Thermoplastische Formmassen mit hoher ZähigkeitThermoplastic molding compounds with high toughness
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft thermoplastische Formmassen, enthaltendThe present invention relates to thermoplastic molding compositions containing
thermoplastische Formmassen, enthaltendcontaining thermoplastic molding compositions
A) 30 bis 98 Gew. -% eines thermoplastischen Polymerisates aus, bezogen auf A)A) 30 to 98% by weight of a thermoplastic polymer, based on A)
al) 50 bis 100 Gew. -%, einer Styrolverbindung der allgemeinen Formelal) 50 to 100% by weight of a styrene compound of the general formula
R2R2
in der R1 und R2 für Wasserstoff oder Ci-Cs- lkyl stehen, in which R 1 and R 2 represent hydrogen or Ci-Cs-alkyl,
oderor
eines (Ci-Cs-Alkyl) esters der Acrylsäure oder Methacrylsäure,one (Ci-Cs-alkyl) ester of acrylic acid or methacrylic acid,
oder Mischungen der Styrolverbindung und des (Ci-Cs-Alkyl) esters der Acrylsäure oder Methacrylsäure,or mixtures of the styrene compound and the (Ci-Cs-alkyl) ester of acrylic acid or methacrylic acid,
a2) 0 bis 40 Gew. -% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen, unda2) 0 to 40% by weight of acrylonitrile or methacrylonitrile or mixtures thereof, and
a3) 0 bis 40 Gew. -% von einem oder mehreren weiteren mono- ethylenisch ungesättigten, von a2) verschiedenen Monomeren,a3) 0 to 40% by weight of one or more further monoethylenically unsaturated monomers different from a2),
B) 1 bis 69 Gew. -% eines ersten partikelförmigen kautschuk- elastischen Polymerisates B) mit einem gewichtsmittlerenB) 1 to 69% by weight of a first particulate rubber-elastic polymer B) with a weight-average
Teilchendurchmesser dso on 300 nm oder darunter,Particle diameter dso on 300 nm or below,
C) 1 bis 69 Gew. -% eines zweiten partikelförmigen, kautschukelastischen Polymerisates C) mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser dso von 700 nm bis 100 μm,
wobei das Polymerisat C) erhältlich ist nach dem Verfahren der Mikrosuspensionspolymerisation durchC) 1 to 69% by weight of a second particulate, rubber-elastic polymer C) with a volume-average particle diameter dso of 700 nm to 100 μm, the polymer C) is obtainable by the process of microsuspension polymerization
i) Dispergierung der dem Polymerisat C) entsprechenden Mono- meren in Wasser unter Verwendung mindestens eines Schutz - kolloides zu einer Dispersion von Tröpfchen mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser dso von 700 nm bis 100 μm, undi) dispersing the monomers corresponding to polymer C) in water using at least one protective colloid to form a dispersion of droplets with a volume-average particle diameter dso of 700 nm to 100 μm, and
ii) Polymerisation der Tröpfchen mittels eines radikalischen Polymerisationsinitiators ,ii) polymerization of the droplets using a radical polymerization initiator,
undand
D) 0 bis 80 Gew. -% von einem oder mehreren weiteren Polymeren.D) 0 to 80% by weight of one or more further polymers.
Außerdem betrifft die Erfindung spezielle Formmassen, in denen die Polymerisate B) und C) Pfropfpolymerisate P) sind, sowie Verfahren zur Herstellung von partikelförmigen Polymerisaten, von Pfropfpolymerisaten und von thermoplastischen Formmassen.The invention also relates to special molding compositions in which the polymers B) and C) are graft polymers P), and to processes for the production of particulate polymers, graft polymers and thermoplastic molding compositions.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formkörpern sowie die daraus hergestellten Formkörper .Finally, the invention relates to the use of the molding compositions for the production of moldings and the moldings produced therefrom.
Aus der DE-PS 34 22 919 sind Formmassen aus einer Poly(Styrol- Acrylnitril) -Matrix, und zwei Pfropfkautschuken mit Teilchengrößen von 100 bis 450 nm einerseits und 500 bis 5000 nm andererseits bekannt, wobei der großteilige Pfropfkautschuk in Masse oder Masse/Suspension hergestellt wird. Die mechanischen Eigen- schalten dieser Formmassen sind nicht in allen Punkten zufriedenstellend, und die Formteile weisen einen hohen Glanz auf.DE-PS 34 22 919 molding compounds made of a poly (styrene-acrylonitrile) matrix, and two graft rubbers with particle sizes of 100 to 450 nm on the one hand and 500 to 5000 nm on the other hand are known, the large-part graft rubber in mass or mass / suspension will be produced. The mechanical properties of these molding compounds are not satisfactory in all respects, and the molded parts have a high gloss.
Die EP-A 326 024 lehrt ähnliche Formmassen, enthaltend ein klein- teiliges (50 bis 600 nm) und ein großteiliges (700 bis 10 000 nm) Pfropfpolymerisat auf Basis von Kautschuken, welch letzteres in Masse oder Lösung hergestellt wird. Die Herstellung dieses sogenannten Lösungs-ABS ist jedoch langwierig, da zum Lösen des Poly- butadien-Kautschuks in den Pfropfmonomeren viel Zeit erforderlich ist.EP-A 326 024 teaches similar molding compositions containing a small-part (50 to 600 nm) and a large-part (700 to 10,000 nm) graft polymer based on rubbers, the latter being produced in bulk or in solution. However, the production of this so-called solution ABS is lengthy since it takes a long time to dissolve the polybutadiene rubber in the graft monomers.
In der DE-OS 41 31 728 sind Formmassen aus einer Poly(Styrol- Acrylnitril) -Matrix, einem kleinteiligen (50 bis 200 nm) und einem großteiligen (300 bis 1500 nm) Pfropfpolymerisat aus Alkyl - acrylatkautschuken offenbart. Die großen Pfropfteilchen werden in Emulsion hergestellt. Da sie unter den Bedingungen der Emulsions - Polymerisation zur Koagulation neigen, ist es oft schwierig, die gewünschte Teilchengröße einzustellen. Außerdem beobachtet man in
manchen Fällen ein Ausschwitzen der zur Herstellung verwendeten Emulgatoren aus dem Formteil (Belagbildung) .DE-OS 41 31 728 discloses molding compositions composed of a poly (styrene-acrylonitrile) matrix, a small-part (50 to 200 nm) and a large-part (300 to 1500 nm) graft polymer made from alkyl acrylate rubbers. The large graft particles are made in emulsion. Because they tend to coagulate under the conditions of emulsion polymerization, it is often difficult to set the desired particle size. One also observes in in some cases exudation of the emulsifiers used for the production from the molded part (deposit formation).
In der US -PS 3 652 721 werden Formmassen aus der erwähnten Ma- 5 trix, einem kleinteiligen (kleiner 250 nm) und einem großteiligen (350 bis 1000 nm) Pfropfkautschuk-Polymerisat beschreiben, wobei der großteilige Kautschuk durch Agglomeration kleinerer, in Emulsion hergestellter Latexteilchen erhalten wird. Die agglomerierten Teilchen neigen zu einer unkontrollierten Koagulation. Aus 10 den Formteilen können, wie beschrieben, Emulgatoren ausschwitzen.US Pat. No. 3,652,721 describes molding compositions from the matrix mentioned, a small-part (less than 250 nm) and a large-part (350 to 1000 nm) graft rubber polymer, the large-part rubber being produced by agglomeration of smaller, emulsion-based ones Latex particles is obtained. The agglomerated particles tend to uncontrolled coagulation. As described, emulsifiers can exude from the moldings.
Die DE-OS 44 43 886 offenbart großteilige Pfropfkautschuk-Polymerisate mit mittleren Teilchengrößen von 1 bis 100 μm, die nach dem Verfahren der Mikrosuspensionspolymerisation hergestellt werden,DE-OS 44 43 886 discloses large-part graft rubber polymers with average particle sizes from 1 to 100 μm, which are produced by the microsuspension polymerization process,
15 sowie Formmassen enthaltend diese Teilchen, eine Poly(Styrol- Acrylnitril) -Matrix, und Pfropfkautschukteilchen. Die Mitverwendung der großteiligen Mikrosuspensions -Pfropfpolymerisate ergibt zwar Formteile mit matten Oberflächen, jedoch erzielen diese Pfropfpolymerisate keine deutliche Verbesserung der mecha-15 and molding compositions containing these particles, a poly (styrene-acrylonitrile) matrix, and graft rubber particles. The use of the large-scale microsuspension graft polymers results in molded parts with matt surfaces, but these graft polymers do not significantly improve the mechanical
20 nischen Eigenschaften: die Kerbschlagzähigkeiten von Formteilen mit und ohne Mikrosuspensions -Teilchen sind vergleichbar.20 niche properties: the impact strength of molded parts with and without microsuspension particles are comparable.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, den geschilderten Mängeln abzuhelfen. Insbesondere bestand die Aufgabe, Formmassen bereit-The object of the invention was to remedy the shortcomings described. In particular, the task was to prepare molding compositions
25 zustellen, die sich durch gute mechanische Eigenschaften und zugleich durch einen exakt einstellbaren Oberflächenglanz auszeichnen. Insbesondere sollten Formmassen bereitgestellt werden, die sich durch eine Kombination von hoher Schlagzähigkeit, besonders Kerbschlagzähigkeit, und gleichmäßiger Mattigkeit der Oberfläche,25 to deliver, which are characterized by good mechanical properties and at the same time by a precisely adjustable surface gloss. In particular, molding compositions should be provided which are characterized by a combination of high impact strength, in particular notched impact strength, and uniform mattness of the surface,
30 auszeichnen.Mark 30.
Demgemäß wurden die eingangs definierten thermoplastischen Formmassen gefunden. Weiterhin wurden spezielle Formmassen, in denen die Polymerisate B) und C) Pfropfpolymerisate P) sind, sowie Ver- 35 fahren zur Herstellung von partikelförmigen Polymerisaten und von Pfropfpolymerisate gefunden, sowie die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Formkörpern sowie die daraus hergestellten Formkörper .We have found that this object is achieved by the thermoplastic molding compositions defined at the outset. Furthermore, special molding compositions in which the polymers B) and C) are graft polymers P) and processes for the production of particulate polymers and graft polymers were found, and the use of the molding compositions for the production of moldings and the moldings produced therefrom.
40 Bezüglich der Mengenanteile der Komponenten sei angemerkt, daß sich die Summe der Komponenten A) , B) , C) und D) zu 100 Gew. -% ergänzt.40 With regard to the proportions of the components, it should be noted that the sum of components A), B), C) and D) adds up to 100% by weight.
Die Komponente A) ist mit einem Anteil von 30 bis 98, bevorzugt 45 36 bis 96 und besonders bevorzugt 40 bis 96 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A) bis D) , in den Formmassen enthalten.
Die Komponente A) wird erhalten durch Polymerisation eines Monomerengemisches aus, bezogen auf A) ,Component A) is present in the molding compositions in a proportion of 30 to 98, preferably 45, 36 to 96 and particularly preferably 40 to 96% by weight, based on the sum of components A) to D). Component A) is obtained by polymerizing a monomer mixture based on A),
al) 50 bis 100, bevorzugt 60 bis 95 und besonders bevorzugt 60 bis 90 Gew. -% einer Styrolverbindung der allgemeinen Formel Ial) 50 to 100, preferably 60 to 95 and particularly preferably 60 to 90% by weight of a styrene compound of the general formula I.
in der R1 und R2 für Wasserstoff oder Ci -Cs -Alkyl stehenin which R 1 and R 2 represent hydrogen or Ci -Cs alkyl
oderor
eines (Cι-Co,-Alkyl) esters der Acrylsäure oder Methacrylsäureone (-C-Co, -alkyl) ester of acrylic acid or methacrylic acid
oder Mischungen der Styrolverbindung und des (Ci-Cs-Alkyl) esters der Acrylsäure oder Methacrylsäure,or mixtures of the styrene compound and the (Ci-Cs-alkyl) ester of acrylic acid or methacrylic acid,
a2) 0 bis 40, vorzugsweise 5 bis 38 Gew. -% Acrylnitril oder Meth- acrylnitril oder deren Mischungen, unda2) 0 to 40, preferably 5 to 38% by weight of acrylonitrile or methacrylonitrile or mixtures thereof, and
a3) 0 bis 40, vorzugsweise 0 bis 30 Gew. -% von einem oder mehre- ren weiteren monoethylenisch ungesättigten, von a2) verschiedenen Monomeren.a3) 0 to 40, preferably 0 to 30% by weight of one or more further monoethylenically unsaturated monomers different from a2).
Bevorzugt hat die Komponente A) eine Glasübergangstemperatur Tg von 50°C oder darüber. A) ist demnach ein hartes Polymeres .Component A) preferably has a glass transition temperature T g of 50 ° C. or above. A) is therefore a hard polymer.
Als Styrolverbindung der allgemeinen Formel (I) (Komponente al) ) setzt man vorzugsweise Styrol, α-Methylstyrol sowie außerdem mit Ci-Cβ-Alkyl kernalkylierte Styrole wie p-Methylstyrol oder tert.- Butylstyrol, ein. Styrol ist besonders bevorzugt. Es können auch Mischungen der genannten Styrole, insbesondere von Styrol und α-Methylstyrol, verwendet werden.The styrene compound of the general formula (I) (component a1)) is preferably styrene, α-methylstyrene and, moreover, styrenes which are core-alkylated with C 1 -C 6 -alkyl, such as p-methylstyrene or tert-butylstyrene. Styrene is particularly preferred. Mixtures of the styrenes mentioned, in particular styrene and α-methylstyrene, can also be used.
Anstelle der Styrolverbindungen oder in Mischung mit ihnen kommen Ci- bis Ce-Alkylester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure in Betracht, besonders solche, die sich vom Methanol, Ethanol, n- und iso-Propanol, sek.-, tert.- und iso-Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol, Octanol, 2-Ethylhexanol und n-Butanol ableiten. Besonders bevorzugt ist Methylmethacrylat.Instead of the styrene compounds or in a mixture with them, ci- to Ce-alkyl esters of acrylic acid and / or methacrylic acid come into consideration, especially those which are derived from methanol, ethanol, n- and iso-propanol, sec.-, tert.- and iso -Butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, 2-ethylhexanol and n-butanol. Methyl methacrylate is particularly preferred.
Weiterhin kann die Komponente A) auf Kosten der Monomeren al) und a2) ein oder mehrere weitere, monoethylenisch ungesättigte Monomere a3) enthalten, welche die mechanischen und thermischen
Eigenschaften von A) in einem gewissen Bereich variieren. Als Beispiele für solche Comonomere seien genannt:Component A) may also contain one or more further monoethylenically unsaturated monomers a3) at the expense of monomers al) and a2), which the mechanical and thermal Properties of A) vary within a certain range. Examples of such comonomers are:
N-substituierte Maleinimide wie N-Methyl-, N-Phenyl- und N-Cyclo- hexylmaleinimid;N-substituted maleimides such as N-methyl, N-phenyl and N-cyclohexyl maleimide;
Acrylsäure, Methacrylsäure, weiterhin Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure sowie deren Anhydride wie Maleinsäureanhydrid;Acrylic acid, methacrylic acid, furthermore dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid and their anhydrides such as maleic anhydride;
Stickstoff -funktioneile Monomere wie Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylat, Vinylimidazol, Vinylpyrrolidon, Vinyl- caprolactam, Vinylcarbazol, Vinylanilin, Acrylamid und Methacryl- amid;Nitrogen-functional monomers such as dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, vinylimidazole, vinylpyrrolidone, vinylcaprolactam, vinylcarbazole, vinylaniline, acrylamide and methacrylamide;
aromatische und araliphatische Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure wie Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, 2 -Phenylethylacrylat, 2 -Phenylethylmeth- acrylat, 2-Phenoxyethylacrylat und 2-Phenoxyethylmethacrylat;aromatic and araliphatic esters of acrylic acid and methacrylic acid such as phenyl acrylate, phenyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, 2-phenylethyl acrylate, 2-phenylethyl methacrylate, 2-phenoxyethyl acrylate and 2-phenoxyethyl methacrylate;
ungesättigte Ether wie Vinylmethylether,unsaturated ethers such as vinyl methyl ether,
sowie Mischungen dieser Monomeren.as well as mixtures of these monomers.
Bevorzugte Komponenten A) sind beispielsweise Polystyrol, undPreferred components A) are, for example, polystyrene, and
Copolymere aus Styrol und/oder α-Methylstyrol und einem oder mehreren der unter al) bis a3) genannten anderen Monomeren. Bevorzugt sind dabei Methylmethacrylat, N-Phenylmaleinimid, Maleinsäureanhydrid und Acrylnitril, besonders bevorzugt Methylmeth- acrylat und Acrylnitril.Copolymers of styrene and / or α-methylstyrene and one or more of the other monomers mentioned under al) to a3). Methyl methacrylate, N-phenylmaleimide, maleic anhydride and acrylonitrile are preferred, methyl methacrylate and acrylonitrile being particularly preferred.
Als Beispiele für bevorzugte Komponenten A seien genannt:Examples of preferred components A are:
A/l Polystyrol A/2 Copolymeres aus Styrol und Acrylnitril,A / l polystyrene A / 2 copolymer of styrene and acrylonitrile,
A/3 Copolymeres aus α-Methylstyrol und Acrylnitril,A / 3 copolymer of α-methylstyrene and acrylonitrile,
A/4 Copolymeres aus Styrol und Methylmethacrylat.A / 4 copolymer of styrene and methyl methacrylate.
Besonders bevorzugt beträgt der Anteil an Styrol oder α-Methyl- styrol, oder der Anteil der Summe aus Styrol und α-Methylstyrol, mindestens 40 Gew. -%, bezogen auf die Komponente A) .The proportion of styrene or α-methylstyrene, or the proportion of the sum of styrene and α-methylstyrene, is particularly preferably at least 40% by weight, based on component A).
Enthält die Komponente A) bevorzugt Styrol und Acrylnitril, so entstehen die bekannten handelsüblichen SAN-Copolymeren. Sie haben in der Regel eine Viskositätszahl VZ (ermittelt nachIf component A) preferably contains styrene and acrylonitrile, the known commercially available SAN copolymers are formed. They usually have a viscosity number VZ (determined according to
DIN 53 726 bei 25°C, 0,5 Gew. - in Dimethylformamid) von 40 bis
160 ml/g, entsprechend einer mittleren Molmasse von etwa 40000 bis 2000000 (Gewichtsmittel) .DIN 53 726 at 25 ° C, 0.5 wt. - in dimethylformamide) from 40 to 160 ml / g, corresponding to an average molecular weight of about 40,000 to 2,000,000 (weight average).
Die Komponente A)- kann man in an sich bekannter Weise, z.B. durch Substanz-, Lösung- Suspensions - , Fällungs- oder Emulsionspolymerisation erhalten. Einzelheiten dieser Verfahren sind z.B. im Kunststoffhandbuch, Hrg. Vieweg und Daumiller, Carl-Hanser-Verlag München, Bd. 1 (1973), S. 37 bis 42 und Bd. 5 (1969), S. 118 bis 130, sowie in Ulimanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Verlag Chemie Weinheim, Bd. 19, S. 107 bis 158 "Polymerisationstechnik" , beschrieben.Component A) can be used in a manner known per se, e.g. obtained by substance, solution, suspension, precipitation or emulsion polymerization. Details of these methods are e.g. in the plastics handbook, ed. Vieweg and Daumiller, Carl-Hanser-Verlag Munich, vol. 1 (1973), pp. 37 to 42 and vol. 5 (1969), pp. 118 to 130, as well as in Ulimann's encyclopedia of technical chemistry, 4th edition, Verlag Chemie Weinheim, Vol. 19, pp. 107 to 158 "Polymerizationstechnik" described.
Die Komponente B) ist mit einem Anteil von 1 bis 69, bevorzugt 2 bis 62 und insbesondere 2 bis 58 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A) bis D) , in den Formmassen enthalten. Bei der Komponente B) handelt es sich um ein erstes partikelförmiges kautschukelastisches Polymerisat mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser von dso von 300 nm oder darunter. Als Monomere zur Herstellung von B) können alle diejenigen Monomeren oder Monomerengemische verwendet werden, die kautschukelastische Polymerisate ergeben.Component B) is present in the molding compositions in a proportion of 1 to 69, preferably 2 to 62 and in particular 2 to 58% by weight, based on the sum of components A) to D). Component B) is a first particulate, rubber-elastic polymer with a weight-average particle diameter of dso of 300 nm or less. All those monomers or monomer mixtures which give rubber-elastic polymers can be used as monomers for the preparation of B).
Die geeigneten kautschukelastischen Polymerisate B) haben bevorzugt eine Glasübergangstemperatur von unter 0°C, besonders bevor- zugt unter -10°C und ganz besonders bevorzugt unter -20°C. Es handelt sich demnach um "weiche" Polymerisate.The suitable rubber-elastic polymers B) preferably have a glass transition temperature of below 0 ° C., particularly preferably below -10 ° C. and very particularly preferably below -20 ° C. Accordingly, they are "soft" polymers.
Für die Herstellung der Polymerisate B) geeignete Monomere sind beispielsweiseMonomers suitable for the preparation of the polymers B) are, for example
konjugierte Diene wie Butadien, oder Isopren, Alkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure, wie n-Bu- tylacrylat, 2 -Ethylhexylacrylat und andere (C -Cι0-Alkyl) acrylate - Monomere, die zu vernetzten Siliconkautschuken polymerisie- ren, etwa Dimethylsiloxan,conjugated dienes, such as butadiene, or isoprene, alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and other (C 1 -C 0 -alkyl) acrylates - monomers which polymerize to form crosslinked silicone rubbers, for example dimethylsiloxane,
oder Mischungen dieser Monomere.or mixtures of these monomers.
Nähere Angaben zu bevorzugten Komponenten B) , sofern diese aus Dienen oder Alkylacrylaten aufgebaut sind, insbesondere zu Art und Menge der verwendeten Monomeren, werden weiter unten gemacht.Further details on preferred components B), provided they are made up of dienes or alkyl acrylates, in particular the type and amount of the monomers used, are given below.
Geeignete vernetzte Siliconkautschuke sind im allgemeinen vernetzte Siliconkautschuke aus Einheiten der allgemeinen Formeln R2SiO, RSi03/2, R3SiOι/ und Si02/ , wobei R einen einwertigen Rest, und im Fall von R3SiOj_/ ggf. auch OH,
darstellt. Die Mengen der einzelnen Siloxaneinheiten sind dabei üblicherweise so bemessen, daß auf 100 Einheiten der Formel R2SiO 0 bis 10 Mol-Einheiten der Formel RSi0/2, 0 bis 1,5 Mol-Einheiten R3SiOι/2 und 0 bis- 3 Mol-Einheiten Si02/4 vorhanden sind.Suitable cross-linked silicone rubbers are generally crosslinked silicone rubbers of units of the general formulas R 2 SiO, RSi0 3/2, R 3 SiOι / and Si0 2 / where R is a monovalent radical, and in the case of R 3 SiOj_ / optionally also OH, represents. The amounts of the individual siloxane units are usually such that for 100 units of the formula R 2 SiO 0 to 10 mol units of the formula RSi0 / 2 , 0 to 1.5 mol units R 3 SiOι / 2 and 0 to -3 molar units of Si0 2/4 are present.
R steht dabei im allgemeinen für Ci-Ciβ -Alkyl, vorzugsweise für C1-C12, besonders bevorzugt für Cχ-C6-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, sek-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl oder Hexyl, insbesondere Methyl oder Ethyl oder C6-Cιo-Aryl wie Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl, oder Cχ-Cιo-Alkoxy und Aryloxy wie Methoxy, Ethoxy oder Phenoxy, vorzugsweise Methoxy, oder radikalisch angreifbare Gruppen wie Vinyl-, Allyl-, Acryl-, Acryloxy-, Methacryl-, Methacryloxyalkyl , Halogen- oder Mercaptogruppen, bevorzugt Vinyl- oder Mercapto-Cι-Cι0-alkylreste, insbesondere Mercaptopropyl, Vinyl und Methacryloxypropyl.R generally represents Ci-Ciβ-alkyl, preferably C 1 -C 12 , particularly preferably Cχ-C 6 -alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl or hexyl, in particular methyl or ethyl or C 6 -C -o-aryl such as phenyl or naphthyl, in particular phenyl, or Cχ-Cιo-alkoxy and aryloxy such as methoxy, ethoxy or phenoxy, preferably methoxy, or groups which can be attacked by free radicals, such as vinyl, allyl, acrylic, acryloxy, methacrylic, methacryloxyalkyl, halogen or mercapto groups, preferably vinyl or mercapto-C 1 -C 8 -alkyl radicals, in particular mercaptopropyl, vinyl and methacryloxypropyl.
In einer besonderen Ausführungsform setzt man Siliconkautschuke ein, bei denen mindestens 80 % aller Reste R Methylreste sind. Des weiteren sind Siliconkautschuke bevorzugt, in denen R für Methyl und Ethyl steht.In a particular embodiment, silicone rubbers are used in which at least 80% of all R radicals are methyl radicals. Silicone rubbers in which R represents methyl and ethyl are also preferred.
In einer weiteren Ausführungsform setzt man Siliconkautschuke ein, die die oben genannten radikalisch angreifbaren Gruppen in Mengen im Bereich von 0,01 bis 10, bevorzugt von 0,2 bis 2 Mol-%, bezogen auf alle Reste R, enthalten. Solche Siliconkautschuke sind beispielsweise in der EP-A 260 558 und in der EP-A 492 376 beschrieben.In a further embodiment, silicone rubbers are used which contain the abovementioned groups which can be attacked by free radicals in amounts in the range from 0.01 to 10, preferably from 0.2 to 2, mol%, based on all the R radicals. Such silicone rubbers are described, for example, in EP-A 260 558 and in EP-A 492 376.
Des weiteren kann man die in der DE-A 25 39 572 beschriebenen Siliconkautschuke als Harze einsetzen, oder solche, die aus der EP-A 370 347 bekannt sind.Furthermore, the silicone rubbers described in DE-A 25 39 572 can be used as resins, or those known from EP-A 370 347.
Das erste kautschukelastische Polymerisat B) ist in an sich bekannter Weise erhältlich. Bevorzugt wird das Polymerisat B) nach dem Verfahren der Emulsionspolymerisation, z.B. bei 30 bis 80°C, hergestellt.The first rubber-elastic polymer B) is available in a manner known per se. The polymer B) is preferably by the process of emulsion polymerization, e.g. at 30 to 80 ° C.
Hierfür eignen sich als Emulgatoren beispielsweise Alkalimetall - salze von Alkyl- oder Alkylarylsulfonsäuren, Alkylsulfate, Fett- alkoholsulfonate, Salze höherer Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, Sulfosuccinate, Ethersulfonate oder Harzseifen. Vorzugsweise nimmt man die Alkalimetallsalze von Alkylsulfonaten oder Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Vorzugsweise verwendet man zur Herstellung der Dispersion soviel Wasser, daß die fertige Dispersion einen Feststoffgehalt von 20 bis 50 Gew. -% hat.Suitable emulsifiers for this purpose are, for example, alkali metal salts of alkyl or alkylarylsulfonic acids, alkyl sulfates, fatty alcohol sulfonates, salts of higher fatty acids with 10 to 30 carbon atoms, sulfosuccinates, ether sulfonates or resin soaps. The alkali metal salts of alkyl sulfonates or fatty acids having 10 to 18 carbon atoms are preferably used. Sufficient water is preferably used to prepare the dispersion so that the finished dispersion has a solids content of 20 to 50% by weight.
Als Polymerisationsinitiatoren kommen vorzugsweise Radikal - bildner, beispielsweise Peroxide wie bevorzugt Peroxosulfate (etwa Kaliumpersulfat) und Azoverbindungen wie Azodiisobutyro- nitril in Betracht. Es können jedoch auch Redox- Systeme, insbesondere solche auf Basis von Hydroperoxiden wie Cumolhydro- peroxid, eingesetzt werden.Free radical formers, for example peroxides such as preferably peroxosulfates (for example potassium persulfate) and azo compounds such as azodiisobutyronitrile, are suitable as polymerization initiators. However, redox systems, in particular those based on hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, can also be used.
Ferner kann man Molekulargewichtsregler wie z.B. Ethylhexylthio- glycolat, t-Dodecylmercaptan, Terpinole und dimeres α-Methyl - styrol mitverwenden.Molecular weight regulators such as e.g. Use ethylhexylthio glycolate, t-dodecyl mercaptan, terpinols and dimeric α-methyl styrene.
Zur Einhaltung eines konstant bleibenden pH-Wertes, der vorzugsweise bei 6 bis 9 liegt, kann man Puffersubstanzen wie Na2HP04/NaH2P0 oder Natriumhydrogencarbonat mitverwenden.To maintain a constant pH value, which is preferably 6 to 9, buffer substances such as Na 2 HP0 4 / NaH 2 P0 or sodium bicarbonate can also be used.
Emulgatoren, Initiatoren, Regler und Puffersubstanzen werden in den üblichen Mengen eingesetzt, so daß sich nähere Angaben hierzu erübrigen.Emulsifiers, initiators, regulators and buffer substances are used in the usual amounts, so that further details are not necessary.
Man kann die Polymerisate B) besonders bevorzugt auch durch Poly- merisation der Monomeren in Gegenwart eines feinteiligenThe polymers B) can particularly preferably also be polymerized by the monomers in the presence of a finely divided
Kautschuklatex herstellen (sog. "Saatlatex-Fahrweise" der Polymerisation, beschrieben z.B. in der DE-OS 28 26 925).Produce rubber latex (so-called "seed latex procedure" of the polymerization, described e.g. in DE-OS 28 26 925).
Prinzipiell ist es auch möglich, die Polymerisate B) nach einem anderen Verfahren als dem der Emulsionspolymerisation herzustellen, z.B. durch Masse- oder Lösungspolymerisation, und die erhaltenen Polymerisate gegebenenfalls nachträglich zu emulgie- ren. Auch die Mikrosuspensionspoly erisation ist geeignet, wobei bevorzugt öllösliche Initiatoren wie Lauroylperoxid und t-Butyl- perpivalat verwendet werden. Die Verfahren hierfür sind bekannt.In principle, it is also possible to prepare the polymers B) by a process other than that of emulsion polymerization, e.g. by bulk or solution polymerization and, if appropriate, subsequently emulsifying the polymers obtained. Microsuspension polymerization is also suitable, preference being given to using oil-soluble initiators such as lauroyl peroxide and t-butyl perpivalate. The procedures for this are known.
Man stimmt die Reaktionsbedingungen in an sich bekannter Weise so aufeinander ab, daß die Polymerisat-Teilchen B) einen gewichts- mittleren Teilchendurchmesser dso von 300 nm oder darunter, bevor- zugt von 250 nm oder darunter, besonders bevorzugt von 220 nm oder darunter, haben. Dies gilt unabhängig davon, ob die Polymerisate B) in Emulsion oder auf andere Weise (z.B. in Masse oder in Lösung) hergestellt werden.The reaction conditions are coordinated with one another in a manner known per se so that the polymer particles B) have a weight-average particle diameter dso of 300 nm or less, preferably 250 nm or less, particularly preferably 220 nm or less . This applies regardless of whether the polymers B) are produced in emulsion or in another way (e.g. in bulk or in solution).
Die Komponente C) ist mit einem Anteil von 1 bis 69, bevorzugt 2 bis 62 und besonders bevorzugt 2 bis 58 Gew. -%, bezogen auf die Summe der Komponenten A) bis D) , in den Formmassen enthalten. Bei
der Komponente C) handelt es sich um ein zweites partikelförmiges kautschukelastisches Polymerisat mit einem volumenmittleren Teilchendurchmesser d5o von 700 nm bis 100 μm.Component C) is present in the molding compositions in a proportion of 1 to 69, preferably 2 to 62 and particularly preferably 2 to 58% by weight, based on the sum of components A) to D). at component C) is a second particulate rubber-elastic polymer with a volume-average particle diameter d 5 o of 700 nm to 100 μm.
Als Monomere zur Herstellung von C) können alle diejenigen Monomeren oder Monomerengemische verwendet werden, die kautschukelastische Polymerisate ergeben, und die radikalisch polymeri- sierbar sind, also in Gegenwart sog. "freier Radikale" polymeri- sieren.All those monomers or monomer mixtures which give rubber-elastic polymers and which can be polymerized by free radicals, that is to say polymerize in the presence of so-called “free radicals”, can be used as monomers for the preparation of C).
Geeignete Monomeren wurden beispielhaft bereits für das erste, kleinteilige Polymerisat B) genannt.Suitable monomers have already been mentioned by way of example for the first, small-particle polymer B).
Die geeigneten kautschukelastischen Polymerisate C) haben bevor- zugt eine Glasübergangs emperatur von unter 0°C, besonders bevorzugt unter -10°C und ganz besonders bevorzugt unter -20°C. Es handelt sich demnach um "weiche" Polymerisate.The suitable rubber-elastic polymers C) preferably have a glass transition temperature of below 0 ° C., particularly preferably below -10 ° C. and very particularly preferably below -20 ° C. Accordingly, they are "soft" polymers.
Nähere Angaben zu bevorzugten Komponenten C) , sofern diese aus Dienen oder Alkylacrylaten aufgebaut sind, insbesondere zur Art und Menge der verwendeten Monomeren, werden weiter unten gemacht. Betreffend Siliconkautschuke als Polymerisat C) sei auf die entsprechenden Erläuterungen zu Komponente B) verwiesen.Further details on preferred components C), provided they are composed of dienes or alkyl acrylates, in particular the type and amount of the monomers used, are given below. With regard to silicone rubbers as polymer C), reference is made to the corresponding explanations for component B).
Erfindungsgemäß wird das zweite, großteilige kautschukelastische Polymerisat C) nach dem Verfahren der Mikrosuspensionspoly- merisation hergestellt.According to the invention, the second, large-part rubber-elastic polymer C) is produced by the microsuspension polymerization process.
Bei diesem Verfahren werden die Monomeren M (oder das Monomeren- gemisch M) , welche dem gewünschten Polymerisat C) entsprechen, inIn this process, the monomers M (or the monomer mixture M) which correspond to the desired polymer C) are converted into
Wasser unter Verwendung mindestens eines Schutzkolloides SK dis- pergiert, so daß eine Dispersion der Monomertropfchen in Wasser mit einem volumenmittleren Tropfchendurchmesser dso von 700 nm bisWater disperses using at least one protective colloid SK, so that a dispersion of the monomer droplets in water with a volume-average droplet diameter dso of 700 nm to
100 μm entsteht.100 μm is created.
Danach werden die Tröpfchen mittels eines radikalischenAfter that, the droplets are removed by means of a radical
Polymerisationsinitiators RI polymerisiert .Polymerization initiator RI polymerizes.
Nachfolgend wird das Verfahren der Mikrosuspensionspolymerisation genauer beschrieben.The process of microsuspension polymerization is described in more detail below.
Üblicherweise beträgt die Menge des Wassers, in dem die Monome- ren M und die Schutzkolloide SK dispergiert werden, 25 bis 95 Gew. - , bevorzugt 40 bis 85 Gew.-% und besonders bevorzugt 45 bis 75 Gew. -%, bezogen auf die Summe aus Monomeren, Wasser und Schutzkolloiden.
Die für die Stabilisierung der Dispersion geeigneten Schutz - kolloide SK sind wasserlösliche Polymere, welche die Monomeren- tröpfchen und die daraus gebildeten Polymerteilchen umhüllen und auf diese Weise vor der Koagulation schützen.Usually, the amount of water in which the monomers M and the protective colloids SK are dispersed is 25 to 95% by weight, preferably 40 to 85% by weight and particularly preferably 45 to 75% by weight, based on the Sum of monomers, water and protective colloids. The protective colloids SK which are suitable for stabilizing the dispersion are water-soluble polymers which coat the monomer droplets and the polymer particles formed therefrom and in this way protect them against coagulation.
Als Schutzkolloide SK eignen sich Cellulosederivate wie Carboxy- methylcellulose und Hydroxymethylcellulose, Poly-N-Vinylpyrroli- don, Polyvinylalkohol und Polyethylenoxid, anionische Polymere wie Polyacrylsäure und deren Copolymere und kationische wie Poly- N-vinylimidazol. Die Menge dieser Schutzkolloide beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew. -%, bezogen auf die Gesamtmasse der Emulsion.Suitable protective colloids SK are cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose and hydroxymethylcellulose, poly-N-vinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and polyethylene oxide, anionic polymers such as polyacrylic acid and their copolymers and cationic polymers such as poly-N-vinylimidazole. The amount of these protective colloids is preferably 0.1 to 10% by weight, based on the total mass of the emulsion.
Schutzkolloide sowie Verfahren zur Herstellung von Schutz - kolloiden sind an sich bekannt und beispielsweise in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 16, S. 448, Verlag John Wiley, 1989, beschrieben.Protective colloids and methods for producing protective colloids are known per se and are described, for example, in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 16, p. 448, published by John Wiley, 1989.
Bevorzugt werden ein oder mehrere Polyvinylalkohole als Schutz - kolloid verwendet, insbesondere solche mit einem Hydrolysegrad unter 96 mol-%, besonders bevorzugt 60 bis 94 und ganz besonders bevorzugt 65 bis 92 mol-%. Die bevorzugten Polyvinylalkohole haben eine Viskosität von 2 bis 100 mPa/s, insbesondere von 4 bis 60 mPa/s, gemessen als 4 Gew. -%ige Lösung in Wasser bei 20°C nach DIN 53015.One or more polyvinyl alcohols are preferably used as the protective colloid, in particular those with a degree of hydrolysis below 96 mol%, particularly preferably 60 to 94 and very particularly preferably 65 to 92 mol%. The preferred polyvinyl alcohols have a viscosity of 2 to 100 mPa / s, in particular 4 to 60 mPa / s, measured as a 4% by weight solution in water at 20 ° C. according to DIN 53015.
Man kann zusätzlich zu den Schutzkolloiden kolloidale Kieselsäure in Konzentration von in der Regel 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Dispersion, mitverwenden. Näheres zu dieser Methode, die besonders gut mit einem wasserlöslichen Polymeren aus Adipinsäure und Diethanolamin als Schutzkolloid gelingt, ist der US-A 3 615 972 zu entnehmen.In addition to the protective colloids, colloidal silica in a concentration of generally 0.2 to 5% by weight, based on the amount of the dispersion, can also be used. More about this method, which works particularly well with a water-soluble polymer of adipic acid and diethanolamine as a protective colloid, can be found in US Pat. No. 3,615,972.
Um bei der Mikrosuspensionspolymerisation den gleichzeitig ablau- fenden Emulsionspolymerisations -Prozeß, bei dem sich wesentlich kleinere und daher unerwünschte Teilchen bilden, zurückzudrängen, kann man einen wasserlöslichen Inhibitor mitverwenden, der die Emulsionspolymerisation unterdrückt. Wirksame Verbindungen dieser Art sind z.B. Chrom (+6) -Verbindungen wie Kaliumdichromat .In order to suppress the simultaneous emulsion polymerization process in microsuspension polymerization, in which much smaller and therefore undesirable particles are formed, a water-soluble inhibitor can be used which suppresses the emulsion polymerization. Effective connections of this type are e.g. Chromium (+6) compounds like potassium dichromate.
Aus den Monomeren M, Wasser und den Schutzkolloiden SK wird eine Emulsion bereitet, indem man hohe Scherkräfte einwirken läßt. Dazu verwendet man Homogenisatoren, die dem Fachmann bekannt sind.
Beispielhaft seien genannt:An emulsion is prepared from the monomers M, water and the protective colloids SK by allowing high shear forces to act. Homogenizers known to those skilled in the art are used for this. Examples include:
Labordissolver Dispermat, Fa. VMA-Getzmann, Reichshof, DE Ultra-Turax, -Fa. Janke und Kunkel, Staufen, DE - Druckhomogenisator, Fa. Gaulin, Lübeck, DE Geräte mit einem Rotor- Stator- System, etwaLaboratory dissolver Dispermat, VMA-Getzmann, Reichshof, DE Ultra-Turax, -Fa. Janke and Kunkel, Staufen, DE - pressure homogenizer, Gaulin, Lübeck, DE Devices with a rotor-stator system, approximately
Dispax, Fa. Janke und Kunkel, Staufen, DE Cavitron-Homogenisatoren, Fa. v. Hagen & Funke, Sprochhövel , DE - Homogenisatoren der Fa. Kotthoff, Essen, DEDispax, from Janke and Kunkel, Staufen, DE Cavitron homogenizers, from v. Hagen & Funke, Sprochhövel, DE - homogenizers from Kotthoff, Essen, DE
Homogenisatoren der Fa. Dorr Oliver, Grevenbroich, DE.Homogenizers from Dorr Oliver, Grevenbroich, DE.
Üblicherweise betreibt man diese Geräte bei Drehzahlen von 1000 bis 25 000 min"1, bevorzugt 2000 bis 15 000 min'1.Usually, these devices operate at speeds from 1000 to 25,000 min "1, preferably from 2000 to 15,000 min -1.
Weiterhin können die hohen Scherkräfte ebenso durchFurthermore, the high shear forces can also
Einwirkung von Ultraschall,Exposure to ultrasound,
Hindürchpressen der Mischung aus Monomeren, Wasser und Schutzkolloiden unter hohem Druck durch einen engen Spalt oder durch Düsen kleinen Durchmessers KolloidmühlenPressing the mixture of monomers, water and protective colloids under high pressure through a narrow gap or through nozzles of small diameter colloid mills
oder andere geeignete Homogenisatoren erzeugt werden.or other suitable homogenizers are generated.
Die Herstellung der Dispersion erfolgt üblicherweise bei Raumtemperatur, jedoch können je nach Art der Monomeren und Schutz - kolloide auch höhere oder tiefere Temperaturen sinnvoll sein.The dispersion is usually prepared at room temperature, but depending on the type of monomers and protective colloids, higher or lower temperatures may also be useful.
Die Herstellung der Dispersion kann entweder diskontinuierlich (Batch-Fahrweise) oder kontinuierlich erfolgen. Bei der diskontinuierlichen Herstellung werden Monomeren, Wasser und Schutz - kolloide in einem Behälter vorgelegt und mittels des Homogenisators zu einer Mikrosuspension (Dispersion) vermischt.The dispersion can be prepared either batchwise (batch mode) or continuously. In the case of discontinuous production, monomers, water and protective colloids are placed in a container and mixed to form a microsuspension (dispersion) using the homogenizer.
Der Homogenisator kann auch parallel zum Behälter angeordnet sein, und die Komponenten werden im Kreis durch den Homogenisator geführt.The homogenizer can also be arranged parallel to the container and the components are circulated through the homogenizer.
Die Homogenisationsdauer kann zwischen 0,1 sec und mehreren Stunden betragen, in Abhängigkeit beispielsweise vom gewünschten Durchmesser der Monomertröpfchen und der einzustellenden Größenverteilung, vom Mischungs erhalten der Monomeren mit Wasser, von den Mengenverhältnissen an Monomer, Wasser und Schutzkolloid, und vom verwendeten Schutzkolloid.
Es ist auch möglich, die Gesamtmenge der Monomeren und die Gesamtmenge Wasser vorzulegen, und die Schutzkolloide zuzugeben, wenn der Homogenisator gestartet wird.The duration of homogenization can be between 0.1 sec and several hours, depending on, for example, the desired diameter of the monomer droplets and the size distribution to be set, the mixing of the monomers with water, the quantitative ratios of monomer, water and protective colloid, and the protective colloid used. It is also possible to add the total amount of monomers and the total amount of water, and to add the protective colloids when the homogenizer is started.
Bei der kontinuierlichen Herstellung der Dispersion können, in einer bevorzugten Ausführungsform, die Monomeren, Wasser und Schutzkolloide dem Homogenisator zugeführt werden und die derart hergestellte Dispersion direkt in den Reaktor, in welchem die Polymerisation vorgenommen wird, zugeführt werden.In the continuous preparation of the dispersion, in a preferred embodiment, the monomers, water and protective colloids can be fed to the homogenizer and the dispersion prepared in this way can be fed directly into the reactor in which the polymerization is carried out.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der kontinuierlichen Dispersions-Herstellung werden Monomeren, Wasser und Schutz - kolloide im Kreis durch den Homogenisator geführt und nur ein Teil der im Kreis geführten Mischung wird abgezweigt und dem Po- lymerisationsreaktor zugeführt. Diese Kreisfahrweise empfiehlt sich vor allem dann, wenn die Dispergierung der Monomeren nach nur einmaligem Durchsatz durch den Homogenisator noch unzureichend ist, wenn beispielsweise die Tropfchengröße zu groß und/ oder die Größenverteilung zu breit ist.In another preferred embodiment of the continuous dispersion preparation, monomers, water and protective colloids are circulated through the homogenizer and only part of the circulated mixture is branched off and fed to the polymerisation reactor. This circular procedure is particularly recommended if the dispersion of the monomers is still insufficient after only a single throughput through the homogenizer, for example if the droplet size is too large and / or the size distribution is too wide.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die fertige Dispersion vor der Polymerisation in einem Vorratsbehälter zwischengelagert werden und aus dem Vorratsbehälter in den Polymerisationsreaktor dosiert werden. Dies ermöglicht es, Dispergierung und Polymerisation räumlich voneinander getrennt, bei einer großtechnischen Anwendung des Verfahrens beispielsweise in verschiedenen Gebäuden, vorzunehmen.In a further preferred embodiment, the finished dispersion can be temporarily stored in a storage container before the polymerization and metered from the storage container into the polymerization reactor. This makes it possible to carry out dispersion and polymerization spatially separated from one another, for example, in a large-scale application of the method in different buildings.
Die Herstellung der Dispersion kann in einer weiteren Aus- führungsform auch in einem ersten Schritt diskontinuierlich und in einem zweiten Schritt kontinuierlich erfolgen: Die Komponenten werden wie beschrieben als Batch dispergiert, und die entstandene Dispersion danach einer zweiten kontinuierlich durchgeführten Dispergierung unterzogen. Dabei entsteht die fertige Dispersion, die kontinuierlich dem Reaktor zugeführt wird.In a further embodiment, the dispersion can also be produced discontinuously in a first step and continuously in a second step: the components are dispersed as a batch as described, and the resulting dispersion is then subjected to a second, continuously carried out dispersion. This creates the finished dispersion, which is fed continuously to the reactor.
Vor oder während der Herstellung der Dispersion können Zusatzstoffe zugefügt werden, die den partikelförmigen Polymerisaten C) bestimmte Eigenschaften verleihen. Beispielhaft seien als solche Zusatzstoffe Polymere, Farbstoffe und Pigmente genannt.Additives which impart specific properties to the particulate polymers C) can be added before or during the preparation of the dispersion. Examples of such additives are polymers, dyes and pigments.
Die Zusatzstoffe werden durch den Homogenisator zumeist überaus gleichmäßig in der entstehenden Dispersion verteilt, sodaß nach der Polymerisation die Zusatzstoffe in der Regel gleichmäßig in den Partikeln enthalten sind.
Der Anteil der Zusatzstoffe beträgt in der Regel mindestens 0,5 Gew. -%, bevorzugt mindestens 5 Gew. -% und besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-%, bezogen auf die dem Homogenisator zugeführte Mischung. -The additives are usually distributed very uniformly in the resulting dispersion by the homogenizer, so that after the polymerization the additives are generally contained uniformly in the particles. The proportion of additives is generally at least 0.5% by weight, preferably at least 5% by weight and particularly preferably at least 10% by weight, based on the mixture fed to the homogenizer. -
Die Polymerisation wird mit einem radikalischen Polymerisationsinitiator RI initiiert. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt .The polymerization is initiated with a radical polymerization initiator RI. Such compounds are known to the person skilled in the art.
Bevorzugt sind Verbindungen mit einer Halbwertzeit von einerCompounds with a half-life of one are preferred
Stunde, wenn die Temperatur bei 60 bis 110°C liegt, und die in den Monomeren merklich löslich sind.Hour when the temperature is 60 to 110 ° C and which are noticeably soluble in the monomers.
Insbesondere werden organische Peroxide, Azoverbindungen und/oder Verbindungen mit C-C -Einfachbindungen als Initiatoren RI verwendet. Ebenso werden als radikalische Polymerisationsinitiatoren Monomere verwendet, die bei erhöhter Temperatur spontan polymerisieren.In particular, organic peroxides, azo compounds and / or compounds with C-C single bonds are used as initiators RI. Monomers which polymerize spontaneously at elevated temperature are also used as radical polymerization initiators.
Es können auch Mischungen der genannten Initiatoren RI verwendet werden.Mixtures of the initiators RI mentioned can also be used.
Bei den Peroxiden sind diejenigen mit hydrophoben Eigenschaften bevorzugt, insbesondere solche Moleküle mit einem Atomverhältnis Kohlenstoff zu Sauerstoff von größer 3:1. Ganz besonders bevorzugt sind Dilaurylperoxid und Dibenzoylperoxid, insbesondere Dilaurylperoxid.In the case of the peroxides, those with hydrophobic properties are preferred, in particular those molecules with an atomic ratio of carbon to oxygen of greater than 3: 1. Dilauryl peroxide and dibenzoyl peroxide, in particular dilauryl peroxide, are very particularly preferred.
Als Azoverbindungen werden 2, 2'Azobis (2 -methylbutyronitril) und 2 , 2 ' -Azobis (isobutyronitril) bevorzugt. Als Verbindungen mit labilen C-C -Bindungen verwendet man bevorzugt 3 , 4 -Dirnethyl -3,4-diphenylhexan und 2,3-Dimethyl -2,3-diphenyl - butan.As azo compounds, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) and 2,2'-azobis (isobutyronitrile) are preferred. As compounds with labile C-C bonds, preference is given to using 3,4-dimethyl-3,4-diphenylhexane and 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane.
Als Monomere, die bei erhöhter Temperatur spontan polymerisieren, werden bevorzugt Styrol und dessen Derivate wie Vinyltoluol verwendet, besonders bevorzugt Styrol.Monomers which polymerize spontaneously at elevated temperature are preferably styrene and its derivatives, such as vinyl toluene, particularly preferably styrene.
Die Menge an Initiator RI beträgt üblicherweise 0,05 bis 4, bevorzugt 0,1 bis 2 und besonders bevorzugt 0,3 bis 1 Gew. -%, bezogen auf die Menge der Monomeren M. Diese Mengenangaben gelten naturgemäß nicht für den Fall, daß das Monomer zugleich Initiator ist, wie etwa Styrol.The amount of initiator RI is usually 0.05 to 4, preferably 0.1 to 2 and particularly preferably 0.3 to 1% by weight, based on the amount of the monomers M. These amounts of course do not apply in the event that the monomer is also an initiator, such as styrene.
Je nach Aggregatzustand des Initiators und seinem Löslichkeits- verhalten kann er als solcher, bevorzugt jedoch als Lösung, Dispersion (flüssig in flüssig) oder Suspension (fest in flüssig)
zugefügt werden, wodurch sich insbesondere kleine Stoffmengen Initiator präziser dosieren lassen.Depending on the physical state of the initiator and its solubility behavior, it can be used as such, but preferably as a solution, dispersion (liquid in liquid) or suspension (solid in liquid) are added, which means that small amounts of initiator in particular can be metered more precisely.
Als Lösungsmittel- bzw. flüssige Phase für den Initiator eignen sich organische Lösungsmittel wie beispielsweiise Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Cyclohexan, insbesondere Cyclohexan, oder auch die Monomeren selbst. Bei der Verwendung der Monomeren selbst als Lösungsmittel bzw. flüssige Phase für den Initiator wird der Initiator in der Gesamtmenge der Monomeren oder bevorzugt in einem kleineren Anteil der Monomeren gelöst bzw. emulgiert/sus- pendiert, und dieser Anteil dann zu den restlichen Komponenten gegeben.Organic solvents such as, for example, benzene, toluene, ethylbenzene and cyclohexane, in particular cyclohexane, or else the monomers themselves are suitable as the solvent or liquid phase for the initiator. When the monomers themselves are used as the solvent or liquid phase for the initiator, the Initiator dissolved or emulsified / suspended in the total amount of the monomers or preferably in a smaller portion of the monomers, and this portion then added to the remaining components.
Es ist auch möglich, den Initiator im Lösungsmittel oder im Mono- meren zu lösen und die entstandene Lösung in Wasser zu dispergie- ren.It is also possible to dissolve the initiator in the solvent or in the monomer and to disperse the resulting solution in water.
Die Menge an Lösungsmittel bzw. flüssiger Phase, in der der Initiator RI gelöst, emulgiert oder suspendiert wird, wird bevor- zugt so gewählt, daß in der fertigen Lösung bzw. Dispersion/Suspension die Konzentration des Initiators mindestens 5 Gew. -%, bevorzugt mindestens 8 Gew. - und besonders bevorzugt mindestens 10 Gew. - beträgt.The amount of solvent or liquid phase in which the initiator RI is dissolved, emulsified or suspended is preferably selected such that the concentration of the initiator in the finished solution or dispersion / suspension is preferably at least 5% by weight, preferably is at least 8% by weight and particularly preferably at least 10% by weight.
Der oder die Initiatoren RI können vor oder nach der Herstellung der Dispersion zugegeben werden, oder erst unmittelbar vor Beginn der Polymerisation, oder auch kontinuierlich im Verlauf der Polymerisation nachdosiert werden.The initiator (s) RI can be added before or after the preparation of the dispersion, or only immediately before the start of the polymerization, or can be metered in continuously in the course of the polymerization.
Insbesondere bei Monomeren, die zu unkontrollierter Polymerisation neigen, oder bereits bei der Temperatur der Dispersions - herstellung polymerisieren, ist es ratsam, den Initiator RI erst nach der Emulgierung, u.U. erst unmittelbar vor der Polymerisation, zuzugeben.In the case of monomers which tend to undergo uncontrolled polymerization or which polymerize even at the temperature of the dispersion preparation, it is advisable not to use the initiator RI until after the emulsification, possibly. only to be added immediately before the polymerization.
Insbesondere bei Polymerisationen mit einer langen Polymerisationsdauer kann es vorteilhaft sein, den Initiator, als kontinuierlichen Zulauf oder portionsweise, während der Polymerisation zuzugeben. Dabei kann die Dauer des Initiatorzulaufs von der Dauer der Polymerisation verschieden oder gleich sein.In the case of polymerizations with a long polymerization time in particular, it may be advantageous to add the initiator as a continuous feed or in portions during the polymerization. The duration of the initiator feed can be different or the same as the duration of the polymerization.
Als weitere Zusatzstoffe können bei der Polymerisation Puffersubstanzen wie Na2HP0 / NaH2P0 oder Na-citrat/Citronensäure verwendet werden, um einen im wesentlichen konstant bleibenden pH-Wert einzustellen.
Weiterhin können Molekulargewichtsregler, etwa Mercaptane wie t-Dodecylmercaptan, oder Ethylhexylthioglycolat mitverwendet werden.Buffer substances such as Na 2 HP0 / NaH 2 P0 or Na citrate / citric acid can be used as further additives in the polymerization in order to set an essentially constant pH. Molecular weight regulators, for example mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, or ethylhexylthioglycolate can also be used.
Diese weiteren Zusatzstoffe können kontinuierlich oder diskontinuierlich am Anfang und/oder während der Herstellung der Dispersion und/oder während der Polymerisation, zugefügt werden.These further additives can be added continuously or discontinuously at the beginning and / or during the preparation of the dispersion and / or during the polymerization.
Die Polymerisation wird in der üblichen Weise durchgeführt, indem beispielsweise der Reaktorinhalt erwärmt wird, wodurch die Polymerisationsreaktion gestartet wird. Erforderlichenfalls kann der Initiator RI auch erst dann, also zu der aufgeheizten Dispersion, zugefügt werden. Die Polymerisationstemperatur hängt u.a. von den verwendeten Monomeren und Initiatoren und vom gewünschten Vernet- zungsgrad der entstehenden partikelförmigen Polymeren C) ab. Im allgemeinen polymerisiert man bei 30 bis 120°C, wobei auch nacheinander verschiedene Temperaturen oder ein Temperaturgradient eingestellt werden können.The polymerization is carried out in the usual manner, for example by heating the reactor contents, whereby the polymerization reaction is started. If necessary, the initiator RI can only then be added, that is to say to the heated dispersion. The polymerization temperature depends, among other things. on the monomers and initiators used and on the desired degree of crosslinking of the resulting particulate polymers C). Polymerization is generally carried out at from 30 to 120 ° C., it also being possible to set different temperatures or a temperature gradient in succession.
Man nimmt die Polymerisationsreaktion in der Regel unter langsamem oder mäßigem Rühren vor, bei dem (im Unterschied zur vorausgehenden Emulgierung durch hohe Scherkräfte) die Tröpfchen nicht mehr weiter zerteilt werden.The polymerization reaction is usually carried out with slow or moderate stirring, in which (in contrast to the previous emulsification by high shear forces) the droplets are no longer broken down.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform wird die Polymerisation der Monomertropfchen, enthaltend die Monomere M, zu Ende geführt, ohne daß weitere, von den Monomeren M verschiedene Monomere M*- zugefügt werden. Man erhält in diesem Fall partikel- förmige Polymerisate C) , die im wesentlichen homogen aufgebaut sind (einheitliche Verteilung der Monomerbausteine im Partikel) .According to a preferred embodiment, the polymerization of the monomer droplets containing the monomers M is completed without the addition of other monomers M * - other than the monomers M. In this case, particle-shaped polymers C) are obtained which are constructed essentially homogeneously (uniform distribution of the monomer units in the particle).
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Polymerisation der Monomeren M bis zu einem Umsatz von über 50 %, bezogen auf die eingesetzten Monomeren M, geführt, wonach eines oder meh- rere weitere Monomere M* zugegeben und polymerisiert werden. Dadurch entstehen partikelförmige Polymerisate C) mit einem zwei- phasigen Aufbau, wobei die eine Phase die polymerisierten Monomeren M und die andere Phase die polymerisierten Monomeren M* enthält. Oftmals weisen diese zweiphasigen Polymerisate C) näherungsweise einen Kern- Schale-Aufbau auf, wobei der Kern der Monomeren M und die Schale die Monomeren M* enthält.In another preferred embodiment, the polymerization of the monomers M is carried out up to a conversion of more than 50%, based on the monomers M used, after which one or more further monomers M * are added and polymerized. This results in particulate polymers C) having a two-phase structure, one phase containing the polymerized monomers M and the other phase containing the polymerized monomers M *. These two-phase polymers C) often have an approximately core-shell structure, the core of the monomers M and the shell containing the monomers M *.
Jedoch ist der Kern- Schale-Aufbau in der Regel nicht vollständig, da üblicherweise der Kern, also die innere Phase, einen erhebli- chen Anteil an einpolymerisierten "Schalen" -Monomeren M* enthält. Die in der inneren Phase vorhandenen, aus Monomeren M* aufgebauten Polymeren liegen oftmals als sog. "Einschlüsse" vor.
Es wird daher nachfolgend nicht von Kern und Schale, sondern von Phasen bzw. Grundstufe und Pfropfstufe, gesprochen.However, the core-shell structure is generally not complete, since the core, that is to say the inner phase, usually contains a considerable proportion of polymerized “shell” monomers M *. The polymers present in the inner phase and built up from monomers M * are often present as so-called “inclusions”. It is therefore not referred to below as the core and shell, but rather as phases or basic level and graft level.
In der Regel, jedoch nicht zwingend, stellt die Polymerisation der weiteren Monomeren M* eine Pfropfungsreaktion (PfropfPolymerisation) dar, wie sie dem Fachmann geläufig ist. Die entstehenden Zweiphase -Partikel sind dann Pfropfpartikel . Im Falle der regelmäßig auftretenden PfropfPolymerisation im Kerninneren, wie sie zuvor beschrieben wurde, spricht man von "inneren Pfropf - polymerisaten" .As a rule, but not necessarily, the polymerization of the further monomers M * represents a grafting reaction (graft polymerization) as is known to the person skilled in the art. The resulting two-phase particles are then graft particles. In the case of the regularly occurring graft polymerization in the core, as described above, one speaks of "inner graft polymers".
In diesem Fall der PfropfPolymerisation entsprechen die Monome- ren M der weiter unten erwähnten Grundstufe pl) und die Monome- ren M* der weiter unten erwähnten Pfropfstufe p2) .In this case of the graft polymerization, the monomers M correspond to the basic stage p1) mentioned below and the monomers M * correspond to the grafting stage p2) mentioned below.
Bevorzugt führt man die Polymerisation der Monomeren M bis zu einem Umsatz von mindestens 65 %, besonders bevorzugt bis zu einem Umsatz von mindestens 80 %, jeweils bezogen auf die eingesetzten Monomeren M, bevor man die weiteren Monomeren M* zugibt und polymerisiert.The polymerization of the monomers M is preferably carried out up to a conversion of at least 65%, particularly preferably up to a conversion of at least 80%, in each case based on the monomers M used, before the further monomers M * are added and polymerized.
Fügt man - entsprechend einer Ausführungsform - die weiteren Monomeren M* hinzu, bevor die Monomeren M vollständig zum entsprechenden Polymeren umgesetzt sind (Umsatz von M unter 100 %) , po- lymerisieren zugleich die noch verbliebenen Monomeren M und die zugegebenen weiteren Monomeren M* . Dadurch erhält man Zweiphasen- Polymere mit einem allmählichen Übergang von der Grundstufe (aus Monomeren M) zur Pfropfstufe (aus Monomeren M*) , ein sog. "verschmierter" Übergang.If, according to one embodiment, the further monomers M * are added before the monomers M have been completely converted into the corresponding polymer (conversion of M below 100%), the remaining monomers M and the added further monomers M * are polymerized at the same time. This gives two-phase polymers with a gradual transition from the basic stage (from monomers M) to the graft stage (from monomers M *), a so-called "smeared" transition.
Werden - in einer anderen Ausführungsform - die weiteren Monomeren M* erst nach vollständigem Umsatz der Monomeren M zugefügt und polymerisiert, werden Teilchen mit einem scharfen Übergang von Grundstufe zu Pfropfstufe erhalten.If, in another embodiment, the further monomers M * are added and polymerized only after the monomers M have completely converted, particles are obtained with a sharp transition from the basic stage to the grafting stage.
Die weiteren Monomeren M* werden in einer Ausführungsform diskontinuierlich als einmalige oder mehrmalige Zugabe, oder in einer anderen Ausführungsform kontinuierlich als Zulauf zugegeben.In one embodiment, the further monomers M * are added batchwise as a single or repeated addition, or in another embodiment continuously as a feed.
Die weiteren Monomeren M* können in einer weiteren Ausführungsform in mehreren Stufen der Polymerisation nacheinander dem Reaktor zugegeben werden, wobei sich die Monomeren M* jeder Stufe voneinander unterscheiden. Man erhält auf diese Weise Teilchen mit mehreren Phasen.
Die Monomeren M* einer Polymerisationsstufe werden bis zu einem Umsatz von über 50 %, bevorzugt mindestens 65 % und besonders bevorzugt mindestens 80 %, bezogen auf die in der jeweiligen Stufe eingesetzten Monomeren M*, polymerisiert, bevor in der näch- sten Polymerisationsstufe wiederum Monomere M* zugegeben werden.In a further embodiment, the further monomers M * can be added to the reactor one after the other in several stages of the polymerization, the monomers M * of each stage differing from one another. Particles with several phases are obtained in this way. The monomers M * of a polymerization stage are polymerized up to a conversion of more than 50%, preferably at least 65% and particularly preferably at least 80%, based on the monomers M * used in the respective stage, before monomers again in the next polymerization stage M * can be added.
Wie bereits beschrieben, ist der Übergang zwischen den einzelnen Phasen des entstehenden mehrphasigen Teilchens umso schärfer, je vollständiger der Umsatz der Monomeren M* ist, bevor die Monome- ren M* der nächsten Stufe zugefügt werden.As already described, the transition between the individual phases of the resulting multi-phase particle is sharper the more complete the conversion of the monomers M * is before the monomers M * are added to the next stage.
Bezüglich der Polymerisationsbedingungen (Temperatur, Zusatzstoffe) sei auf die Ausführungen zur Polymerisation der Monomeren M verwiesen, die sinngemäß auch für die Umsetzung der Monomeren M* gelten.With regard to the polymerization conditions (temperature, additives), reference is made to the comments on the polymerization of the monomers M, which also apply analogously to the reaction of the monomers M *.
Insbesondere kann es sinnvoll sein, vor und/oder während der Polymerisation der Monomeren M* weitere Schutzkolloide SK diskontinuierlich oder kontinuierlich zuzugeben, wobei die Schutz - kolloide von denjenigen, die zur Herstellung des Kerns verwendet werden, verschieden sein können. Bevorzugt werden jedoch wiederum die beschriebenen Polyvinylalkohole verwendet.In particular, it may be expedient to add further protective colloids SK discontinuously or continuously before and / or during the polymerization of the monomers M *, the protective colloids being different from those used for producing the core. However, the polyvinyl alcohols described are preferably used again.
Weiterhin kann es sinnvoll sein, vor und/oder während der Polymerisation der Monomeren M* weitere radikalische Polymerisationsinitiatoren RI diskontinuierlich oder kontinuierlich zuzugeben, wobei die Initiatoren von denjenigen, die zur Herstellung des Kerns verwendet werden, gleich oder verschieden sein können.Furthermore, it may be expedient to add further radical polymerization initiators RI discontinuously or continuously before and / or during the polymerization of the monomers M *, the initiators being able to be the same or different from those used to prepare the core.
Die Zugabe der weiteren Monomeren M* jeder Stufe kann diskontinuierlich (auf einmal) oder kontinuierlich (als Zulauf) erfolgen.The further monomers M * can be added to each stage batchwise (all at once) or continuously (as feed).
Die Monomeren M* unterscheiden sich in der Regel von den Monomeren M. Werden beispielsweise Monomere M verwendet, die ein elasto- meres, "weiches" Polymeres ergeben, so werden als Monomere M* solche verwendet, die ein "hartes" Polymeres ergeben. Man erhält so ein partikelförmiges Polymerisat P mit einer weichen Phase und einer harten Phase. Solche Polymerisate sind bevorzugt, wie weiter unten noch ausgeführt werden wird.The monomers M * generally differ from the monomers M. If, for example, monomers M are used which give a more elastomeric, "soft" polymer, then monomers M * used are those which give a "hard" polymer. This gives a particulate polymer P with a soft phase and a hard phase. Such polymers are preferred, as will be explained further below.
In gleicher Weise können mehrphasige Polymerisate erhalten werden, etwa des Aufbaus harte Phase - weiche Phase - harte Phase, wenn verschiedene Monomere M* wie beschrieben in mehreren Stufen nacheinander zugefügt und polymerisiert werden.
Für den Fall, daß sich die Monomeren M (für die eine Phase) von den Monomeren M* (für die andere (n) Phase (n) ) nicht der Art nach unterscheiden, sind die Mengenverhältnisse der Monomeren M in der Monomerenmischung-, aus welcher die eine Phase entsteht, verschie- den von den Mengenverhältnissen der Monomeren M* in der Monomerenmischung, aus der die andere Phase entsteht.Multiphase polymers can be obtained in the same way, for example the hard phase structure - soft phase - hard phase, if different monomers M * are added and polymerized in succession in several stages as described. In the event that the monomers M (for one phase) do not differ in type from the monomers M * (for the other phase (s)), the quantitative ratios of the monomers M in the monomer mixture are out which one phase arises differs from the quantitative ratios of the monomers M * in the monomer mixture from which the other phase arises.
Der volumenmittlere Durchmesser (dso) der partikelförmigen Polymerisate C) von 700 nm bis 100 μm wird im wesentlichen durch den Durchmesser der Monomertropfchen bestimmt, welche bei der Herstellung der Dispersion durch hohe Scherkraft entstehen (und naturgemäß durch aufpolymerisierte Schalen, falls vorhanden) .The volume-average diameter (dso) of the particulate polymers C) from 700 nm to 100 μm is essentially determined by the diameter of the monomer droplets which arise during the preparation of the dispersion due to high shear force (and of course due to polymerized shells, if present).
Die erfindungsgemäßen Polymerisate C) haben einen mittleren Teilchendurchmesser (Volumenmittel) dso von 700 nm bis 100 μm, bevorzugt von 1000 nm bis 100 μm. Bevorzugt sind die Polymerisate C) kleiner als 50 μm, besonders bevorzugt kleiner als 30 μm (volumenmittlere Teilchengröße dso) •The polymers C) according to the invention have an average particle diameter (volume average) dso from 700 nm to 100 μm, preferably from 1000 nm to 100 μm. The polymers C) are preferably smaller than 50 μm, particularly preferably smaller than 30 μm (volume-average particle size dso)
Die Teilchengröße läßt sich demnach im wesentlichen dadurch steuern, daß die Bedingungen bei der Herstellung der Dispersion entsprechend gewählt und kontrolliert werden (z.B. Wahl des Homogenisators, Dauer des Homogenierens, Mengenverhältnisse Monomere:Wasser: Schutzkolloide, Fahrweise der Dispergierung (ein- fach, mehrfach, als Batch oder kontinuierlich, Kreisfahrweise) , Drehzahl des Homogenisators etc.).The particle size can therefore essentially be controlled by appropriately selecting and controlling the conditions during the preparation of the dispersion (for example, choice of the homogenizer, duration of the homogenization, quantitative ratios of monomers: water: protective colloids, mode of dispersing (single, multiple, as batch or continuous, circular mode), speed of the homogenizer etc.).
Nach Beendigung der Polymerisation liegen die partikelförmigen Polymerisate C) in Wasser dispergiert vor. Diese Dispersion kann entweder als solche weiterverarbeitet werden, oder man kann die Polymerisate C) von der wäßrigen Phase abtrennen. Diese Aufarbeitung erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Sieben, Filtrieren, Dekantieren oder Zentrifugieren, wobei die Polymerisatpartikel erforderlichenfalls in üblicher Weise weiter getrocknet werden können, etwa durch Warmluft, Sprühtrocknung oder mittels eines Stromtrockners.After the end of the polymerization, the particulate polymers C) are dispersed in water. This dispersion can either be further processed as such, or the polymers C) can be separated from the aqueous phase. This work-up is carried out in a manner known per se, for example by sieving, filtering, decanting or centrifuging, it being possible for the polymer particles to be further dried in the customary manner, if necessary, for example by means of warm air, spray drying or by means of a current dryer.
Bevorzugt liegt in den erfindungsgemäßen Formmassen das Gewichts - Verhältnis von erstem kautschukelastischen Polymerisaten B) zu zweitem kautschukelastischen Polymerisaten C) in einem Bereich von 2:98 bis 98:2, besonders bevorzugt 3:97 bis 97:3 und ganz besonders bevorzugt 5:95 bis 95:5.In the molding compositions according to the invention, the weight ratio of the first rubber-elastic polymer B) to the second rubber-elastic polymer C) is preferably in a range from 2:98 to 98: 2, particularly preferably 3:97 to 97: 3 and very particularly preferably 5:95 to 95: 5.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich sowohl bei dem ersten, kleinteiligen (gewichtsmittlerer dso -Wert < 300 nm) Polymerisat B) als auch bei dem zweiten großteiligen (volumenmittlerer d50-Wert 700 nm bis 100 μm) Polymerisat C) um Pfropf-
Polymerisate P) . Diese Pfropfpolymerisate P) , also die bevorzugten Ausführungsformen der Komponenten B) und C) , enthalten, bezogen auf P) ,In a preferred embodiment, both the first, small-part (weight-average dso value <300 nm) polymer B) and the second large-part (volume-average d 50 value 700 nm to 100 μm) polymer C) are grafted Polymers P). These graft polymers P), ie the preferred embodiments of components B) and C), contain, based on P),
Pl) 30 bis 95, bevorzugt 40 bis 90 und besonders bevorzugt 40 bis 85 Gew. -% einer kautschukelastischen Grundstufe aus, bezogen auf pl)Pl) 30 to 95, preferably 40 to 90 and particularly preferably 40 to 85% by weight of a rubber-elastic basic stage, based on pl)
pll) 50 bis 100, bevorzugt 60 bis 100 und besonders bevorzugt 70 bis 100 Gew. -% eines (Ci-Cio -Alkyl) esters der Acrylsäure,pll) 50 to 100, preferably 60 to 100 and particularly preferably 70 to 100% by weight of a (Ci-Cio-alkyl) ester of acrylic acid,
pl2) 0 bis 10, bevorzugt 0 bis 5 und besonders bevorzugt 0 bis 2 Gew. -% eines polyfunktionellen, vernetzenden Monomeren,pl2) 0 to 10, preferably 0 to 5 and particularly preferably 0 to 2% by weight of a polyfunctional, crosslinking monomer,
pl3) 0 bis 40, bevorzugt 0 bis 30 und besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew. -% von einem oder mehreren weiteren monoethylenisch ungesättigten Monomeren,pl3) 0 to 40, preferably 0 to 30 and particularly preferably 0 to 20% by weight of one or more further monoethylenically unsaturated monomers,
oder ausor off
pll*) 50 bis 100, bevorzugt 60 bis 100 und besonders bevorzugt 65 bis 100 Gew. - eines Diens mit konjugierten Doppelbindungen,pll *) 50 to 100, preferably 60 to 100 and particularly preferably 65 to 100% by weight of a diene with conjugated double bonds,
pl2*) 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 40 und besonders bevorzugt 0 bis 35 Gew. -% von einem oder mehreren monoethylenisch ungesättigten Monomeren,pl2 *) 0 to 50, preferably 0 to 40 and particularly preferably 0 to 35% by weight of one or more monoethylenically unsaturated monomers,
p2) 5 bis 70, bevorzugt 10 bis 60 und besonders bevorzugt 15 bis 60 Gew. -% einer Pfropfstufe aus, bezogen auf p2) ,p2) 5 to 70, preferably 10 to 60 and particularly preferably 15 to 60% by weight of a graft stage, based on p2),
p21) 50 bis 100, bevorzugt 60 bis 100 und besonders bevorzugt 65 bis 100 Gew. - einer Styrolverbindung der allgemeinen Formelp21) 50 to 100, preferably 60 to 100 and particularly preferably 65 to 100% by weight of a styrene compound of the general formula
R2 R 2
in der R1 und R2 für Wasserstoff oder d-Cs -Alkyl stehen,
p22) 0 bis 40, bevorzugt 0 bis 38 und besonders bevorzugt 0 bis 35 Gew. -% Acrylnitril oder Methacrylnitril oder deren Mischungen,in which R 1 and R 2 represent hydrogen or d-Cs-alkyl, p22) 0 to 40, preferably 0 to 38 and particularly preferably 0 to 35% by weight of acrylonitrile or methacrylonitrile or mixtures thereof,
p23) 0 bis 40, bevorzugt 0 bis 30 und besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew. -% von einem oder mehreren weiteren monoethylenisch ungesättigten Monomeren.p23) 0 to 40, preferably 0 to 30 and particularly preferably 0 to 20% by weight of one or more further monoethylenically unsaturated monomers.
Als (Ci-CiQ-Alkyl) ester der Acrylsäure, Komponente pll), eignen sich vor allem Ethylacrylat, 2 -Ethylhexylacrylat und n-Butylacry- lat. Bevorzugt sind 2 -Ethylhexylacrylat und n-Butylacrylat, ganz besonders bevorzugt ist n-Butylacrylat. Es können auch Mischungen verschiedener Alkylacrylate verwendet werden, die sich in ihrem Alkylrest unterscheiden.Suitable as (Ci-CiQ-alkyl) esters of acrylic acid, component pll) are, above all, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and n-butyl acrylate. Preferred are 2-ethylhexyl acrylate and n-butyl acrylate, and n-butyl acrylate is very particularly preferred. Mixtures of different alkyl acrylates which differ in their alkyl radical can also be used.
Vernetzende Monomere pl2) sind bi- oder polyfunktionelle Comono- mere mit mindestens zwei olefinischen Doppelbindungen, beispielsweise Butadien und Isopren, Divinylester von Dicarbonsäuren wie der Bernsteinsäure und Adipinsäure, Diallyl- und Divinylether bi- funktioneller Alkohole wie des Ethylenglycols und desCrosslinking monomers pl2) are bifunctional or polyfunctional comonomers with at least two olefinic double bonds, for example butadiene and isoprene, divinyl esters of dicarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid, diallyl and divinyl ethers of bifunctional alcohols such as ethylene glycol and
Butan- 1, 4 -diols, Diester der Acrylsäure und Methacrylsäure mit den genannten bifunktionellen Alkoholen, 1, 4 -Divinylbenzol und Triallylcyanurat. Besonders bevorzugt sind der Acrylsäureester des Tricyclodecenylalkohols (siehe DE-OS 12 60 135) , der unter dem Namen Dihydrodicyclopentadienylacrylat bekannt ist, sowie die Allylester der Acrylsäure und der Methacrylsäure.Butane-1,4-diols, diesters of acrylic acid and methacrylic acid with the bifunctional alcohols mentioned, 1,4-divinylbenzene and triallyl cyanurate. Particularly preferred are the acrylic acid ester of tricyclodecenyl alcohol (see DE-OS 12 60 135), which is known under the name dihydrodicyclopentadienyl acrylate, and the allyl esters of acrylic acid and methacrylic acid.
Vernetzende Monomere pl2) können in den Formmassen je nach Art der herzustellenden Formmassen, insbesondere je nach den ge- wünschten Eigenschaften der Formmassen, enthalten sein oder nicht.Crosslinking monomers pl2) may or may not be present in the molding compositions depending on the type of molding compositions to be produced, in particular depending on the desired properties of the molding compositions.
Falls vernetzende Monomere pl2) in den Formmassen enthalten sind, so betragen die Mengen 0,01 bis 10, bevorzugt 0,3 bis 8 und be- sonders bevorzugt 1 bis 5 Gew. - , bezogen auf pl) .If crosslinking monomers pl2) are present in the molding compositions, the amounts are 0.01 to 10, preferably 0.3 to 8 and particularly preferably 1 to 5% by weight, based on pl).
Bei den weiteren monoethylenisch ungesättigten Monomeren p 13) , die auf Kosten der Monomeren pll) und pl2) im Pfropfkern pl) enthalten sein können, handelt es sich beispielsweise um:The other monoethylenically unsaturated monomers p 13) which may be present in the graft core pl) at the expense of the monomers pll) and pl2) are, for example:
vinylaromatische Monomere wie Styrol, Styrolderivate der allgemeinen Formelvinyl aromatic monomers such as styrene, styrene derivatives of the general formula
R2 R 2
Ri -C=CH2
in der R1 und R2 für Wasserstoff oder Ci- bis Cβ -Alkyl stehen; Ri -C = CH 2 in which R 1 and R 2 represent hydrogen or Ci- to Cβ-alkyl;
Acrylnitril, Methacrylnitril;Acrylonitrile, methacrylonitrile;
Ci- bis C -Alkylester der Methacrylsäure wie Methylmethacrylat, weiterhin auch die Glycidylester, Glycidylacrylat und -methacrylat;Ci to C alkyl esters of methacrylic acid, such as methyl methacrylate, and also the glycidyl esters, glycidyl acrylate and methacrylate;
weiterhin die für die Komponente a3) genannten Monomere;furthermore the monomers mentioned for component a3);
sowie Mischungen dieser Monomeren.as well as mixtures of these monomers.
Bevorzugte Monomeren pl3) sind Styrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat, Glycidylacrylat und -methacrylat, Acrylamid und Meth- acrylamid.Preferred monomers pl3) are styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate, glycidyl acrylate and methacrylate, acrylamide and methacrylamide.
Anstelle der Grundstufen-Monomere pll) bis pl3) kann die Grundstufe auch aus den Monomeren pll*) und pl2*) aufgebaut sein.Instead of the basic stage monomers pll) to pl3), the basic stage can also be constructed from the monomers pll *) and pl2 *).
Als Diene mit konjugierten Doppelbindungen, pll*) , kommen Butadien, Isopren, Norbornen, und deren halogensubstituierte Derivate, etwa Chloropren, in Betracht. Bevorzugt sind Butadien und Isopren, insbesondere Butadien.Butadiene, isoprene, norbornene and their halogen-substituted derivatives, such as chloroprene, come into consideration as dienes with conjugated double bonds, p1 *). Butadiene and isoprene, in particular butadiene, are preferred.
Als weitere monoethylenisch ungesättigte Monomere pl2*) können die Monomere mitverwendet werden, wie sie für die Monomeren pl3) bereits genannt wurden.The monomers which have already been mentioned for the monomers pl3) can also be used as further monoethylenically unsaturated monomers pl2 *).
Bevorzugte Monomeren pl2*) sind Styrol, Acrylnitril, Methylmeth- acrylat, Glycidylacrylat und -methacrylat, Acrylamid und Meth- acrylamid.Preferred monomers pl2 *) are styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate, glycidyl acrylate and methacrylate, acrylamide and methacrylamide.
Der Pfropfkern pl) kann auch aus einer Mischung der Monomeren pll) bis pl3) , und pll*) bis pl2*) , aufgebaut sein.The graft core pl) can also be constructed from a mixture of the monomers pll) to pl3) and pll *) to pl2 *).
Enthält der Pfropfkern die Monomeren pll) bis pl3), so entstehen nach Abmischung mit einem thermoplastischen Polymerisat A) aus Styrol und Acrylnitril (SAN), sogenannte ASA- Formmassen (Acrylnitril -Styrol -Alkylacrylat) . Enthält der Pfropfkern die Monome- ren pll*) bis pl2*) , so entstehen nach Abmischung mit einem thermoplastischen Polymerisat A) aus Styrol und Acrylnitril (SAN) Formmassen vom ABS -Typ (Acrylnitril -Butadien-Styrol) . In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich demnach bei den Polymerisaten B) und C) um ASA- Pfropfpolymerisate oder um ABS -Pfropf - polymerisate, oder um Mischtypen aus ASA und ABS.
Bezüglich der Monomeren p21) bzw. p23) sei auf die Ausführungen zu den Komponenten al) bzw. bl3) verwiesen. Demnach kann die Pfropfschale p2) auf Kosten der Monomere p21) weitere Monomere p22) , oder p23) , oder deren Mischungen, enthalten. Bevorzugt ist die Pfropfschale p2) aufgebaut aus Polymerisaten, wie sie als bevorzugte Ausführungsformen A/l bis A/4 der Komponente A) genannt wurden.If the graft core contains the monomers pll) to pl3), then after mixing with a thermoplastic polymer A) from styrene and acrylonitrile (SAN), so-called ASA molding compounds (acrylonitrile styrene alkyl acrylate) are formed. If the graft core contains the monomers pll *) to pl2 *), then after mixing with a thermoplastic polymer A) from styrene and acrylonitrile (SAN), molding compounds of the ABS type (acrylonitrile-butadiene-styrene) are formed. In a preferred embodiment, the polymers B) and C) are ASA graft polymers or ABS graft polymers, or mixed types of ASA and ABS. With regard to the monomers p21) and p23), reference is made to the comments on components a1) and bl3). Accordingly, the graft shell p2) can contain further monomers p22) or p23) or mixtures thereof at the expense of the monomers p21). The graft shell p2) is preferably composed of polymers as mentioned as preferred embodiments A / 1 to A / 4 of component A).
Die Pfropfpolymerisate P) sind in an sich bekannter Weise erhält- lieh, vorzugsweise durch Emulsionspolymerisation, wie sie bereits für das Polymerisat B) eingehend beschrieben wurde, bzw. durch Mikrosuspensionspolymerisation, wie sie für das Polymerisat C) ausführlich beschrieben wurde.The graft polymers P) can be obtained in a manner known per se, preferably by emulsion polymerization, as has already been described in detail for polymer B), or by microsuspension polymerization, as has been described in detail for polymer C).
Die Herstellung der Pfropfstufe p2) kann unter den gleichen Bedingungen wie die Herstellung der Grundstufe pl) erfolgen, wobei man die Pfropfstufe p2) in einem oder mehreren Verf hrenschritten herstellen kann. Dabei können die Monomeren p21) , p22) und p23) einzeln oder in Mischung miteinander zugefügt werden. Das Monomerenverhaltnis der Mischung kann zeitlich konstant oder ein Gradient sein. Auch Kombinationen dieser Verf hrensweisen sind möglich.The graft stage p2) can be produced under the same conditions as the preparation of the basic stage pl), it being possible to produce the graft stage p2) in one or more process steps. The monomers p21), p22) and p23) can be added individually or in a mixture with one another. The monomer ratio of the mixture can be constant over time or a gradient. Combinations of these procedures are also possible.
Beispielsweise kann man zunächst Styrol alleine, und danach eine Mischung aus Styrol und Acrylnitril, auf die Grundstufe pl) polymerisieren.For example, you can first polymerize styrene alone, and then a mixture of styrene and acrylonitrile, to the basic stage p1).
Die Bruttozusammensetzung bleibt von den genannten Ausgestaltungen des Verfahrens unberührt.The gross composition remains unaffected by the above-mentioned configurations of the method.
Weiterhin eignen sich auch Pfropfpolymerisate mit mehreren "weichen" und "harten" Stufen, z.B. des Aufbaus pl) -p2) -pl) -p2) oder p2) -pl) -p2) , vor allem im Falle größerer Teilchen.Graft polymers with several "soft" and "hard" stages, e.g. of the structure pl) -p2) -pl) -p2) or p2) -pl) -p2), especially in the case of larger particles.
Soweit bei der Pfropfung nicht gepfropfte Polymere aus den Monomeren p2) entstehen, werden diese Mengen, die in der Regel unter 10 Gew. -% von p2) liegen, der Masse der Komponente P) , also B) und C) , zugeordnet.To the extent that non-grafted polymers are formed from the monomers p2) during grafting, these amounts, which are generally below 10% by weight of p2), are assigned to the mass of component P), that is to say B) and C).
Die Komponente D) ist mit einem Anteil von 0 bis 80, bevorzugt 0 bis 70 und besonders bevorzugt 0 bis 60 Gew. -%, bezogen auf die Summe der Komponenten A) bis D) , in den Formmassen enthalten. Bei der Komponente D) handelt es sich um weitere Polymere.Component D) is present in the molding compositions in a proportion of 0 to 80, preferably 0 to 70 and particularly preferably 0 to 60% by weight, based on the sum of components A) to D). Component D) is a further polymer.
Als weitere Polymere werden bevorzugt Polycarbonate, Polyester, Polyamide, oder deren Mischungen verwendet.
Geeignete Polycarbonate sind an sich bekannt. Sie sind z.B. entsprechend den Verfahren der DE-B-1 300 266 durch Grenzflächenpo- lykondensation oder gemäß dem Verfahren der DE-A-14 95 730 durch Umsetzung von Biphenylcarbonat mit Bisphenolen erhältlich. Bevor- zugtes Bisphenol ist 2 , 2-Di (4-hydroxyphenyl)propan, im allgemeinen - wie auch im folgenden - als Bisphenol A bezeichnet.Polycarbonates, polyesters, polyamides or mixtures thereof are preferably used as further polymers. Suitable polycarbonates are known per se. They can be obtained, for example, in accordance with the processes in DE-B-1 300 266 by interfacial polycondensation or in accordance with the processes in DE-A-14 95 730 by reacting biphenyl carbonate with bisphenols. Preferred bisphenol is 2, 2-di (4-hydroxyphenyl) propane, generally - as also hereinafter - referred to as bisphenol A.
Anstelle von Bisphenol A können auch andere aromatische Dihydroxyverbindungen verwendet werden, insbesondere 2, 2-Di (4-hydroxyphenyl)pentan, 2 , 6-Dihydroxynapthalin, 4,4'-Dihy- droxydiphenylsulfon, 4,4' -Dihydroxydiphenylether, 4,4' -Dihydroxy- diphenylsulfit, 4, 4' -Dihydroxydiphenylmethan, 1, 1-Di- (4-hydroxy- phenyDethan oder 4 , 4-Dihydroxydiphenyl sowie Mischungen der vorgenannten Dihydroxyverbindungen.Instead of bisphenol A, other aromatic dihydroxy compounds can also be used, in particular 2,2-di (4-hydroxyphenyl) pentane, 2,6-dihydroxy naphthalene, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4 '-Dihydroxy- diphenylsulfite, 4, 4' -Dihydroxydiphenylmethan, 1, 1-di- (4-hydroxyphenyDethan or 4, 4-Dihydroxydiphenyl and mixtures of the aforementioned dihydroxy compounds.
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche auf der Basis von Bisphenol A oder Bisphenol A zusammen mit bis zu 30 mol . -% der vorstehend genannten aromatischen Dihydroxyverbindungen.Particularly preferred polycarbonates are those based on bisphenol A or bisphenol A together with up to 30 mol. -% of the above-mentioned aromatic dihydroxy compounds.
Die relative Viskosität dieser Polycarbonate liegt im allgemeinen im Bereich von 1,1 bis 1,5, insbesondere 1,28 bis 1,4 (gemessen bei 25°C in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in Dichlor ethan) .The relative viscosity of these polycarbonates is generally in the range from 1.1 to 1.5, in particular 1.28 to 1.4 (measured at 25 ° C. in a 0.5% by weight solution in dichloroethane).
Geeignete Polyester sind ebenfalls an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Sie enthalten einen aromatischen Ring in der Hauptkette, der von einer aromatischen Dicarbonsäure herrührt. Der aromatische Ring kann auch substituiert sein, z.B. durch Halogen wie Chlor und Brom oder durch Cι-C4-Alkylgruppen wie Methyl-, Ethyl-, i- bzw. n-Propyl- und n-, i- bzw. tert.-Butyl- gruppen.Suitable polyesters are also known per se and are described in the literature. They contain an aromatic ring in the main chain, which comes from an aromatic dicarboxylic acid. The aromatic ring can also be substituted, for example by halogen such as chlorine and bromine or by C 1 -C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, i- or n-propyl and n-, i- or tert-butyl - groups.
Die Polyester können durch Umsetzung von aromatischen Dicarbon- säuren, deren Estern oder anderer esterbildender Derivate derselben mit aliphatischen Dihydroxyverbindungen in an sich bekannter Weise hergestellt werden.The polyesters can be prepared in a manner known per se by reacting aromatic dicarboxylic acids, their esters or other ester-forming derivatives thereof with aliphatic dihydroxy compounds.
Als bevorzugte Dicarbonsäuren sind Naphthalindicarbonsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure oder deren Mischungen zu nennen. Bis zu 10 mol.-% der aromatischen Dicarbonsäuren können durch aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäuren und Cyclohexandicarbonsäuren ersetzt werden.
Von den aliphatischen Dihydroxyverbindungen werden Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1, 2-Ethandiol, 1,4-Butan- diol, 1, 6-Hexandiol, 1, 4-Hexandiol, 1, 4-Cyclohexandiol und Neo- pentylglykol oder- deren Mischungen bevorzugt. 5Preferred dicarboxylic acids are naphthalenedicarboxylic acid, terephthalic acid and isophthalic acid or mixtures thereof. Up to 10 mol% of the aromatic dicarboxylic acids can be replaced by aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acids and cyclohexanedicarboxylic acids. Of the aliphatic dihydroxy compounds, diols with 2 to 6 carbon atoms, in particular 1, 2-ethanediol, 1,4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 4-hexanediol, 1, 4-cyclohexanediol and neopentyl glycol or their mixtures preferred. 5
Als besonders bevorzugte Polyester sind Polyalkylenterephthalate, die sich von Alkandiolen mit 2 bis 6 C-Atomen ableiten, zu nennen. Von diesen werden insbesondere Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polybutylen- 10 naphthalat bevorzugt.Polyalkylene terephthalates which are derived from alkanediols having 2 to 6 carbon atoms can be mentioned as particularly preferred polyesters. Of these, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene 10-naphthalate are particularly preferred.
Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat werden in der Regel in an sich bekannter Weise durch Kondensation von Terephthalsäure bzw. deren Estern mit Butandiol bzw. EthandiolPolybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate are generally prepared in a manner known per se by condensation of terephthalic acid or its esters with butanediol or ethanediol
15 unter Katalyse hergestellt. Dabei wird die Kondensation vorteilhaft zweistufig (Vorkondensation und Polykondensation) durchgeführt. Einzelheiten sind etwa Ulimann' s Encyclopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, S. 61-88 zu entnehmen. Polybutylenterephthalat ist beispielsweise als Ultradur® 15 made under catalysis. The condensation is advantageously carried out in two stages (precondensation and polycondensation). Details can be found, for example, in Ulimann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 4th edition, volume 19, pp. 61-88. Polybutylene terephthalate is for example as Ultradur ®
20 (Fa. BASF) im Handel erhältlich.20 (from BASF) commercially available.
Die Viskositätszahl der Polyester liegt im allgemeinen im Bereich von 60 bis 200 ml/g (gemessen in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in einem Phenol/o-Dichlorbenzolgemisch (Gew. -Verhältnis 1:1 bei 25 25°C) ) .The viscosity number of the polyesters is generally in the range from 60 to 200 ml / g (measured in a 0.5% strength by weight solution in a phenol / o-dichlorobenzene mixture (weight ratio 1: 1 at 25 25 ° C.) ).
Bevorzugte Polyamide sind ganz allgemein solche mit aliphatischem teilkristallinen oder teilaromatischem sowie amorphem Aufbau jeglicher Art und deren Blends. Entsprechende Produkte sind z.B. 30 unter dem Handelsnamen Ultramid® von der BASF AG erhältlich.Preferred polyamides are very generally those with an aliphatic partially crystalline or partially aromatic and amorphous structure of any kind and their blends. Corresponding products are available, for example, under the trade name Ultramid ® from BASF AG.
Außer Polycarbonaten, Polyestern und Polyamiden können auch andere Polymere als Komponente D) verwendet werden, beispielsweise Polysulfone, Polyethersulfone, Polypropylen, Polyethylen, Poly- 35 buten, Polyoxymethylen, und thermoplastische Polyurethane (TPU) . Ihr Aufbau und ihre Herstellung sind dem Fachmann bekannt.In addition to polycarbonates, polyesters and polyamides, other polymers can also be used as component D), for example polysulfones, polyether sulfones, polypropylene, polyethylene, polybutene, polyoxymethylene, and thermoplastic polyurethanes (TPU). Their structure and their manufacture are known to the person skilled in the art.
Weiterhin können die thermoplastischen Formmassen Gleit- oder Entformungsmittel, Pigmente, Farbstoffe, Flammschutzmittel, Anti- 40 oxidantien, Stabilisatoren gegen Lichteinwirkung, faser- und pulverförmige Füll- oder Verstärkungsmittel oder Antistatika, sowie andere Zusatzstoffe, oder deren Mischungen, enthalten.Furthermore, the thermoplastic molding compositions may contain lubricants or mold release agents, pigments, dyes, flame retardants, anti-oxidants, light stabilizers, fibrous and powdery fillers or reinforcing agents or antistatic agents, and also other additives or mixtures thereof.
45
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind z.B. Stearinsäuren, Stearylalkohol, Stearinsäureester oder -amide sowie Siliconöle, Montanwachse und solche auf Basis von Polyethylen und Polypropylen.45 Suitable lubricants and mold release agents are, for example, stearic acids, stearyl alcohol, stearic acid esters or amides, as well as silicone oils, montan waxes and those based on polyethylene and polypropylene.
Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Phthalocyanine, Ultramarinblau, Eisenoxide oder Ruß, sowie die Klasse der organischen Pigmente.Pigments are, for example, titanium dioxide, phthalocyanines, ultramarine blue, iron oxides or carbon black, and the class of organic pigments.
Unter Farbstoffen sind alle Farbstoffe zu verstehen, die zur transparenten, halbtransparenten oder nichttransparenten Ein- färbung von Polymeren verwendet werden können, insbesondere solche, die zur Einfärbung von Styrolcopolymeren geeignet sind. Derartige Farbstoffe sind dem Fachmann bekannt.Dyes are to be understood as all dyes which can be used for the transparent, semi-transparent or non-transparent coloring of polymers, in particular those which are suitable for coloring styrene copolymers. Dyes of this type are known to the person skilled in the art.
Als Flammschutzmittel können z.B. die dem Fachmann bekannten halogenhaltigen oder phosphorhaltigen Verbindungen, Magnesiumhydroxid, sowie andere gebräuchliche Verbindungen, oder deren Mischungen verwendet werden.As flame retardants e.g. the halogen-containing or phosphorus-containing compounds known to the person skilled in the art, magnesium hydroxide and other customary compounds, or mixtures thereof, are used.
Geeignete Antioxidantien (Wärmestabilisatoren) sind etwa sterisch gehinderte Phenole, Hydrochinone, verschiedene substituierte Vertreter dieser Gruppe, sowie deren Mischungen. Sie sind etwa als Topanol® oder Irganox® im Handel erhältlich.Suitable antioxidants (heat stabilizers) are, for example, sterically hindered phenols, hydroquinones, various substituted representatives of this group and mixtures thereof. They are commercially available as Topanol ® or Irganox ® .
Geeignete Stabilisatoren gegen Lichteinwirkung sind z.B. verschiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole, Benzophenone, HALS (Hindered Amine Light Stabilizers) , wie sie z.B. als Tinuvin® kommerziell erhältlich sind.Suitable light stabilizers are, for example, various substituted resorcinols, salicylates, benzotriazoles, benzophenones, HALS (Hindered Amine Light Stabilizers), as they are, for example commercially available as Tinuvin ®.
Als Beispiele für faserförmige bzw. pulverförmige Füllstoffe seien Kohlenstoff- oder Glasfasern in Form von Glasgeweben, Glasmatten oder Glasseidenrovings , Schnittglas, Glaskugeln sowie Wollastonit genannt, besonders bevorzugt Glasfasern. Bei der Ver- wendung von Glasfasern können diese zur besseren Verträglichkeit mit den Blendkomponenten mit einer Schlichte und einem Haftvermittler ausgerüstet sein. Die Einarbeitung der Glasfasern kann sowohl in Form von Kurzglasfasern als auch in Form von Endlos - strängen (Rovings) erfolgen.Examples of fibrous or powdered fillers are carbon or glass fibers in the form of glass fabrics, glass mats or glass silk rovings, cut glass, glass balls and wollastonite, particularly preferably glass fibers. When using glass fibers, these can be equipped with a size and an adhesion promoter for better compatibility with the blend components. Glass fibers can be incorporated both in the form of short glass fibers and in the form of endless strands (rovings).
Als teilchenförmige Füllstoffe eignen sich Ruß, amorphe Kieselsäure, Magnesiumcarbonat (Kreide) , gepulverter Quarz, Glimmer, Mica, Bentonite, Talkum, Feldspat oder insbesondere Calcium- silikate wie Wollastonit und Kaolin.
Geeignete Antistatika sind beispielsweise Aminderivate wie N,N-Bis (hydroxyalkyl) alkylamine oder -alkylenamine, Polyethylen- glycolester oder Glycerinmono- und -distearate, sowie deren Mischungen.Suitable particulate fillers are carbon black, amorphous silica, magnesium carbonate (chalk), powdered quartz, mica, mica, bentonite, talc, feldspar or, in particular, calcium silicates such as wollastonite and kaolin. Suitable antistatic agents are, for example, amine derivatives such as N, N-bis (hydroxyalkyl) alkylamines or alkylene amines, polyethylene glycol esters or glycerol mono- and distearates, and mixtures thereof.
Die einzelnen Zusatzstoffe werden in den jeweils üblichen Mengen verwendet, so daß sich nähere Angaben hierzu erübrigen.The individual additives are used in the usual amounts, so that further details are unnecessary.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen kann nach an sich bekannten Mischverfahren erfolgen, beispielsweise unter Aufschmelzen in einem Extruder, Banbury-Mischer, Kneter, Walzenstuhl oder Kalander. Die Komponenten können jedoch auch "kalt" verwendet werden und das pulvrige oder aus Granulaten bestehende Gemisch wird erst bei der Verarbeitung aufgeschmolzen und homo- genisiert.The molding compositions according to the invention can be produced by mixing processes known per se, for example by melting in an extruder, Banbury mixer, kneader, roller mill or calender. However, the components can also be used "cold" and the powdery or granular mixture is only melted and homogenized during processing.
Bevorzugt werden die Komponenten A) , B) , C) und D) , gegebenenfalls mit den erwähnten Zusatzstoffen, in einem Extruder oder einer anderen Mischvorrichtung bei Temperaturen von 100 bis 320°C unter Aufschmelzen vermischt, und ausgetragen. Die Verwendung eines Extruders ist besonders bevorzugt.Components A), B), C) and D), if appropriate with the additives mentioned, are preferably mixed in an extruder or other mixing device at temperatures of 100 to 320 ° C. while melting, and discharged. The use of an extruder is particularly preferred.
Aus den Formmassen lassen sich Formkörper (auch Folien) aller Art herstellen. Die Formteile zeichnen sich durch eine Kombination von guten mechanischen Eigenschaften und exakt einstellbaremMoldings (including foils) of all kinds can be produced from the molding compounds. The molded parts are characterized by a combination of good mechanical properties and precisely adjustable ones
Oberflächenglanz aus. Insbesondere zeigen die Formkörper zugleich hohe Schlagzähigkeiten und gleichmäßig matte Oberflächen.Surface gloss. In particular, the moldings show high impact strength and uniformly matt surfaces at the same time.
Zu den erwähnten Teilchengrößen seien folgende Erläuterungen an- gefügt:The following explanations are to be added to the particle sizes mentioned:
Die volumenmittlere Teilchengröße wird beispielsweise bestimmt, indem licht- und elektronenmikroskopische Bilder angefertigt werden und die am Äquator geschnittenen Teilchen ausgemessen und ausgezählt werden.The volume-average particle size is determined, for example, by taking light and electron microscopic images and measuring and counting the particles cut at the equator.
Bei der Angabe der gewichtsmittleren Teilchengröße d der Komponente B) handelt es sich um das Gewichtsmittel der Teilchengröße, wie sie mittels einer analytischen Ultrazentrifuge entsprechend der Methode von W. Scholtan und H. Lange, Kolloid-Z. und Z. -Polymere 250 (1972) Seiten 782 bis 796, bestimmt wurden. Die Ultrazentrifugenmessung liefert die integrale Massenverteilung des Teilchendurchmessers einer Probe. Hieraus läßt sich entnehmen, wieviel Gewichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser gleich oder kleiner einer bestimmten Größe haben.
Der dχo"Wert gibt denjenigen Teilchendurchmesser an, bei dem 10 Gew. -% aller Teilchen einen kleineren und 90 Gew. -% einen größeren Durchmesser haben. Umgekehrt gilt für den dg0-Wert, daß 90 Gew. - aller Teilchen einen kleineren und 10 Gew. -% einen größeren Durchmesser haben als derjenige Durchmesser, der dem dgo-Wert entspricht. Der gewichtsmittlere Teilchendurchmesser dso bzw. volumenmittlere Teilchendurchmesser dso gibt denjenigen Teilchendurchmesser an, bei dem 50 Gew. -% bzw. Vol.-% aller Teilchen einen größeren und 50 Gew. -% bzw. Vol.-% einen kleineren Teilchendurchmesser aufweisen, din-, dso- und dgo-Wert charakterisieren die Breite Q der Teilchengrößenverteilung, wobei Q = (dgo-dio) /dso- Je kleiner Q ist, desto enger ist die Verteilung.The weight average particle size d of component B) is the weight average of the particle size, as determined by means of an analytical ultracentrifuge according to the method of W. Scholtan and H. Lange, Kolloid-Z. and Z. Polymers 250 (1972) pages 782 to 796. The ultracentrifuge measurement provides the integral mass distribution of the particle diameter of a sample. From this it can be seen what percentage by weight of the particles have a diameter equal to or smaller than a certain size. The dχo "value indicates the particle diameter at which 10% by weight of all particles have a smaller and 90% by weight a larger diameter. Conversely, for the dg 0 value, 90% by weight of all particles have a smaller and 10% by weight have a larger diameter than the diameter which corresponds to the dgo value The weight-average particle diameter dso or volume-average particle diameter dso indicates the particle diameter at which 50% by weight or volume% of all particles unite larger and 50% by weight or vol.% have a smaller particle diameter, din, dso and dgo values characterize the width Q of the particle size distribution, Q = (dgo-dio) / dso- the smaller Q, the narrower the distribution.
BeispieleExamples
Es wurde entionisiertes Wasser verwendet,Deionized water was used
Herstellung einer Komponente A: Copolymerisat aus Styrol und AcrylnitrilProduction of component A: copolymer of styrene and acrylonitrile
Es wurde ein Copolymerisat aus 65 Gew. -% Styrol und 35 Gew. -% Acrylnitril nach dem Verfahren der kontinuierlichen Lösungs- polymerisation hergestellt, wie es im Kunststoff -Handbuch, Hrg. R. Vieweg und G. Daumiller, Bd. V "Polystyrol", Carl -Hanser- Verlag München 1969, Seite 122 bis 124, beschrieben ist. DieA copolymer of 65% by weight of styrene and 35% by weight of acrylonitrile was produced by the process of continuous solution polymerization, as described in the plastic handbook, ed. R. Vieweg and G. Daumiller, vol. V "polystyrene ", Carl Hanser Verlag Munich 1969, pages 122 to 124, is described. The
Viskositätszahl VZ (ermittelt nach DIN 53 726 bei 25°C, 0,5 Gew. -% in Dimethylformamid) betrug 80 ml/g.Viscosity number VZ (determined according to DIN 53 726 at 25 ° C., 0.5% by weight in dimethylformamide) was 80 ml / g.
Herstellung einer Komponente B-l (nicht erfindungsgemäß) Kautschukelastisches Pfropfpolymerisat (Kern vernetztes Poly- butylacrylat, Schale Styrol -Acrylnitril -Copolymer) , gewichtsmittlerer Teilchendurchmesser ca. 500 nmProduction of a component B-1 (not according to the invention) Rubber-elastic graft polymer (core cross-linked poly-butyl acrylate, shell of styrene-acrylonitrile copolymer), weight-average particle diameter approx. 500 nm
a) Herstellung eines Saatlatexa) Production of a seed latex
Zur Herstellung eines Saatlatex wurden 16 g Butylacrylat und 0,4 g Tricyclodecenylacrylat in 150 g Wasser unter Zusatz von 1 g des Natriumsalzes einer Ci2"Ci8- araffinsulfonsäure, 0,3 g Kaliumpersulfat, 0,3 g Natriumhydrogencarbonat und 0,15 g Natriumpyro- phosphat unter Rühren auf 60°C erwärmt. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polymerisationsreaktion wurden innerhalb von 3 Stunden eine Mischung aus 82 g Butylacrylat und 1,6 g Tricyclodecenylacrylat zugegeben. Nach Beendigung der Monomerzugabe ließ man noch eine Stunde nachreagieren. Der erhaltene Latex hatte einen Feststoffgehalt von 40 % und eine gewichtsmittlere
Teilchengröße dso von 76 nm. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Quotient Q = 0,29) .To produce a seed latex, 16 g of butyl acrylate and 0.4 g of tricyclodecenyl acrylate in 150 g of water with the addition of 1 g of the sodium salt of a Ci 2 "Ci 8 - araffinsulfonic acid, 0.3 g of potassium persulfate, 0.3 g of sodium hydrogen carbonate and 0.15 g Sodium pyrophosphate was heated with stirring to 60 ° C. 10 minutes after the start of the polymerization reaction, a mixture of 82 g of butyl acrylate and 1.6 g of tricyclodecenyl acrylate was added over the course of 3 hours, and the reaction was allowed to continue for one hour after the monomer addition had ended Latex had a solids content of 40% and a weight average Particle size dso of 76 nm. The particle size distribution was narrow (quotient Q = 0.29).
b) Herstellung des Pfropfpolymerisatesb) Preparation of the graft polymer
Zu einer Mischung aus 3 g des Polybutylacrylat- Saatlatex, 100 g Wasser und 0,2 g Kaliumpersulfat wurden im Verlauf von 4 Stunden bei 60°C eine Mischung aus 98 g n-Butylacrylat und 2 g Dihydrodi- cyclopentadienylacrylat sowie getrennt davon eine Lösung von 1 g Na-Cι2-Ci8-Paraffinsulfonat in 50 g Wasser gegeben. Die Polymerisation wurde danach noch für 3 Stunden fortgesetzt. Der gewichts- mittlere Teilchendurchmesser dso des entstandenen Latex betrug 430 nm bei enger Verteilung der Teilchengröße (Q = 0,1). Der Feststoffgehalt betrug 40 %.A mixture of 98 g of n-butyl acrylate and 2 g of dihydrodicyclopentadienyl acrylate and, separately, a solution of were added to a mixture of 3 g of the polybutyl acrylate seed latex, 100 g of water and 0.2 g of potassium persulfate in the course of 4 hours at 60 ° C. 1 g Na -C 2 -Ci 8 -paraffin sulfonate in 50 g of water. The polymerization was then continued for 3 hours. The weight-average particle diameter dso of the resulting latex was 430 nm with a narrow distribution of the particle size (Q = 0.1). The solids content was 40%.
150 g dieses Latex wurden mit 60 g Wasser, 0,03 g Kaliumpersulfat und 0,05 g Lauroylperoxid vermischt, wonach auf die Latexteilchen im Laufe von 3 Stunden bei 65°C zunächst 20 g Styrol und danach im Laufe von weiteren 4 Stunden ein Gemisch aus 15 g Styrol und 5 g Acrylnitril aufgepfropft wurden. Die erhaltene Polymerdispersion wurde als solche weiterverarbeitet. Der Pfropfgrad des Polymerisates betrug 40 % und die Teilchen hatten einen gewichtsmittleren Durchmesser dso von 510 nm.150 g of this latex were mixed with 60 g of water, 0.03 g of potassium persulfate and 0.05 g of lauroyl peroxide, after which 20 g of styrene were initially applied to the latex particles over a period of 3 hours at 65 ° C. and then a mixture was added over a further 4 hours were grafted on from 15 g of styrene and 5 g of acrylonitrile. The polymer dispersion obtained was processed as such. The degree of grafting of the polymer was 40% and the particles had a weight-average diameter dso of 510 nm.
Herstellung einer Komponente B-2 (erfindungsgemäß)Production of a component B-2 (according to the invention)
Kautschukelastisches Pfropfpolymerisat (Kern vernetztes Polybutylacrylat, Schale Styrol -Acrylnitril -Copolymer) , gewichtsmittlerer Teilchendurchmesser ca. 90 nmRubber-elastic graft polymer (core cross-linked polybutyl acrylate, shell styrene-acrylonitrile copolymer), weight-average particle diameter approx. 90 nm
150 g des Polybutylacryla -Saatlatex, hergestellt wie unter150 g of the polybutyl acrylic seed latex, produced as below
B-l a) beschrieben, wurden mit 40 g einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Gewichtsverhältnis 75:25) und 60 g Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 g Kaliumpersulfat und 0,05 g Laroylperoxid 4 Stunden auf 65°C erhitzt. Die erhaltene Polymerdispersion wurde als solche weiterverarbeitet. Der Pfropf - grad des Pfropfmischpolymerisats betrug 40 %, und die Teilchen hatten einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser dso von 90 nm.Bl a) described, were mixed with 40 g of a mixture of styrene and acrylonitrile (weight ratio 75:25) and 60 g of water and with stirring after the addition of a further 0.03 g of potassium persulfate and 0.05 g of laroyl peroxide at 65 ° C. for 4 hours heated. The polymer dispersion obtained was processed as such. The degree of grafting of the graft copolymer was 40%, and the particles had a weight-average particle diameter dso of 90 nm.
Herstellung einer Komponente C-l (erfindungsgemäß) Kautschukelastisches Pfropfpolymerisat (Kern vernetztes Butylacrylat, Schale Styrol -Acrylnitril -Copolymer) durch Mikro- suspensionspolymerisation, volumenmittlerer Teilchendurchmesser ca. 3 μmProduction of a component C-1 (according to the invention) rubber-elastic graft polymer (core crosslinked butyl acrylate, shell styrene-acrylonitrile copolymer) by micro-suspension polymerization, volume-average particle diameter approx. 3 μm
Als Polyvinylalkohole wurden Produkte der Fa. Hoechst,Products from Hoechst,
Frankfurt/M., DE, mit der Bezeichnung Mowiol® verwendet. Die erste Zahl hinter dem Markennamen gibt die Viskosität einer
4 gew. -%igen Lösung des Polyvinylalkohols in Wasser bei 20°C in [mPa/s] , gemessen nach DIN 53015, an; die zweite Zahl gibt den Hydrolysegrad (Verseifungsgrad) des Polyvinylalkohols in mol-% an. 5 a) Herstellung des KernsFrankfurt / M., DE, with the designation Mowiol® used. The first number after the brand name indicates the viscosity of one 4 wt. -% solution of the polyvinyl alcohol in water at 20 ° C in [mPa / s], measured according to DIN 53015; the second number indicates the degree of hydrolysis (degree of saponification) of the polyvinyl alcohol in mol%. 5 a) Manufacture of the core
In einem Behälter wurde eine Mischung ausA mixture was made in a container
10 1680,8 g n-Butylacrylat10 1680.8 g of n-butyl acrylate
34,4 g Dihydrodicyclopentadienylacrylat 2956,2 g Wasser 343,0 g einer 10 gew. -%igen Lösung des Polyvinylalkohols Mowiol® 8/88 in Wasser 15 8,6 g Dilaurylperoxid34.4 g dihydrodicyclopentadienyl acrylate 2956.2 g water 343.0 g a 10 wt. -% solution of the polyvinyl alcohol Mowiol® 8/88 in water 15 8.6 g dilauryl peroxide
vorgelegt und mit einem eingetauchten Homogenisator des Typssubmitted and with an immersed homogenizer of the type
Dispermat CV (Fa. VMA-Gelzmann) , der bei einer Drehzahl vonDispermat CV (VMA-Gelzmann), which at a speed of
7000 min-1 20 min lang betrieben wurde, eine Emulsion hergestellt.7000 min -1 was operated for 20 min, an emulsion was prepared.
20 10 Gew. -% dieser Emulsion wurden in einem mit Stickstoff gespülten Reaktor vorgelegt, dessen Temperatur 75°C betrug und der mit einem Blattrührer gerührt wurde (300 min-1) . Die verbliebenen 90 Gew. -% der Emulsion wurden bei gleicher Temperatur und Rührerdrehzahl innerhalb einer Stunde zugetropft. Man ließ noch eine20 10% by weight of this emulsion were placed in a reactor flushed with nitrogen, the temperature of which was 75 ° C. and which was stirred with a blade stirrer (300 min -1 ). The remaining 90% by weight of the emulsion were added dropwise at the same temperature and stirrer speed within one hour. Another was left
25 weitere Stunde nachpolymerisieren.Polymerize for another 25 hours.
Zu 4900,0 g der hergestellten Mischung wurdenTo 4900.0 g of the mixture prepared
1971,0 g Wasser und 30 446,5 g einer 10 gew. -%igen Lösung des Polyvinylalkohols wie zuvor beschrieben1971.0 g of water and 30 446.5 g of a 10 wt. -% solution of the polyvinyl alcohol as described above
gegeben. Anschließend wurde eine Mischung ausgiven. Then a mixture of
35 837,2 g Styrol und 279,1 g Acrylnitril35,837.2 g styrene and 279.1 g acrylonitrile
innerhalb einer Stunde bei 75°C und 300 min"1 Rührerdrehzahl zugetropft, und noch eine weitere Stunde nachpolymerisiert .added dropwise at 75 ° C. and 300 min " 1 stirrer speed, and polymerized for a further hour.
4040
Nach dem Abkühlen wurden vom Reaktorinhalt lichtmikroskopische Bilder angefertigt. Die volumenmittlere Teilchengröße ds0, ermittelt durch Ausmessen und Zählen der am Äquator geschnittenen Pfropfteilchen, betrug 3 μm.After cooling, light microscopic images were taken of the reactor contents. The volume-average particle size ds 0 , determined by measuring and counting the graft particles cut at the equator, was 3 μm.
45
Die erhaltene Polymerdispersion wurde als solche weiterverarbeitet.45 The polymer dispersion obtained was processed as such.
Herstellung einer- Komponente C-2 (erfindungsgemäß) Kautschukelastisches Pfropfpolymerisat (Kern vernetztes Butylacrylat, Schale Styrol -Acrylnitril -Copolymer) durch Mikro- suspensionspolymerisation, volumenmittlerer Teilchendurchmesser ca. 10 μmProduction of a component C-2 (according to the invention) rubber-elastic graft polymer (core crosslinked butyl acrylate, shell styrene-acrylonitrile copolymer) by micro-suspension polymerization, volume-average particle diameter approx. 10 μm
Es wurdenThere were
1230 g Wasser1230 g water
8,6 g NaHP04 • 12 H0 3,2 g NaH2P0 • 12 H20 1,6 g Dilauroylperoxid8.6 g NaHP0 4 • 12 H0 3.2 g NaH 2 P0 • 12 H 2 0 1.6 g dilauroyl peroxide
100 g einer 10 gew. -%igen Lösung des Polyvinylalkohols100 g of a 10 wt. -% solution of the polyvinyl alcohol
Mowiol® 8/88 in Wasser 600 g n-Butylacrylat undMowiol® 8/88 in water 600 g n-butyl acrylate and
9,0 g Dihydrodicyclopentadienylacrylat9.0 g dihydrodicyclopentadienyl acrylate
in der angegebenen Reihenfolge unter Stickstoff zusammengegeben und mit einem Hochleistungsrührer (Dissolver-Rührer, Drehzahl 3500 min"1, 5 cm-Zahnscheibe) 40 min lang gerührt. Gleichzeitig wurde das Gemisch allmählich auf 73°C erhitzt. Hierbei bilde- ten sich Monomerentropfchen des mittleren Durchmessers von 10 μm, wie an einer Probe mikroskopisch ermittelt wurde.added in the order given under nitrogen and stirred with a high-performance stirrer (dissolver stirrer, speed 3500 min " 1.5 cm toothed disk) for 40 min. At the same time, the mixture was gradually heated to 73 ° C. Thereby monomer droplets of average diameter of 10 μm, as determined microscopically on a sample.
Diese Dispersion wurde in einen anderen Kessel überführt und dort unter mäßigem Rühren 2 Stunden auf 87°C gehalten, wobei sich das Kernpolymere (Umsatz etwa 95 %) bildete.This dispersion was transferred to another kettle and held there with moderate stirring at 87 ° C. for 2 hours, the core polymer (conversion about 95%) being formed.
Anschließend wurde die Mischung unter mäßigem Rühren bei 70°C im Laufe von 10 Minuten mit einer Mischung ausThe mixture was then mixed with a mixture with moderate stirring at 70 ° C over 10 minutes
280 g Styrol280 g styrene
120 g Acrylnitril120 g acrylonitrile
0,5 g tert. -Butylperpivalat und0.5 g tert. Butyl perpivalate and
0,5 g 2-Ethylhexylthioglycolat0.5 g 2-ethylhexyl thioglycolate
versetzt, dann 2 Stunden bei 70°C gehalten und anschließend innerhalb von 2 Stunden auf 85°C erhitzt.added, then kept at 70 ° C. for 2 hours and then heated to 85 ° C. within 2 hours.
Nach dem Abkühlen wurden vom Reaktorinhalt lichtmikroskopische Bilder angefertigt. Die volumenmittlere Teilchengröße d50, ermit- telt durch Ausmessen und Zählen der am Äquator geschnittenen Pfropfteilchen, betrug 10 μm.
Die erhaltene Polymerdispersion wurde als solche weiterverarbeitet.After cooling, light microscopic images were taken of the reactor contents. The volume average particle size d 50 , determined by measuring and counting the graft particles cut at the equator, was 10 μm. The polymer dispersion obtained was processed as such.
Herstellung der Polymerabmischungen:Production of polymer blends:
Die Polymerdispersionen, enthaltend die Polymerisate B-l bzw. B-2, wurden durch Zugabe einer Magnesiumsulfatlösung koaguliert und auf einem Extruder Typ ZSK 30 von Fa. Werner und Pfleiderer mit dem Styrol -Acrylnitril -Copolymerisat Komponente A) zu Vor- Produkten VPl bzw. VP2 abgemischt.The polymer dispersions containing the polymers B1 and B-2 were coagulated by adding a magnesium sulfate solution and on an extruder type ZSK 30 from Werner and Pfleiderer with the styrene-acrylonitrile copolymer component A) to precursors VP1 and VP2 mixed.
Vorprodukt VPl enthielt 48 Gew. -% von Polymerisat B-l (berechnet als Feststoff) und 52 Gew. -% von Komponente A) .Preproduct VPl contained 48% by weight of polymer B-1 (calculated as a solid) and 52% by weight of component A).
Vorprodukt VP2 enthielt 50 Gew. -% von Polymerisat B-2 (berechnet als Feststoff) und 50 Gew. -% von Komponente A) .Preproduct VP2 contained 50% by weight of polymer B-2 (calculated as a solid) and 50% by weight of component A).
Während der Herstellung der Vorprodukte VPl und VP2 wurde entlang des Extruders das Dispersionswasser über Entgasungsöffnungen ent- fernt. Die ausgetragene Polymerschmelze wurde nach Abkühlen granuliert.During the manufacture of the preliminary products VP1 and VP2, the dispersion water was removed along the extruder via degassing openings. The discharged polymer melt was granulated after cooling.
Die hergestellten Vorprodukte VPl bzw. VP2 , wurden, gegebenenfalls zusammen mit einer weiteren Menge von Komponente A) , in einem Extruder Typ ZSK 30 aufgeschmolzen. In die Polymerschmelze wurde die Polymerdispersionen, enthaltend die Polymerisate C-l bzw. C-2, eingepumpt. Die Mengen an VPl, VP2, gegebenenfalls A) , sowie an Dispersionen von C-l und C-2 wurden so gewählt, daß die in der Tabelle angegebenen Abmischungen entstanden.The preliminary products VP1 and VP2, respectively, were melted, if appropriate together with a further amount of component A), in a type ZSK 30 extruder. The polymer dispersions containing the polymers C-1 and C-2 were pumped into the polymer melt. The amounts of VPl, VP2, optionally A), and of dispersions of C-1 and C-2 were chosen so that the mixtures given in the table were formed.
Das Dispersionswasser wurde entlang des Extruders über Entgasungsöffnungen entfernt und die ausgetragene Schmelze nach Abkühlen granuliert.The dispersion water was removed along the extruder via degassing openings and the melt discharged after cooling was granulated.
Herstellung und Prüfung der Formteile:Manufacture and testing of molded parts:
Das Granulat wurde bei 220°C Schmelztemperatur und 60°C Formtemperatur zu Normkleinstäben (siehe DIN 53 453) gespritzt. Weiterhin wurden bei 260°C Schmelztemperatur und 30°C Formtemperatur Rund- Scheiben von 60 mm Durchmesser und 2 mm Dicke gespritzt.The granules were sprayed at 220 ° C melting temperature and 60 ° C mold temperature into standard small bars (see DIN 53 453). Furthermore, round disks 60 mm in diameter and 2 mm in thickness were injection molded at a melting temperature of 260 ° C. and a mold temperature of 30 ° C.
Die Kerbschlagzähigkeit ak wurde an den Normkleinstäben nach DIN 53 453 bestimmt.
Die Glanzmessung (Lichtreflexion) wurde an den Rundscheiben analog DIN 67 530 mit einem Photometer Gonio GPZ, Fa. Carl Zeiss, im Winkel von 60° (Reflexion) ermittelt.The notched impact strength a k was determined on the standard small bars according to DIN 53 453. The gloss measurement (light reflection) was determined on the circular disks in accordance with DIN 67 530 using a Gonio GPZ photometer from Carl Zeiss at an angle of 60 ° (reflection).
Die nachfolgende Tabelle faßt die Versuchsergebnisse zusammen.
The table below summarizes the test results.
Tabelletable
1)V zum Vergleich 2 ) Kautschukanteil an der gesamten Formmasse [Gew. -%]
1) V for comparison 2) Rubber share in the total molding compound [wt. -%]
Formmassen aus SAN-Matrix A) und einem erfindungsgemäßen Pfropf - Polymerisat B-2 kleinen Durchmessers (<300 nm, nämlich 90 nm) aus Polybutylacrylat-Kern und SAN-Schale, aber ohne das großteilige Mikrosuspensions -Polymerisat C) , weisen eine s>ehr geringe Kerbschlagzähigkeit auf, wie Vergleichsbeispiel IV zeigt.Molding compositions from SAN matrix A) and a graft polymer B-2 according to the invention of small diameter (<300 nm, namely 90 nm) made of polybutyl acrylate core and SAN shell, but without the large-scale microsuspension polymer C), have an s> Very low impact strength, as comparative example IV shows.
Ersetzt man - nicht erfindungsgemäß - das PfropfPolymerisat B-2 durch ein solches mit größerem Durchmesser B-l (>300 nm, nämlich 500 nm) , so weisen die die Formmassen keine matte Oberfläche auf (Vergleichsbeispiele 9V und 14V) .If - not according to the invention - the graft polymer B-2 is replaced by one with a larger diameter B-1 (> 300 nm, namely 500 nm), the molding compositions do not have a matt surface (comparative examples 9V and 14V).
Formmassen aus SAN-Matrix A) , dem nicht erfindungsgemäßen großteiligen Pfropfpolymerisat B-l (Durchmesser >300 nm) und dem erfindungsgemäßen großteiligen Mikrosuspensionspolymerisat C) weisen eine glänzende Oberfläche auf (Vergleichsbeispiel 10V bis 13V und 15V bis 16V), und zwar unabhängig davon, ob die Mikrosuspensions -Polymerisate C-l (Durchmesser 3 μm, 10V bis 13V) oder C-2 (Durchmesser 10 μm, 15V bis 16V) mitverwendet werden.Molding compositions from SAN matrix A), the large-scale graft polymer B1 not according to the invention (diameter> 300 nm) and the large-scale microsuspension polymer C) according to the invention have a glossy surface (comparative example 10V to 13V and 15V to 16V), regardless of whether the Microsuspension polymers Cl (diameter 3 μm, 10V to 13V) or C-2 (diameter 10 μm, 15V to 16V) can also be used.
Dagegen zeigen Formmassen, die sowohl das erfindungsgemäße, kleinteilige P orpfpolymerisat B-2 (Durchmesser <300 nm) als auch das großteilige Mikrosuspensions -Polymerisat C) enthalten, zugleich hohe Kerbschlagzähigkeiten, und matte Oberflächen.In contrast, molding compositions which contain both the small-part graft polymer B-2 according to the invention (diameter <300 nm) and the large-part microsuspension polymer C) also have high impact strength and matt surfaces.
Dies wird besonders deutlich beim Vergleich der Beispiele 2 mit 10V, 3 mit 11V, 4 mit 12V, und 5 mit 13V. Diese Beispielpaare unterscheiden sich allein in der Teilchengröße der Komponente B) bei gleichen Mengenanteilen der Komponenten A) , B) und C) . Bei jedem Beispielpaar ist der Glanz des erfindungsgemäßen Beispiels bei vergleichbarer Kerbschlagzähigkeit geringer als der des nicht erfindungsgemäßen Beispiels.
This becomes particularly clear when comparing Examples 2 with 10V, 3 with 11V, 4 with 12V, and 5 with 13V. These pairs of examples differ only in the particle size of component B) with the same proportions of components A), B) and C). In each pair of examples, the gloss of the example according to the invention, with a comparable impact strength, is less than that of the example not according to the invention.