NL8501253A - Polymeercompositie. - Google Patents

Description

PvB/WP/ag Γ ' gp- ’ *. STAMI CARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)

Uitvinders: Size Roerdink te Beek (L)

Wilhelmus G.M. Bruis te Geulle Pieter J. van Asperen te Beek -1- PN 3633

PQLïMEERCOMPQSITIE

De uitvinding heeft betrekking op een polymeercompositie op basis van een entcopolymeer en een copolymeer van styreen en maleine-zuuranhydride.

Copolymeren van styreen en maleinezuuranhydride zijn bekende 5 kunststoffen, die een bijzonder hoge warmtevormbestendigheid bezitten. Afhankelijk van het gehalte aan maleinezuuranhydride kan deze temperatuur (HDT) liggen tussen 100 en 165°C. De slagvastheid van dit soort kunststoffen is echter gering. In het algemeen zijn voorwerpen die hieruit vervaardigd worden bros. Uit het Amerikaanse octrooischrift 10 3.642.949 is het bekend copolymeren van styreen en maleinezuur- · anhydride te mengen met een entcopolymeer van een vinyl-aromatische verbinding en een nitrilverbinding op een rubber. Volgens dit octrooi-schrift past men een copolymeer van styreen en bijvoorbeeld maleinezuuranhydride met een maleinezuuranhydridegehalte van 5-35 gew.% toe 15 in combinatie met een entcopolymeer, dat een rubbergehalte van 30-75 gew.% bezit.

Uit het Britse octrooischrift 1.315.219 zijn polymeer-composities bekend, bestaande enerzijds uit een styreenmaleinezuur-anhydridecopolymeer met een vrij laag maleinezuuranhydride gehalte en 20: anderzijds een styreenacrylonitril-entcopolymeer.

De polymeercomposities beschreven in deze publicaties uit de beginjaren '70, hebben echter niet tot een commercieel succesvol pro-dukt geleid, hetgeen mogelijk te verklaren is doordat de diverse parameters die een rol spelen bij het samenstellen van de composities bij-25 zonder kritisch zijn.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een polymeercompositie op basis van een styreen-maleinezuuranhydride-copolymeer en v een entcopolymeer van een vinylaromatische verbinding en acrylonitril op een rubber, waarbij enerzijds een goede HDT- en/of Vicat- - 3 0 1 2 5 3 -2- temperatuur verkregen wordt, terwijl anderzijds de slagvastheid van het produkt, vervaardigd uit een dergelijke polymeercorapositie bijzonder goed is.

De polymeercompositie volgens de onderhavige uitvinding wordt 5 gekenmerkt doordat deze omvat: A. een copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride met een gehalte aan maleinezuuranhydride van 24-32 gew.%, B. een entcopolymer, verkregen door polymerisatie van een vinyl-aromatische verbinding en acrylonitril in aanwezigheid van een 10 rubber, waarbij het rubbergehalte van het entcopolymeer ten minste 55 gew.% bedraagt en eventueel C. een copolymeer van styreen en acrylonitril, waarbij de onderlinge verhoudingen van de componenten in de polymeercompositie zodanig zijn, .dat het gehalte aan maleinezuuranhydride in 15 de compositie 8-20 gew.% bedraagt.

Verrassenderwijze is gebleken, dat bij zeer specifieke keuze van gehalte aan maleinezuuranhydride in het copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride, het rubbergehalte in het entcopolymeer en het gehalte aan maleinezuuranhydride in de polymeercompositie, een poly-20 meercompositie verkregen wordt, die een optimale balans aan' eigenschappen bezit. Voox de deskundige was dit niet te verwachten, aangezien reeds bijzonder veel gepubliceerd is op het gebied van polymeer-composities op basis van de combinatie van het verhoudingsgewijs hoge gehalte aan maleinezuuranhydride en het hoge rubbergehalte. Te ver-25 wachten zou zijn, dat de verwerkbaarheid en de thermische stabiliteit tijdens verwerking minimaal zouden zijn. Dit laatste zou dan lelden tot een produkt met slechts matige mechanische eigenschappen en een onacceptabel uiterlijk.

Bij voorkeur bevat de polymeercompositie 10-80 gew.dln copo-30 lymeer van styreen en maleinezuuranhydride, 20-90 gew.dln entcopolymeer en eventueel 5-50 gew.dln copolymeer van styreen en acrylonitril.

De onderlinge verhoudingen van de diverse componenten wordt bepaald door de gewenste eigenschappen van het eindprodukt. Indien 35 geen zeer hoge slagvastheid gewenst is, kan het gehalte aan styreen- A „f «f Λ « “7 Ört * i · J » «V V < i» J tj „ i -3- acrylonitril copolymeer hoger gekozen worden.

Met voordeel past men een entcopolymeer toe, dat een rubber-gehalte bezit van niet meer dan 80 gew.%, meer in het bijzonder van 60-80 gew.%. Deze rubber wordt bij voorkeur gekozen uit de groep, 5 bestaande uit polybutadieen, butadieenstyreenrubber, butadieenacrylo-nitrilrubber, butadieenacrylaatrubber, acrylaatrubber, etheenpropeen-rubber, etheenpropeendieenrubber en mengsels van 2 of meer van deze rubbers.

Het entcopolymeer kan op de daarvoor bekende wijze bereid 10 worden, b.v. door polymerisatie in emulsie, suspensie, solutie en/of massa. Daarbij past men de gebruikelijke hulpstoffen toe, zoals emulgatoren, suspensiemiddelen, vrije radicalen-leverende verbindingen, eventueel in combinatie met een redoxsysteem, ketenlengterege-laars, stabilisatoren, e.d.

15 Als vinyl-aromatische verbinding in het entcopolymeer, wordt in het algemeen styreen, of een derivaat van styreen, zoals a-methyl-styreen toegepast.

Het copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride kan op de gebruikelijke wijze voor de bereiding van een statistisch, niet alter-20 nerend copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride bereid worden. Een mogelijk werkwijze is beschreven in Hanson en Zimmermann, Ind. Chem. Eng. Vol. 49, nr. 11, november 1957 pag. 1803 t/m 1807. Essentieel is in ieder geval, dat de polymerisatie continu wordt uitgevoerd onder goed gemengde condities, omdat anders een alternerend copolymeer 25 van styreen en MZA wordt verkregen, eventueel in combinatie met een styreen homopolymeer.

Het copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride kan 0,1-5 gew.% andere monoraeren bevatten, zoals acrylonitril of methylmethacry-laat. Nodig is dit echter niet. De polymerisatie van het copolymeer 30 van styreen en maleinezuuranhydride zal in het algemeen plaatsvinden in solutie of massa, aangezien de water-bevattende emulsie- of suspen-siesystemen aanleiding geven tot hydrolyse van maleinezuuranhydride tot vrij maleinezuur, hetgeen ongewenst is.

Het copolymeer van styreen en acrylonitril kan op daartoe 35 bekende wijze bereid worden, bij voorbeeld door massa, solutie

^ :J Λ 1 9 U

« &M W W

» * 1 * -4- emulsie, suspensiepolymerisatie of combinaties daarvan.

De polymeercompositie kan op de daartoe gebruikelijke wijze bereid worden door het mengen van de diverse componenten, b.v. in de smelt in een enkel- of dubbelschroefsextruder, een Brabender, of een 5 vergelijkbare menginrichting- In deze fase van het bereidingsproces van de polymeercompositie kan men.de gebruikelijke additieven opnemen yi m de polymeercompositie. Voorbeelden van dit soort additieven zijn kleurstoffen, pigmenten, al dan niet versterkende vulstoffen, vezels, stabilisatoren, glijmiddelen, antioxydantia, weekmakers, losmiddelen, 10 e.d.

Voorbeeld I-III

Op basis van een entcopolymeer verkregen door polymerisatie van styreen en acrylonitril in aanwezigheid van polybutadieen welk entcopolymeer 80 gew.% rubber bevat, en een styreenmaleinezuur-15 anhydride copolymeer met 27,5 gew.% ΜΖΔ werden een drietal polymeer-composities gemaakt door de diverse componenten te mengen in aanwezigheid van de gebruikelijke additieven, te granuleren en te spuitgieten. De samenstelling en resultaten zijn opgenomen in de tabel A.

TABEL A

20 Voorbeeld ABS SMA Vicat 5 kg Notched Tg unannealed Izod gew.dln gew.dln (°C) (kJ/m2) (°C) I 47 53 122.5 28,2 157 II 31 69 140 18,9 158 25 III 19 '_81_149_9^9_160__

Voorbeeld IV

Op basis van dezelfde SMA als in voorbeeld I en een entcopolymeer van 31 gew.dln van een mengsel van styreen en acrylonitril op 69 gew.dln EPDM rubber (AES) werd een polymeercompositie bereid op basis 30 van 32 gew.dln. van het entcopolymeer en 68 gew.dln. SMA. De Vicat- temperatuur bedroeg 124°C, het glaspunt (Tg) bedroeg 154°C en de slag-vastheid 19,1 kJ/m2.

** Λ ή rt g 2 r, *. i £ o o

Claims (9)

1. Polymeercompositie op basis van een entcopolymeer en een copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride, omvattend: A.: een copolymeer van styreen en maletnezuuranhydride met een gehalte aan maleinezuuranhydride van 24-32 gew.%,

2. Polymeercompositie volgens conclusie 1, omvattend 10-80 gew.dln van het copolymeer van styreen en maleinezuuranhydride, 20-90 15 gew.dln. van het entcopolymeer en 20-90 gew.dln. van het copo lymeer van styreen en acrylonitril.

3. Polymeercompositie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het rubbergehalte van het entcopolymeer ligt tussen 60 en 80 gew.%.

4. Polymeercompositie volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de rubber gekozen is uit de groep bestaande uit polybutadieen, butadieen-styreenrubber, butadieen-acrylonitrilrubber, butadieen-acrylaatrubber, acrylaatrubber, etheenpropeenrubber, etheen-propeendieenrubber, en mengsels van twee of meer van deze rubbers.

5. Polymeercompositie volgens êên der conclusies 1-4, met het ken merk, dat de vinylaromatische verbinding toegepast bij de polymerisatie van het entcopolymeer gekozen Is uit de groep bestaande uit styreen, a-methylstyreen en mengsels daarvan.

5 B.: een entcopolymer, verkregen door polymerisatie van een vinyl- aromatische verbinding en acrylonitril in aanwezigheid van een rubber, waarbij het rubbergehalte van het entcopolymeer ten minste 55 gew.% bedraagt, en eventueel C.: een copolymeer van styreen en acrylonitril, waarbij de onder- 10 linge verhoudingen van de componenten in de polymeer compositie zodanig zijn, dat het gehalte aan maleinezuuranhydride in de compositie 8-20 gew.% bedraagt.

6. Polymeercompositie volgens êên der conclusies 1-5, met het ken- 30 merk, dat het rubbergehalte in de polymeercompositie ligt tussen 10 en 40 gew.%. ^ V ; : L· o Ö * l ; * s » > -6-

7. Polymeercompositie volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat in de compositie de gebruikelijke additieven opgenomen zijn.

8. Polymeercompositie in hoofdzaak zoals beschreven en toegelicht aan 5 de hand van de voorbeelden.

9. Voorwerp geheel of gedeeltelijk vervaardigd uit een polymeercora-positie volgens één of meer der conclusies 1-8. **’. „ ·, f.\* 5 W -'m* \J