co)Polymere erfolgt in bekannter Weise durch Polymerisation des bzw. der Monomeren in Masse, in Lösung oder in Dispersion (Kunststoff-Handbuch, Band K, Polymethacrylate, Carl Hanser Verlag München 1975, Seiten 22-37).
Erfindungsgemäß als Komponente a geeignete Polystyrol-(Co)Polymere sind in bevorzugter
Ausführungsform solche (Co)Polymerisate von a.l) 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 85 bis 100 Gew.-
%, insbesondere 95 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Komponente a, mindestens eines
Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der Vinylaromaten (wie beispielsweise Styrol, α- Methylstyrol) und kernsubstituierten Vinylaromaten (wie beispielsweise p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol), in bevorzugter Ausführungsform Styrol mit
a.2) 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente a, mindestens eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der Vinylcyanide (wie beispielsweise ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril), (Meth)Acrylsäure-(CrC8)- Alkylester (wie beispielsweise Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat), ungesättigte Carbonsäuren und Derivate ungesättigter Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid).
Diese Styrol-(Co)Polymerisate sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei. Besonders bevorzugt ist reines Polystyrol.
Derartige Styrol-(Co)Polymerisate sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation her- stellen. Die Styrol-(Co)Polymerisate besitzen vorzugsweise mittlere Molekulargewichte Mw
(Gewichtsmittel, ermittelt durch GPC, Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen 15.000 und 250.000.
Bevorzugt kommt als Komponente a ein aromatisches Polycarbonat, insbesondere ein solches auf Basis von Bisphenol -A zum Einsatz.
Komponente b
Die amorphe Erstkomponente kann als Komponente b weitere Zusätze enthalten. Als weitere Zusätze gemäß Komponente b kommen insbesondere übliche Polymeradditive wie
Flammschutzmittel (z.B. organische Phosphor- oder Halogenverbindungen, insbesondere Bisphenol-A basierendes Oligophosphat, Alkali/Erdalkali- bzw. Ammonium-/Phosphoniumsalze perfluorierter Sulfonsäuren), Flammschutzsynergisten und Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten Polyolefϊne, der Silikone sowie Aramidfasem), rauchhemmende Additive (beispielsweise Borsäure oder Borate), interne und externe Gleit- und
Entformungsmittel (beispielsweise Pentaerythrittetrastearat oder Glycidylmonostearat), Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, Stabilisatoren (beispielsweise Antioxidantien, UV-Schutzmittel, Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel, Verarbeitungsstabilisatoren), IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, antibakteriell wirkende Additive, Kratzfestigkeit verbessernde Additive, Schlagzähmodifϊkatoren
(wie beispielsweise in Emulsionspolymerisation hergestellte Pfropfpolymerisate, welche in bevorzugter Ausfuhrungsform eine Kern-Schale-Struktur aufweisen), Füll- und Verstärkungsstoffe (bevorzugt in feinstteiliger, insbesondere in nanoskaliger Form, d.h. bevorzugt mit einem gewichtsgemittelten Teilchendurchmesser d50 von 1 bis 200 nm) sowie Farb- Stoffe und Pigmente in Frage. Zweitkomponente (ii)
Als Zweitkomponente (ii) kommen amorphe Formmassen zum Einsatz. Es handelt sich vorzugsweise um opake, d.h. nicht lichtdurchlässige Werkstoffe.
Die bevorzugten Bestandteile A, B, C und D der Zweitkomponente (ii) werden nachfolgend beschrieben.
Komponente A
Die Komponente A der Zweitkomponente (ii) entspricht in ihren Ausführungsformen der Komponente a der Erstkomponente (i).
Komponente B
Die Komponente B ist ausgewählt aus mindestens einem Vertreter der Gruppe der Pfropfpolymerisate B.l oder der kautschukfreien (Co)Polymerisate B.2.
Die Komponente B.l umfasst ein oder mehrere Pfropfpolymerisate von B.1.1 5 bis 95, vorzugsweise 30 bis 90 Gew.-%, wenigstens eines Vinylmonomeren auf
B.1.2 95 bis 5, vorzugsweise 70 bis 10 Gew.-% einer oder mehrerer Pfropfgrundlagen mit
Glasübergangstemperaturen < 100C, vorzugsweise < 00C, besonders bevorzugt < -
2O0C.
Die Pfropfgrundlage B.1.2 hat im allgemeinen eine mittlere Teilchengröße (d50-Wert) von 0,05 bis 10 μm, vorzugsweise 0,1 bis 5 μm, besonders bevorzugt 0,15 bis 2,0 μm.
Monomere B.1.1 sind vorzugsweise Gemische aus
B.1.1.1 50 bis 99 Gew.-Teilen Vinylaromaten und/oder kernsubstituierten Vinylaromaten (wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol) und/oder Methacrylsäure-(Cr
C8)-Alkylester, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat), und
B.1.1.2 1 bis 50 Gew.-Teilen Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacrylnitril) und/oder (Meth)Acrylsäure-(Ci-C8)-Alkylester, wie Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, und/oder Derivate (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren, beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N- Phenyl-Maleinimid.
Bevorzugte Monomere B.1.1.1 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Styrol, α- Methylstyrol und Methylmethacrylat, bevorzugte Monomere B.1.1.2 sind ausgewählt aus mindestens einem der Monomere Acrylnitril, Maleinsäureanhydrid und Methylmethacrylat. Besonders bevorzugte Monomere sind B.1.1.1 Styrol und B.1.1.2 Acrylnitril.
Für die Pfropfpolymerisate B.l geeignete Pfropfgrundlagen B.1.2 sind beispielsweise Dien- kautschuke, EP(D)M-Kautschuke, also solche auf Basis Ethylen/Propylen und gegebenenfalls
Dien, Acrylat-, Polyurethan-, Silikon-, Chloropren- und Ethylen/Vinylacetat-Kautschuke sowie Silikon/ Acrylat-Kompositkautschuke.
Bevorzugte Pfropfgrundlagen B.1.2 sind Dienkautschuke, beispielsweise auf Basis Butadien und Isopren, oder Gemische von Dienkautschuken oder Copolymerisate von Dienkautschuken oder deren Gemischen mit weiteren copolymerisierbaren Monomeren (z.B. gemäß B.1.1.1 und B.1.1.2), mit der Maßgabe, dass die Glasübergangstemperatur der Komponente B.2 unterhalb < 100C, vorzugsweise < O0C, besonders bevorzugt < -2O0C liegt. Besonders bevorzugt ist reiner Polybutadienkautschuk.
Besonders bevorzugte Polymerisate B.l sind beispielsweise ABS-Polymerisate (Emulsions-, Masse- und Suspensions-ABS), wie sie z.B. in der DE-OS 2 035 390 (=US-PS 3 644 574) oder in der DE-OS 2 248 242 (=GB-PS 1 409 275) bzw. in Ullmanns, Enzyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 19 (1980), S. 280 ff. beschrieben sind.
Die Pfropfcopolymerisate B.l werden durch radikalische Polymerisation, z.B. durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation, vorzugsweise durch Emulsions- oder Massepolymerisation, besonders bevorzugt durch Emulsionspolymerisation hergestellt.
Der Gelanteil der Pfropfgrundlage B.1.2 beträgt bei in Emulsionspolymerisation hergestellten
Pfropfpolymerisaten mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-% (in Toluol gemessen). Der Gelanteil von in Masse-Polymerisation hergestellten Pfropφolymerisaten B.l beträgt bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 bis 40 Gew.-% (in Aceton gemessen).
Besonders geeignete Pfropfkautschuke sind auch ABS-Polymerisate, die durch Redox-Initiierung mit einem Initiatorsystem aus organischem Hydroperoxid und Ascorbinsäure gemäß US-P 4 937
285 hergestellt werden.
Da bei der Pfropfreaktion die Pfropfmonomeren bekanntlich nicht unbedingt vollständig auf die Pfropfgrundlage aufgepfropft werden, werden erfindungsgemäß unter Pfropφolymerisaten B.l auch solche Produkte verstanden, die durch (Co)Polymerisation der Pfropfmonomere in
Gegenwart der Pfropfgrundlage gewonnen werden und bei der Aufarbeitung mit anfallen. Diese Produkte können demnach auch freies, d.h. nicht chemisch an den Kautschuk gebundenes (Co)Polyτnerisat der Pfropfmonomere enthalten.
Im Falle von Pfropφolymerisaten B.l, die im Masse-Polymerisationsverfahren hergestellt wurden, beträgt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht Mw des freien, d.h. nicht an den Kautschuk gebundenen (Co)Polymerisats bevorzugt 50.000 bis 250.000 g/mol, insbesondere 60.000 bis 180.000 g/mol, besonders bevorzugt 70.000 bis 130.000 g/mol.
Geeignete Acrylatkautschuke gemäß B.1.2 sind vorzugsweise Polymerisate aus
Acrylsäurealkylestern, gegebenenfalls mit bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf B.1.2 anderen polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren. Zu den bevorzugten polymerisierbaren Acrylsäureestern gehören Ci bis C8-Alkylester, beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Butyl-, n-Octyl- und 2-Ethylhexylester; Halogenalkylester, vorzugsweise Halogen-Q-Cg-alkylester, wie Chlorethylacrylat sowie Mischungen dieser Monomeren.
Zur Vernetzung können Monomere mit mehr als einer polymerisierbaren Doppelbindung copolymerisiert werden. Bevorzugte Beispiele für vernetzende Monomere sind Ester ungesättigter Monocarbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen und ungesättigter einwertiger Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen, oder gesättigter Polyole mit 2 bis 4 OH-Gruppen und 2 bis 20 C-Atomen, wie Ethylenglykoldimethacrylat, Allylmethacrylat; mehrfach ungesättigte heterocyclische Verbindungen, wie Trivinyl- und Triallylcyanurat; polyfunktionelle Vinylverbindungen, wie Di- und Trivinylbenzole; aber auch Triallylphosphat und Diallylphthalat. Bevorzugte vernetzende Monomere sind Allylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Diallylphthalat und hetero- cyclische Verbindungen, die mindestens drei ethylenisch ungesättigte Gruppen aufweisen. Besonders bevorzugte vernetzende Monomere sind die cyclischen Monomere Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triacryloylhexahydro-s-triazin, Triallylbenzole. Die Menge der vernetzten Monomere beträgt vorzugsweise 0,02 bis 5, insbesondere 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfgrundlage B.1.2. Bei cyclischen vernetzenden Monomeren mit mindestens drei ethylenisch ungesättigten Gruppen ist es vorteilhaft, die Menge auf unter 1 Gew.-% der Pfropfgrundlage B.1.2 zu beschränken.
Bevorzugte "andere" polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die neben den Acrylsäureestern gegebenenfalls zur Herstellung der Pfropfgrundlage B.1.2 dienen können, sind z.B. Acrylnitril, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylamide, Vinyl-Q-Cβ-alkylether, Methylmethacrylat, Butadien. Bevorzugte Acrylatkautschuke als Pfropfgrundlage B.2 sind Emulsionspolymerisate, die einen Gelgehalt von mindestens 60 Gew.-% aufweisen.
Weitere geeignete Pfropfgrundlagen gemäß B.1.2 sind Silikonkautschuke mit pfropfaktiven
Stellen, wie sie in den DE-OS 3 704 657, DE-OS 3 704 655, DE-OS 3 631 540 und DE-OS 3 631 539 beschrieben werden.
Der Gelgehalt der Pfropfgrundlage B.1.2 bzw. der Pfropfpolymere B.l wird bei 250C in einem geeigneten Lösungsmittel als in diesen Lösungsmitteln unlöslicher Anteil bestimmt (M.
Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und π, Georg Thieme- Verlag, Stuttgart 1977).
Die mittlere Teilchengröße d50 ist der Durchmesser, oberhalb und unterhalb dessen jeweils 50 Gew.-% der Teilchen liegen. Er kann mittels Ultrazentrifugenmessung (W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-1796) bestimmt werden.
Bei den kautschukfreien Vinyl(Co)Polymerisaten B.2 handelt es sich um kautschukfreie Homo- und/oder Copolymerisate von mindestens einem Monomeren aus der Gruppe der Vinylaromaten, Vinylcyanide (ungesättigte Nitrile), (MeA)AcIyISaUTe-(C1 bis C8)-Alkylester, ungesättigten Carbonsäuren sowie Derivaten (wie Anhydride und Imide) ungesättigter Carbonsäuren.
Insbesondere geeignet sind (Co)Polymerisate B.2 aus
B.2.1 50 bis 99 Gew.-%, bezogen auf das (Co)Polymerisat B.2, mindestens eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der Vinylaromaten (wie beispielsweise Styrol, α-Methyl- styrol), kernsubstituierten Vinylaromaten (wie beispielsweise p-Methylstyrol, p-Chlorsty- rol) und (Meth)Acrylsäure-(Ci-C8)-Alkylester (wie beispielsweise Methylmethacrylat, n- Butylacrylat, tert.-Butylacrylat) und
B.2.2 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das (Co)Polymerisat B.2, mindestens eines Monomeren ausgewählt aus der Gruppe der Vinylcyanide (wie beispielsweise ungesättigte Nitrile wie
Acrylnitril und Methacrylnitril), (Meth)Acrylsäure-(Ci-C8)-Alkylester (wie beispielsweise Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat), ungesättigte Carbonsäuren und Derivate ungesättigter Carbonsäuren (beispielsweise Maleinsäureanhydrid und N-Phenyl-Maleinimid).
Diese (Co)Polymerisate B.2 sind harzartig, thermoplastisch und kautschukfrei. Besonders bevorzugt ist das Copolymerisat aus Styrol und Acrylnitril.
Derartige (Co)Polymerisate B.2 sind bekannt und lassen sich durch radikalische Polymerisation, insbesondere durch Emulsions-, Suspensions-, Lösungs- oder Massepolymerisation herstellen.
Die (Co)Polymerisate besitzen vorzugsweise mittlere Molekulargewichte Mw (Gewichtsmittel, ermittelt durch GPC, Lichtstreuung oder Sedimentation) zwischen 15.000 und 250.000.
Als Komponente B kann ein reines Pfropfpolymerisat B.l bzw. eine Mischung mehrerer Pfropfpolymerisate gemäß B.l, ein reines (Co)Polymerisat B.2 bzw. eine Mischung mehrerer
(Co)Polymerisate gemäß B.2, oder eine Mischung aus mindestens einem Pfropfpolymerisat B.l mit mindestens einem (Co)Polymerisat B.2 zum Einsatz kommen. Kommen Mischungen mehrerer Pfropfpolymerisate, Mischungen mehrerer (Co)Polymerisate oder Mischungen aus mindestens einem Pfropfpolymerisat mit mindestens einem (Co)Polymerisat zum Einsatz, so können diese bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen separat oder auch in Form eines Präcompounds eingesetzt werden.
In bevorzugter Ausführungsform kommt als Komponente B ein reines Pfropfpolymerisat B.l bzw. eine Mischung mehrerer Pfropfpolymerisate gemäß B.l oder eine Mischung aus mindestens einem Pfropfpolymerisat B.1 mit mindestens einem (Co)Polymerisat B.2 zum Einsatz.
In besonders bevorzugter Ausfuhrungsform kommt als Komponente B ein ABS-Pfropfpolymer hergestellt durch Emulsionspolymerisation oder ein ABS-Pfropfpolymer hergestellt durch Massepolymerisation oder eine Mischung aus einem in Emulsionspolymerisation hergestellten Pfropfpolymer und einem SAN-Copolymer zum Einsatz.
Komponente C
Als Komponente C kommt natürlich vorkommender oder synthetisch hergestellter Talk zum Einsatz.
Reiner Talk hat die chemische Zusammensetzung 3 MgO4Si02-H20 und somit einen MgO- Gehalt von 31,9 Gew.-%, einen SiC>2-Gehalt von 63,4 Gew.-% und einen Gehalt an chemisch gebundenem Wasser von 4,8 Gew.-%. Es handelt sich um ein Silikat mit Schichtstruktur.
Natürlich vorkommende Talkmaterialien besitzen im allgemeinen nicht die oben aufgeführte Idealzusammensetzung, da sie durch partiellen Austausch des Magnesiums durch andere Elemente, durch partiellen Austausch von Silizium, durch z.B. Aluminium und/oder durch
Verwachsungen mit anderen Mineralien wie z.B. Dolomit, Magnesit und Chlorit verunreinigt sind.
Als Komponente C kommen bevorzugt solche Talktypen mit besonders hoher Reinheit zum Einsatz. Diese sind gekennzeichnet durch einen MgO-Gehalt von 28 bis 35 Gew.-%, bevorzugt
30 bis 33 Gew.-%, besonders bevorzugt 30,5 bis 32 Gew.-% und einen Siθ2-Gehalt von 55 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 58 bis 64 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 62,5 Gew.-%. Besonders bevorzugte Talktypen zeichnen sich des Weiteren durch einen A^Oß-Gehalt von kleiner als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt kleiner als 1 Gew.-%, insbesondere kleiner als 0,7 Gew.-%, aus.
Vorteilhaft ist insbesondere der Einsatz des Talkes in Form von feinvermahlenen Typen mit einer mittleren Partikeldurchmesser d5Q von <10 μm, bevorzugt <5 μm, besonders bevorzugt <2 μm, ganz besonders bevorzugt <1,5 μm.
Der Talk kann oberflächenbehandelt, z.B. silanisiert sein, um eine bessere Verträglichkeit mit dem Polymer zu gewährleisten.
Im Hinblick auf die Verarbeitung und Herstellung der Formmassen ist der Einsatz kompaktierter Talks vorteilhaft. -Komponente D
Die Zusammensetzung kann als Komponente D weitere Zusätze enthalten. Als weitere Zusätze gemäß Komponente D kommen handelsübliche Polymeradditive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel (beispielsweise Phosphor- oder Halogenverbindungen), Flammschutzsynergisten (beispielsweise nanoskalige Metalloxide), rauchhemmende Additive (beispielsweise Borsäure oder Borate), Antidrippingmittel (beispielsweise Verbindungen der Substanzklassen der fluorierten Polyolefine, der Silikone sowie Aramidfasern), interne und externe Gleit- und Entformungsmittel (beispielsweise Pentaerythrittetrastearat, Montanwachs oder Polyethylenwax), Fließfähigkeitshilfsmittel (beispielsweise niedermolekulare Vinyl(co)polymerisate), Antistatika (beispielsweise Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, andere Polyether oder Polyhydroxyether, Poletheramide, Polyesteramide oder Sulfonsäuresalze), Leitfähigkeitsadditive (beispielsweise Leitruß oder Carbon Nanotubes), Stabilisatoren (beispielsweise UV/Licht-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Antioxidantien,
Umesterungsinhibitoren, Hydrolyseschutzmittel), antibakteriell wirkende Additive (beispielsweise Silber oder Silbersalze), kratzfestigkeitsverbessemde Additive (beispielsweise Silikonöle oder harte Füllstoffe wie Keramik(hohl)kugeln), IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifikatoren (beispielsweise Pfropfpolymerisate mit Kautschukkern, hergestellt bevorzugt in Emulsionspolymerisation, welche in besonders bevorzugter Ausführungsform eine Kern-Schale-Struktur aufweisen), von Talk (Komponente C) verschiedene Füll- und Verstärkungsstoffe (beispielsweise gemahlene Glas- oder Karbonfasern, Glas- oder Keramik(hohl)kugeln, Glimmer, Kaolin, CaCO3 und Glasschuppen) sowie Farbstoffe und Pigmente (beispielsweise Ruß, Titandioxid oder Eisenoxid) in Frage. Ausgenommen von den handelsübliche Polymeradditive sind Brönstedt-Säuren.
Als Flammschutzmittel gemäß Komponente D werden bevorzugt phosphorhaltige Verbindungen eingesetzt. Diese sind bevorzugt ausgewählt aus den Gruppen der Mono- und oligomeren Phosphor- und Phosphonsäureester, Phosphonatamine und Phosphazene, wobei auch Mischungen von mehreren Komponenten ausgewählt aus einer oder verschiedenen dieser Gruppen als Flammschutzmittel zum Einsatz kommen können. Auch andere hier nicht speziell erwähnte halogenfreie Phosphorverbindungen können alleine oder in beliebiger Kombination mit anderen halogenfreien Phosphorverbindungen eingesetzt werden. - Io -
Bevorzugte Mono- und oligomere Phosphor- bzw. Phosphonsäureester sind Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (IV)
woπn R.1, R2, R3 und R4, unabhängig voneinander jeweils gegebenenfalls halogeniertes Cj bis Cg-
Alkyl, jeweils gegebenenfalls durch Alkyl, vorzugsweise Cj bis C4- Alkyl, und/oder
Halogen, vorzugsweise Chlor, Brom, substituiertes C5 bis Cg-Cycloalkyl, Cg bis C20-
Aryl oder C7 bis C^-Aralkyl, n unabhängig voneinander, O oder 1, q O bis 30 und
X einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C- Atomen, oder einen linearen oder verzweigten aliphatischen Rest mit 2 bis 30 C-Atomen, der OH-substituiert sein und bis zu 8 Etherbindungen enthalten kann, bedeuten.
Bevorzugt stehen R^, R2, R^ und R4 unabhängig voneinander für Cj bis C^Alkyl, Phenyl,
Naphthyl oder Phenyl-Ci-C4-alkyl. Die aromatischen Gruppen R*, R2, R^ und R4 können ihrerseits mit Halogen- und/oder Alkyl gruppen, vorzugsweise Chlor, Brom und/oder Ci bis C4- Alkyl substituiert sein. Besonders bevorzugte Aryl-Reste sind Kresyl, Phenyl, Xylenyl, Propylphenyl oder Butylphenyl sowie die entsprechenden bromierten und chlorierten Derivate davon.
X in der Formel (IV) bedeutet bevorzugt einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen. Dieser leitet sich bevorzugt von Diphenolen der Formel (I) ab. n in der Formel (IV) kann, unabhängig voneinander, 0 oder 1 sein, vorzugsweise ist n gleich 1. q steht für Werte von 0 bis 30, bevorzugt 0,3 bis 20, besonders bevorzugt 0,5 bis 10, insbesondere 0,5 bis 6, ganz besonders bevorzugt 1,1 bis 1,6. X steht besonders bevorzugt für
oder deren chlorierte oder bromierte Derivate, insbesondere leitet sich X von Resorcin, Hydrochinon, Bisphenol A oder Diphenylphenol ab. Besonders bevorzugt leitet sich X von Bisphenol A ab.
Als erfindungsgemäße Komponente D können auch Mischungen verschiedener Phosphate eingesetzt werden.
Phosphorverbindungen der Formel (IV) sind insbesondere Tributylphosphat, Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Diphenylkresylphosphat, Diphenyloctylphosphat, Diphenyl-2-ethylkresyl- phosphat, Tri-(isopropylphenyl)-phosphat, Resorcin verbrücktes Oligophosphat und Bisphenol A verbrücktes Oligophosphat. Der Einsatz von oligomeren Phosphorsäureestem der Formel (IV), die sich vom Bisphenol A ableiten, ist insbesondere bevorzugt.
Höchst bevorzugt als Komponente D ist Bisphenol-A basierendes Oligophosphat gemäß Formel
(IVa).
Die Phosphorverbindungen gemäß Komponente D sind bekannt (vgl. z.B. EP-A 0 363 608, EP-A 0 640 655) oder lassen sich nach bekannten Methoden in analoger Weise herstellen (z.B.
Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 18, S. 301 ff. 1979; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, S. 43; Beilstein Bd. 6, S. 177). Wenn Mischungen verschiedener Phosphorverbindnngen eingesetzt werden und im Fall von oligomeren Phosphorverbindungen, handelt es sich bei dem angegebenen q-Wert um den mittleren q-Wert. Der mittlere q-Wert kann bestimmt werden, indem mittels geeigneter Methode (Gaschromatographie (GC), High Pressure Liquid Chromatography (HPLC), Gelper- meationschromatographie (GPC)) die Zusammensetzung der Phosphorverbindung (Molekulargewichtsverteilung) bestimmt wird und daraus die Mittelwerte für q berechnet werden.
Weiterhin können Phosphonatamine und Phosphazene, wie sie in WO 00/00541 und WO 01/18105 beschrieben sind, als Flammschutzmittel eingesetzt werden.
Die Flammschutzmittel können allein oder in beliebiger Mischung untereinander oder in Mischung mit anderen Flammschutzmitteln eingesetzt werden.
Die Flammschutzmittel werden in bevorzugter Ausführungsform in Kombination mit
Polytetrafluorethylen (PTFE) als Antidrippingmittel eingesetzt.
Die Zusammensetzung der Erstkomponente (i) und der Zweitkomponente (ii) sind jeweils frei von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, die erfϊndungsgemäßen Zusammensetzungen der Komponente (i) und (ii) sind insbesondere frei von aromatischen oder teilaromatischen Polyestern, wie diese in WO-A 99/28386 offenbart sind. Unter aromatischen oder teilaromatischen Polyestern werden im Sinne der Erfindung nicht solche amorphen Polycarbonate verstanden, wie diese als Komponente a bzw. Komponente A eingesetzt werden können. Die aromatischen Polyester leiten sich von aromatischen Dihydroxyverbindungen und aromatischen Dicarbonsäuren bzw. aromatischen Hydroxycarbonsäuren ab. Die teilaromatischen
Polyester sind solche auf Basis von aromatischen Dicarbonsäuren und einer oder mehreren unterschiedlichen aliphatischen Dihydroxyverbindungen.
Herstellung der Formmassen der Erst- und der Zweitkomponente
Die als Erst- und Zweitkomponente zum Einsatz kommenden thermoplastischen Formmassen können beispielsweise hergestellt werden, indem man die jeweiligen Bestandteile in bekannter Weise vermischt und bei Temperaturen von 2000C bis 3600C, bevorzugt bei 240 bis 34O0C, besonders bevorzugt bei 240 bis 3200C in üblichen Aggregaten wie Innenknetern, Extrudern und Doppel wellenschnecken schmelzcompoundiert und schmelzextrudiert. Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in bekannter Weise sowohl sukzessive als auch simultan erfolgen, und zwar sowohl bei etwa 2O0C (Raumtemperatur) als auch bei höherer Temperatur.
Erfindungsgemäße Zweikomponenten-Formteile
Die Herstellung der verzugsarmen, das heißt maßstabilen, duktilen und gegenüber Chemikalieneinfluss spannungsrissbeständigen Zweikomponenten-Bauteile erfolgt im Zweikomponentenspritzguss. Hierbei wird die transparente oder transluzente Erstkomponente nach einer gewissen Abkühlzeit vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente hinterspritzt, wodurch eine stabile Materialanbindung der Zweit- an die Erstkomponente resultiert.
Bei diesen Zweikomponenten-Bauteilen kann es sich beispielsweise um einen flächigen Materialverbund aus einer transparenten oder transluzenten Schicht mit einer opaken schlagzähmodifizierten Schicht, oder aber um einen Materialverbund aus einer transparenten oder transluzenten Fläche umrahmt von einem opaken Rahmen handeln. Derartige Materialverbunde können beispielsweise im Fenster- und Verscheibungsbereich, in Leuchtenanwendungen, bei optischen Linsen mit angespritztem opaken Rahmen, bei Scheinwerferabdeckscheiben mit opaken Rahmen, bei nicht-transparenten, zur Erzielung einer Tiefenwirkung flächig mit transparentem Thermoplast als Hochglanzschicht hinterspritzten Dekorabdeckungen, bei (hinterleuchteten) Blenden im Auto und bei Monitor/Display-Abdeckungen mit opakem Rahmen zum Einsatz kommen.
Oben genannte Zweikomponenten-Bauteile werden bevorzugt in einem Verfahren hergestellt, in dem die Erstkomponente mit der Zweitkomponente im Spritzguss- oder Spritzprägeverfahren hinterspritzt wird (Zweikomponentenspritzgussverfahren bzw. Zweikomponentenspritzpräge- ver fahren).
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Zweikomponenten-Bauteile.

Claims

Patentansprüche:
1. Zweikomponenten-Formteile enthaltend
(i) als Erstkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse enthaltend a) 90 bis 100 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) amorphes thermoplastisches Material und b) 0 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Summe der Komponenten a und b) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs, wobei die Formmasse der Erstkomponente frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, und
(ii)als Zweitkomponente eine amorphe thermoplastische Formmasse bestehend aus
A) 10 bis 100 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer und Polystyrol-(Co)Polymer,
B) 0 bis 90 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) an mindestens einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pfropfpolymerisat hergestellt im Emulsionspolymerisationsverfahren, Pfropfpolymerisat hergestellt im Massepolymerisationsverfahren, kautschukfreies Vinylhomopolymerisat und kautschukfreies Vinylcopolymerisat,
C) 3 bis 30 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Talk, und
D) 0 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) mindestens eines handelsüblichen Polymeradditivs ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Flammschutzmitteln und Flammschutzsynergisten, rauchhemmende Additive, Antidrippingmittel, interne und externe Gleit- und Entforrnungsmittel,
Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, UV-Stabilisatoren, Thermostabilisatoren, Antioxidanzien, Umesterungsinhibitoren,
Hydrolyseschutzmittel, antibakteriell wirkende Additive, kratzfestigkeitsverbessernde Additive, IR-Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, Schlagzähmodifikatoren, von Komponente C verschiedene Füll- und Verstärkungsstoffe sowie Farbstoffe und Pigmente, wobei die Zusammensetzung der Zweitkomponente (ii) frei ist von kristallinen oder teilkristallinen polymeren Bestandteilen, wobei die Summe der Gew.-% der Komponenten A und B in der Gesamtzusammensetzung der Zweitkomponente sich berechnet aus der Differenz von 100 Gew.-% minus der Summe der Gew.-Teile der Komponenten C und D, und
wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt ist.
2. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente a) der Erstkomponente (i) ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus aromatischem Polycarbonat, aromatischem Polyestercarbonat, Polystyrol-
(Co)Polymer und Polymethylmethacrylat-(Co)Polymer.
3. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente b) der Erstkomponente (i) ausgewählt ist aus mindestens einem der Gruppe bestehend aus Flammschutzmittel, Flammschutzsynergisten und Antidrippingmittel, rauchhemmende Additive, interne und externe Gleit- und Entformungsmittel, Fließfähigkeitshilfsmittel, Antistatika, Leitfähigkeitsadditive, Stabilisatoren, IR- Absorbentien, optische Aufheller, fluoreszierende Additive, antibakteriell wirkende Additive, Kratzfestigkeit verbessernde Additive, Schlagzähmodifikatoren, Farbstoffe und Pigmente.
4. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2 enthaltend 99 bis 99,99 Gew.-% Komponente a) und 0,01 bis 1 Gew.-% der Komponente b).
5. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 2 enthaltend
A) 60 bis 100 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) Komponente A),
B) 0 bis 40 Gew.-Teile (bezogen auf die Summe der Komponenten A und B) Komponente B), C) 5 bis 22 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Komponente C),
D) 0,1 bis 15 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Komponente D).
6. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 5 enthaltend als Komponente D) Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel (IV) worin
R.1, R^, R^ und R4, unabhängig voneinander jeweils gegebenenfalls halogeniertes Cj bis Cg-Alkyl, substituiertes C5 bis Cg-Cycloalkyl, Cg bis C20"Aryl oder C7 bis C^- Aralkyl, n unabhängig voneinander, O oder 1, q O bis 30 und
X einen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C- Atomen, oder einen linearen oder verzweigten aliphatischen Rest mit 2 bis 30 C-Atomen, der OH-sub- stituiert sein und bis zu 8 Etherbindungen enthalten kann, bedeuten.
7. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Erstkomponente (i) eine transparente oder transluzente amorphe Formmassen zum Einsatz kommt.
8. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Zweitkomponente (ii) eine opake Formmasse zum Einsatz kommt.
9. Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass - die Zweitkomponente (ii) eine gegenüber der Erstkomponente (i) um 10 bis 40%, reduzierte isotrop gemittelte Verarbeitungsschwindung (arithmetisches Mittel aus den längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungs- werten) aufweist, und
- der Betrag der Differenz der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii) nicht mehr als 30 % des arithmetischen Mittelwerts der längs und quer zur Schmelzeflussrichtung gemessenen Verarbeitungsschwindungswerte der Zweitkomponente (ii) beträgt.
10 Verfahren zur Herstellung der Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1 im Zweikomponentenspritzguss, wobei die Erstkomponente (i) vollständig oder partiell mit der Zweitkomponente (ii) hinterspritzt wird.
1. Verwendung der Zweikomponenten-Formteile gemäß Anspruch 1 als Fenster- oder Verscheibungsmodul im Bauwesen und in Fahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen, in Leuchtenanwendungen, als optische Linsen mit angespritztem Rahmen, in Automobilscheinwerfer- oder -rücklichtanwendungen, in nicht-transparenten, zur Erzielung einer Tiefenwirkung flächig mit transparenten Formmassen als Hochglanzschicht hinterspritzten Dekorbauteilen, als Blende im Auto und als transparente Monitor/Display- Abdeckung mit opakem Rahmen.
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