DE19910916B4 - Use of tetrafluoroethylene polymers for improving chemical resistance, reducing the swelling and improving the stress cracking resistance of styrene copolymers - Google Patents
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Abstract
Verwendung von Tetrafluorethylenpolymerisaten zur Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit, Verringerung der Quellung und Verbesserung der Spannungsrißbeständigkeit von Styrolcopolymerisaten.use of tetrafluoroethylene polymers to improve chemical resistance, Reduction of swelling and improvement of stress cracking resistance of styrene copolymers.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Tetrafluorethylenpolymerisaten zur Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit, verringerung der Quellung und Verbesserung der Spannungsrißbeständigkeit von Styrolcopolymerisaten. Styrolcopolymerisate zeichnen sich durch sehr gute Eigenschaften aus und sind daher vielfältig einsetzbar. Für verschiedene Anwendungen ist eine Verbesserung ihres Eigenschaftsprofils jedoch wünschenswert. Eine solche Verbesserung kann durch Zugabe von weiteren Komponenten zu einer Styrolcopolymerisatmischung erreicht werden.The The invention relates to the use of tetrafluoroethylene polymers to improve the chemical resistance, reduce the Swelling and improving the stress cracking resistance of styrene copolymers. Styrene copolymers are characterized by very good properties and are therefore diverse used. For different applications is an improvement of their property profile however desirable. Such an improvement can be achieved by adding additional components to achieve a Styrolcopolymerisatmischung.
Aus
Aus H. Domininghaus, Plastics for Engineers, Carl Hanser Verlag, München, 1993, Kap. 17, Seite 213 ist bekannt, daß die Chemikalienbeständigkeit von SAN (Styrol-Acrylnitril-Copolymeren) mit steigendem Acrylnitrilgehalt ansteigt.Out H. Domininghaus, Plastics for Engineers, Carl Hanser Verlag, Munich, 1993, Cape. 17, page 213 is known that the chemical resistance of SAN (styrene-acrylonitrile copolymers) with increasing acrylonitrile content increases.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Chemikalienbeständigkeit von Styrolcopolymerisaten weiter zu verbessern, insbesondere von Styrolcopolymerisaten mit niedrigen Acrylnitrilgehalten.A Object of the present invention is the chemical resistance of styrene copolymers, in particular of Styrene copolymers with low acrylonitrile contents.
Diese Aufgabe wird durch die Verwendung von Tetrafluorethylenpolymerisaten zur Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit, Verringerung der Quellung und Verbesserung der Spannungsrißbeständigkeit von Styrolcopolymerisaten gelöst.These The object is achieved by the use of tetrafluoroethylene polymers to improve chemical resistance, reduce the Swelling and improving the stress cracking resistance of styrene copolymers solved.
Durch eine Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit, eine geringe Quellung und eine verbesserte Spannungsrißbeständigkeit der Styrolcopolymerisate kann die Einsatzbreite dieser Polymerisate erweitert werden.By an improvement in chemical resistance, low swelling and improved stress cracking resistance of the styrenic copolymers the range of application of these polymers can be extended.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Tetrafluorethylenpolymerisaten in Styrolcopolymerisaten wird insbesondere die Chemikalienbeständigkeit gegenüber Chemikalien, ausgewählt aus Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, C3- bis C8-Alkanen, Benzin, Superbenzin, Diesel, halogenierten Kohlenwasserstoffen, Salzen des Hypochlorits und Natriumdichlorisocyanat-Dihydrat verbessert.The use according to the invention of tetrafluoroethylene polymers in styrene copolymers in particular the chemical resistance to chemicals selected from alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, C 3 - to C 8 alkanes, gasoline, premium gasoline, diesel, halogenated hydrocarbons, salts of hypochlorite and Natriumdichlorisocyanat- Dihydrate improved.
Dabei sind unter Styrolcopolymerisaten Copolymerisate zu verstehen, die aus Styrol oder Styrolderivaten und Comonomeren und gegebenenfalls weiteren Komponenten aufgebaut sind.there Styrenic copolymers are to be understood as meaning copolymers which from styrene or styrene derivatives and comonomers and optionally further components are constructed.
Bevorzugt ist die Verwendung von Tetrafluorethylencopolymerisaten in Styrolcopolymerisaten, die (das Tetrafluorethylenpolymerisat eingeschlossen) aus den Komponenten A, C und gegebenenfalls B, D und E aufgebaut sind, mit:
- a: 20 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, einer Hartkomponente aus einem oder mehreren Copolymerisaten von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril, wobei der Anteil an Acrylnitril 10 bis 50 Gew.-% beträgt, als Komponente A,
- b: 0 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, mindestens eines Propfcopolymerisats B aus b1: 10 bis 90 Gew.-% mindestens einer kautschukelastischen teilchenförmigen Pfropfgrundlage mit einer Glasübergangstemperatur unter 0°C als Komponente B1 und b2: 10 bis 90 Gew.-% mindestens einer Pfropfauflage aus Polystyrol oder einem Copolymerisat von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril, wobei der Anteil an Acrylnitril 10 bis 50 Gew.-% beträgt, als Komponente B2, wobei die Summe der eingesetzten Komponenten A + B 10 bis 100 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, beträgt,
- c: 0,08 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, eines Tetrafluorethylenpolymerisats, als Komponente C,
- d: 0 bis 90 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, mindestens eines Polycarbonates als Komponente D,
- e: 0 bis 20 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, weiterer üblicher Hilfs- und Füllstoffe als Komponente E.
- a: 20 to 100 wt .-%, based on the sum of the components A + B, a hard component of one or more copolymers of styrene and / or α-methylstyrene with acrylonitrile, wherein the proportion of acrylonitrile 10 to 50 wt .-% is, as component A,
- b: 0 to 80% by weight, based on the sum of the components A + B, of at least one graft copolymer B of b1: 10 to 90% by weight of at least one rubber-elastic particulate graft base having a glass transition temperature below 0 ° C. as component B1 and b2: 10 to 90 wt .-% of at least one graft of polystyrene or a copolymer of styrene and / or α-methylstyrene with acrylonitrile, wherein the proportion of acrylonitrile is 10 to 50 wt .-%, as component B2, wherein the sum of used components A + B 10 to 100 parts by weight, based on the total mass of the components used, is
- c: 0.08 to 5 parts by weight, based on the total mass of the components used, of a tetrafluoroethylene polymer, as component C,
- d: 0 to 90 parts by weight, based on the total mass of the components used, of at least one polycarbonate as component D,
- e: 0 to 20 parts by weight, based on the total mass of the components used, of further customary auxiliaries and fillers as component E.
Zur
Ausrüstung
mit Tetrafluorethylenpolymerisaten zur Erhöhung der Chemikalienbeständigkeit
geeignete Styrolcopolymerisate mit den Komponenten A, B, D und E
sind dabei beispielsweise in
In den Styrolcopolymerisaten beträgt der Anteil der Komponente A, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, vorzugsweise 40 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 55 bis 80 Gew.-%. Der Anteil der Komponente B beträgt, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 45 Gew.-%, wobei die Summe der Komponenten A + B bevorzugt 15 bis 80 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 20 bis 70 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, beträgt. Der Anteil der Komponente C beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, vorzugsweise 0,15 bis 5 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0,15 bis 0,8 Gew.-Teile. Der Anteil der Komponente D beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, vorzugsweise 20 bis 90 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 33 bis 90 Gew.-Teile, ganz besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew.-Teile. Der Anteil der Komponente E beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, vorzugsweise 0 bis 15 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0 bis 12 Gew.-Teile.In the styrene copolymers the proportion of component A, based on the sum of the components A + B, preferably 40 to 90 wt .-%, particularly preferably 55 to 80% by weight. The proportion of component B is, based on the sum of Components A + B, preferably 15 to 60 wt .-%, particularly preferably 20 to 45 wt .-%, wherein the sum of the components A + B preferably 15 to 80 parts by weight, particularly preferably 20 to 70 parts by weight, based on the total mass of the components used is. Of the Proportion of component C is, based on the total mass of the components used, preferably 0.15 to 5 parts by weight, more preferably 0.15 to 0.8 parts by weight. The proportion of component D is based on the total mass of the components used, preferably 20 to 90 parts by weight, particularly preferably 33 to 90 parts by weight, most preferably 60 to 80 parts by weight. The proportion of the component E is, based on the total mass of the components used, preferably 0 to 15 parts by weight, particularly preferably 0 to 12 parts by weight.
In Komponente A beträgt der Anteil an Acrylnitril vorzugsweise weniger als 28 Gew.-%, besonders bevorzugt 18 bis 27 Gew.-%.In Component A is the proportion of acrylonitrile is preferably less than 28% by weight, especially preferably from 18 to 27% by weight.
In Komponente B beträgt der Anteil der Komponente B1 vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 75 Gew.-%, der Anteil der Komponente B2 vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 75 Gew.-%. Dabei beträgt der Anteil an Acrylnitril in Komponente B2 vorzugsweise weniger als 28 Gew.-%, besonders bevorzugt 18 bis 27 Gew.-%.In Component B is the proportion of component B1 is preferably 20 to 80 wt .-%, particularly preferably 25 to 75 wt .-%, the proportion of component B2 preferably 20 to 80 wt .-%, particularly preferably 25 to 75 wt .-%. The proportion is of acrylonitrile in component B2, preferably less than 28% by weight, particularly preferably 18 to 27% by weight.
Als Komponente C geeignete Tetrafluorethylenpolymerisate sind Polymere mit Fluorgehalten zwischen im allgemeinen 65 und 76 Gew.-%, bevorzugt zwischen 70 und 76 Gew.-%. Unter Tetrafluorethylenpolymerisaten sind sowohl Homo- als auch Copolymerisate des Tetrafluorethylens zu verstehen.When Component C suitable tetrafluoroethylene polymers are polymers with fluorine contents generally between 65 and 76% by weight, preferably between 70 and 76% by weight. Under tetrafluoroethylene polymers are both homo- and copolymers of tetrafluoroethylene to understand.
Als Komponente D geeignete Polycarbonate können Polycarbonate auf der Basis von Homopolycarbonaten und Copolycarbonaten sein.When Component D suitable polycarbonates polycarbonates on the Be based on homopolycarbonates and copolycarbonates.
Komponente AComponent A
Komponente A weist vorzugsweise eine Viskositätszahl VZ (ermittelt nach DIN 53726 bei 25°C, 0,5 Gew.-% in Dimethylformamid) von 50 bis 120 ml/g, besonders bevorzugt 52 bis 110 ml/g und insbesondere 55 bis 100 ml/g auf. Besonders bevorzugt handelt es sich um ein Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat. Derartige Copolymerisate erhält man in bekannter Weise durch Masse-, Lösungs-, Suspensions-, Fällungs- oder Emulsionspolymerisation, wobei Masse- und Lösungspolymerisation bevorzugt sind. Einzelheiten dieser Verfahren sind beispielsweise im Kunststoffhandbuch, Herausgeber R. Vieweg und G Daumiller, Band V "Polystyrol", Carl-Hanser-Verlag München 1969, Seite 118 ff. beschrieben.component A preferably has a viscosity number VZ (determined according to DIN 53726 at 25 ° C, 0.5% by weight in dimethylformamide) of 50 to 120 ml / g, particularly preferred 52 to 110 ml / g and in particular 55 to 100 ml / g. Especially it is preferably a styrene / acrylonitrile copolymer. Obtains such copolymers in a known manner by mass, solution, suspension, precipitation or emulsion polymerization, with bulk and solution polymerization being preferred are. Details of these methods are, for example, in the Kunststoffhandbuch, Editors R. Vieweg and G Daumiller, Volume V "Polystyrene", Carl-Hanser-Verlag Munich 1969, Page 118 et seq.
Komponente BComponent B
Komponente B ist ein Pfropfcopolymerisat mit einer kautschukelastischen teilchenförmigen Pfropfgrundlage mit einer Glasübergangstemperatur unter 0°C. Dabei kann die Pfropfgrundlage aus allen bekannten geeigneten kautschukelastischen Polymeren ausgewählt sein. Vorzugsweise handelt es sich um ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol)-, ASA (Acrylnitril/Styrol/Alkylacrylat)-Kautschuke, worin anstelle von Styrol auch ein Styrolderivat und anstelle von Butadien auch ein anderes Dien eingesetzt werden kann, oder EPDM-, Siloxan- oder andere Kautschuke.component B is a graft copolymer having a rubbery particulate grafting base with a glass transition temperature below 0 ° C. In this case, the graft base of all known suitable rubber-elastic Selected polymers be. Preferably it is ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene) -, ASA (acrylonitrile / styrene / alkyl acrylate) rubbers in which instead of styrene also a styrene derivative and instead of butadiene also another Dien can be used, or EPDM, siloxane or other rubbers.
Vorzugsweise ist Komponente B1 mindestens ein (Co)polymerisat aus
- b11: 60 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 100 Gew.-% mindestens eines konjugierten Diens, eines C1-10 Alkylacrylats oder Gemischen davon als Komponente B11,
- b12: 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 25 Gew.-% mindestens eines von Komponente B11 verschiedenen monoethylenisch ungesättigten Monomeren als Komponente B12 und
- b13: 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 6 Gew.-% mindestens eines vernetzenden Monomeren als Komponente B13.
- b11: 60 to 100% by weight, preferably 70 to 100% by weight of at least one conjugated diene, of a C 1-10 -alkyl acrylate or mixtures thereof as component B11,
- b12: 0 to 30 wt .-%, preferably 0 to 25 wt .-% of at least one of component B11 different monoethylenically unsaturated monomer as component B12 and
- b13: 0 to 10 wt .-%, preferably 0 to 6 wt .-% of at least one crosslinking monomer as component B13.
Als Komponente B11 kommen konjugierte Diene, insbesondere Butadien, Isopren, Chloropren oder Gemische davon wie auch die nachstehend aufgeführten C1-10-Alkylacrylate, bevorzugt C1-8-Alkylacrylate, und Gemische davon in Betracht. Bevorzugt verwendet man Butadien oder Isopren oder deren Gemische, speziell Butadien, oder n-Butylacrylat.Suitable components B11 are conjugated dienes, in particular butadiene, isoprene, chloroprene or mixtures thereof, as well as the C 1-10 -alkyl acrylates listed below, preferably C 1-8 -alkyl acrylates, and mixtures thereof. Preference is given to butadiene or isoprene or mixtures thereof, especially butadiene, or n-butyl acrylate.
Gegebenenfalls können als Komponente B12 Monomere enthalten sein, die die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Kerns in einem gewissen Bereich variieren. Als Beispiele derartiger monoethylenisch ungesättigter Comonomere können Styrol, substituierte Styrole, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Fumarsäure sowie deren Anhydride wie Maleinsäureanhydrid, Stickstoff-funktionelle Monomere wie Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylat, Vinylimidazol, Vinyl pyrrolidon, Vinylcaprolactam, Vinylcarbazol, Vinylanilin, Acrylamid, C1-10-Alkylester der Acrylsäure wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, i-Propylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, sec.-Butyl-Acrylat, tert.-Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, die entsprechenden C1-10-Alkylester der Methacrylsäure sowie Hydroxyethylacrylat, aromatische und araliphatische Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure wie Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, 2-Phenylethylacrylat, 2-Phenylethylmethacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat sowie 2-Phenoxyethylmethacrylat, N-substituierte Maleinimide wie N-Methyl-, N-Phenyl- und N-Cyclohexylmaleinimid, ungesättigte Ether wie Vinylmethylether sowie Gemische davon genannt werden.Optionally, component B12 may contain monomers which vary the mechanical and thermal properties of the core within a certain range. As examples of such monoethylenically unsaturated comonomers, styrene, substituted styrenes, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid, and their anhydrides such as maleic anhydride, nitrogen-functional monomers such as dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, vinylimidazole, vinylpyrrolidone, vinylcaprolactam, vinylcarbazole, vinylaniline Acrylamide, C 1-10 alkyl esters of acrylic acid such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, the corresponding C 1-10 Alkyl esters of methacrylic acid and hydroxyethyl acrylate, 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, N-substituted maleimides wi e N-methyl, N-phenyl and N-cyclohexylmaleimide, unsaturated ethers such as vinyl methyl ether and mixtures thereof may be mentioned.
Bevorzugt werden Styrol, α-Methylstyrol, n-Butylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylnitril oder deren Gemische als Komponente B12 eingesetzt, insbesondere Styrol und n-Butylacrylat oder deren Gemische, speziell Styrol. Sofern eine Komponente B12, jedoch keine Komponente B13 eingesetzt wird, beträgt der Anteil der Komponente B11 vorzugsweise 70 bis 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt 90 bis 99 Gew.-% und der Anteil der Komponente B12 0,1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%. Besonders bevorzugt sind Butadien/Styrol- und n-Butylacrylat/Styrol-Copolymere in dem angegebenen Mengenbereich.Prefers are styrene, α-methylstyrene, n-butyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile or mixtures thereof used as component B12, in particular styrene and n-butyl acrylate or mixtures thereof, especially styrene. If a component B12, however, no component B13 is used, the proportion is Component B11 preferably 70 to 99.9 wt .-%, particularly preferably 90 to 99 wt .-% and the proportion of component B12 0.1 to 30 wt .-%, particularly preferably 1 to 10 wt .-%. Particular preference is given to butadiene / styrene and n-butyl acrylate / styrene copolymers in the specified quantity range.
Beispiele für vernetzende Monomere der Komponente B13 sind Divinylverbindungen wie Divinylbenzol, Diallylverbindungen wie Diallylmaleat, Allylester der Acryl- und Methacrylsäure, Dihydrodicyclopentadienylacrylat (DCPA), Divinylester von Dicarbonsäuren wie der Bernsteinsäure und Adipinsäure, Diallyl- und Divinylether bifunktioneller Alkohole wie des Ethylenglykols und Butan-1,4-diols.Examples for networking Monomers of component B13 are divinyl compounds such as divinylbenzene, Diallyl compounds such as diallyl maleate, allyl esters of acrylic and methacrylic acid, Dihydrodicyclopentadienyl acrylate (DCPA), divinyl esters of dicarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid, Diallyl and Divinylether bifunctional alcohols such as ethylene glycol and butane-1,4-diols.
Als Pfropfauflage B2 setzt man vorzugsweise Styrol, α-Methylstyrol, sowie mit C1-C8-Alkyl kernalkylierte Styrole ein. Styrol ist besonders bevorzugt. Es können aber auch Mischungen der genannten Styrole eingsetzt werden.As graft B2, preference is given to using styrene, α-methylstyrene, and styrenes which are ring-alkylated with C 1 -C 8 -alkyl. Styrene is particularly preferred. However, it is also possible to use mixtures of the stated styrenes.
Weiterhin kann B2 ein oder mehrere weitere, monoethylenisch ungesättigte Comonomere enthalten. Bevorzugte Comonomere sind Acrylnitril, Methylmethacrylat, Glycidylacrylat und -methacrylat, Acrylamid und Methacrylamid.Farther B2 may contain one or more other monoethylenically unsaturated comonomers contain. Preferred comonomers are acrylonitrile, methyl methacrylate, Glycidyl acrylate and methacrylate, acrylamide and methacrylamide.
Bevorzugte Pfropfauflagen B2 sind beispielsweise Polystyrol und Copolymere aus Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril und/oder Methylmethacrylat.preferred Grafting pads B2 are, for example, polystyrene and copolymers from styrene and / or α-methylstyrene with acrylonitrile and / or methyl methacrylate.
Besonders bevorzugt beträgt der Anteil an Styrol und/oder 2-Methylstyrol, oder deren Summe, mindestens 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-%.Especially is preferred the proportion of styrene and / or 2-methylstyrene, or their sum, at least 50% by weight, most preferably at least 60% by weight.
In
einer weiteren Ausführungsform
können
auch Pfropfkautschuke verwendet werden, wie sie zum Beispiel in
Üblicherweise werden die Pfropfcopolymerisate B nach dem Verfahren der Emulsionspolymerisation hergestellt. Dabei polymerisiert man in der Regel bei einer Temperatur von 20 bis 100°C, bevorzugt 30 bis 80°C. Häufig werden übliche Emulgatoren mitverwendet, beispielsweise Alkalimetallsalze von Alkyl- oder Alkylarylsulfonsäuren, Alkylsulfate, Fettalkoholsulfonate, Salze höherer Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen, Sulfosuccinate, Ethersulfonate oder Harzseifen. Vorzugsweise verwendet man die Alkalimetallsalze, insbesondere die Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylsulfonaten oder Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen.Usually, the graft copolymers B are prepared by the process of emulsion polymerization. As a rule, polymerization is carried out at a temperature of from 20 to 100 ° C., preferably from 30 to 80 ° C. Frequently common emulsifiers are used, for example alkali metal salts of alkyl or alkylarylsulfonic acids, alkyl sulfates, fatty alcohol sulfonates, salts of higher fatty acids having 10 to 30 carbon atoms, sulfosuccinates, ether sulfonates or resin soaps. Preferably used are the alkali metal salts, in particular the sodium or potassium salts of alkyl sulfonates or fatty acids having 10 to 18 carbon atoms men.
In der Regel werden die Emulgatoren in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die bei der Herstellung der Pfropfgrundlage eingesetzten Monomere, eingesetzt.In As a rule, the emulsifiers are used in amounts of from 0.5 to 5% by weight, in particular from 0.5 to 3 wt .-%, based on that in the preparation the graft base monomers used.
Vorzugsweise verwendet man zur Herstellung der Dispersion soviel Wasser, daß die fertige Dispersion einen Feststoffgehalt von 20 bis 50 Gew.-% aufweist. Üblicherweise wird bei einem Wasser/Monomeren-Verhältnis von 2:1 bis 0,7:1 gearbeitet.Preferably is used to prepare the dispersion so much water that the finished Dispersion has a solids content of 20 to 50 wt .-%. Usually is operated at a water / monomer ratio of 2: 1 to 0.7: 1.
Zum Starten der Polymerisationsreaktion sind alle Radikalbildner geeignet, die bei der gewählten Reaktionstemperatur zerfallen, also sowohl solche, die allein thermisch zerfallen, als auch solche, die dies in Gegenwart eines Redox-Systems tun. Als Polymerisationsinitiatoren kommen vorzugsweise Radikalbildner, beispielsweise Peroxide wie bevorzugt Peroxosulfate (etwa Natrium- oder Kaliumperoxodisulfat) und Azoverbindungen wie Azodiisobutyronitril in Betracht. Es können jedoch auch Redox-Systeme, insbesondere solche auf Basis von Hydroperoxiden wie Cumolhydroperoxid, eingesetzt werden.To the Starting the polymerization reaction, all radical formers are suitable the one chosen Reaction temperature decay, ie both those alone thermally decay, as well as those that do so in the presence of a redox system do. The polymerization initiators are preferably free-radical formers, for example peroxides such as preferably peroxosulphates (such as sodium or potassium peroxodisulfate) and azo compounds such as azodiisobutyronitrile into consideration. It can but also redox systems, especially those based on hydroperoxides such as cumene hydroperoxide.
In der Regel werden die Polymerisationsinitiatoren in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Pfropfgrundlage-Monomeren, eingesetzt.In usually the polymerization initiators are in an amount of 0.1 to 1 wt .-%, based on the grafting monomers.
Die Radikalbildner und auch die Emulgatoren werden dem Reaktionsansatz beispielsweise diskontinuierlich als Gesamtmenge zu Beginn der Reaktion, oder aufgeteilt in mehrere Portionen absatzweise zu Beginn und zu einem oder mehreren späteren Zeitpunkten zugefügt, oder kontinuierlich während eines bestimmten Zeitintervalls zugefügt. Die kontinuierliche Zugabe kann auch entlang eines Gradienten erfolgen, der z.B. auf- oder absteigend, linear oder exponentiell, oder auch stufenweise (Treppenfunktion) sein kann.The Free radical generator and the emulsifiers are the reaction approach for example, discontinuously as the total amount at the beginning of the reaction, or divided into several portions intermittently at the beginning and to one or more later Times added, or continuously during added to a certain time interval. The continuous addition may also be along a gradient, e.g. up or down descending, linear or exponential, or even stepwise (step function) can be.
Ferner kann man Molekulargewichtsregler wie Ethylhexylthioglycolat, n- oder t-Dodecylmercaptan oder andere Mercaptane, Terpinole und dimeres Methylstyrol oder andere zur Regelung des Molekulargewichts geeignete Verbindungen mitverwenden. Die Molekulargewichtsregler werden dem Reaktionsansatz diskontinuierlich oder kontinuierlich zugefügt, wie dies für die Radikalbildner und Emulgatoren zuvor beschrieben wurde.Further molecular weight regulators such as ethylhexyl thioglycolate, n- or t-dodecylmercaptan or other mercaptans, terpinols and dimers Methylstyrene or other suitable for controlling the molecular weight Use connections. The molecular weight regulators become the Reaction batch added discontinuously or continuously, as this for the radical generators and emulsifiers have been previously described.
Zur Einhaltung eines konstant bleibenden pH-Wertes, der vorzugsweise bei 6 bis 9 liegt, kann man Puffersubstanzen wie Na2HPO4/NaH2PO4, Natriumhydrogencarbonat oder Puffer auf Basis Citronensäure/Citrat, mitverwenden. Regler und Puffersubstanzen werden in den üblichen Mengen eingesetzt, so daß sich nähere Angaben hierzu erübrigen.To maintain a constant pH, which is preferably from 6 to 9, buffer substances such as Na 2 HPO 4 / NaH 2 PO 4 , sodium bicarbonate or buffers based on citric acid / citrate can be used. Regulators and buffer substances are used in the usual amounts, so that further information is unnecessary.
Man kann die Pfropfgrundlage in einer besonderen Ausführungsform auch durch Polymerisation der Monomeren B1 in Gegenwart eines feinteiligen Latex herstellen (sog. "Saatlatex-Fahrweise" der Polymerisation). Dieser Latex wird vorgelegt und kann aus kautschukelastische Polymere bildenden Monomeren, oder auch aus anderen Monomeren, wie sie bereits genannt wurden, bestehen. Geeignete Saatlatices bestehen beispielsweise aus Polybutadien oder Polystyrol.you may be the backbone in a particular embodiment also by polymerization of the monomers B1 in the presence of a finely divided Making latex (so-called "seed latex" mode of polymerization). This latex is submitted and may be made of elastomeric polymers forming monomers, or from other monomers, as they already are called. Suitable seed latices are for example made of polybutadiene or polystyrene.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann man die Pfropfgrundlage B1 im sogenannten Zulaufverfahren herstellen. Bei diesem Verfahren wird ein bestimmter Anteil der Monomeren vorgelegt und die Polymerisation gestartet, wonach man den Rest der Monomeren ("Zulaufanteil") B1 als Zulauf während der Polymerisation zufügt. Die Zulaufparameter (Gestalt des Gradienten, Menge, Dauer, etc.) hängen von den anderen Polymerisationsbedingungen ab. Sinngemäß gelten auch hier die zur Zugabeweise des Radikalstarters bzw. Emulgators gemachten Ausführungen.In another preferred embodiment can one prepare the graft base B1 in the so-called feed process. In this method, a certain proportion of the monomers is presented and the polymerization started, after which the remainder of the monomers ("Feed fraction") B1 as feed during the polymerization inflicts. The inflow parameters (shape of the gradient, amount, duration, etc.) hang from the other polymerization conditions. Apply mutatis mutandis Here, too, to the addition of the radical initiator or emulsifier made statements.
Weiterhin
eigenen sich auch Pfropfcopolymerisate mit mehreren "weichen" und "harten" Schalen, wie sie
beispielsweise in
Die genauen Polymerisationsbedingungen, insbesondere Art, Menge und Dosierung des Emulgators und der anderen Polymerisationshilfsstoffe werden bevorzugt so gewählt, daß der erhaltene Latex des Pfropfcopolymerisates B eine mittlere Teilchengröße, definiert durch den d50-Wert der Teilchengrößenverteilung, von 80 bis 800 nm, bevorzugt 80 bis 600 nm und besonders bevorzugt 85 bis 400 nm aufweist.The exact polymerization conditions, in particular the type, amount and dosage of the emulsifier and the other polymerization aids are preferably chosen so that the resulting latex of the graft copolymer B has an average particle size, defined by the d 50 value of the particle size distribution of 80 to 800 nm, preferably 80 to 600 nm and more preferably 85 to 400 nm.
Gemäß einer Ausführungsform stimmt man die Reaktionsbedingungen so aufeinander ab, daß die Polymerisat-Teilchen eine bimodale Teilchengrößenverteilung aufweisen, also eine Größenverteilung mit zwei mehr oder weniger ausgeprägten Maxima.According to one embodiment if the reaction conditions are coordinated so that the polymer particles a bimodal particle size distribution have, so a size distribution with two more or less pronounced maxima.
Bevorzugt wird die bimodale Teilchengrößenverteilung durch eine (teilweise) Agglomeration der Polymerteilchen erzielt. Dazu kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Man polymerisiert die Monomeren, welche den Kern aufbauen, bis zu einem Umsatz von üblicherweise mindestens 90, bevorzugt größer 95 %, bezogen auf die eingesetzten Monomeren. Dieser Umsatz ist in der Regel nach 4 bis 20 Stunden erreicht. Der erhaltene Kautschuklatex hat eine mittlere Teilchengröße d50 von maximal 200 nm und eine enge Teilchengrößenverteilung (nahezu monodisperses System).Preferably, the bimodal particle size distribution is achieved by (partial) agglomeration of the polymer particles. This can be done, for example, as follows: polymerizing the monomers which form the core, to a conversion of usually at least 90, preferably greater than 95%, based on the monomers used. This turnover is usually reached after 4 to 20 hours. The resulting rubber latex has an average particle size d 50 of at most 200 nm and a narrow particle size distribution (almost monodisperse system).
In der zweiten Stufe wird der Kautschuklatex agglomeriert. Dies geschieht in der Regel durch Zugabe einer Dispersion eines Acrylesterpolymerisates. Vorzugsweise werden Dispersionen von Copolymerisaten von (C1-C4-Alkyl)estern der Acrylsäure, vorzugsweise von Ethylacrylat, mit 0,1 bis 10 Gew.-% polare Polymerisate bildenden Monomeren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid oder Methacrylamid, N-Methylolmethacrylamid oder N-Vinylpyrrolidon, eingesetzt. Besonders bevorzugt ist ein Copolymerisat aus 96 Gew.-% Ethylacrylat und 4 Gew.-% Methacrylamid. Die Agglomerierdispersion kann gegebenenfalls auch mehrere der genannten Acrylesterpolymerisate enthalten.In the second stage, the rubber latex is agglomerated. This is usually done by adding a dispersion of a Acrylesterpolymerisates. Preferably, dispersions of copolymers of (C 1 -C 4 alkyl) esters of acrylic acid, preferably of ethyl acrylate, with 0.1 to 10 wt .-% polar polymers forming monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide or methacrylamide, N-methylolmethacrylamide or N-vinylpyrrolidone. Particularly preferred is a copolymer of 96% by weight of ethyl acrylate and 4% by weight of methacrylamide. If appropriate, the agglomerating dispersion may also contain several of the stated acrylic ester polymers.
Die Konzentration der Acrylesterpolymerisate in der zur Agglomeration verwendeten Dispersion soll im allgemeinen zwischen 3 und 40 Gew.-% liegen. Bei der Agglomeration werden 0,2 bis 20, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-Teile der Agglomerierdispersion auf 100 Teile des Kautschuklatex, jeweils berechnet auf Feststoffe, eingesetzt. Die Agglomeration wird durch Zugabe der Agglomerierdispersion zum Kautschuk durchgeführt. Die Geschwindigkeit der Zugabe ist normalerweise nicht kritisch, im allgemeinen dauert sie etwa 1 bis 30 Minuten bei einer Temperatur zwischen 20 und 90°C, vorzugsweise zwischen 30 und 75°C.The Concentration of Acrylesterpolymerisate in the agglomeration The dispersion used should generally be between 3 and 40% by weight. lie. In the agglomeration are 0.2 to 20, preferably 1 to 5 parts by weight of the agglomerating dispersion per 100 parts of the rubber latex, each calculated on solids used. The agglomeration is carried out by adding the Agglomerierdispersion to the rubber. The speed The addition is usually not critical, generally takes for about 1 to 30 minutes at a temperature between 20 and 90 ° C, preferably between 30 and 75 ° C.
Außer mittels einer Acrylesterpolymerisat-Dispersion kann der Kautschuklatex auch durch andere Agglomeriermittel wie Essigsäureanhydrid agglomeriert werden. Auch eine Agglomeration durch Druck oder Einfrieren (Druck- bzw. Gefrieragglomeration) ist möglich. Die genannten Methoden sind dem Fachmann bekannt.Except by means of an acrylic ester polymer dispersion may also be the rubber latex agglomerated by other agglomerating agents such as acetic anhydride. Also an agglomeration by pressure or freezing (pressure or Freezing agglomeration) is possible. The methods mentioned are known to the person skilled in the art.
Unter den genannten Bedingungen wird nur ein Teil der Kautschukteilchen agglomeriert, so daß eine bimodale Verteilung entsteht. Dabei liegen nach der Agglomeration im allgemeinen mehr als 50, vorzugsweise zwischen 75 und 95 % der Teilchen (Zahlen-Verteilung) im nicht agglomerierten Zustand vor. Der erhaltene teilagglomerierte Kautschuklatex ist verhältnismäßig stabil, so daß er ohne weiteres gelagert und transportiert werden kann, ohne daß Koagulation eintritt.Under the said conditions only a part of the rubber particles agglomerated so that a bimodal Distribution arises. These are after the agglomeration in general more than 50, preferably between 75 and 95% of the particles (number distribution) in the unagglomerated state. The resulting partially agglomerated Rubber latex is relatively stable, so he can be easily stored and transported without coagulation entry.
Um eine bimodale Teilchengrößenverteilung des Pfropfcopolymerisates B zu erzielen, ist es auch möglich, zwei verschiedene Pfropfcopolymerisate B' und B'', die sich in ihrer mittleren Teilchengröße unterscheiden, getrennt voneinander in üblicher Weise herzustellen und die Pfropfcopolymerisate B' und B'' im gewünschten Mengenverhältnis zusammenzugeben.Around a bimodal particle size distribution of the graft copolymer B, it is also possible to use two various graft copolymers B 'and B' ', which differ in their average particle size, separated from each other in usual To produce way and the graft copolymers B 'and B' 'in the desired ratio together.
Die
Herstellung der Pfropfauflage B2 kann unter den gleichen Bedingungen
wie die Herstellung der Pfropfgrundlage B1 erfolgen, wobei man die
Auflage B2 in einem oder mehreren Verfahrensschritten herstellen kann.
Beispielsweise kann man bei einer zweistufigen Pfropfung zunächst Styrol
bzw. α-Methylstyrol
alleine und danach Styrol und Acrylnitril in zwei aufeinander folgenden
Schritten polymerisieren. Diese zweistufige Pfropfung (zunächst Styrol,
dann Styrol/Acrylnitril) ist eine bevorzugte Ausführungsform.
Weitere Einzelheiten zur Herstellung der Pfropfpolymerisate B sind
in
Es ist vorteilhaft, die Pfropfpolymerisation auf die Pfropfgrundlage B1 wiederum in wäßriger Emulsion durchzuführen. Sie kann im gleichen System wie die Polymerisation der Pfropfgrundlage vorgenommen werden, wobei weiter Emulgator und Initiator zugegeben werden kann. Diese müssen mit den zur Herstellung der Pfropfgrundlage B1 verwendeten Emulgatoren bzw. Initiatoren nicht identisch sein. So kann es z.B. zweckmäßig sein, als Initiator für die Herstellung der Pfropfgrundlage B1 ein Persulfat zu verwenden, zur Polymerisation der Pfropfhülle B2 jedoch ein Redoxinitiatorsystem einzusetzen. Im übrigen gilt für die Wahl von Emulgator, Initiator und Polymerisationshilfsstoffen das bei der Herstellung der Pfropfgrundlage B1 Gesagte. Das aufzupfropfende Monomerengemisch kann dem Reaktionsgemisch auf einmal, absatzweise in mehreren Stufen oder vorzugsweise kontinuierlich während der Polymerisation zugegeben werden. Soweit bei der Pfropfung der Pfropfgrundlage B1 nicht gepfropfte Polymere aus den Monomeren B2 entstehen, werden die Mengen, die in der Regel unter 10 Gew.-% von B2 liegen, der Masse der Komponente B zugeordnet.It is advantageous, the graft polymerization on the graft B1 again in aqueous emulsion. she can be in the same system as the polymerization of the grafting base be carried out, further added emulsifier and initiator can be. These must with the emulsifiers used to prepare the graft base B1 or initiators may not be identical. So it can be e.g. be expedient as initiator for the preparation of the graft base B1 to use a persulfate, for the polymerization of the graft shell B2, however, use a redox initiator system. Otherwise applies for the Choice of emulsifier, initiator and polymerization auxiliaries in the preparation of the graft base B1 said. The graft to be grafted Monomer mixture can the reaction mixture at once, batchwise in several stages or preferably continuously during the Polymerization are added. So far in the grafting of the graft B1 non-grafted polymers are formed from the monomers B2, are the amounts, which are usually below 10 wt .-% of B2, the Assigned mass of component B.
Komponente CComponent C
Die Komponente C ist ein Tetrafluorethylenpolymerisat mit Fluorgehalten zwischen im allgemeinen 65 und 76 Gew.-%, bevorzugt zwischen 70 und 76 Gew.-%. Neben Homopolymerisaten des Tetrafluorethylens kommen auch Colpolymere des Tetrafluorethylens mit anderen fluorhaltigen Monomeren wie Hexalfluorpropen oder Copolymere des Tetrafluorethylens mit geringen Mengen fluorfreier copolymerisierbarer ethylenisch ungesättigter Monomere in Betracht. Bevorzugt wird das Tetrafluorethylenpolymerisat als Dispersion eingesetzt, besonders bevorzugt als 30 %-ige Dispersion, die im allgemeinen wäßrig ist. Ganz besonders bevorzugt ist eine 30 %-ige Teflondispersion 30N® von DuPont, USA. Durch den Einsatz einer Dispersion werden die bei Einsatz pulverförmiger Fluorpolymere und mit deren Handhabung verbundenen Probleme vermieden.Component C is a tetrafluoroethylene polymer having fluorine contents between generally 65 and 76% by weight, preferably between 70 and 76% by weight. Besides homopolymers of tetrafluoroethylene, colopolymers of tetrafluoroethylene with other fluorine-containing monomers such as hexafluoropropene or copolymers of tetrafluoroethylene with small amounts of fluorine-free copolymerizable ethylenically unsaturated monomers are also suitable. The tetrafluoroethylene polymer is preferably used as a dispersion, particularly preferably as a 30% dispersion, which is generally aqueous. Most particularly preferred is a 30% Teflon dispersion 30N ® from DuPont, USA. The use of a dispersion avoids the problems associated with the use of powdery fluoropolymers and their handling.
Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, das Tetrafluorethylenpolymerisat C als Pulver oder Granulat einzusetzen.in principle but it is also possible to use the tetrafluoroethylene polymer C as a powder or granules.
Die Herstellung von Tetrafluorethylenpolymerisat ist bekannt und z.B. in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 14/1, Seiten 842 bis 849, Stuttgart 1961, beschrieben.The Preparation of tetrafluoroethylene polymer is known and e.g. in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume 14/1, pages 842-849, Stuttgart 1961.
Komponente DComponent D
Unter
Polycarbonaten D sollen Polycarbonate auf der Basis von Homopolycarbonaten
und Copolycarbonaten verstanden werden. Als Bisphenole kommen dabei
beispielsweise in Frage: Dihydroxydiphenyle, Bis-(hydroxyphenyl)alkene,
Bis-(hydroxyphenyl)ether. Es können
aber auch alle anderen, für
die Herstellung von Polycarbonaten geeigneten, Bisphenole eingesetzt
werden, wie sie u.a. in der Monographie H. Schnell, Chemistry und
Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York, 1964,
in
Komponente EComponent E
Als Komponente E können weitere übliche Hilfs- und Füllstoffe eingesetzt werden. Derartige Stoffe sind beispielsweise Gleit- oder Entformungsmittel, Wachse, Pigmente, Farbstoffe, Flammschutzmittel, Antioxidantien, Stabilisatoren gegen Lichteinwirkung, faser- und pulverförmige Füll- oder Verstärkungsmittel oder Antistatika, sowie andere Zusatzstoffe, oder deren Mischungen.When Component E can more usual Auxiliaries and fillers be used. Such substances are, for example, sliding or Mold release agents, waxes, pigments, dyes, flame retardants, Antioxidants, stabilizers against exposure to light, fiber and powdery Filling or reinforcing agents or antistatic agents, as well as other additives, or mixtures thereof.
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind z.B. Stearinsäuren, Stearylalkohol, Stearinsäureester oder -amide sowie Siliconöle, Montanwachse und solche auf Basis von Polyethylen und Polypropylen.suitable Lubricants and mold release agents are e.g. Stearic acids, stearyl alcohol, stearic acid esters or amides and silicone oils, Montan waxes and those based on polyethylene and polypropylene.
Pigmente sind beispielsweise Titandioxid, Phthalocyanine, Ultramarinblau, Eisenoxide oder Ruß, sowie die gesamte Klasse der organischen Pigmente.pigments are, for example, titanium dioxide, phthalocyanines, ultramarine blue, Iron oxides or carbon black, as well as the entire class of organic pigments.
Unter Farbstoffen sind alle Farbstoffe zu verstehen, die zur transparenten, halbtransparenten oder nichttransparenten Einfärbung von Polymeren verwendet werden können, insbesondere solche, die zur Einfärbung von Styrolcopolymeren geeignet sind. Derartige Farbstoffe sind dem Fachmann bekannt.Under Dyes are to be understood as meaning all dyes which are transparent, semi-transparent or non-transparent coloring of polymers used can be in particular those used for coloring styrene copolymers are suitable. Such dyes are known in the art.
Geeignete Flammschutzmittel sind beispielsweise Antimonoxide wie Sb2O3 und/oder halogenierte organische Verbindungen.Suitable flame retardants are, for example, antimony oxides such as Sb 2 O 3 and / or halogenated organic compounds.
Geeignete Antioxidantien sind insbesondere sterisch gehinderte einkernige oder mehrkernige phenolische Antioxidantien, die auf verschiedene Weise substituiert und auch über Substituenten verbrückt sein können. Hierzu zählen neben monomeren auch oligomere Verbindungen, die aus mehreren phenolischen Grundkörpern aufgebaut sein können. Ferner kommen Hydrochinone und Hydrochinonanaloge und substituierte Verbindungen in Betracht, ebenso Antioxidantien auf Basis von Tocopherolen und deren Derivaten. Auch Mischungen verschiedener Antioxidantien können verwendet werden. Prinzipiell können alle handelsüblichen oder für Styrolcopolymere geeigneten Verbindungen eingesetzt werden, etwa Topanol® oder Irganox.Suitable antioxidants are in particular sterically hindered mononuclear or polynuclear phenolic antioxidants, which can be substituted in various ways and also bridged via substituents. These include not only monomeric but also oligomeric compounds which can be composed of several phenolic basic bodies. Also suitable are hydroquinones and hydroquinone analogs and substituted compounds, as well as antioxidants based on tocopherols and their derivatives. Also mixtures of different antioxidants can be used. In principle, all commercially available or suitable for styrene copolymers compounds can be used, such as Topanol ® or Irganox.
Zusammen mit den zuvor beispielhaft genannten phenolischen Antioxidantien können sogenannte Costabilisatoren mitverwendet werden, insbesondere phosphor- oder schwefelhaltige Costabilisatoren. Solche P- oder S-haltigen Costabilisatoren sind dem Fachmann bekannt und handelsüblich.Together with the previously exemplified phenolic antioxidants can so-called co-stabilizers are used, in particular phosphorus or sulfur-containing Co-stabilizers. Such P- or S-containing costabilizers are known to the skilled worker and commercially available.
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 as Tinuvin ® kom eg are commercially available.
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 Verwendung 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 Endlossträngen (Rovings) erfolgen.When examples for fibrous or powdery fillers be carbon or Glass fibers in the form of glass fabrics, glass mats or glass silk rovings, Chopped glass, glass beads and wollastonite mentioned, particularly preferred Glass fibers. When using glass fibers, these can for better compatibility with the blend components with a size and a primer equipped be. The incorporation of the glass fibers can be both in the form of short glass fibers as well as 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 Calciumsilikate wie Wollastonit und Kaolin.When particulate fillers are soot, amorphous silica, Magnesium carbonate (chalk), powdered quartz, mica, mica, bentonite, Talc, feldspar or in particular calcium silicates such as wollastonite and kaolin.
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 yourself details Information is unnecessary.
Herstellung der FormmassenProduction of molding compounds
Die Herstellung der Styrolcopolymerisate mit verbesserter Chemikalienbeständigkeit, aufgebaut aus den Komponenten A, C und gegebenenfalls B, D und E mit:
- a: 20 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, einer Hartkomponente aus einem oder mehreren Copolymerisaten von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril, wobei der Anteil an Acrylnitril 10 bis 50 Gew.-% beträgt, als Komponente A,
- b: 0 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A + B, mindestens eines Propfcopolymerisats B aus b1: 10 bis 90 Gew.-% mindestens einer kautschukelastischen teilchenförmigen Pfropfgrundlage mit einer Glasübergangstemperatur unter 0°C als Komponente B1 und b2: 10 bis 90 Gew.-% mindestens einer Pfropfauflage aus Polystyrol oder einem Copolymerisat von Styrol und/oder α-Methylstyrol mit Acrylnitril, wobei der Anteil an Acrylnitril 10 bis 50 Gew.-% beträgt, als Komponente B2, wobei die Summe der eingesetzten Komponenten A + B 10 bis 100 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, beträgt,
- c: 0,08 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, eines Tetrafluorethylenpolymerisats, als Komponente C,
- d: 0 bis 90 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, mindestens eines Polycarbonates als Komponente D,
- e: 0 bis 20 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmasse der eingesetzten Komponenten, weiterer üblicher Hilfs- und Füllstoffe als Komponente E, erfolgt vorzugsweise durch separates Herstellen der einzelnen Komponenten. Die Komponente A wird mit der Komponente C, die besonders bevorzugt als Suspension vorliegt, entweder vermengt, gegebenenfalls mit den Komponenten B, D und E innig vermischt und vorzugsweise extrudiert, oder alle Komponenten werden in einen Extruder dosiert.
- a: 20 to 100 wt .-%, based on the sum of the components A + B, a hard component of one or more copolymers of styrene and / or α-methylstyrene with acrylonitrile, wherein the proportion of acrylonitrile 10 to 50 wt .-% is, as component A,
- b: 0 to 80% by weight, based on the sum of the components A + B, of at least one graft copolymer B of b1: 10 to 90% by weight of at least one rubber-elastic particulate graft base having a glass transition temperature below 0 ° C. as component B1 and b2: 10 to 90 wt .-% of at least one graft of polystyrene or a copolymer of styrene and / or α-methylstyrene with acrylonitrile, wherein the proportion of acrylonitrile is 10 to 50 wt .-%, as component B2, wherein the sum of used components A + B 10 to 100 parts by weight, based on the total mass of the components used, is
- c: 0.08 to 5 parts by weight, based on the total mass of the components used, of a tetrafluoroethylene polymer, as component C,
- d: 0 to 90 parts by weight, based on the total mass of the components used, of at least one polycarbonate as component D,
- e: 0 to 20 parts by weight, based on the total weight of the components used, of other customary auxiliaries and fillers as component E, is preferably carried out by separate preparation of the individual components. Component A is either mixed with component C, which is particularly preferably in the form of a suspension, if desired intimately mixed with components B, D and E and is preferably extruded, or all components are metered into an extruder.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden A und C in einem Taumelmischer vermengt und gegebenenfalls mit der Komponente B und gegebenenfalls D und E in einem Extruder innig vermischt. Anschließend wird die erhaltene Formmasse vorzugsweise extrudiert, schnell abgekühlt und granuliert.In a preferred embodiment A and C are mixed in a tumble mixer and optionally with component B and optionally D and E in an extruder intimately mixed. Subsequently the resulting molding composition is preferably extruded, rapidly cooled and granulated.
Vorzugsweise wird die Komponente C in Form einer Dispersion eingesetzt. Bei der Dispersion handelt es sich besonders bevorzugt um eine wäßrige, 20 bis 50 %ige Dispersion, besonders bevorzugt um eine etwa 30 %ige wäßrige Dispersion.Preferably the component C is used in the form of a dispersion. In the Dispersion is particularly preferably an aqueous 20 to 50% dispersion, more preferably about a 30% aqueous dispersion.
Die aus den Komponenten A, C und gegebenenfalls B und D aufgebauten Styrolcopolymerisate mit erhöhter Chemikalienbeständigkeit weisen vorzugsweise einen Anteil an Acrylnitril von weniger als 28 Gew.-%, besonders bevorzugt 18 bis 27 Gew.-%, in den Komponenten A und gegebenenfalls B2, bezogen auf die jeweilige Komponente, auf.The composed of the components A, C and optionally B and D. Styrene copolymers with elevated chemical resistance preferably have a content of acrylonitrile of less than 28 wt .-%, particularly preferably 18 to 27 wt .-%, in the components A and optionally B2, based on the respective component on.
Die bevorzugten Anteile der Komponenten A bis E in dem Styrolcopolymerisat entsprechen den vorstehend (zu Beginn) aufgeführten bevorzugten Anteilen.The preferred proportions of components A to E in the styrene copolymer correspond to the preferred proportions listed above (at the beginning).
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung zusätzlich.The explain the following examples the invention additionally.
BeispieleExamples
1. Herstellung des Pfropfcopolymerisates B1. Preparation of the graft copolymer B
1.1. Herstellung der Pfropfgrundlage B11.1. Preparation of the graft base B1
1.1.1 Polybutadien-Kautschuk als Pfropfgrundlage (K1, Tabelle 1)1.1.1 Polybutadiene rubber as a grafting base (K1, Table 1)
43120
g Butadien werden in Gegenwart von 432 g tert.-Dodecylmercaptan
(TDM), 311 g Kaliumsalz von C12-C20 Fettsäuren,
82 g Kaliumpersulfat, 147 g Natriumhydrogencarbonat und 58400 g
Wasser bei 65°C zu
einem Polybutadienlatex polymerisiert. Im einzelnen wurde verfahren
wie in
1.1.2 n-Butacrylat-Polymer als Pfropfgrundlage (K2, Tabelle 1)1.1.2 n-Butacrylate polymer as a graft base (K2, Table 1)
Bei
Verwendung eines n-Butylacrylat-Polymers als Pfropfgrundlage B1
wird wie in
1.2. Herstellung des Pfropfcopolymerisates B (Pfropfung von K1 oder K2)1.2. Preparation of the graft copolymer B (grafting of K1 or K2)
Dem agglomerierten Latex (K1 oder K2) wurden 9000 g Wasser, 130 g Kaliumsalz von C12-C20 Fettsäuren und 17 g Kaliumperoxodisulfat zugefügt. Anschließend wurden die in Tabelle 2 angegebenen Monomerenmischungen bei 75°C innerhalb von 4 Stunden unter Rühren zugefügt. Der Umsatz, bezogen auf die Pfropfmonomeren, war nahezu quantitativ.9000 g of water, 130 g of potassium salt of C 12 -C 20 fatty acids and 17 g of potassium peroxodisulfate were added to the agglomerated latex (K1 or K 2). Subsequently, the monomer mixtures indicated in Table 2 were added at 75 ° C within 4 hours with stirring. The conversion, based on the grafting monomers, was almost quantitative.
Die
erhaltene Dispersion wurde mit einer wässrigen Dispersion eines Antioxidans
versetzt und anschließend
durch Zugabe einer Magnesiumsulfatlösung koaguliert und getrocknet. Tabelle 1: Pfropfgrundlage B1
- K1: Poly(butadien)-Kautschuk
- K2: Poly(butylacrylat)-Kautschuk
- Ba: Poly(butadien)-Pfropfkautschuk mit einer Pfropfauflage aus Styrol/Acrylnitril 80/20
- Bb: Poly(butylacrylat)-Pfropfkautschuk mit einer Pfropfauflage aus Styrol/Acrylnitril 75/25
- K1: poly (butadiene) rubber
- K2: poly (butyl acrylate) rubber
- Ba: poly (butadiene) graft rubber with a styrene / acrylonitrile grafting pad 80/20
- Bb: poly (butyl acrylate) graft graft with a styrene / acrylonitrile grafting pad 75/25
2. Herstellung der Polymerisate A2. Preparation of the polymers A
Die
thermoplastischen Polymerisate A wurden nach dem Verfahren der kontinuierlichen
Lösungspolymerisation
hergestellt, wie es im Kunststoff-Handbuch, Hrg. R. Vieweg und G Daumiller,
Band V "Polystyrol", Carl-Hanser-Verlag München 1969,
S 122–124,
beschrieben ist. Tabelle 3 faßt
die Zusammensetzungen und Eigenschaften zusammen. Tabelle 3: thermoplastische Polymerisate
A (Aa, Ab)
- Aa, Ab: Poly(styrol-co-acrylnitril)
- Aa, Ab: poly (styrene-co-acrylonitrile)
3. Komponente C3rd component C
Als Komponente C wurde eine 30 %-ige wäßrige Teflondispersion 30 N® (DuPont, USA) eingesetzt.As component C, a 30% aqueous dispersion of Teflon 30 N ® (DuPont, USA) was used.
4. Herstellung von Abmischungen aus den Komponenten A, B und C4. Preparation of blends from the Components A, B and C
4.1 Abmischung der Komponenten A und C4.1 Blending of components A and C
Die Komponente A wurde mit einer Teflondispersion 30N® (DuPont, USA) (Komponente C) in einem Taumelmischer vermengt.The component A (component C) is mixed with a Teflon dispersion 30N ® (DuPont, USA) in a tumble mixer.
4.2 Abmischung mit dem Pfropfkautschuk B nach vorheriger Trocknung4.2 Blending with the graft rubber B after previous drying
Der Pfropfkautschuk B wurde mit der Mischung der Komponenten A und C in einem Extruder, Typ ZSK 30 von Werner und Pfleiderer, bei 250°C und 250 min–1 bei einem Durchsatz von 10 kg/h innig vermischt. Die Formmasse wurde extrudiert und die schmelzflüssige Polymermischung wurde einer schnellen Abkühlung unterworfen, in dem sie in ein Wasserbad von 30°C eingeleitet wurde. Die erstarrte Formmasse wurde granuliert.The graft rubber B was intimately mixed with the mixture of components A and C in an extruder, type ZSK 30 from Werner and Pfleiderer, at 250 ° C. and 250 min -1 at a throughput of 10 kg / h. The molding compound was extruded and the molten polymer mixture was subjected to a rapid cooling in which it was introduced into a water bath of 30 ° C. The solidified molding material was granulated.
In
Tabelle 4 sind verschiedene Abmischungen der Komponenten A, B und
C aufgeführt.
1V und 5V sind Vergleichsbeispiele, in denen die Komponente C fehlt Tabelle 4: Abmischungen
- *30 %-ige Dispersion
- * 30% dispersion
5. Prüfungen5. Exams
- Messung der Benzinbeständigkeit:Measurement of gasoline resistance:
- Lagerung in Superbenzin bei 23°CStorage in premium grade petrol at 23 ° C
- Probekörper: Zugstab 170 × 10 × 4 mm (ca. 10,0 g)Specimens: Tension rod 170 × 10 × 4 mm (approx. 10.0 g)
- Messung der Gewichtsaufnahme in Gew.-% nach 1d, 2d, 3d, 4d (keine DIN- Norm)Measurement of weight in wt .-% after 1d, 2d, 3d, 4d (no DIN standard)
Tabelle 5: Ergebnisse
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---|---|---|---|
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Citations (3)
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DE4000544A1 (en) * | 1990-01-10 | 1991-07-11 | Basf Ag | Flame-resistant moulding with good durability - comprising styrene]-acrylonitrile]-copolymer, graft polymer, organic halogen-contg. flame-retardant, inorganic cpd., particulate ptfe, etc. |
DE4021501A1 (en) * | 1990-07-05 | 1992-01-16 | Basf Ag | HALOGEN-FREE, FLAME-RESISTANT ABS MOLDS |
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-
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Patent Citations (3)
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