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EP1261653A1 - Verfahren zur herstellung schlagzäher kunststoffe - Google Patents

Verfahren zur herstellung schlagzäher kunststoffe

Info

Publication number
EP1261653A1
EP1261653A1 EP01946874A EP01946874A EP1261653A1 EP 1261653 A1 EP1261653 A1 EP 1261653A1 EP 01946874 A EP01946874 A EP 01946874A EP 01946874 A EP01946874 A EP 01946874A EP 1261653 A1 EP1261653 A1 EP 1261653A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monomer mixture
grafted
rubber particles
crosslinked rubber
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01946874A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Graham Edmund Mckee
Hermann Gausepohl
Norbert Niessner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP1261653A1 publication Critical patent/EP1261653A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • C08F279/04—Vinyl aromatic monomers and nitriles as the only monomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F285/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00—Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02—ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers

Definitions

  • the two different chemical polymer components form a dispersion which shows little phase separation during processing and does not tend to homogenize with the formation of a macromolecular solution when the temperature is more intense;
  • Basic copolymer of monovinylidene aromatic monomers and Alkenitrile monomers are uniformly dispersed.
  • the components are mixed at 120 - 180 ° C in the presence of an organic solvent and 0 - 15% water.
  • This object is achieved with a method for producing impact-resistant plastic based on grafted, crosslinked rubber particles, wherein
  • the addition of the grafted rubber particles to the third monomer mixture can also be carried out in such a way that only part of the third monomer mixture is initially introduced, then the dispersion of the grafted rubber particles is added and the water is removed, whereupon the remaining portion of the third monomer mixture is added.
  • the third monomer mixture contains monomers that are easily separated off with the water.
  • the less volatile monomers of the third monomer mixture are initially introduced, the aqueous dispersion of the grafted rubber particles are added and the water is removed, whereupon the more volatile monomers of the third monomer mixture are added before the third monomer mixture is polymerized by adding a radical initiator.
  • the grafted rubber particles can be swollen in the third monomer mixture for a certain time, preferably more than five minutes, before the polymerization of the third monomer mixture is started in step (d).
  • the polymerization of the third monomer mixture can be carried out in one reaction step, after which solvent or monomers still present are subsequently removed by blowing in nitrogen.
  • the polymerization of the third monomer mixture can first be started in bulk and continued in suspension at a later point in time after the addition of water.
  • the reaction mixture is transferred into a suspension before more than 15% of the monomers of the third monomer mixture have polymerized.
  • the second monomer or the second monomer mixture preferably contains at least one monomer which is selected from the group formed by styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate.
  • the third monomer mixture preferably contains at least one monomer selected from the group consisting of styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate.
  • the impact-resistant plastic obtainable with the method according to the invention has a high mechanical strength. It can also be in a mixture with at least one additional polymeric plastic.
  • Suitable as an additional polymer plastic are polycarbonates, polyesters, polyamides, polyalkyl methacrylates, including homopolymers and copolymers, and also high-temperature-resistant poly (ether) sulfones.
  • Other suitable polymers are polypropylene, polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE) and polystyrene-acrylonitrile.
  • Polycarbonates, polyesters, styrene-acrylonitrile copolymers and poly styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymers are particularly preferred when the polymer forming the matrix is a polystyrene-acrylonitrile copolymer or a polystyrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer.

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schlagzähen Kunststoffs auf Basis gepfropfter vernetzter Kautschukpartikel sowie einen mit dem Verfahren erhältlichen schlagzähen Kunststoff. Zur Herstellung des schlagzähen Kunststoffs werden (a) Partikel eines vernetzten Kautschuks aus einem ersten Monomerengemisch erzeugt, das einen Anteil an Dienverbindungen von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt mindestens 98 Gew.-% aufweist. Die Partikel des vernetzten Kautschuks werden (b) mit einem zweiten Monomeren oder Monomerengemisch unter Ausbildung einer Pfropfhülle gepfropft. Die Partikel des gepfropften vernetzten Kautschuks werden (c) zu einem dritten Momonerengemisch gegeben und die Monomeren des dritten Monomerengemisches (d) unter Ausbildung einer Matrix polymerisiert. Das erfindungsgemässe Verfahren ist einfach durchzuführen und ergibt schlagzähe Kunststoffe mit sehr guten mechanischen Eigenschaften.

Description

Verfahren zur Herstellung schlagzäher Kunststoffe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schlagzäher Kunststoffe auf Basis gepfropfter vernetzter Kautschukpartikel sowie einen mit dem Verfahren erhältlichen schlagzähen Kunststoff.
Schlagzähe Kunststoffe zeigen eine erhöhte Belastungsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen, die sie für viele Anwendungen z. B. für Gebrauchsgegenstände, besonders geeignet macht. Diese besonderen Eigenschaften werden durch die Struktur dieser Kunststoffe erreicht, bei denen Domänen von Elastomeren, z.B. Kautschuken, in einer Matrix aus einem Thermoplasten eingebettet sind. Die Mehrphasigkeit und damit auch die Domänenstniktur derartiger schlagzäher Kunststoffe beruht auf ihrem Aufbau aus verschiedenen Polymerkomponenten, die nicht oder nur teilweise miteinander mischbar sind. Ihre Schlagzähigkeit resultiert aus einer erhöhten Energieaufnahme bei der Deformation bis zum Bruch. Die Energie wird dabei zur Bildung von Mikrohohlräumen oder zur Einleitung von Nbgleitvorgängen der Matrixpolymerketten verbraucht. Die Mehrphasigkeit ist deshalb eine notwendige Voraussetzung für das Erreichen hoher Schlagzähigkeiten.
Im übrigen gilt folgendes:
Im allgemeinen bilden die beiden verschiedenen chemischen Polymerkomponenten eine Dispersion, die während der Verarbeitung nur wenig Phasenseparation zeigt und bei intensiverer Temperatureinwirkung nicht zur Homogenisierung unter Bildung einer makromolekularen Lösung neigt;
zwischen den Elastomerpartikeln und der Matrix muß eine Kopplung bestehen, das heißt an den Phasengrenzflächen müssen Kräfte übertragen werden können. Die wirkungsvollste Kopplung an den Grenzflächen der Elastomerteilchen wird durch Pfϊopfcopolymerisation erreicht. Dabei wird in der Regel so verfahren, daß ein Kautschuk vorgelegt wird, auf den anschließend durch Polymerisation mit einem Monomerengemisch ein Copolymer aufgepfropft wird. Durch das Copolymer erfolgt eine Verankerung der Kautschukpartikel in der sie umgebenden Matrix.
In der US 3,957,912 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Ncrylnitril-Butadien-Styrol- Kunststoffs beschrieben. Dabei wird zunächst ein Nlkyldien-Kautschuk mit Styrol- und/oder Ncrylnitrilmonomeren durch Emulsionspolymerisation unter Erhalt eines gepfropften Kautschuks polymerisiert. Zu diesem Kautschuk wird anschließend Styrol und /oder Ncrylnitril gegeben, sowie zumindest ein Lösungsmittel für das Styrol-Ncrylnitril- Copolymere. Der Kautschuk wird in das Lösungsmittel überfuhrt, das Wasser abgetrennt und die Mischung aus Kautschuk, Lösungsmittel und Monomer polymerisiert. Dieses Verfahren ist wegen der Überführung des Kautschuks in das Lösungsmittel aufwendig durchzuführen.
In der US 3,903,199 und der US 3,903,200 werden Verfahren zur Herstellung von Ncrylnitril-Butadien-Styrol-Polymeren beschrieben. Dabei werden in einem Gemisch eines Monovinyliden-aromatischen Monomeren und einem Nlkennitril-monomeren Partikel eines ersten gepfropften Kautschuks dispergiert. Diese Mischung wird entweder zunächst teilpolymerisiert und dann Partikel eines zweiten gepfropften Kautschuks zugegeben und die Matrix auspolymerisiert oder es werden die Partikel des zweiten gepfropften Kautschuks direkt in die Mischung der Monomeren gegeben und die Matrix auspolymerisiert. In beiden Fällen wird ein Kunststoff mit einer bimodalen Größenverteilung der Kautschukpartikel erhalten. Bei den beiden Verfahren werden jeweils Kautschuke verwendet, die in den Monomerengemischen der Matrix löslich sind.
In der DE-N 24 00 659 wird ein Verfahren zur Herstellung von schlagzähen Kunststoffen beschrieben, wobei Kautschukteilchen von Nlkadien-Kautschuk, gepfropft mit monovinyliden-aromatischen Monomeren und Nlkennitril-Monomeren in einer
Copolymerisat-Grundmasse von monovinyliden-aromatischen Monomeren und Alkennitril-Monomeren gleichmäßig dispergiert werden. Die Vermischung der Komponenten erfolgt bei 120 - 180 ° C in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels sowie 0 - 15 % Wasser.
Wegen der besonderen Eigenschaften von schlagzähen Kunststoffen, ihrer breiten Anwendung und ihrer daraus folgenden wirtschaftlichen Bedeutung besteht ein ständiges Bedürfnis nach neuen und verbesserten derartigen Kunststoffen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung schlagzäher Kunststoffe sowie einen nach diesem Verfahren erhältlichen schlagzähen Kunststoff zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung schlagzähen Kunststoffs auf Basis gepfropfter vernetzter Kautschukpartikel gelöst, wobei
(a) Partikel eines vernetzten Kautschuks aus einem ersten Monomeren- gemisch erzeugt werden, das einen Anteil an Dien- Verbindungen von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt mindestens 98 Gew.-% aufweist,
(b) die Partikel des vernetzten Kautschuks mit einem zweiten Monomeren oder Monomerengemisch unter Ausbildung einer Pfropf hülle gepfropft werden,
(c) die Partikel des gepfropften vernetzten Kautschuks zu einem dritten Mo- nomerengemisch gegeben werden, und
(d) die Monomeren des dritten Monomerengemisches unter Ausbildung einer Matrix polymerisiert werden.
Das Verfahren ist sehr einfach durchzuführen, da beispielsweise eine Abtrennung der Wasserphase bei einer Herstellung der Kautschukpartikel durch Emulsionspolymerisation nicht erforderlich ist. Durch die in einem separaten Reaktionsschritt durchgeführte Ausbildung der Pfropfhülle können die Eigenschaften des schlagzähen Kunststoffs in einem weiteren Bereich modifiziert werden. Durch die intensive Verbindung zwischen den Kautschukpartikeln und der sie umgebenden Matrix werden schlagzähe Kunststoffe mit einem sehr hohen Potential der Energieaufnahme erhalten. Um eine ausreichende Elastizität der Kautschukpartikel zu gewährleisten, ist bevorzugt, daß die Kautschukpartikel eine Glasübergangstemperatur Tg < 0 ° C, vorzugsweise Tg < - 10 ° C, insbesondere bevorzugt Tg < - 20 ° C aufweisen. Im ersten Schritt (a) des Verfahrens wird ein Kautschuk in Partikelform erzeugt, auf den im zweiten Schritt (b) die zweiten Monomeren bzw. das zweite Monomerengemisch aufgepfropft werden. Dadurch kann eine wirkungsvolle Phasenkopplung an den Grenzflächen zwischen den Elastomerteilchen und der im dritten Schritt (c) aus einem dritten Monomerengemisch erzeugten Polymermatrix erreicht werden. Durch den hohen Anteil an konjugierten Dien- Verbindungen im Kautschuk wird eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen erreicht, wobei dies auch bei vergleichsweise niederen Temperaturen zutrifft. Es ist nicht erforderlich, daß die Dispersion der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel stabil ist. In vielen Fällen tritt durch die Quellung der gepfropften Kautschukpartikel im dritten Monomerengemisch eine Gelbildung ein. Bei der Polymerisation des dritten Monomerengemisches im Schritt (d) tritt eine Phasenseparation auf, so daß das Produkt fließfähig wird.
Für die Herstellung des Kautschuks geeignete konjugierte Dien- Verbindungen sind beispielsweise Butadien, Isopren, 2-Chlor-l,3-butadien, l-Chlor-l,3-butadien sowie andere substituierte Butadiene und Isoprene. Die Kautschukdispersion kann z.B. mit der Emulsions-, Miniemulsions- und Mikrosuspensionsfahrweise hergestellt werden. Die Ausbildung der Pfropfhülle erfolgt vorzugsweise ebenfalls in Dispersion. Die Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt.
Die Zugabe der Dispersion der gepfropften Kautschukpartikel zum dritten Monomerengemisch im Schritt (c) kann auf verschiedene Weise erfolgen. Der gepfropfte Kautschuk kann direkt als wäßrige Dispersion zugegeben werden, es ist jedoch auch möglich, das Wasser abzutrennen und die Kautschukpartikel mit einem Wassergehalt von < 5 Gew-% zu dem dritten Monomerengemisch zu geben. Die Kautschukpartikel können zunächst auch coaguliert werden und nach teilweise Abtrennung des Wassers mit einem Wassergehalt von 5 - 60 Gew.-% zum dritten Monomerengemisch gegeben werden. Die Abtrennung des Wassers von den gepfropften Kautschukpartikeln kann beispielsweise durch Druckfiltration, Zentrifugation oder Abziehen des Wassers unter vermindertem Druck erfolgen. Geeignet kann das Wasser beispielsweise während der Polymerisation des dritten Monomerengemischs abdestilliert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die gepfropften Kautschukpartikel nach Zugabe der wäßrigen Dispersion zum dritten Monomerengemisch zu agglomerieren oder zu coagulieren. Vorteilhaft wird die Mischung aus drittem Monomerengemisch und gepfropften Kautschukpartikeln, die gegebenenfalls als Dispersion vorliegen, durch intensive Bewegung homogenisiert. Dies kann beispielsweise unter Verwendung eines Rotor-Stator-Systems erfolgen, wobei der Rotor mit hoher Geschwindigkeit, das heißt mehr als 500 Upm rotiert wird. Zur Stabilisierung der Dispersion der Kautschukpartikel und der Monomeren des dritten Monomerengemisches in Wasser wird vorteilhaft ein Schutzkolloid zugegeben. Die Zugabe der gepfropften Kautschukpartikel zum dritten Monomerengemisch kann auch in der Weise gestaltet werden, daß zunächst nur ein Teil des dritten Monomerengemisches vorgelegt wird, dann die Dispersion der gepfropften Kautschukpartikel zugegeben und das Wasser entfernt wird, worauf der restliche Anteil des dritten Monomerengemisches zugegeben wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das dritte Monomerengemisch Monomere enthält, die leicht mit dem Wasser abgetrennt werden. In diesem Fall werden zunächst die schwerer flüchtigen Monomeren des dritten Monomerengemisches vorgelegt, die wäßrige Dispersion der gepfropften Kautschukpartikel zugegeben und das Wasser abgezogen, worauf anschließend die leichter flüchtigen Monomeren des dritten Monomerengemisches zugegeben werden, ehe das dritte Monomerengemisch durch Zugabe eines Radikalstarters polymerisiert wird. Die gepfropften Kautschukpartikel können im dritten Monomerengemisch für eine bestimmte Zeit, vorzugsweise mehr als fünf Minuten, gequollen werden, ehe die Polymerisation des dritten Monomerengemisches im Schritt (d) gestartet wird. Die Polymerisation des dritten Monomerengemisches kann in einem Reaktionschritt durchgeführt werden, wobei anschließend noch vorhandenes Lösungsmittel oder Monomere durch Einblasen von Stickstoff entfernt werden. Es kann jedoch auch verfahrenstechnisch günstiger sein, daß die Polymerisation des dritten Monomerengemisches in einer Kaskade von Kesseln oder Türmen durchgeführt wird. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die Viskosität der Reaktionsmischung zu stark ansteigt. So kann die Polymerisation des dritten Monomerengemisches zunächst in Masse begonnen werden und zu einem späteren Zeitpunkt nach Wasserzugabe in Suspension fortgeführt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Reaktionsmischung in eine Suspension überführt, bevor mehr als 15 % der Monomeren des dritten Monomerengemisches polymerisiert sind.
Das Gewichtsverhältnis von Pfropfhülle zu vernetztem Kautschukpartikel der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel wird vorteilhaft zwischen 5 : 95 und 80 : 20, vorzugsweise 5 : 95 und 60 : 40, insbesondere 5 : 95 und 40 : 60 gewählt.
Die Partikelgröße der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel ist vorteilhaft < 10 μm, vorzugsweise < 5 um, insbesondere bevorzugt < 4 um.
Das zweite Monomere oder das zweite Monomerengemisch enthält vorzugsweise zumindest ein Monomeres, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat.
Das dritte Monomerengemisch enthält vorzugsweise zumindest ein Monomeres, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat.
Das dritte Monomerengemisch kann bei einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens auch mindestens ein weiteres Polymer enthalten, daß vorzugsweise verträglich oder teilverträglich ist mit dem aus dem dritten Monomerengemisch erhaltenen Polymer. Unter Verträglichkeit wird dabei verstanden, daß keine Phasentrennung zwischen dem mindestens einen weiteren Polymeren und dem aus dem dritten Monomerengemisch erhaltenen Polymeren auftritt. Das weitere Polymere kann beispielsweise erzeugt werden, indem das dritte Monomerengemisch teilweise polymerisiert wird, dann zum teilweise polymerisierten Monomerengemisch die Dispersion der gepfropften Kautschukpartikel gegeben wird und anschließend die Polymerisation des dritten Monomerengemisches vervollständigt wird. Die gepfropften vernetzten Kautschukpartikeln weisen vorzugsweise einen Quellindex zwischen 2 und 100, vorzugsweise zwischen 3 und 70 , insbesondere zwischen 3 und 60 auf. Der Quellindex wird in folgender Weise bestimmt:
Mit der Dispersion der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel wird ein Film gegossen und das Wasser bei 23 °C abgedampft. Anschließend wird der Film bei 50°C und vermindertem Druck getrocknet. Ca. 0,5 g des Films werden in einem Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran oder Dimethylformamid für 24 Stunden gequollen. Danach wird das Polymergel von dem nicht in das Gel eingebundenen Lösungsmittel durch Zentrifugieren getrennt. Das Gel wird gewogen, dann getrocknet und erneut gewogen. Der Quellungsindex (QI) wird nach folgender Gleichung berechnet:
Gewicht des gequollenen Polymergeis
Gewicht des getrockneten Polymergeis
Die Kautschukpartikel können einen harten Kern aus einem Copolymer aufweisen, das vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von Tg > 0 ° C, besonders bevorzugt Tg > 10 ° C, insbesondere bevorzugt Tg > 20 ° C aufweist. Dieser harte Kern kann beispielsweise aus Polystyrol bestehen.
Bevorzugt weist der harte Kern einen Brechungsindex von > 1,53, vorzugsweise > 1,56, insbesondere > 1,57 auf. Schlagzähe Kunststoffe, die Kautschukpartikel enthalten, sind meist opak. Sie lassen sich dadurch nur sehr schwierig einfarben. Durch den harten Kern kann der Brechungsindex der Kautschukpartikel an die umgebende Polymermatrix angeglichen werden, wodurch die Lichtstreuung verringert wird. Dieser Ausgleich wird besonders gut mit einem harten Kern erreicht, der polymerisiertes Styrol oder ein Styrolderivat enthält. Diese Polymeren zeigen einen besonders hohen Brechungsindex.
Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche schlagzähe Kunststoff zeigt eine hohe mechanische Belastbarkeit. Er kann auch im Gemisch mit wenigstens einem zusätzlichen polymeren Kunststoff vorliegen. Als zusätzlicher Polymerkunststoff eignen sich Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Polyalkyl-methacrylate, worunter Homo- wie auch Copolymerisate zu verstehen sind, sowie auch hochtemperaturbeständige Poly(ether)sulfone. Weitere geeignete Polymere sind Polypropylen, Polyethylen, Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polystyrol-acrylnitril. Bevorzugt werden Polyphenylenether (PPE), syndiotaktisches Polystyrol, Styrol-Diphenylethylen- Copolymere, sowie Copolymere mit einem Styrolanteil von mehr als 65 Gew.-%. Copolymere mit einem Anteil von mehr als 80 Gew.-% Styrol sind bevorzugt, wenn das die Matrix bildende Polymer Polystyrol oder ein Copolymer des Styrols mit einem Anteil des Comonomers von weniger als 10 Gew.-% ist. Polycarbonate, Polyester, Styrol- Acrylnitril-Copolymere und Poly styrol- Acrylnitril-Methylmethacrylat-Copolymere sind besonders bevorzugt, wenn das die Matrix bildende Polymere ein Polystyrol-Acrylnitril- Copolymer oder ein Polystyrol- Acrylnitiril-Methylmethacrylat-Copolymer ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines schlagzähen Kunststoffs auf Basis gepfropfter vernetzter Kautschukpartikel, wobei
(a) Partikel eines vernetzten Kautschuks aus einem ersten Monomeren- gemisch erzeugt werden, das einen Anteil an Dien- Verbindungen von mindestens 50
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt mindestens 98 Gew.-% aufweist,
(b) die Partikel des vernetzten Kautschuks mit einem zweiten Monomeren oder Monomerengemisch unter Ausbildung einer Pfropfhülle gepfropft werden,
(c) die Partikel des gepfropften vernetzten Kautschuks zu einem dritten Monomerengemisch gegeben werden, und
(d) die Monomeren des dritten Monomerengemisches unter Ausbildung einer
Matrix polymerisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichts Verhältnis von Pfropfhülle zum vernetzten Kautschukpartikel der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel zwischen 5 : 95 und 80 : 20, vorzugsweise 5 : 95 und 60 : 40, insbesondere 5 : 95 und 40 : 60, liegt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Partikelgröße der gepfropften vernetzten Kautschukpartikel < 10 μm, vorzugsweise < 5μm, insbesondere bevorzugt < 4 μm ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Monomere oder das zweite Monomerengemisch und/oder das dritte Monomerengemisch zumindest ein Monomeres enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das dritte Monomerengemisch ein weiteres Polymeres enthält, das vorzugsweise mit dem aus dem dritten Monomerengemisch gebildeten Polymeren verträglich ist und insbesondere aus den gleichen Monomeren aufgebaut ist wie die Monomeren des dritten Monomerengemisches.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die gepfropften vernetzten Kautschukpartikel einen Quellindex zwischen 2 und 100, vorzugsweise zwischen 3 und 70, insbesondere zwischen 3 und 60 aufweisen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gepfropften vernetzten Kautschukpartikel einen harten Kern aus einem (Co)polymer enthalten, das eine Glasübergangstemperatur Tg von > 0° C, vorzugsweise > 10 ° C, insbesondere bevorzugt > 20° C aufweist.
8. Schlagzäher Kunststoff auf Basis gepfropfter vernetzter Kautschukpartikel, erhältlich gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Schlagzäher Kunststoff nach Anspruch 8, wobei der schlagzähe Kunststoff im Gemisch mit wenigstens einem weiteren polymeren Kunststoff vorliegt.
10. Schlagzäher Kunststoff nach Anspruch 9, wobei der wenigstens eine weitere polymere Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird von Polyphenylether, syndiotaktischem Polystyrol, Styrol-Diphenylethylen- Copolymeren, Copolymeren mit einem Styrolanteil > 65 Gew.-%, Polycarbonaten,
Polyestern, Styrol-Acrylnitril-Copolymeren und Styrol-Acrylnitril-
Methylmethacrylat-Copolymeren.
EP01946874A 2000-01-27 2001-01-26 Verfahren zur herstellung schlagzäher kunststoffe Withdrawn EP1261653A1 (de)

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DE10003511 2000-01-27
PCT/EP2001/000898 WO2001055233A1 (de) 2000-01-27 2001-01-26 Verfahren zur herstellung schlagzäher kunststoffe

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EP1261653A1 true EP1261653A1 (de) 2002-12-04

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EP01946874A Withdrawn EP1261653A1 (de) 2000-01-27 2001-01-26 Verfahren zur herstellung schlagzäher kunststoffe

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EP (1) EP1261653A1 (de)
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AU (1) AU2001228505A1 (de)
DE (1) DE10003511A1 (de)
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