FI73705B - Polymerkomposition baserad pao abs-plast och en kopolymer av -metylstyren och akrylnitril. - Google Patents

Description

Po] vmoo:'ic>e' ::'r joka perustui: ABS-muoviin ja a-metvyli- styreer in akr yy 1 in 11 r i i 1 i.n kopolymecri in 1 73705 r.sjnä j^r-keint 6 kohdistuu lämmössä muovautuvaan seokseen, -ioka ocf-’sO.-a yhteen ta i useampaan styreenin ja akryylini t r i i 1 ok sa skopolymee rl in kumilla ja a-metvylistyreenin ia akryylin--triilin kopolvmcoriin (ABS-nolymeerit) .

Nimitys "APS" on johdettu monomeerien akryvlinitriilin, bi;tadice:nin ja styreenin ensimmäisistä kirjaimista, joista oksaskcpolvr'-'-erit periaatteessa on valmistettu.

Lämmössä muovautuvat ABS-oolymeorit ovat heterogeenisiä muoveja, jotka koostuvat kahdesta faasista. Elastinen aine, joka periaatteessa perustuu polybut.adieeni- ia/ta.i butadiceni-kopolvmeereihin, joiden läsnäollessa stvrecni ja akrylonit-riili on polyrr.eroitu, dispergoidaan sisäisenä epäjatkuvana faasina lämmössä muovautuvaan styreeni-akryylinitriiliko-polvmeeriin, joka toimii matriisina (SAN-matriisi). Periaatteessa voidaan myös käyttää elastisena aineena tyydytettyjä elästomoerisiä ainesosia, ·: ABS-polymeerien fysikaaliset ominaisuudet johtuvat ainoastaan osittain sen monomeeristen jn/tai polymeeristen ainesosien : ominaisuuksista. Erään kaikkein tärkeimmän ominaisuuden, rskulujuuder. määrää kovaan, hauraaseen, lämmössä muovautuvaan matriisein upotetun kumi faasin muodostama kaksoisf aasi-rakenne .

Naiden. ABS-polymeer ien lämmön kestävyys on kuitenkin riittämätön joihinkin tarkoituksiin. Tämä koskee erityisesti autoteollisuutta, kotitalouskäyttöä ja käyttöä sähkölaitteissa.

Lukuisista julkaisuista tunnetaan, että styreenin täydellä- 7 3 7 0 5 nen tai osittainen korvaaminen α-metyylistyreenillä ABSrssä ja/tai SAN:ssä vaikuttaa positiivisesti lämmön kestävyyteen.

US-patenttijulkaisusta 3 010 936 tunnetaan polymeeriseos, joka perustuu oi-metyylistyreenin ja akryylinitriilin kopoly-meeriin tai α-metyylistyreenin, styreenin ja akryylinitriilin terpolymeeriin sekoitettuna styreenin ja akryylinitriilin oksaskopolymeeriin butadieenissa.

Tämän patenttijulkaisun mukaisessa polymeeriseoksessa esiintyy se haitta, että sopivan lämmönkestävyyden aikaansaamiseksi on polymeeriseoksen kopolymeeri- tai terpolymeeripitoi-suuden oltava suhteellisen korkea, mikä ei kuitenkaan ole aivan mahdollista, koska tämä aiheuttaisi sen, että iskun-kestävyys laskisi liian alhaisiin arvoihin. Tällaisen polymeeriseoksen juoksevuusominaisuus olisi lisäksi hyvin huono.

Alankomaalaisesta patenttijulkaisusta 123 514 on tunnettua valmistaa polymeeriseos, jossa on 68-85 % a-metyylistyreenin ja akryylin itriilin kopolymeeriä ja 32-15 % oksaskopolvmeeriä, jossa on 40-50 paino-osaa styreeniä ja akryylinitriiliä sekä 50-60 paino-osaa polybutadieeniä. Tällaisellakin polymeeri-seoksella on se haitta, että sen valumisominaisuus on hyvin heikko, mikä johtuu oksaspolymeerin korkeasta kumipitoisuu-desta ja huonosti juoksevan kopolymeerin korkeasta prosentuaalisesta määrästä.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 2 140 437 on selostettu ABS:n, SAN:n ja α-metyylistyreenin ja akryylinitriilin kopolymeerin seoksia. Tämän patenttijulkaisun mukaan on mahdollista välttää niitä ongelmia, joita esiintyy ABS:n ja a-mo-tyylistyreenin ja akryylinitriilin kopolymeerin seoksen valu-miskäyttäytyrnisessä lisäämällä SANrää tähän seokseen. Joskin juoksevuus tällä tavoin tosiaankin saadaan paranemaan, jää se kuitenkin suhteellisen huonoksi ja parannus tapahtuu polymeeriseoksen lämmönkestävyyden ja iskulujuuden kustannuksella .

tl 3 73705

Hyvän lämmönkestävyyden omaavan ABS:n näin saatu alennettu lämmönkestävyys olisi kuitenkin riittävä useampiin käyttötarkoituksiin. Nämä ovat nk. kohtalaisen lämmönkestäviä ABS-laatuja. Tämän saksalaisen patenttijulkaisun mukaisen polymeeriseoksen iskulujuus on kuitenkin hyvin vaatimaton, erityisesti alhaisissa lämpötiloissa, niin, että käytännössä tällaisen polymeeriseoksen käyttö on hyvin rajoitettu.

DE-patenttijulkaisussa DE-A-2 420 358 esitetään lämmössä muovautuvia polymeerikoostumuksia, jotka koostuvat (A) oksaskopolymeeristä, jossa styreeni ja akryylinitril Li on oksastettu butadieenikumiin, (B) toisesta oksaskopolymeeristä, jolla on pienempi partikkeli-koko kuin (A):11a, jossa styreeni ja akryylinitriili on oksastettu butadieenikumiin, ja (C) α-metyylistyreenin (ja/tai styreenin) ja akryylinitriilin kopolymeeristä.

Butadieenikumin pitoisuus oksaskopolymeerissa (B) on kuitenkin 40-60 paino-%, kun se esillä olevassa keksinnössä on vain 10-25 paino-%.

Saksalaisten julkaisujen iskulujuus on paljon alempi kuin meidän keksinnössämme. Esillä olevan hakemuksen toisena etuna on, ettei oksaskopolymeerikomponentteja varten tarvitse valmistaa kahta, eri partikkelikokoa omaavaa kumia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada polymeeriseos, jonka lämmönkestävyys on parempi kuin styreenin ja akryylinitriilin oksaskopolymeeriin kumilla sekä jolla on hyvä virtauskäyttäytyminen ja hyvä .iskunkestävyys, erityisesti alemmissa lämpötiloissa.

Esillä olevan keksinnön mukaiselle polymeeriseokselle on tunnusomaista, että se sisältää: A. yhtä tai useampaa oksaskopolvmeeriä, jotka on saatu polyme-roimalla 20-80 paino-osaa monomeeriseosta, jossa on 20-40 paino-" * 73705 akryvlinitriiliä, 50-80 paino-% styreeniä ja 0^30 paino-% yhtä tai useampaa monomeeriä, kun läsnä on 20-80 paino-osaa kumia, B. yhtä tai useampaa oksaskopolymeeriä, jotka on saatu poly-meroimalla 75-90 paino-osaa monomeeriseosta, jossa on 20-40 paino-% akrvylinitriiliä, 50-80 paino-% styreeniä, 0-30 paino-% yhtä tai useampaa monomeeriä, kun läsnä on 10-25 paino-osaa kumia, ja C. α-metyylistyreenin ja akryy1initriilin kopolymeeriä, joka on saatu polymeroimalla 20-40 Daino-osaa akryylinitriiliä ja 60-80 Daino-osaa α-metyylistyreeniä, jolloin tämän polymeeri-seoksen kumipitoisuus on 10-30 paino-%, kun taas oksaskopoly-meerien kumipitoisuuden erotus on vähintään 5 paino-%.

n 5 73705

Nyt on yllättäen havaittu, että tällaisessa seoksessa yhdistyy suhteellisen hyvä lämmönkestävyys hyvään virtaus-käyttäytymiseen ja hyvään iskunkestävyvteen, erityisesti alhaisissa lämpötiloissa. Tämä on erityisen tärkeää monimutkaisille tuotteille, kuten moottoriajoneuvojen etuosille. Eräs lisäetu on, että näillä polymeeriseoksilla ei esiinny mitään ongelmia mitä tulee hitsisaumojen lujuuteen. Osittain hyvän valumiskäyttäytymisen ansiosta, nämä hitsisaumat ovat riittävän lujia ja kokonaan tai osittan näkymättömiä.

Keksinnön suositussa suoritusmuodossa a-metyylistyreenin ja akryylinitriilin kopolymeerin valumisindeksi (V) on vähintään 12,5, kun taas suhde spiraalivirtauspituuden ja va-lumisindeksin välillä on 3,0. Spiraalivirtauspituus on erityisesti vähintään 65, edullisesti ainakin 70.

Kopolymeerin valumisindeksi on edullisesti ainakin 12,5, johtuen siitä tosiasiasta, että alhaisemmilla valumisindek-siarvoilla on käytännöllisesti katsoen mahdotonta aikaansaada oikeaa arvoa kopolymeerin spiraalivirtauspituudelle.

Kopolymeerin valumisindeksin yläraja on erityisesti 25.

Parhaimmat tulokset saadaan, kun kopolymeerin spiraalivir-tauspituus/valumisindeksisuhde on vähintään 3,5.

Valumisindeksillä (V) tarkoitetaan sitä määrää polymeeriä, joka valuu ulos halkaisijaltaan 1 mm:n ja pituudeltaan 2 mm:n kapillaarista 230°C:ssa ja 30 baarin paineessa, il- -9 3 maistuna 10 m /s (katso myös brittiläinen patenttijulkaisu 1 500 525).

Spiraalivirtauspituus (S) on tässä yhteydessä se matka, jonka polymeerlsula 260°C:n lämpötilassa muottiin saapuessaan kattaa alkupaineessa 742 baaria muotissa, jota pidetään 50°C:ssa ja jonka tiehyeiden leveys on 20 mm ja paksuus 3 mm (tasospiraalipituus: H. Ebneth, K. Böhm, Plastverar-beiter, 19 (1968), sivut 261-269).

73705

Keksinnön mukaisessa polymeeriseoksessa yhdistyy hyvä läm-mönkestävyys hyvään valumiskäyttMytymiseen, iskulujuuteen, taivutuslujuuteen ja vetolujuuteen. Käytetyn a-metyylisty-reenin ja akryvlinitriilin kopolymeerin määrän perusteella olisi ollut odotettavissa, erityisesti että iskunkestävyys ja taivutuslujuus eivät olisi olleet tyydyttäviä. On havaittu, että toisaalta oksaskopolymeerien kumipitoisuuden ja toisaalta kopolymeerin minimijuoksevuusindeksin ja S/V:n yhdistelmä antaa polymeeriseoksen, jolla on paras mahdollinen laatu eri ominaisuuksien suhteen.

Keksinnön mukainen polymeeriseos sisältää edullisesti: 5-9 5 paino-" A B, ja 5-95 paino-% c.

Seoksen suositumman suoritusmuodon mukaan se sisältää: 40-90 paino-% A + B, ja 10-60 paino-% C, jossa seoksessa painosuhde A:B on välillä 10:1 ja 1:10, erityisesti 40-80 paino-% A + B ja 20-60 paino-% C. Tällä polymeeriseoksella saadaan paras mahdollinen suhde tärkeinä pidettyjen eri ominaisuuksien välillä.

Polymeeriseoksen valittu koostumus on sellainen, että sen kumipitoisuus on 10-30 paino-%, edullisesti 10-25 paino-%. Kumipitoisuuden ollessa näiden rajojen sisällä saadaan polymeeriseos, jolla on hyvä iskulujuus sekä hyvä työstettävyys.

Suositussa suoritusmuodossaan polymeeriseos sisältää kaksi oksaskopolymeeriä, joiden kumipitoisuus on 20-60 paino-% ja yhden oksaskopolvmeerin, jonka kumipitoisuus on 10-20 paino-%.

Oksaskopolvmeerit on edullisesti saatu polymeroimalla styreeniä ja akryylinitriiliä kumin läsnäollessa.

Tähän tarkoitukseen ovat sopivia lukuisat alalla tunnetut polymerointitekniikat, kuten emulsio-, suspensio-, massa-

II

73705 ja liuospolymerisaatio tai näiden yhdistelmät, kuten massa-suspensio-, emulsio-massa- ja emulsio-suspensiopolymerointi.

Tässä yhteydessä sanonta "styreeni" käsittää myös styreenin yhdellä tai useammalla substituentilla aromaattisessa renkaassa, tai styreenin ja yhden tai useamman substituoidun styreenin seokset.

Yksi tai useampi oksaskopolymeereistä voi sisältää jopa 30 paino-osaa yhtä tai useampaa monomeeriä, jotka ovat halo-genoitu styreeni, vinyyliasetaatti, maleiinianhydridi, metyy-limetakrylaatti tai α-metyylistyreeni.

Jos tällaista monomeeriä käytetään, on α-metyylistyreeni edullisin, koska se parantaa yhteensopivuutta kopolymeerin kanssa.

Samoin a-metyylistyreenin ja akryylinitriilinkopolymeeri voi sisältää jopa 25 paino-% muita monomeerejä, kuten yllä mainittua ryhmää, jossa α,-metvvlist^reeni on korvattu styreenillä.

Styreeni on edullinen monomeeri ja sen käyttö parantaa kopo-lvmeerin yhteensopivuutta oksaskopolvmeerin kanssa, erityisesti jos oksakopolvmeeri myös sisältää styreeniä ja a-metvv-listyreeniä.

a -metyylistyreenin ja akryylinitriilin kopolymeerin valmistuksessa etusija annetaan emulsion valmistukselle, mutta on myös mahdollista käyttää muita yllä selostettuja polvmeroin-timenetelmiä.

Emulsiopolymeroinnin ollessa kysymyksessä voidaan kävttää tavanomaisia menetelmiä sekä oksaskopolymeereille ja a-metyy-listvreenin ja akryylinitriilin kopolvmeerille.

Siinä tapauksessa, että polvmeroidaan vesiemulsiossa, on 73705 käytettävä tähän tarkoitukseen tavanomaisia apuaineita, kuten emulgaattoreita, lipeää, suoloja, saippuoita, initiaat-toreita, kuten peroksideja ja ketjun pituutta sääteleviä aineita.

Sopivia ketjun pituutta sääteleviä aineita ovat orgaaniset rikkiyhdisteet, kuten paljon käytetyt merkaptaanit, sekä dialkyylidiksantogeenit, diaryylisulfidit, merkaptotiatso-lit, tetra-alkyylitiurammono- ja disulfidit jne., erikseen tai seoksena toistensa kanssa, kuten myös hydroksyyliyhdis-teet, kuten terpinoleenit. Lisäksi voidaan yhtä hyvin käyttää a-metyylistyreenin tai α-alkeenin dimeeriä, jolla on suhteellisen pitkä ketju.

Kaupallisesti kaikkein käytetyinmät ketjun pituutta säätelevät aineet ovat erityisesti merkaptoyhdisteet ja näistä hvdro-karbyyliraerkaptaanit, joissa on 8-20 hiiliatomia molekyyliä kohti ovat nykyisin hyvin käytettyjä. Erityisesti annetaan etusija merkaptaaneille, joissa on tertiäärinen alkyyliryhmä.

Orgaanisen rikkiyhdisteen määrä voi vaihdella hyvin laajoissa rajoissa riippuen valitusta seoksesta, erityisestä yhdisteestä, polymerointilämpötilasta, emulgaattorista ja muista reseptin muuttujista. Hyvä tulos voidaan aikaansaada käyttämällä 0,01-5 paino-osaa, edullisesti 0,05-2 paino-osaa (per 100 paino-osaa monomeeriä) orgaanista rikkiyhdistettä. Sopivia orgaanisia rikkiyhdisteitä ovat n-oktyylimerkaptaa-ni, n-dodekyylimerkaptaani, tertiäärinen dodekyylimerkaptaa-ni, tertiäärinen nonyyliraerkaptaani, tertiäärinen heksade-kyylimerkaptaani, tertiäärinen oktadekyylimerkaptaani, tertiäärinen eikosyylimerkaptaani, sekundäärinen oktvylimerkap-taani, sekundäärinen tridekyylimerkaptaani, syklododekyyli-merkaptaani, syklododekadienyylimerkaptaani, aryylimerkap-taani, kuten 1-naftaleenitioli jne., bis-tetrahydrofuraali-ksantogeeni, difenyylidisulfidi, bis(tetrametyylitiuram-disulfidi), 2-merkaptobentsatiatsoli ja sentapaiset. Voidaan myös käyttää näiden yhdisteiden seoksia.

li 9 73705

Emulgaattoreina voidaan kävttää hyvin erilaisia vhdisteitä, kuten disproportionoitua hartsisaippuaa, rasvahanposaippuaa, näiden yhdisteiden seoksia, aryylisulfonaatteja, alkyyli-aryylisulfonaatteja ja muita pinta-aktiivisia yhdisteitä ja niiden seoksia. Voidaan myös kävttää ei-ionoqeenisia emul-gaattoreita, kuten polyeettereitä ja polyoleja. Käytettyjen emulgaattoreiden määrät riippuvat emulgaattorin tvvoistä kuten mvös reaktioparametreistä ja emulsiopolvmerointijär-jestelmän nolymeroitavan monomeerin pitoisuuksista.

Sopivia vapaita radikaaleja emulsiopolvmerointinrosessille antavia yhdisteitä ovat orgaaniset tai epäorgaaniset perok-sidit, hydroperoksidit, atsoyhdisteet, kuten mvös redox-initiaattorijärjestelmät. Näitä yhdisteitä voidaan lisätä polymerointiprosessin alussa. On myös mahdollista lisältä näitä vhdisteitä osittain alussa ja osittain polvmerointi-prosessin kuluessa.

Initiaattoreiksi valitaan edullisesti alkali- tai ammonium-persuoloja ja/tai redox-järjestelmiä. Erityisesti on mainittava kaliumpersulfaatti, ammoniumpersulfaatti ja natriumper-sulfaatti. Esimerkkejä sopivista redox-järjestelmistä ovat persuolat (esimerkiksi perkloraatit tai persulfaatit), ter-tiäärinen butyylihvdroperoksidi, kumeenihydroneroksidi, di-isopropyylibentseenihydroperoksidi ja metyylisykloheksvyli-hydroperoksidi, yhdessä sellaisten pelkistimien kanssa, jotka perustuvat rikkiä alhaisessa valenssitilassa sisältäviin happoihin, kuten natriumformaldehydisulfoksylaatti, bisul-fidi, pyrosulfidi, tai orgaanisten emästen kanssa, kuten trietanoliamiini, dekstroosin kanssa, natriumpyrofosfaatin kanssa ja merkaptaanien kanssa tai näiden yhdistelmien kanssa, mahdollisesti yhdessä metallisuolojen, kuten ferrosulfaatin kanssa. Näitä initiaattoreita tai initiaattorijärjestelmiä voidaan annostella yhdessä tai useammassa vaiheessa tai jopa asteettain.

Niissä tapauksissa joissa a-metyylistyreeni-akryy1 initriili- 73705 1 o kopolymeerejä valmistetaan suspensiopolymeroimalla, on mahdollista käyttää tavanomaisia suspensiostabilointiaineita, esimerkiksi polyvinyylialkoholia tai osittain hydrolysoitua polyvinyyliasetaattia, kuten myös vaikealiukoisia metal-lifosfaattej a.

Siinä tapauksessa että kopolymeeriä käytetään suositun suoritusmuodon mukaisesti, jossa suoritusmuodossa määrätty spi-raalivirtauspituus, valumisindeksi ja suhde näiden välillä on tarpeen, annetaan etusija emulsiopolymeroinnille, koska tässä prosessissa, verrattuna esimerkiksi massa- tai liuos-polymerointiin, voidaan suhteellisen yksinkertaisella tavalla aikaansaada α-metyylistyreenin ja akryylinitriilin kopo-lymeeri, joka täyttää mainitut vaatimukset.

Valmistettaessa kopolymeeri emulsiossa, riittää kun säädetään ketjun pituuden säätöaineen kulutuskaaviota mm. vaihtelemalla sekoituskaaviota tai vastaavasti säätämällä sekoitus-nopeutta, jolloin alhaisempi sekoitusnopeus johtaa S/V:n kohoamiseen. Minimisekoitusnopeus on luonnollisesti tarpeen sopivan dispersion aikaansaamiseksi ja ylläpitämiseksi.

Tähän kaavioon voidaan myös vaikuttaa alentamalla pH arvoon alle 11 tai vähentämällä ketjun pituutta säätelevän aineen pitoisuutta polymerointiprosessin alussa kuten myös käyttämällä säädettyä lämpötilaprofiilia.

Näiden mahdollisuuksien lisäksi halutun spiraalivirtaus-pituuden, valumisindeksin ja S/V:n aikaansaamiseksi, voidaan myös säätää monomeerin lisäystapaa tai ylimääräistä initiaat-toria voidaan säätää polymerointiprosessin alettua. Lisäksi on myös mahdollista lisätä ketjun pituutta säätelevää ainetta vasta sen jälkeen kun polymerointi on jatkunut jonkin aikaa. On myös mahdollista käyttää yhden tai useamman edellä mainitun tavan yhdistelmiä.

Toinen mahdollisuus α-metyylistyreenin ja akryylinitriilin ti.

73705 kopolymeerin valmistamiseksi halutuilla ominaisuuksilla, on säätää polymerointiprosessia sillä tavoin, että saadaan molekyylipaino jakautumaan, jossa on yksi tai useampi huippu tai yhdistelemällä kahta polymerointiprosessia.

Haluttaessa kopolymeeri voi myös sisältää hyvin pieniä määriä tai useampaa toista monomeeria. Nämä määrät ovat edullisesti pienempiä kuin 6 paino-% kopolymeerin suhteen, erityisesti alempia kuin 2 paino-%.

Alankomaalaisessa patenttihakemuksessa 8003798 on selostettu kopolymeeriä, jota voidaan käyttää polymeeriseoksessa ainesosana C.

Oksaskopolymeerien valmistuksessa ovat kaikki kumit periaatteessa käyttökelpoisia. Näillä kumeilla on lasiksimuuttumis-lämpötila edullisesti alle -50°C.

Etusija annetaan butadieeniperustaiselle kumille, kuten polybutadieeni-, butadieeni-stvreeni-, butadieeni-akryyli-nitriili- ja/tai butadieeni-akrylaatti-kumeille. Sellaisen polymeeriseoksen aikaansaamiseksi, jolla on hyvä iskulujuus lähdetään edullisesti kumilateksista, jonka painokeskimää-räinen osaskoko (d^, määritetty elektronimikroskoopilla) on välillä 0,04 ja 0,70 ^um.

Tämä tarkoittaa siten, että tällaisessa tapauksessa suoritetaan oksaskopolymeerin valmistus ainakin osittain emulsiossa.

Prosessi,jonka mukaan tämä kumilateksi valmistetaan säädetään edullisesti siten, että saadaan erittäin poikittaissidottuja tuotteita. Geelipitoisuuden tulee edullisesti olla suurempi kuin 70 paino-% (määritetty metyvlietvvliketonissa tai to-lueenissa). Kun kumilla on korkea butadieenipitoisuus, voidaan tämä korkea ristikytkentäaste aikaansaada polvmeroimalla korkeisiin konversioasteisiin tai käyttäen ristikytkentäai-neita, so. polyfunktionaalisiä monomeereja, kuten divinyyli- 1 2 73705 bentseeniä tai etyleeniglykolidimetakrylaattia.

Jos oksaskopolymeroinnissa ei käytetä yhtään emulsiopolyme-rointia, voidaan myös käyttää kumeja, jotka on valmistettu niiden liuoksista orgaanisissa liuottimissa. Tässä tapauksessa on kuitenkin edullista suorittaa oksaspolymerointireak-tio esimerkiksi massasuspensiopolymerointireaktion muodossa.

Niissä tapauksissa, joissa kumit on valmistettu emulsiopoly-meroinnilla voidaan käyttää emulqaattoreita, aktivaattorei-ta ja polymerointiapuaineita, joita on kävtettv a-metvyli-styreeni-akryvlinitriilikopolymeerien valmistukseen. Ennen oksastusreaktiota voidaan kumilateksista poistaa kaasu ei-toivottujen reanoitumattoman monomeerin aiehuttamien reaktioiden ehkäisemiseksi.

Etusija annetaan polybutadieeni-homopolvmeerien tai buta-dieeni-kopolymeerien käytölle, joiden butadieenipitoisuus on suurempi kuin 60 paino-%. Jos komonomeereina kävtetään muita dieenejä, esimerkiksi isopreeniä tai alempia alkvvli-estereitä tai akrvvlihappoa, voidaan butadieenipitoisuus kumissa laskea 30 paino-%:iin ilman haittaa polvmeeriseoksen ominaisuuksien suhteen. Periaatteessa on mvös mahdollista valmistaa oksaspolymeeri keksinnön mukaisesti tyydyttyneistä kumeista, esimerkiksi etyleeni-vinyyliasetaattikopolymee-reistä, joiden vinyyliasetaattipitoisuus on alle 50 %, tai etyleeni-propyleeni-dieeniterpolymeereistä (nämä dieenit eivät ole konjugoituja, esimerkkejä ovat 1,4-heksadieeni, etylideeninorborneeni, disyklopentadieeni), kuten myös akry-laattikumista, klooratusta polyetyleeni- tai kloropreeniku-mista. Voidaan myös käyttää kahden tai useamman kumin seoksia .

Polymeeriseos sisältää tavallisesti tavanomaisia lisäaineita, kuten hapettumisen estoaineita, pigmenttejä, prosessiapuai-neita, täyteaineita, antistaattisia aineita, palonestoainei-ta ja sentapaisia.

Il 13 73705

Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla. Esimerkit I - IV

Valmistettiin useita polymeeriseoksia kahden yleistarkoi-tukseen käytetyn ABS-oksaskopolymeerin pohjalta, jotka sisälsivät polybutadieeniä oksastettuna styreenillä ja akrvyli-nitriilillä painosuhteessa 70/30 ja erilaisia α-metyylisty-reenin ja akryylinitriilin kopolymeerejä. Käytetyllä oksas-kopolymeerillä oli seuraavat ominaisuudet:

Taulukko 1

Oksaskopolymeerit Izod HDT Valumisindeksi Spiraalivirtaus- % kumia (KJ/m^) (°C) (10-^ mVs) pituus A 38 47 94 5 55 B 32 45 95 10 60 C 25 44 9C 30 68 D 16 21 95 >150 140 α-metyylistyreenin j--'. akryyl initriilin eri kopolymeer ien ominaisuudet olivat seuraavat:

Taulukko 2

Kopolymeeri Taivutuslujuus HDT Valumis- Spiraa- S/V

,T/ 2 o_, indeksi livir- N/rrm. C (temperoitu) tauspi- _________________ _ tuus 1 131 117 16 75 4,7 2 122 116 21 82 3,9 3 140 118 14 75 5,4 4 109 117 30 78 2,6 Näistä oksaskopolvmeereistä ja kopolvmeereistä valmistettiin useita polvmeeriseoksia, iotka sisälsivät eri määriä taulukoissa 1 ia 2 annettuna ainesosia. Lisäksi valmistettiin 14 73705 kaksi seosta, iotka sisälsivät ylimääräisen määrä voiteluainetta .

Lukuunottamatta vllä selostettuna kahta seosta, kaikki näistä sisälsivät suurin piirtein 1 paino-% vhtä tai useampaa stabilointiainetta ia 0,5 paino-% voiteluainetta.

Seokset ia niiden mekaaniset ominaisuudet on esitetty taulukossa 3.

Taulukko 3 (osa 1)

Esimerkki 1 2 3 4 5 6

Kopolymeeri (paino-%) 30 30 30 30 30 36

Oksaskopolymeeri3) A (paino-%) - 20 20 - 20 24 " B ---20-- " C " 20 " D " 50 50 50 50 50 40

Dioktyyliftalaatti " ------

Etyleenibisstearamidi " ------

Izod2) 21 21 18 25 28 19 HDT3) 99 98 100 97 98 100

Valumisindeksi (V)1 2^ 59 50 50 60 60 49

Kopolymeerin tyyppi^ 4 114 4 4

Kumin määrä seoksessa (paino-%) 12,8 15,6 15,6 14,4 15,6 15,5

Katso taulukkoa 1.

; Lovi-iskulujuus (kJ/ni ) mitattu 23°C:ssa ASTM D 256:n mukaan.

3 ) Lämpölujuus (lämpökäsittely) ASTM 648 :n mukaan.

Il ^ Valumisindeksi (V) kuten selityksessä on määritelty.

2 ) Katso taulukkoa 2.

15 73705

Taulukko 3 (osa 2)

Esimerkki 7 8 9 10 11 12

Kopolymeeri (paino-%) 42 30 30 30 33 33

Qksaskopolymeeri^ A (paino-%) 28 20 20 20 22 22 " B " ------ " C 50 30 20 25 " D " 30 50 - 20 25 20

Dioktyyliftalaatti " - 2

Etyleenibisstearamidi " _____ 2

Izod2) 17 21 30 27 26 27 HDT3} 103 90 101 100 101 98

Valumisindeksi (V)^ 37 74 24 28 30 36

Kopolvmeerin tyyppi 423222

Kumin määrä, seoksessa (paino-%) 15,4 15,6 19,6 18,0 17,2 17,6 1 3^Katso taulukkoa 3, osa 1.

Taulukko 3 (osa 3)

Esimerkki 13 14 15 ie 17

Kopolymeeri (paino-%) 15 24 4 5 42 54

Oksaskopolymeeri A33 (paino-%) 10 16 30 28 36 " B " " C 60 25 20 10 " D " 75 - - 10-

Dioktyyliftalaatti (paino-%) - _ - -

Etyleenibisstearamidi (paino-%) -----

Izod2) 17 31 22 23 18 HDT3) 97 98 103 101 108

Valumisindeksi^ 90 24 21 27 18 5)

Kopoiymeerin tyyppi 22222

Kumin määrä seoksessa (paino-%) 15,8 20,5 16,8 17,0 16,1 1-5)

Katso taulukkoa 3, osa 1.

Taulukossa 4 on esitetty useita seoksia, jotka eivät ole keksinnön mukaisia.

TT .. .. ...... ; 16 73705

Taulukko 4

Esimerkki 18 19 20 21

Kopolymeeri (paino-%) 60 50 50 60

Oksaskopolymeeri A (paino-%) 40 - 50 » B - - " C - - - 40 " D - 50

Izod2) 17 9 35 11 HET1 110 96 106 109

Valumisindeksi^ 8 70 13 22 5)

Kopolymeerin tyyppi 3344

Kumin määrä seoksessa 15,2 8 19 9,6 1-5)

Katso taulukkosa 3, osa 1.

Taulukon 3 esimerkeistä ja taulukon 4 vertailuesimerkeistä nähdään, että keksinnön mukaan saadaan seos, jolla on paras mahdollinen tasapaino kyseisten eri ominaisuuksien välillä.

Claims (8)

1 7 7 3 7 0 5

1. Polymeeri seos, joka perustuu yhteen tai useampaan styreenin ja akryy11nitrii1in oksaskopolymeeriin kumilla ja a-metyylistyreenin ja akryy1initrii1in kopolymeeriin, tunnettu siitä, että se sisältää: A- yhden tai useamman oksaskopolymeerin, josta kukin on saatu polymeroimal1 a 20-80 paino-osaa monomeeriseosta, jossa on 20-40 paino-% akryy1initrii1iä, 50-80 paino-% styreeniä ja 0 -30 paino-% yhtä tai useampaa muuta monomeeriä, kun läsnä on 20-80 paino-osaa kumia (100 paino-osan suhteen oksaskopolymeeriä) ja B. yhtä tai useampaa oksaskopolymeeriä, joista kukin on saatu polymeroimal1 a 75-90 paino-osaa monomeeriseosta, jossa on 20-40 paino-% ak ryy1i n i t r i i1i ä, 50-80 paino-% styreeniä ja 0 -30 paino-% yhtä tai useampaa toista monomeeriä, : kun läsnä on 10-25 paino-osaa kumia (100 paino-osan suhteen oksaskopolymeeriä), ja C. α-metyylistyreenin ja akryylinitrii1in kopolymeeriä, 1 joka on saatu polyme roimalla 60-80 paino-osaa α-metyylistyreeniä ja 20-40 paino-osaa akryy1initrii1iä, jonka polymeeri-seoksen kumipitoisuus on 10-30 paino-%, kun taas oksaskopoly-meerien kumipitoisuuden välinen ero on vähintään 5 paino-%.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polymeeri seos, tunnettu siitä, että a-metyy1istyreenin ja akryy1initrii1in kopo-lymeerin valumisindeksi on ainakin 12,5 ja spiraalivirtauspi-tuuden ja valumisindeksin välinen suhde on ainakin 3,0. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polymeeri seos, tunnettu siitä, että käytetyn kopolymeerin spiraalivirtaus-pituus on vähintään 65, erityisesti 70. ie 73705

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen polymeeri-seos, tunnettu siitä, että seos sisältää 5-95 paino-% A + B ja 5-95 paino-% C.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen polymeeri-seos, tunnettu siitä, että se sisältää 40-90 paino-% A + B ja 10-60 paino-% C, jossa seoksessa painosuhde A:B on välillä 1:10 ja 10:1.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen polymeeriseos, tunnettu siitä, että se sisältää 45-85 paino-% A + B, ja 15-55 paino-% C.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen poly-meeriseos, tunnettu siitä, että yksi tai useampi oksaskopo-lymeereistä A on valmistettu polymeroimal1 a 40-80 paino-osaa monomeeriseoksesta, kun läsnä on 20-60 paino-osaa kumia.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen polymeeri-seos, tunnettu siitä, että yksi tai useampi oksaskopolymee-reistä B on valmistettu polymeroimal1 a 80-90 paino-osaa styreeniä ja akryy1initrii1iä, kun läsnä on 10-20 paino-osaa kumi a. Il 19 73705 Patentk rav