WO2001048070A1 - Herstellung thermoplastischer formmassen unter verwendung von magnesiumoxid - Google Patents

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WO2001048070A1
WO2001048070A1 PCT/EP2000/012915 EP0012915W WO0148070A1 WO 2001048070 A1 WO2001048070 A1 WO 2001048070A1 EP 0012915 W EP0012915 W EP 0012915W WO 0148070 A1 WO0148070 A1 WO 0148070A1
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magnesium oxide
injection molding
styrene
extrusion
sec
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PCT/EP2000/012915
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Peter Ittemann
Rainer Theysohn
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Basf Aktiengesellschaft
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide

Definitions

  • thermoplastic molding compositions Production of thermoplastic molding compositions using
  • the present invention relates to the field of plastics processing. More specifically, the present invention relates to a method in which magnesium oxide of a certain quality is used in the extrusion and injection molding of ABS and ASA plastic parts to prevent deposits. The invention also relates to thermoplastic molded parts which can be obtained by this process.
  • this mold covering also contains oligomers and polymers of the ones used Educt monomers, which are in the plastic, as well as other outgassing components. On the one hand, this mold coating accumulates in the mold itself, in the nozzles and in the degassing openings and thus interferes with the shaping and the extrusion process.
  • the production process must be interrupted after a certain extrusion length or number of injection molding processes in order to mechanically clean the mold, the nozzles and the degassing ducts. This causes machine downtime and production downtime, and the cleaning process also ties up labor. Furthermore, a certain percentage of the molded parts obtained must also be discarded, which is of course undesirable.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method which makes it possible to suppress or even prevent this formation of mold deposits when processing ABS and ASA in the described methods.
  • This object is achieved by a method of processing by extrusion and / or injection molding of plastics of the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and of the acrylonitrile-styrene-acrylic ester (ASA) type, characterized in that a magnesium oxide which has a citric acid number of ⁇ 1,500 seconds, is used as an additive in extrusion and / or injection molding. It has been found that the use of magnesium oxide can greatly reduce or even suppress the formation of mold deposits and oily deposits. The apparatus can be cleaned at much greater intervals, and significantly fewer molded parts have to be discarded.
  • Magnesium oxide which can be used according to the present invention must have a certain activity against acids. More specifically, the magnesium oxide must have basic groups that are available within a certain time to neutralize acids. Although the mode of action of the magnesium oxide is not exactly known in the present invention, it can be said that the basic properties of the magnesium oxide mentioned are crucial.
  • the basic properties are expressed by the so-called citric acid number.
  • This test measures the time after which a given amount of citric acid is neutralized by a given amount of magnesium oxide. For this purpose, an amount of 2.6 g of citric acid is dissolved in 100 ml of water and added together with 0.01 g of phenolphthalein to a stirred dispersion of 1.7 g of magnesium oxide in 100 ml of water at once. The time it takes for the color of the phenolphthalein to change from colorless to pink is measured. The shorter the time, the easier the basic groups for neutralizing acids are available. The test described is thus a measure of the availability of basic groups on the water-wettable surface of the magnesium oxide.
  • a magnesium oxide of the qualities described can be achieved, for example, by firing the magnesium oxide below certain temperatures. Magnesium oxide, which was fired at temperatures below 900 ° C., generally has an activity which is described by a citric acid number of ⁇ 1,500 seconds. When firing at temperatures ⁇ 750 ° C, citric acid numbers of ⁇ 800 sec are reached, and if the firing process is carried out at even lower temperatures, an oxide of even higher activity can be produced. Magnesium oxide with a citric acid number ⁇ 600 sec can be obtained by firing at temperatures ⁇ 700 ° C.
  • magnesium oxide which has been fired at temperatures ⁇ 900 ° C., preferably ⁇ 750 ° C., is generally used in the present invention. Even better results were achieved with magnesium oxide, which was fired at temperatures of ⁇ 700 ° C.
  • the amount of magnesium oxide used is 0.02-10% by weight, preferably 0.05-5% by weight and most preferably 0.1-1% by weight, based on the amount of plastic used.
  • magnesium oxide with the properties described above makes it possible to avoid the formation of mold deposits during the extrusion and injection molding of ABS and ASA. On the one hand, a significantly lower formation of mold deposits in the mold, the nozzles and the degassing openings is observed. On the other hand, less oily coating occurs on the molded parts, of which only a small part therefore has to be discarded. Adhesiveness, printability and galvanizability are also improved. It is advantageous to use a fine-particle magnesium oxide, since plastic parts can be obtained which have good mechanical properties. This can be determined by determining the impact strength.
  • magnesium oxide with a grain size was used in which 90% of all particles have a diameter of ⁇ 30 ⁇ m (d90 ⁇ 30 ⁇ m). Better results were obtained with a magnesium oxide with a grain size d90 ⁇ 15 ⁇ m, and the best results were obtained with a magnesium oxide with a grain size d90 ⁇ 8 ⁇ m.
  • Plastics in which the described use of magnesium oxide gives the positive results described are copolymers of styrene, namely plastics of the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) type and of the arylnitrile-styrene-acrylic ester (ASA) type.
  • ABS plastics are understood to mean those plastics which are specified in the draft for the European standard ISO 2580-1.
  • styrene / acrylonitrile copolymers with a continuous phase based on copolymers of styrene / alkyl-substituted styrene and acrylonitrile and a disperse elastomeric phase, predominantly based on butadiene, admixtures of other new components may be present.
  • These other components can be monomers or polymers of compounds other than acrylonitrile, butadiene and substituted or unsubstituted styrene, these new components not being present in more than 30% by weight. If the new component is a polymer, it is dispersed in a matrix made of a styrene-acrylonitrile copolymer.
  • Monomers that may be present are acrylic esters, butadiene, maleic anhydride and other anhydrides, and N-phenyl maleic esters and other maleic esters.
  • ASA plastics are understood to mean those plastics which are specified in the draft for the European standard ISO 6402-1.
  • ASA is a plastic with a continuous phase based essentially on a styrene-acrylonitrile copolymer and a disperse elastomer phase based mainly on acrylic esters. There may be other new components. If these are monomers other than acrylonitrile, substituted or unsubstituted styrene or acrylic esters, they are in a weight amount of no more than 30% available. If these are polymers, they are not present in an amount by weight of not more than 15% based on acrylonitrile, substituted or unsubstituted styrene or acrylic ester.
  • these polymers are dispersed in a matrix made of a stryol-acrylonitrile copolymer.
  • the monomers mentioned above are acrylic esters, butadiene, maleic anhydride and other anhydrides, or N-phenyl-maleic acid esters and other maleic acid esters.
  • the method according to the invention can be used in the production of all thermoplastic plastic bodies and plastic parts made of ABS or ASA, which are produced by extrusion or injection molding.
  • extruded or injection molded parts are known to a person skilled in the art, and it is not possible within the scope of the present application to list them exhaustively and comprehensively. It includes extruded granulate, semi-finished products and extruded finished parts as well as moldings, plates and profiles that can be produced by extrusion or injection molding.
  • These plastic bodies and plastic parts obtainable by extrusion and / or injection molding according to the method of the present invention are a further subject of the invention.
  • Particularly preferred molded parts that can be produced by the process according to the invention are injection-molded chip cards and game components, housings for electrical and electronic parts, for example kitchen machines, shavers, telephones, vacuum cleaners, monitor housings, keyboards, electric lawn mowers, toy trains, washing machines, dishwashers, refrigerators , Parts for the interior of motor vehicles, for example center consoles, door side panels, speedometer housings, fan nozzles, buttons and switches and for outdoor use on motor vehicles, for example hub caps, exterior mirrors (colored, painted or galvanized), galvanized emblems, radiator grills, spoilers.
  • housings for electrical and electronic parts for example kitchen machines, shavers, telephones, vacuum cleaners, monitor housings, keyboards, electric lawn mowers, toy trains, washing machines, dishwashers, refrigerators , Parts for the interior of motor vehicles, for example center consoles, door side panels, speedometer housings, fan nozzles, buttons and switches and for outdoor use on motor vehicles, for example hub caps, exterior mirrors (colored, painted or galvanized
  • Terluran ® KR2876 / 1 white was injected in the injection molding machine described above under the conditions described without the addition of additives. The formation of a hard mold covering with a brown edge could be observed.
  • Terluran ® KR2876 / 1 white was first extruded without the addition of MgO and the granules obtained were processed as described in Example 1. The formation of a mold deposit in the same amount and with the same appearance as in Example 1 was again observed.
  • Example 3 (comparative example) The procedure was as described in Example 2, but using 0.5% by weight of dehydrotalcite of the formula [Mg4.5Al 2 (OH) 13 ] 2+ [(CO 3 2 " ) 3 • 5H 2 O] 2" Kyowa Chemical Industry Company were added. Compared to Example 2, the amount of molding was reduced, but a brown border was still visible.
  • Example 2 The procedure was as described in Example 2, with 0.5% by weight CaCO 3 having a particle size d85 ⁇ 50 ⁇ m being added. After the injection molding, the formation of a coating was observed which was identical in quantity and appearance to that obtained in Example 2.
  • Example 2 The procedure was as described in Example 2, with 0.5% by weight of ZnO having a particle size d85 ⁇ 5 ⁇ m being added. Compared to example 2, the amount of the topping could be reduced, but a brown edge still appeared.
  • Example 7 The procedure was as described in Example 2, but using 0.5% by weight of MgO. This had a grain size of d50 approx. 2.0 ⁇ m and d90 approx. 7.7 ⁇ m and had been fired at 700 ° C. After the injection molding process, it was found that the amount of molding had been significantly reduced compared to Example 2, and a brown edge could no longer be found. The material thus obtained had an impact strength according to ISO 179/1 eA of 23.3 KJ / m 2 .
  • Example 7 Example 7
  • Example 6 The procedure was as described in Example 6, the grain size of the MgO used being d50 approx. 4.0 ⁇ m and d90 approx. 15 ⁇ m. After the injection molding process, it was again found that the amount of mold coating had been reduced in comparison to Example 2 and that there was no longer a brown edge.
  • the impact strength of the material according to ISO 179 / leA was 19.8 KJ / m 2 .
  • Example 6 The procedure was as described in Example 6, the MgO used having been fired at 1200 ° C. and having a grain size of d50 of approximately 5 ⁇ m. Compared to Example 2, a reduction in the mold deposit was found, but the formation of a brown edge was still observed.
  • ABS granules of the quality Terluran ® EGP-7 (manufacturer: BASF AG) were turned into tubes on an extruder ZSK 40 with tube tool
  • Example 9 The procedure was as described in Example 9. However, 0.3% by weight of MgO which had been fired at 700 ° C. was added to the granules to be extruded. The grain size of this MgO was d50 approx. 2.0 ⁇ m and d90 approx. 7.7 ⁇ m.

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Abstract

Beschrieben ist ein Verfahren der Verarbeitung durch Extrudieren und/oder Spritzgiessen von Kunststoffen des Typs Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder des Typs Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnesiumoxid, das eine Zitronensäurezahl von < 1.500 sek, vorzugsweise < 800 sek aufweist, während des Extrudierens und/oder Spritzgiessens als Additiv verwendet wird. Dieses Verfahren gestattet es, die Bildung von Formbelag während der Verarbeitung der erwähnten Kunststoffe auf ein Minimum zu reduzieren. Die Qualität der erhaltenen Formteile wird erhöht. Notwendige Säuberungsprozesse der verwendeten Verarbeitungsmaschinen werden deutlich vermindert.

Description

Herstellung thermoplastischer Formmassen unter Verwendung von
Magnesiumoxid
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kunststoffverarbeitung. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, bei dem Magnesiumoxid einer bestimmten Qualität beim Extrudieren und Spritzgießen von ABS und ASA-Kunststoffteilen zur Verhinderung von Ablagerungen eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls thermoplastische Formteile, die mit diesem Verfahren erhältlich sind.
Das Herstellen von Formteilen vieler thermoplastischer Kunststoffe geschieht häufig durch das sogenannte Extrudieren bzw. Spritzgießen. Häufig werden auch beide Schritte hintereinander angewendet, wobei durch das Extrudieren ein Granulat erhalten wird, das im anschließenden Spritzgießen verwendet wird, um ein Formteil zu erhalten. Beide Verfahren weisen dabei die Gemeinsamkeit auf, daß sie das Aufschmelzen der Kunststoffe und ein Herausdrücken der erhaltenen Schmelze durch Düsen umfassen.
Bei praktisch allen Kunststoffen wird dabei, in Folge des Verarbeitens bei hohen Temperaturen und des Anlegens von Druck während des Ausdrückvorgangs aus der Extrudier- bzw. Spritzgießvorrichtung, eine teilweise Zersetzung beobachtet. Dies ist auch der Fall bei Kunststoffen des Typs ABS (Acrylnitril-Butadien- Styrol) und ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester), und mit ein Grund für das Auftreten von sogenanntem Formbelag. Neben den Zersetzungsprodukten enthält dieser Formbelag weiterhin Oligo- und Polymere der verwendeten Eduktmonomere, die sich in dem Kunststoff befinden, sowie andere ausgasende Bestandteile. Dieser Formbelag sammelt sich zum einen in der Form selbst, in den Düsen und den Entgasungsöffnungen an und stört somit die Formgebung und den Extrudierprozeß.
Zum anderen treten auch häufig Beläge auf den Formbauteilen selbst auf. Diese stören häufig bereits aufgrund der dunklen Farbe, weiterhin erweist sich der Formbelag bei öliger Konsistenz häufig auch störend beim Bedrucken, Verkleben und Galvanisieren. Ein Qualitätsverlust der Formbauteile ist die Folge.
Zum Entfernen des Formbelags muß der Produktionsprozeß nach einer gewissen Extrusionslänge bzw. Anzahl von Spritzgießvorgängen unterbrochen werden, um die Form, die Düsen und die Entgasungsschächte mechanisch zu säubern. Dieses verursacht einen Maschinenstillstand und einen Produktionsausfall, weiterhin wird durch den Säuberungsvorgang Arbeitskraft gebunden. Weiterhin muß auch ein gewisser Prozentsatz der erhaltenen Formteile verworfen werden, was natürlich unerwünscht ist.
Es wäre daher wünschenswert, das Extrudieren und Spritzgießen so durchfuhren zu können, daß nur noch eine geringe Formbelagsbildung auftritt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Verfahrens, das es gestattet, diese Formbelagsbildung bei der Verarbeitung von ABS und ASA in den beschriebenen Verfahren zu unterdrücken oder gar zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der Verarbeitung durch Extrudieren und/oder Spritzgießen von Kunststoffen des Typs Acrylnitril- Butadien-Styrol (ABS) und des Typs Acrylnitril-Stryrol-Acrylester (ASA), dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnesiumoxid, das eine Zitronensäurezahl von < 1.500 sek aufweist, beim Extrudieren und/oder Spritzgießen als Additiv verwendet wird. Es wurde gefunden, daß der Einsatz von Magnesiumoxid die Bildung von Formbelag und öligen Belägen stark vermindern oder gar ganz unterdrücken kann. Das Säubern der Apparate kann in wesentlich größeren Abständen geschehen, und es müssen wesentlich weniger Formteile verworfen werden.
Magnesiumoxid, das nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, muß dabei eine bestimmte Aktivität gegenüber Säuren aufweisen. Genauer gesagt, muß das Magnesiumoxid basische Gruppen aufweisen, die innerhalb einer bestimmten Zeit zur Neutralisation von Säuren verfügbar sind. Obwohl die Wirkungsweise des Magnesiumoxids in der vorliegenden Erfindung nicht genau bekannt ist, kann gesagt werden, daß die erwähnten basischen Eigenschaften des Magnesiumoxids entscheidend sind.
Die basischen Eigenschaften werden dabei durch die sogenannte Zitronensäurezahl ausgedrückt. In diesem Test wird die Zeit gemessen, nach der eine vorgegebene Menge von Zitronensäure durch eine vorgegebene Menge von Magnesiumoxids neutralisiert wird. Dazu wird eine Menge von 2,6 g Zitronensäure in 100 ml Wasser gelöst und zusammen mit 0,01 g Phenolphthalein zu einer gerührten Dispersion von 1,7 g Magnesiumoxid in 100 ml Wasser auf einmal zugegeben. Die Zeit, die bis zum Farbumschlag des Phenolphthalein von farblos nach rosa vergeht, wird gemessen. Je kürzer dabei die Zeit ist, desto leichter sind die basischen Gruppen zur Neutralisation von Säuren verfügbar. Der beschriebene Test ist somit ein Maß für die Verfügbarkeit basischer Gruppen auf der durch Wasser benetzbaren Oberfläche des Magnesiumoxids.
Gute Resultate in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurden dabei mit Magnesiumoxid-Qualitäten erreicht, die eine Zitronensäurezahl von < 1.500 sek aufweisen. Bessere Resultate konnten erreicht werden mit Magnesiumoxid- Qualitäten einer Zitronensäurezahl < 800 sek, wobei die besten Resultate mit Magnesiumoxid einer Zitronensäurezahl von < 600 sek erreicht werden konnten. Ein Magnesiumoxid der beschriebenen Qualitäten kann beispielsweise durch Brennen des Magnesiumoxids unterhalb bestimmter Temperaturen erreicht werden. Magnesiumoxid, das bei Temperaturen unterhalb 900 C° gebrannt wurde, weist dabei im allgemeinen eine Aktivität auf, die durch eine Zitronensäurezahl von < 1.500 sek beschrieben wird. Beim Brennen bei Temperaturen < 750°C werden Zitronensäurezahlen von < 800 sek erreicht, und wenn der Brennvorgang bei noch tieferen Temperaturen durchgeführt wird, läßt sich ein Oxid einer noch höheren Aktivität herstellen. Magnesiumoxid einer Zitronensäurezahl < 600 sek läßt sich etwa durch Brennen bei Temperaturen < 700°C erhalten.
Aus den vorstehend dargelegten Gründen wird generell in der vorliegenden Erfindung Magnesiumoxid verwendet, das bei Temperaturen < 900°C vorzugsweise < 750°C , gebrannt wurde. Noch bessere Resultate wurden mit Magnesiumoxid erzielt, das bei Temperaturen von < 700°C gebrannt wurde.
Die Menge des eingesetzten Magnesiumoxids beträgt von 0,02 - 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 - 5 Gew.-% und meistbevorzugt 0,1 - 1 Gew.-% bezogen auf die Menge des eingesetzten Kunststoffs.
Die Verwendung des Magnesiumoxids mit den oben beschriebenen Eigenschaften erlaubt dabei die Vermeidung der Bildung von Formbelägen beim Extrudieren und Spritzgießen von ABS und ASA. Zum einen wird eine deutlich geringere Formbelagbildung in der Form, den Düsen und den Entgasungsöffnungen beobachtet. Zum anderen tritt weniger öliger Belag auf den Formteilen auf, von denen somit nur noch ein geringer Teil verworfen werden muß. Es werden zudem die Verklebbarkeit, die Bedruckbarkeit und die Galvanisierbarkeit verbessert. Es ist vorteilhaft, ein feinteiliges Magnesiumoxid zu verwenden, da sich so Kunststoffteile erhalten lassen, die gute mechanische Eigenschaften aufweisen. Dies läßt sich durch Bestimmen der Kerbschlagzähigkeit feststellen. Gute Resultate bezüglich der Kerbschlagzähigkeit konnten erreicht werden, wenn Magnesiumoxid einer Korngröße eingesetzt wurde, bei der 90 % aller Teilchen einen Durchmesser von < 30 μm aufweisen (d90 < 30 μm). Bessere Resultate wurden erzielt mit einem Magnesiumoxid einer Korngröße d90 < 15 μm, und die besten Resultate ergaben sich bei Verwendung eines Magnesiumoxid mit Korngröße d90 < 8 μm.
Kunststoffe, bei denen die beschriebene Verwendung von Magnesiumoxid die geschilderten positiven Resultate ergibt, sind Copolymerisate des Styrols, nämlich Kunststoffe des Typs Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und des Typs Arylnitril- Styrol-Acrylester (ASA). In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden dabei unter ABS-Kunststoffen diejenigen Kunststoffe verstanden, die im Entwurf für die Europäische Norm ISO 2580-1 spezifiziert sind. Es handelt sich dabei um Styrol/Acrylnitril-Copolymere mit einer kontinuierlichen Phase auf Basis von Copolymeren von Styrol/alkylsubstituiertem Styrol und Acrylnitril und einer dispersen elastomeren Phase, vorwiegend auf Basis Butadien, wobei Zumischungen anderer neuer Komponenten vorhanden sein können. Diese anderen Komponenten können Monomere oder Polymere anderer Verbindungen als Acrylnitril, Butadien und substituiertem oder unsubstituiertem Styrol sein, wobei diese neuen Komponenten in nicht mehr als 30 Gew.-% enthalten sind. Ist die neue Komponente ein Polymer, so ist dieses in einer Matrix aus einem Styrol- Acrylnitril-Copolymer dispergiert. Monomere, die vorhanden sein können, sind Acrylester, Butadien, Maleinsäureanhydrid und andere Anhydride, und N-Phenyl- Maleinsäureester und andere Maleinsäureester.
Unter ASA-Kunststoffen werden in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung diejenigen Kunststoffe verstanden, die im Entwurf für die Europäische Norm ISO 6402-1 spezifiziert sind. ASA ist dabei ein Kunststoff mit einer im wesentlichen auf einem Styrol-Acrylnitril-Copolymeren basierenden kontinuierlichen Phase und einer dispersen Elastomerenphase, die hauptsächlich auf Acrylester basiert. Es können andere neuen Komponenten vorhanden sein. Handelt es sich dabei um andere Monomere als Acrylnitril, substituiertes oder unsubstituiertes Styrol oder Acrylester, so sind diese in einer Gewichtsmenge von nicht mehr als 30 % vorhanden. Handelt es sich dabei um Polymere, so sind diese nicht auf Acrylnitril, substituiertem oder unsubstituiertem Styrol oder Acrylester basierenden Polymere in einer Gewichtsmenge von nicht mehr als 15 % vorhanden. Weiterhin sind diese Polymere in einer Matrix aus einem Stryol- Acrylnitril-Copolymer dispergiert. Die oben erwähnten Monomere sind dabei Acrylester, Butadien, Maleinsäureanhydrid und andere Anhydride, oder N- Phenyl-Maleinsäureester und andere Maleinsäureester.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden bei der Herstellung von allen thermoplastischen Kunststoffkörpern und Kunststoffteilen aus ABS oder ASA, die durch Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt werden. Solche Extrudier- oder Spritzgußteile sind einem Fachmann bekannt, und es ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht möglich, diese erschöpfend und umfassend aufzuzählen. Es werden extrudiertes Granulat, Halbzeuge und extrudierte Fertigteile genauso umfasst wie Formkörper, Platten und Profile, die sich durch Extrudieren oder Spritzgießen herstellen lassen. Diese durch Extrudieren und/oder Spritzgießen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlichen Kunststoffkörper und Kunststoffteile sind ein weiterer Gegenstand der Erfindung.
Besonders bevorzugte Formteile, die sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen lassen, sind spritzgegossene Chipkarten und Spielbausteine, Gehäuse für elektrische und elektronische Teile, beispielsweise Küchenmaschinen, Rasierapparate, Telefone, Staubsauger, Monitorgehäuse, Tastaturen, Elektro-Rasenmäher, Spielzeugeisenbahnen, Waschmaschinen, Geschirrspüler, Kühlschränke, Teile für den Innenraum von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Mittelkonsolen, Türseitenverkleidungen, Tachogehäuse, Lüfterdüsen, Knöpfe und Schalter und für den Außeneinsatz an Kraftfahrzeugen, beispielsweise Radkappen, Außenspiegel (eingefärbt, lackiert oder galvanisiert), galvanisierte Embleme, Kühlergrills, Spoiler. Die vorliegende Erfindung wird nun in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.
In den folgenden Beispielen 1 - 8 wurde dabei ein ABS-Polymer der Qualität Terluran®, KR2876/1 (Hersteller: BASF AG) mit der entsprechenden Menge an Additiv versetzt und bei 250°C auf einem Zweiwellenextruder ZSK 30 extrudiert und aus den erhaltenen Strängen ein Granulat hergestellt. Das so erhaltene Granulat wurde in eine Spritzgießmaschine verbracht, wo es nach dem Aufschmelzen in einer Zugstabs-Bindenaht-Form verspritzt wurde. In einer derartigen Form erfolgt dabei das Anspritzen eines Zugstabs von den beiden Kopfseiten her. So wird erreicht, daß beide Schmelzfronten sich in der Mitte treffen und eine Bindenaht ergeben. Da keine Entgasungsöffnungen vorgesehen sind, treten in der Nähe der Bindenaht leicht Formbeläge auf, die es erlauben, die Formbelagsbildung schon nach kurzer Zeit zu beurteilen. Nach 350 Schüssen wurde die Form auseinandergebaut und die Formbelagsbildung beurteilt.
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Terluran® KR2876/1 weiß wurde in der oben beschriebenen Spritzgießmaschine unter den beschriebenen Bedingungen ohne Zugabe von Additiven verspritzt. Dabei konnte die Bildung eines harten Formbelags, der einen braunen Rand aufwies, beobachtet werden.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Terluran® KR2876/1 weiß wurde zuerst ohne Zugabe von MgO extrudiert und das erhaltene Granulat wie in Beispiel 1 beschrieben verarbeitet. Es wurde erneut die Bildung eines Formbelags in der gleichen Menge und mit dem gleichen Aussehen wie in Beispiel 1 beobachtet.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel) Es wurde verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben, wobei jedoch 0,5 Gew.-% Dehydrotalcit der Formel [Mg4,5Al2(OH)13]2+[(CO3 2")3 • 5H2O]2" der Firma Kyowa Chemical Industry Company zugegeben wurden. Gegenüber Beispiel 2 war die Menge des Formbelags vermindert, ein brauner Rand war jedoch immer noch sichtbar.
Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben, wobei 0,5 Gew.-% CaCO3 einer Korngröße d85 < 50 μm zugegeben wurden. Nach dem Spritzgießen wurde die Bildung eines Belags festgestellt, der in Menge und Aussehen mit dem in Beispiel 2 erhaltenen identisch war.
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben, wobei 0,5 Gew.-% ZnO einer Korngröße d85 < 5 μm zugegeben wurden. Gegenüber Beispiel 2 konnte die Menge des Belags vermindert werden, ein brauner Rand trat jedoch immer noch auf.
Beispiel 6
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 2 beschrieben, wobei jedoch 0,5 Gew.-% MgO verwendet wurden. Dieses wies eine Korngröße von d50 ca. 2,0 μm und d90 ca. 7,7 μm auf und war bei 700°C gebrannt worden. Nach dem Spritzgußvorgang konnte festgestellt werden, daß im Vergleich zu Beispiel 2 die Menge des Formbelags deutlich reduziert worden war, weiterhin konnte ein brauner Rand nicht mehr festgestellt werden. Das so erhaltene Material wies eine Kerbschlagzähigkeit nach ISO 179/1 eA von 23,3 KJ/m2 auf. Beispiel 7
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 6 beschrieben, wobei die Korngröße des verwendeten MgO bei d50 ca. 4,0 μm und d90 ca. 15 μm lag. Nach dem Spritzgußvorgang konnte wiederum festgestellt werden, daß im Vergleich zu Beispiel 2 die Menge des Formbelags reduziert worden war und kein brauner Rand mehr auftrat. Die Kerbschlagzähigkeit des Materials nach ISO 179/leA betrug 19,8 KJ/m2.
Beispiel 8 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 6 beschrieben, wobei das verwendete MgO bei 1200°C gebrannt worden war und eine Korngröße von d50 von ca. 5 μm aufwies. Gegenüber Beispiel 2 konnte eine Reduktion des Formbelags festgestellt werden, jedoch war immer noch die Bildung eines braunen Rands zu beobachten.
Beispiel 9 (Vergleichsbeispiel)
Ein ABS-Granulat der Qualität Terluran® EGP-7 (Hersteller: BASF AG) wurde auf einem Extruder ZSK 40 mit Rohrwerkzeug zu Rohren eines
Außendurchmessers von 21,4 mm und 2,0 mm Wandstärke extrudiert. Während einer Laufzeit von ca. 30 Minuten baute sich am oberen Rand der Ringdüse ein schwarzer, öliger Belag auf. Dieser wurde von Zeit zu Zeit von dem extrudierten
Rohr mitgerissen und führte zu dunklen Schlieren auf der Oberseite dieses Rohrs. Die verunreinigten Rohrabschnitte mußten verworfen werden. Ein Reinigen der
Düse war nicht möglich, ohne die weiche, schmelzeartige Oberfläche des Rohrs zu beschädigen. Ein Ablösen des Belags ohne das Beschädigen des Rohrs war ebenfalls nicht möglich, es traten jeweils sichtbare Streifen und Schlieren auf dem
Rohr auf. Der beschriebene Effekt ist besonders nachteilige bei Rohren mit kleinem Durchmesser, die nach dem Extrudieren aufgewickelt werden und von denen große Laufiängen gefordert sind. Beispiel 10
Es wurde verfahren, wie in Beispiel 9 beschrieben. Dem zu extrudierenden Granulat wurden jedoch 0,3 Gew.-% MgO, das bei 700°C gebrannt worden war, zugesetzt. Die Korngröße dieses MgO betrug d50 ca. 2,0 μm und d90 ca. 7,7 μm.
Nach intensivem Vermischen des Pulvers mit dem Granulat wurde dieses in dem
ZSK 40-Extruder verarbeitet. Nach 30 Minuten Laufzeit wurde festgestellt, daß sich lediglich ein kaum sichtbarer Belag am oberen Rand der Ringdüse aufgebaut hatte. Die Menge war jedoch so gering, daß dieser Belag nicht vom extrudierten
Rohr mitgerissen wurde. Das erhaltene Rohr wies eine einwandfreie
Oberflächenqualität auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren der Verarbeitung durch Extrudieren und / oder Spritzgießen von Kunststoffen des Typs Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder des Typs Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnesiumoxid, das eine Zitronensäurezahl von < 1.500 sek, vorzugsweise < 800 sek , meistbevorzugt < 600 sek aufweist, beim Extrudieren und / oder Spritzgießen als Additiv verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet, daß das Magnesiumoxid bei einer Temperatur von < 900°C, vorzugsweise < 750°C, meistbevorzugt < 700°C, gebrannt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße des Magnesiumoxids bei Werten von d90 < 30 μm, vorzugsweise d90 < 15 μm, meistbevorzugt d90 < 8 μm liegt.
4. ABS- oder ASA-Kunststoffkörper oder Kunststoffteil, herstellbar nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und enthaltend ein
Magnesiumoxid, wie in einem dieser Ansprüche dargelegt.
5. Kunststoffkörper nach Anspruch 4 in Form von Granulat
6. Kunststoffteil nach Anspruch 4 in Form eines thermoplastischen Formteils.
7. Thermoplastisches Formteil nach Anspruch 6, in Form eines extrudierten Halbzeugs oder eines extrudierten Fertigteils, insbesondere einer Platte, eines Profils oder eines Formkörpers.
8. Thermoplastisches Formteil nach Anspruch 6 in Form eines Spritzgußteils.
. Spritzgußteil nach Anspruch 8, in Form einer Chipkarte oder eines Spielbausteins.
10. Spritzgußteil nach Anspruch 8, in Form eines elektrischen oder elektronischen Teils, eines Kraftfahrzeuginnenraumteils oder eines Teils für den Außeneinsatz an Kraftfahrzeugen.
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