DE19630143A1 - Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Zwecke - Google Patents
Gehäuse und Verkleidungen für medizinische ZweckeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Ge
räte. Insbesondere betrifft die Erfindung neue Gehäuse und Verkleidungen
für medizinische Geräte, die stabil sind und gleichzeitig chemikalienbeständig
und vergilbungsfrei.
Für die Herstellung von Gehäusen und Verkleidungen für medizinische Ge
räte wurden bislang verschiedene Werkstoffe eingesetzt. Beispielsweise wurde
im größerem Umfang ABS-(Acrylnitril/Butadien/Styrol) Polymerisat eingesetzt.
ABS hat den Nachteil einer nicht immer ausreichenden Vergilbungsbeständig
keit, wobei Vergilbung z. T. auch in Innenräumen bei längerer Lichteinwir
kung auftritt. Zudem ist ABS nicht immer beständig genug gegen Reini
gungs- und Desinfektionsmittel sowie Chemikalien.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Gehäuse und Verkleidungen
für medizinische Geräte bereitzustellen, die stabil sind und beständig sind
gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel sowie weitere Chemikalien.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Gehäuse und
Verkleidungen für medizinische Geräte, die die Nachteile der Gehäuse und
Verkleidungen des Standes der Technik vermeiden.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch Gehäuse und Verklei
dungen für medizinische Geräte, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben
sind, sowie durch Verwendung der beschriebenen Formmassen zu ihrer
Herstellung.
Die beschriebenen Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Geräte sind
stabil und beständig gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel, sowie Che
mikalien. Sie weisen zudem eine sehr gute Maßhaltigkeit auf und sind kratz
fest.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen er
findungsgemäß verwendeten thermoplastischen Formmassen sind an sich be
kannt. Beispielsweise sind in DE-OS 12 60 135, DE-PS 19 11 882,
DE-OS 28 26 925, DE-OS 31 49 358, DE-OS 32 27 555 und DE-OS 40 11 162
erfindungsgemäß verwendbare Formmassen beschrieben.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen er
findungsgemäß verwendeten von ABS verschiedenen Formmassen enthalten
gemäß einer Ausführungsform die nachstehend aufgeführten Komponenten A
und B und ggf. C und/oder D, wie noch nachstehend definiert. Sie enthal
ten, bezogen auf die Summe der Mengen der Komponenten A und B, und
ggf. C und/oder D, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
a : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 15-60 Gew.-%, insbesondere 25-50 Gew.-%, eines teilchenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glas übergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchen größe von 50-1000 nm als Komponente A,
b : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 40-85 Gew.-%, insbesondere 50-75 Gew.-%, mindestens eines amorphen oder teilkristallinen Polymerisats als Komponente B,
c : 0-50 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
d : 0-50 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemi sche als Komponente D.
a : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 15-60 Gew.-%, insbesondere 25-50 Gew.-%, eines teilchenförmigen Emulsionspolymerisats mit einer Glas übergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchen größe von 50-1000 nm als Komponente A,
b : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 40-85 Gew.-%, insbesondere 50-75 Gew.-%, mindestens eines amorphen oder teilkristallinen Polymerisats als Komponente B,
c : 0-50 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
d : 0-50 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemi sche als Komponente D.
Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert.
Zunächst werden die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und
Verkleidungen verwendeten Formmassen beschrieben und die Komponenten,
aus denen diese aufgebaut sind.
Komponente A ist ein teilchenförmiges Emulsionspolymerisat mit einer Glas
übergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße
von 50-1000 nm.
Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente A um ein Pfropfcopolymerisat
aus
a1 : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 55-80 Gew.-%, insbesondere 55-65 Gew.-%, einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage A1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C,
a2 : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-45 Gew.-%, insbesondere 35-45 Gew.-%, einer Pfropfauflage A2 aus den Monomeren, bezogen auf A2,
a21 : 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 65-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines sub stituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente A21 und
a22 : bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente A22.
a1 : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 55-80 Gew.-%, insbesondere 55-65 Gew.-%, einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage A1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C,
a2 : 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-45 Gew.-%, insbesondere 35-45 Gew.-%, einer Pfropfauflage A2 aus den Monomeren, bezogen auf A2,
a21 : 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 65-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines sub stituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente A21 und
a22 : bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente A22.
Die Pfropfauflage A2 besteht dabei aus mindestens einer Pfropfhülle, wobei
das Pfropfcopolymerisat A insgesamt eine mittlere Teilchengröße von
50-1000 nm aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht Komponente A1 aus
den Monomeren
a11 : 80-99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95-99,9 Gew.-%, eines C1-8- Alkylesters der Acrylsäure, vorzugsweise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat als Komponente A11,
a12 : 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5,0 Gew.-%, mindestens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, vorzugsweise Diallylphthalat und/oder DCPA als Komponente A12.
a11 : 80-99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95-99,9 Gew.-%, eines C1-8- Alkylesters der Acrylsäure, vorzugsweise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat als Komponente A11,
a12 : 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5,0 Gew.-%, mindestens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, vorzugsweise Diallylphthalat und/oder DCPA als Komponente A12.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die mittlere Teilchen
größe der Komponente A 50-800 nm, vorzugsweise 50-600 nm.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Teilchen
größenverteilung der Komponente A bimodal, wobei 60-90 Gew.-% eine
mittlere Teilchengröße von 50-200 nm und 10-40 Gew.-% eine mittlere
Teilchengröße von 50-400 nm aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Komponente A.
Als mittlere Teilchengröße bzw. Teilchengrößenverteilung werden die aus der
integralen Massenverteilung bestimmten Größen angegeben. Bei den erfin
dungsgemäßen mittleren Teilchengrößen handelt es sich in allen Fällen um
das Gewichtsmittel der Teilchengrößen, wie sie mittels einer analytischen
Ultrazentrifuge entsprechend der Methode von W. Scholtan und H. Lange,
Kolloid-Z. und Z.-Polymere 250 (1972), Seiten 782-796, bestimmt wur
den. Die Ultrazentrifugenmessung liefert die integrale Massenverteilung des
Teilchendurchmessers einer Probe. Hieraus läßt sich entnehmen, wieviel
Gewichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser gleich oder kleiner einer
bestimmten Größe haben. Der mittlere Teilchendurchmesser, der auch als
d₅₀-Wert der integralen Massenverteilung bezeichnet wird, ist dabei als der
Teilchendurchmesser definiert, bei dem 50 Gew.-% der Teilchen einen
kleineren Durchmesser haben als der Durchmesser, dem dem d₅₀-Wert ent
spricht. Ebenso haben dann 50 Gew.-% der Teilchen einen größeren Durch
messer als der d₅₀-Wert. Zur Charakterisierung der Breite der Teilchengrö
ßenverteilung der Kautschukteilchen werden neben dem d₅₀-Wert (mittlerer
Teilchendurchmesser) die sich aus der integralen Massenverteilung ergebenden
d₁₀- und d₉₀-Werte herangezogen. Der d₁₀- bzw. d₉₀-Wert der integralen
Massenverteilung ist dabei entsprechend dem d₅₀-Wert definiert mit dem Un
terschied, daß sie auf 10 bzw. 90 Gew.-% der Teilchen bezogen sind. Der
Quotient
stellt ein Maß für die Verteilungsbreite der Teilchengröße dar. Als Kompo
nente A erfindungsgemäß verwendbare Emulsionspolymerisate A weisen vor
zugsweise Q-Werte kleiner als 0,5, insbesondere kleiner als 0,35 auf.
Die Glasübergangstemperatur des Emulsionspolymerisats A wie auch der an
deren erfindungsgemäß verwendeten Komponenten wird mittels DSC (Diffe
rential Scanning Calorimetry) nach ASTM 3418 (mid point temperature) be
stimmt.
Als Emulsionspolymerisat A können einschlägig übliche Kautschuke Verwen
dung finden, wie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Epichlorhy
drin-Kautschuke, Ethylen-Vinylacetat-Kautschuke, Polyethylenchlorsulfonkaut
schuke, Siliconkautschuke, Polyetherkautschuke, hydrierte Dienkautschuke,
Polyalkenamerkautschuke, Acrylatkautschuke, Ethylen-Propylen-Kautschuke,
Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke, Butylkautschuke und Fluorkautschuke.
Bevorzugt wird Acrylatkautschuk, Ethylen-Propylen(EP)-Kautschuk, Ethylen-
Propylen-Dien(EPDM)-Kautschuk, insbesondere Acrylatkautschuk, eingesetzt.
Reine Butadienkautschuke, wie sie in ABS Verwendung finden, können nicht
als ausschließliche Komponente A verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Dien-/Grundbaustein-Anteil im
Emulsionspolymerisat A so gering gehalten, daß möglichst wenig nicht
umgesetzte Doppelbindungen im Polymerisat verbleiben. Gemäß einer Aus
führungsform liegen keine Dien-/Grundbausteine im Emulsionspolymerisat A
vor.
Bei den Acrylatkautschuken handelt es sich vorzugsweise um Alkylacrylat-
Kautschuke aus einem oder mehreren C1-8-Alkylacrylaten, vorzugsweise C4-8-
Alkylacrylaten, wobei bevorzugt mindestens teilweise Butyl-, Hexyl-, Octyl- oder
2-Ethylhexylacrylat, insbesondere n-Butyl- und 2-Ethylhexylacrylat, ver
wendet wird. Diese Alkylacrylat-Kautschuke können bis zu 30 Gew.-% harte
Polymere bildende Monomere, wie Vinylacetat, (Meth)acrylnitril, Styrol, sub
stituiertes Styrol, Methylmethacrylat, Vinylether, einpolymerisiert enthalten.
Die Acrylatkautschuke enthalten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
weiterhin 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5 Gew.-%, an vernetzend
wirkenden, polyfunktionellen Monomeren (Vernetzungsmonomere). Beispiele
hierfür sind Monomere, die 2 oder mehr zur Copolymerisation befähigte
Doppelbindungen enthalten, die vorzugsweise nicht in den 1,3-Stellungen
konjugiert sind.
Geeignete Vernetzungsmonomere sind beispielsweise Divinylbenzol, Diallylma
leat, Diallylfumarat, Diallylphthalat, Diethylphthalat, Triallylcyanurat, Triallyl
isocyanurat, Tricyclodecenylacrylat, Dihydrodicyclopentadienylacrylat, Triallyl
phosphat, Allylacrylat, Allylmethacrylat. Als besonders günstiges Vernet
zungsmonomer hat sich Dicyclopentadienylacrylat (DCPA) erwiesen (vgl.
DE-PS 12 60 135).
Geeignete Siliconkautschuke können z. B. vernetzte Siliconkautschuke aus Ein
heiten der allgemeinen Formeln R₂SiO, RSiO3/2, R₃SiO1/2 und SiO2/4 sein,
wobei der Rest R einen einwertigen Rest darstellt. Die Menge der einzelnen
Siloxaneinheiten sind dabei so bemessen, daß auf 100 Einheiten der Formel
R₂SiO 0 bis 10 Mol-Einheiten der Formel RSiO3/2, 0 bis 1,5 Mol-Einheiten
R₃SiO₁/₂ und 0 bis 3 Mol-Einheiten SiO2/4 vorhanden sind. R kann dabei
entweder ein einwertiger gesättigte Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-
Atomen, der Phenylrest oder der Alkoxyrest oder eine radikalisch leicht an
greifbare Gruppe wie der Vinyl- oder der Mercaptopropylrest sein. Bevor
zugt ist, daß mindestens 80% aller Reste R Methylreste sind; insbesondere
bevorzugt sind Kombinationen aus Methyl- und Ethyl- oder Phenylresten.
Bevorzugte Siliconkautschuke enthalten eingebaute Einheiten radikalisch an
greifbarer Gruppen, insbesondere Vinyl-, Allyl-, Halogen-, Mercaptogruppen,
vorzugsweise in Mengen von 2-10 mol-%, bezogen auf alle Reste R. Sie
können beispielsweise hergestellt werden wie in EP-A 260 558 beschrieben.
In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, ein Emulsionspolymerisat A
aus unvernetztem Polymer zu verwenden. Als Monomere zur Herstellung
dieser Polymere können alle voranstehend genannten dienen. Bevorzugte un
vernetzte Emulsionspolymerisate A sind z. B. Homo- und Copolymere von
Acrylsäureestern, inbesondere des n-Butyl- und des Ethylhexylacrylats, sowie
Homo- und Copolymere des Ethylens, Propylens, Butylens, Isobutylens, als
auch Poly(organosiloxane), alle mit der Maßgabe, daß sie linear oder auch
verzweigt sein dürfen.
Bei dem Emulsionspolymerisat A kann es sich auch um ein mehrstufig auf
gebautes Polymerisat handeln (sog. "Kern/Schale-Aufbau", "core-shell mor
phology"). Beispielsweise kann ein kautschukelastischer Kern (Tg < 0°C)
von einer "harten" Schale (Polymere mit Tg < 0°C) oder umgekehrt um
hüllt sein.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich
bei der Komponente A um ein Pfropfcopolymerisat. Die Pfropfcopolymerisate
A der erfindungsgemäßen Formmassen haben dabei eine mittlere Teilchengrö
ße d₅₀ von 50-1000 nm, bevorzugt von 50-600 nm und besonders be
vorzugt von 50-400 nm. Diese Teilchengrößen können erzielt werden,
wenn man als Pfropfgrundlage A1 dieser Komponente A Teilchengrößen von
50-350 nm, bevorzugt von 50-300 nm und besonders bevorzugt von
50-250 nm verwendet.
Das Pfropfcopolymerisat A ist im allgemeinen ein- oder mehrstufig, d. h. ein
aus einem Kern und einer oder mehreren Hüllen aufgebautes Polymerisat.
Das Polymerisat besteht aus einer Grundstufe (Pfropfkern) A1 und einer
oder - bevorzugt - mehreren darauf gepfropften Stufen A2 (Pfropfauflage),
den sogenannten Pfropfstufen oder Pfropfhüllen.
Durch einfache Pfropfung oder mehrfache schrittweise Pfropfung können eine
oder mehrere Pfropfhüllen auf die Kautschukteilchen aufgebracht werden,
wobei jede Pfropfhülle eine andere Zusammensetzung haben kann. Zusätzlich
zu den pfropfenden Monomeren können polyfunktionelle vernetzende oder re
aktive Gruppen enthaltende Monomere mit aufgepfropft werden (s. z. B.
EP-A 230 282, DE-OS 36 01 419, EP-A 269 861).
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht Komponente A aus einem
mehrstufig aufgebauten Pfropfcopolymerisat, wobei die Pfropfstufen im
allgemeinen aus harzbildenden Monomeren hergestellt sind und eine Glastem
peratur Tg oberhalb von 30°C vorzugsweise oberhalb von 50°C haben. Der
mehrstufige Aufbau dient u. a. dazu, eine (Teil-)Verträglichkeit der Kaut
schukteilchen A mit dem Thermoplasten B zu erzielen.
Pfropfcopolymerisate A werden hergestellt beispielsweise durch Pfropfung
von mindestens einem der im folgenden aufgeführten Monomeren A2 auf
mindestens eine der vorstehend aufgeführten Pfropfgrundlagen bzw. Pfropf
kernmaterialien A1. Als Pfropfgrundlagen A1 der erfindungsgemäßen Form
massen sind alle die Polymerisate geeignet, die oben unter den Emulsions
polymerisaten A beschrieben sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pfropfgrundlage A1 aus
15-99 Gew.-% Acrylatkautschuk, 0,1-5 Gew.-% Vernetzer und 0-49,9
Gew.-% eines der angegebenen weiteren Monomere oder Kautschuke zusam
mengesetzt.
Geeignete Monomere zur Bildung der Pfropfauflage A2 können beispiels
weise aus den im folgenden aufgeführten Monomeren und deren Gemischen
ausgewählt sein:
Vinylaromatische Monomeren, wie Styrol und seine substituierten Derivate, wie z. B. α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 3,4-Dimethylstyrol, p-tert.-Butylsty rol, o- und p-Divinylbenzol und p-Methyl-α-Methylstyrol oder C₁-C₈-Al kyl(meth)acrylate wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, s-Butylacrylat; bevorzugt sind Styrol, α-Methyl styrol, Methylmethacrylat, insbesondere Styrol und/oder α-Methylstyrol, und ethylenisch ungesättigte Monomeren, wie Acryl- und Methacrylverbindungen, wie z. B. Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylsäure, Methyl acrylat, Ethylacrylat, n- und Isopropylacrylat, n- und Isobutylacrylat, tert.- Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethyl-methacrylat, n- und Isopropylmethacrylat, n- und Isobutylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid und dessen Derivate, wie Maleinsäure-ester, Maleinsäurediester und Maleinimide, z. B. Alkyl- und Arylmaleinimide, wie beispielsweise Methyl- oder Phenylmalein imid. Bevorzugt sind Acrylnitril und Methacrylnitril, insbesondere Acrylnitril.
Vinylaromatische Monomeren, wie Styrol und seine substituierten Derivate, wie z. B. α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 3,4-Dimethylstyrol, p-tert.-Butylsty rol, o- und p-Divinylbenzol und p-Methyl-α-Methylstyrol oder C₁-C₈-Al kyl(meth)acrylate wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, s-Butylacrylat; bevorzugt sind Styrol, α-Methyl styrol, Methylmethacrylat, insbesondere Styrol und/oder α-Methylstyrol, und ethylenisch ungesättigte Monomeren, wie Acryl- und Methacrylverbindungen, wie z. B. Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylsäure, Methyl acrylat, Ethylacrylat, n- und Isopropylacrylat, n- und Isobutylacrylat, tert.- Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethyl-methacrylat, n- und Isopropylmethacrylat, n- und Isobutylmethacrylat, tert.-Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid und dessen Derivate, wie Maleinsäure-ester, Maleinsäurediester und Maleinimide, z. B. Alkyl- und Arylmaleinimide, wie beispielsweise Methyl- oder Phenylmalein imid. Bevorzugt sind Acrylnitril und Methacrylnitril, insbesondere Acrylnitril.
Weiterhin können als (Co-) Monomeren Styrol-, Vinyl-, Acryl- oder Metha
crylverbindungen (z. B. Styrol, wahlweise substituiert mit C1-12-Alkylresten,
Halogenatomen, Halogenmethylenresten; Vinylnaphthalin, Vinylcarbazol;
Vinylether mit C1-12-Etherresten; Vinylimidazol, 3-(4-)Vinylpyridin, Dimethyl
aminoethyl(meth)acrylat, p-Dimethylaminostyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril,
Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäurebutylester, Acrylsäureethylhexylester
und Methylmethacrylat sowie Fumarsäure, Maleinsäure, Itaconsäure oder de
ren Anhydride, Amide, Nitrile oder Ester mit 1 bis 22 C-Atome, vorzugs
weise 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen) verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt Komponente A 50-90 Gew.-%
der vorstehend beschriebenen Pfropfgrundlage A1 und 10-50 Gew.-%
der vorstehend beschriebenen Pfropfauflage A2, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Komponente A.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dienen als Pfropfgrundlage A1
vernetzte Acrylsäureester-Polymerisate mit einer Glasübergangstemperatur un
ter 0°C. Die vernetzten Acrylsäureester-Polymerisate sollen vorzugsweise eine
Glasübergangstemperatur unter -20°C, insbesondere unter -30°C, besitzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Pfropfauflage A2 aus min
destens einer Pfropfhülle und die äußerste Pfropfhülle davon hat eine Glas
übergangstemperatur von mehr als 30°C, wobei ein aus den Monomeren der
Pfropfauflage A2 gebildetes Polymer eine Glasübergangstemperatur von mehr
als 80°C aufweisen würde.
Bezüglich der Messung der Glasübergangstemperatur und der mittleren Teil
chengröße sowie der Q-Werte gilt für die Pfropfcopolymerisate A das für
die Emulsionspolymerisate A Gesagte.
Die Pfropfcopolymerisate A können auch durch Pfropfung von vorgebildeten
Polymeren auf geeignete Pfropfhomopolymerisate hergestellt werden. Beispiele
dafür sind die Umsetzungsprodukte von Maleinsäureanhydrid oder Säure
gruppen enthaltenden Copolymeren mit basenhaltigen Kautschuken.
Geeignete Herstellverfahren für Pfropfcopolymerisate A sind die Emulsions-,
Lösungs-, Masse- oder Suspensionspolymerisation. Bevorzugt werden die
Pfropfcopolymerisate A durch radikalische Emulsionspolymerisation herge
stellt, insbesondere in Gegenwart von Latices der Komponente A1 bei Tem
peraturen von 20°C-90°C unter Verwendung wasserlöslicher oder öllösli
cher Initiatoren wie Peroxodisulfat oder Benzylperoxid, oder mit Hilfe von
Redoxinitiatoren. Redoxinitiatoren eignen sich auch zur Polymerisation unter
halb von 20°C.
Geeignete Emulsionspolymerisationsverfahren sind beschrieben in den
DE-OS 28 26 925, 31 49 358 und in der DE-PS 12 60 135.
Der Aufbau der Pfropfhüllen erfolgt vorzugsweise im Emulsionspolymerisa
tionsverfahren, wie es beschrieben ist in DE-OS 32 27 555, 31 49 357,
31 49 358, 34 14 118. Das definierte Einstellen der erfindungsgemäßen Teil
chengrößen von 50-1000 nm erfolgt bevorzugt nach den Verfahren, die
beschrieben sind in der DE-PS 12 60 135 und DE-OS 28 26 925, bzw.
Applied Polymer Science, Band 9 (1965), Seite 2929. Das Verwenden von
Polymerisaten mit unterschiedlichen Teilchengrößen ist beispielsweise bekannt
aus DE-OS 28 26 925 und US-PS 5 196 480.
Gemäß dem in der DE-PS 12 60 135 beschriebenen Verfahren wird zu
nächst die Pfropfgrundlage A1 hergestellt, indem der oder die gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung verwendeten Acrylsäureester und das mehr
funktionelle, die Vernetzung bewirkende Monomere, ggf. zusammen mit den
weiteren Comonomeren, in wäßriger Emulsion in an sich bekannter Weise
bei Temperaturen zwischen 20 und 100°C, vorzugsweise zwischen 50 und
80°C, polymerisiert werden. Es können die üblichen Emulgatoren, wie bei
spielsweise Alkalisalze von Alkyl- oder Alkylarylsulfonsäuren, Alkylsulfate,
Fettalkoholsulfonate, Salze höherer Fettsäuren mit 10 bis 30 Kohlenstoff
atomen oder Harzseifen verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man die
Natriumsalze von Alkylsulfonaten oder Fettsäuren mit 10 bis 18 Kohlenstoff
atomen. Gemäß einer Ausführungsform werden die Emulgatoren in Mengen
von 0,5-5 Gew.-%, insbesondere von 1-2 Gew.-%, bezogen auf die bei
der Herstellung der Pfropfgrundlage A1 eingesetzten Monomeren, eingesetzt.
Im allgemeinen wird bei einem Gewichtsverhältnis von Wasser zu Monome
ren von 2 : 1 bis 0,7 : 1 gearbeitet. Als Polymerisationsinitiatoren dienen
insbesondere die gebräuchlichen Persulfate, wie beispielsweise Kaliumper
sulfat. Es können jedoch auch Redoxsysteme zum Einsatz gelangen. Die Ini
tiatoren werden im allgemeinen in Mengen von 0,1-1 Gew.-%, bezogen
auf die bei der Herstellung der Pfropfgrundlage A1 eingesetzten Monomeren,
eingesetzt. Als weitere Polymerisationshilfsstoffe können die üblichen Puffer
substanzen, durch welche pH-Werte von vorzugsweise 6-9 eingestellt wer
den, wie Natriumbicarbonat und Natriumpyrophosphat, sowie 0-3 Gew.-%
eines Molekulargewichtsreglers, wie Mercaptane, Terpinole oder dimeres
α-Methylstyrol, bei der Polymerisation verwendet werden.
Die genauen Polymerisationsbedingungen, insbesondere Art, Dosierung und
Menge des Emulgators, werden innerhalb der oben angegebenen Bereiche im
einzelnen so bestimmt, daß der erhaltene Latex des vernetzten Acrylsäuree
sterpolymerisats einen d₅₀-Wert im Bereich von etwa 50-1000 nm, vor
zugsweise 50-150 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 80-100 nm,
besitzt. Die Teilchengrößenverteilung des Latex soll dabei vorzugsweise eng
sein. Der Quotient
soll < 0,5, vorzugsweise < 0,35 sein.
Zur Herstellung des Pfropfpolymerisats A wird sodann in einem nächsten
Schritt in Gegenwart des so erhaltenen Latex des vernetzten Acrylsäureester-
Polymerisats gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Monomerenge
misch aus Styrol und Acrylnitril polymerisiert, wobei das Gewichtsverhältnis
von Styrol zu Acrylnitril in dem Monomerengemisch gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung im Bereich von 100 : 0 bis 40 : 60, vorzugs
weise im Bereich von 65 : 35 bis 85 : 15, liegen soll. Es ist vorteilhaft,
diese Pfropfcopolymerisation von Styrol und Acrylnitril auf das als Pfropf
grundlage dienende vernetzte Polyacrylsäureesterpolymerisat wieder in wäßri
ger Emulsion unter den üblichen, vorstehend beschriebenen Bedingungen
durchzuführen. Die Pfropfcopolymerisation kann zweckmäßig im gleichen Sy
stem erfolgen wie die Emulsionspolymerisation zur Herstellung der Pfropf
grundlage A1, wobei, falls notwendig, weiterer Emulgator und Initiator zu
gegeben werden kann. Das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf
zupfropfende Monomerengemisch aus Styrol und Acrylnitril kann dem Reak
tionsgemisch auf einmal, absatzweise in mehreren Stufen oder vorzugsweise
kontinuierlich während der Polymerisation zugegeben werden. Die Pfropfco
polymerisation des Gemisches von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart des
vernetzenden Acrylsäureesterpolymerisats wird so geführt, daß ein Pfropfgrad
von 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-45 Gew.-%, insbesondere 35-45 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente A, im Pfropfco
polymerisat A resultiert. Da die Pfropfausbeute bei der Pfropfcopolymerisa
tion nicht 100% beträgt, muß eine etwas größere Menge des Monomerenge
misches aus Styrol und Acrylnitril bei der Pfropfcopolymerisation eingesetzt
werden, als es dem gewünschten Pfropfgrad entspricht. Die Steuerung der
Pfropfausbeute bei der Pfropfcopolymerisation und somit des Pfropfgrades
des fertigen Pfropfcopolymerisats A ist dem Fachmann geläufig und kann
beispielsweise u. a. durch die Dosiergeschwindigkeit der Monomeren oder
durch Reglerzugabe erfolgen (Chauvel, Daniel, ACS Polymer Preprints 15
(1974), Seite 329 ff.). Bei der Emulsions-Pfropfcopolymerisation entstehen
im allgemeinen etwa 5-15 Gew.-%, bezogen auf das Pfropfcopolymerisat,
an freiem, ungepfropftem Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat. Der Anteil des
Pfropfcopolymerisats A in dem bei der Pfropfcopolymerisation erhaltenen
Polymerisationsprodukt wird nach der oben angegebenen Methode ermittelt.
Bei der Herstellung der Pfropfcopolymerisate A nach dem Emulsionsverfah
ren sind neben den gegebenen verfahrenstechnischen Vorteilen auch reprodu
zierbare Teilchengrößenveränderungen möglich, beispielsweise durch zumin
dest teilweise Agglomeration der Teilchen zu größeren Teilchen. Dies be
deutet, daß in den Pfropfcopolymerisaten A auch Polymere mit unterschiedli
chen Teilchengrößen vorliegen können.
Vor allem die Komponente A aus Pfropfgrundlage und Pfropfhülle(n) kann
für den jeweiligen Verwendungszweck optimal angepaßt werden, insbesondere
in bezug auf die Teilchengröße.
Die Pfropfcopolymerisate A enthalten im allgemeinen 1-99 Gew.-%, be
vorzugt 55-80 und besonders bevorzugt 55-65 Gew.-% Pfropfgrundlage
A1 und 1-99 Gew.-%, bevorzugt 20-45, besonders bevorzugt 35-45
Gew.-% der Pfropfauflage A2, jeweils bezogen auf das gesamte Pfropfco
polymerisat.
Komponente B ist ein amorphes oder teilkristallines Polymerisat.
Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente B um ein Copolymerisat aus
b1 : 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 60-70 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines sub stituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente B1,
b2 : bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30-40 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomers, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente B2.
b1 : 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 60-70 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines sub stituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente B1,
b2 : bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30-40 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomers, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente B2.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Visko
sitätszahl der Komponente B 50-90, vorzugsweise 60-80.
Die amorphen oder teilkristallinen Polymerisate der Komponente B der zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen erfindungsge
mäß verwendeten Formmasse, sind vorzugsweise aus mindestens einem Poly
meren aus teilkristallinen Polyamiden, teilaromatischen Copolyamiden, Polyo
lefinen, Ionomeren, Polyestern, Polyetherketonen, Polyoxyalkylenen, Polyary
lensulfiden und Polymeren aus vinylaromatischen Monomeren und/oder ethy
lenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt. Es können auch Polymerisatge
mische verwendet werden.
Als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und
Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten Formmasse sind teilkristalline,
bevorzugt lineare, Polyamide wie Polyamid-6, Polyamid-6,6, Polyamid-4,6,
Polyamid-6,12 und teilkristalline Copolyamide auf Basis dieser Komponenten
geeignet. Des weiteren können teilkristalline Polyamide eingesetzt werden,
deren Säurekomponente ganz oder teilweise aus Adipinsäure und/oder Te
rephthalsäure und/oder Isophthalsäure und/oder Korksäure und/oder Sebacin
säure und/oder Acelainsäure und/oder Dodecandicarbonsäure und/oder einer
Cyclohexandicarbonsäure besteht, und deren Diaminkomponente ganz oder
teilweise insbesondere aus m- und/oder p-Xylylendiamin und/oder Hexame
thylendiamin und/oder 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin
und/oder Isophorondiamin besteht, und deren Zusammensetzungen im Prinzip
aus dem Stand der Technik bekannt sind (vgl. Encyclopedia of Polymers,
Vol. 11, S. 315 ff.).
Beispiele für als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Gehäuse und Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten Formmassen wei
terhin geeignete Polymerisate sind teilkristalline Polyolefine, vorzugsweise
Homo- und Copolymerisate von Olefinen wie z. B. Ethylen, Propylen, Buten-1,
Penten-1, Hexen-1, Hepten-1, 3-Methylbuten-1, 4-Methylbuten-1, 4-Me
thylpenten-1 und Octen-1. Geeignete Polyolefine sind Polyethylen, Polypropy
len, Polybuten-1 oder Poly-4-methylpenten-1. Allgemein unterscheidet man
bei Polyethylen (PE) High-Density-PE (HDPE), Low-Density-PE (LDPE) und
linear-low-density-PE (LLDPE).
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der
Komponente B um Ionomere. Diese sind im allgemeinen Polyolefine, wie sie
oben beschrieben wurden, insbesondere Polyethylen, die Monomere mit Säu
regruppen cokondensiert enthalten, z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure und ggf.
weitere copolymerisierbare Monomere. Die Säuregruppen werden im all
gemeinen mit Hilfe von Metallionen wie beispielsweise Na⁺, Ca2+, Mg2+
und Al3+ in ionische, ggf. ionisch vernetzte Polyolefine umgewandelt, die
sich jedoch noch thermoplastisch verarbeiten lassen (siehe z. B.
US-PS 3 264 272; 3 404 134; 3 355 319; 4 321 337). Es ist jedoch nicht unbedingt
erforderlich, die Säuregruppen enthaltenden Polyolefine mittels Metallionen
umzuwandeln. Auch freie Säuregruppen enthaltende Polyolefine, die dann im
allgemeinen einen kautschukartigen Charakter besitzen und teilweise noch
weitere copolymerisierbare Monomere enthalten, z. B. (Meth)acrylate, sind als
erfindungsgemäße Komponente B geeignet.
Daneben können als Komponente B auch Polyester, vorzugsweise aromatisch
aliphatische Polyester eingesetzt werden. Beispiele sind Polyalkylenterephtha
late, z. B. auf Basis von Ethylenglykol, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4, He
xandiol-1,6 und 1,4-Bis-hydroxymethyl-cyclohexan, sowie Polyalkylennaphtha
late.
Als Komponente B können weiterhin aromatische Polyetherketone eingesetzt
werden, wie sie z. B. beschrieben sind in den Patentschriften GB 1 078 234,
US 4,010,147, EP 135 938, EP 292 211, EP 275 035, EP 270 998,
EP 165 406, und in der Publikation von C. K. Sham et. al., Polymer 29/6,
1016-1020 (1988).
Weiterhin können als Komponente B der zur Herstellung der erfindungsge
mäßen Gehäuse und Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten Formmas
sen Polyoxyalkylene, z. B. Polyoxymethylen, und Oxymethylenpolymerisate
eingesetzt werden.
Weiterhin geeignete Komponenten B sind die Polyarylensulfide, insbesondere
das Polyphenylensulfid.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist sie dabei aus 50-99 Gew.-%
vinylaromatischen Monomeren und 1-50 Gew.-% mindestens eines
der anderen angegebenen Monomeren aufgebaut.
Vorzugsweise ist Komponente B ein amorphes Polymerisat, wie es vorste
hend als Pfropfauflage A2 beschrieben ist. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird als Komponente B ein Copolymerisat von Styrol und/oder
α-Methylstyrol mit Acrylnitril verwendet. Der Acrylnitrilgehalt in diesen
Copolymerisaten der Komponente B beträgt dabei 0-60 Gew.-%, vorzugs
weise 30-40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente B.
Zur Komponente B zählen auch die bei der Pfropfcopolymerisation zur Her
stellung der Komponente A entstehenden freien, nicht gepfropften Styrol/-
Acrylnitril-Copolymerisate. Je nach den bei der Pfropfcopolymerisation für
die Herstellung des Pfropfcopolymerisats A gewählten Bedingungen kann es
möglich sein, daß bei der Pfropfcopolymerisation schon ein hinreichender
Anteil an Komponente B gebildet worden ist. Im allgemeinen wird es jedoch
erforderlich sein, die bei der Pfropfcopolymerisation erhaltenen Produkte mit
zusätzlicher, separat hergestellter Komponente B abzumischen.
Bei dieser zusätzlichen, separat hergestellten Komponente B kann es sich
vorzugsweise um ein Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat, ein α-Methylstyrol/
Acrylnitril-Copolymerisat oder ein α-Methylstyrol/Styrol/Acrylnitril-Terpoly
merisat handeln. Diese Copolymerisate können einzeln oder auch als Ge
misch für die Komponente B eingesetzt werden, so daß es sich bei der zu
sätzlichen, separat hergestellten Komponente B der erfindungsgemäß verwen
deten Formmassen beispielsweise um ein Gemisch aus einem Styrol/Acrylni
tril-Copolymerisat und einem α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat handeln
kann. In dem Fall, in dem die Komponente B der erfindungsgemäß verwen
deten Formmassen aus einem Gemisch aus einem Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat und einem α-Methylstyrol/Acrylnitril-Copolymerisat besteht, sollte
vorzugsweise der Acrylnitrilgehalt der beiden Copolymerisate um nicht mehr
als 10 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Copolymerisats, voneinander abweichen. Die Komponente
B der erfindungsgemäß verwendeten Formmassen kann jedoch auch nur aus
einem einzigen Styrol/Acrylnitril-Copolymerisat bestehen, wenn bei den
Pfropfcopolymerisationen zur Herstellung der Komponente A als auch bei
der Herstellung der zusätzlichen, separat hergestellten Komponente B von
dem gleichen Monomergemisch aus Styrol und Acrylnitril ausgegangen wird.
Die zusätzliche, separat hergestellte Komponente B kann nach den herkömm
lichen Verfahren erhalten werden. So kann gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung die Copolymerisation des Styrols und/oder α-Methylstyrols mit
dem Acrylnitril in Masse, Lösung, Suspension oder wäßriger Emulsion
durchgeführt werden. Die Komponente B hat vorzugsweise eine Viskositäts
zahl von 40 bis 100, bevorzugt 50 bis 90, insbesondere 60 bis 80. Die Be
stimmung des Viskositätszahl erfolgt dabei nach DIN 53 726, dabei werden
0,5 g Material in 100 ml Dimethylformamid gelöst.
Das Mischen der Komponenten A und B und gegebenenfalls C, D, kann
nach jeder beliebigen Weise nach allen bekannten Methoden erfolgen. Wenn
die Komponenten A und B beispielsweise durch Emulsionspolymerisation her
gestellt worden sind, ist es möglich, die erhaltenen Polymerdispersionen
miteinander zu vermischen, darauf die Polymerisate gemeinsam auszufällen
und das Polymerisatgemisch aufzuarbeiten. Vorzugsweise erfolgt jedoch das
Abmischen der Komponenten A und B durch gemeinsames Extrudieren, Kne
ten oder Verwalzen der Komponenten, wobei die Komponenten, sofern erfor
derlich, zuvor aus der bei der Polymerisation erhaltenen Lösung oder wäßri
gen Dispersion isoliert worden sind. Die in wäßriger Dispersion erhaltenen
Produkte der Pfropfcopolymerisation (Komponente A) können auch nur teil
weise entwässert werden und als feuchte Krümel mit der Komponente B
vermischt werden, wobei dann während des Vermischens die vollständige
Trocknung der Pfropfcopolymerisate erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die zur Herstellung der er
findungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen neben den Komponenten A und B zusätzliche Komponenten C
und/oder D, sowie ggf. weitere Zusatzstoffe, wie im folgenden beschrieben.
Geeignete Polycarbonate C sind an sich bekannt. Sie haben vorzugsweise ein
Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert Mw, bestimmt mittels Gelpermeations
chromatographie in Tetrahydrofuran gegen Polystyrolstandards) im Bereich
von 10 000 bis 60 000 g/mol. Sie sind z. B. entsprechend den Verfahren
der DE-B-13 00 266 durch Grenzflächenpolykondensation oder gemäß dem
Verfahren der DE-A-14 95 730 durch Umsetzung von Diphenylcarbonat mit
Bisphenolen erhältlich. Bevorzugtes Bisphenol ist 2,2-Di(4-hydroxyphe
nyl)propan, im allgemeinen - wie auch im folgenden - als Bisphenol A be
zeichnet.
Anstelle von Bisphenol A können auch andere aromatische Dihydroxyverbin
dungen verwendet werden, insbesondere 2,2-Di(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,6-
Dihydroxynaphthalin, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl
ether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfit, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 1,1-Di-(4-
hydroxyphenyl)ethan, 4,4-Dihydroxydiphenyl oder Dihydroxydiphenylcycloal
kane, bevorzugt Dihydroxydiphenylcyclohexane oder Dihydroxylcyclopentane,
insbesondere 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimetllylcyclohexan sowie Mi
schungen der vorgenannten Dihydroxyverbindungen.
Besonders bevorzugte Polycarbonate sind solche auf der Basis von Bisphenol
A oder Bisphenol A zusammen mit bis zu 80 Mol-% der vorstehend ge
nannten aromatischen Dihydroxyverbindungen.
Es können auch Copolycarbonate gemäß der US-A 3 737 409 verwendet
werden; von besonderem Interesse sind dabei Copolycarbonate auf der Basis
von Bisphenol A und Di-(3,5-dimethyl-dihydroxyphenyl)sulfon, die sich durch
eine hohe Wärmeformbeständigkeit auszeichnen. Ferner ist es möglich, Mi
schungen unterschiedlicher Polycarbonate einzusetzen.
Die mittleren Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert Mw, bestimmt mittels
Gelpermeationschromatographie in Tetrahydrofuran gegen Polystyrolstandards)
der Polycarbonate C liegen erfindungsgemäß im Bereich von 10 000 bis
64 000 g/mol. Bevorzugt liegen sie im Bereich von 15 000 bis 63 000,
insbesondere im Bereich von 15 000 bis 60 000 g/mol. Dies bedeutet, daß
die Polycarbonate C relative Lösungsviskositäten im Bereich von 1,1 bis
1,3, gemessen in 0,5 gew.-%iger Lösung in Dichlormethan bei 25°C, be
vorzugt von 1,15 bis 1,33, haben. Vorzugsweise unterscheiden sich die rela
tiven Lösungsviskositäten der eingesetzten Polycarbonate um nicht mehr als
0,05, insbesondere nicht mehr 0,04.
Die Polycarbonate C können sowohl als Mahlgut als auch in granulierter
Form eingesetzt werden. Sie liegen als Komponente C in Mengen von
0-50 Gew.-%, bevorzugt von 10-40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die ge
samte Formmasse, vor.
Der Zusatz von Polycarbonaten führt gemäß einer Ausführungsform der Er
findung unter anderem zu höherer Thermostabilität und verbesserter Rißbe
ständigkeit der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verklei
dungen erfindungsgemäß verwendeten Formmassen.
Als Komponente D enthalten die zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Gehäuse und Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten bevorzugten ther
moplastischen Formmassen 0-50 Gew.-%, vorzugsweise 0-40 Gew.-%,
insbesondere 0-30 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder
deren Mischungen, jeweils bezogen auf die gesamte Formmasse. Dabei han
delt es sich vorzugsweise um kommerziell erhältliche Produkte.
Verstärkungsmittel wie Kohlenstoffasern und Glasfasern werden üblicherweise
in Mengen von 5-50 Gew.-% verwendet, bezogen auf die gesamte Form
masse.
Die verwendeten Glasfasern können aus E-, A- oder C-Glas sein und sind
vorzugsweise mit einer Schlichte und einem Haftvermittler ausgerüstet. Ihr
Durchmesser liegt im allgemeinen zwischen 6 und 20 µm. Es können so
wohl Endlosfasern (rovings) als auch Schnittglasfasern (staple) mit einer
Länge von 1-10 µm, vorzugsweise 3-6 µm, eingesetzt werden.
Weiterhin können Füll- oder Verstärkungsstoffe, wie Glaskugeln, Mineral
fasern, Whisker, Aluminiumoxidfasern, Glimmer, Quarzmehl und Wollastonit
zugesetzt werden.
Außerdem können Metallflocken (z. B. Aluminiumflocken der Fa. Transmet
Corp.), Metallpulver, Metallfasern, metallbeschichtete Füllstoffe z. B. nickel
beschichtete Glasfasern sowie andere Zuschlagstoffe, die elektromagnetische
Wellen abschirmen, den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und
Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten Formmassen beigemischt wer
den. Insbesondere kommen Aluminiumflocken (K 102 der Fa. Transmet) für
EMI-Zwecke (electro-magnetic interference) in Betracht. Ferner können die
Massen mit zusätzlichen Kohlenstoffasern, Ruß, insbesondere Leitfähigkeits
ruß, oder nickelbeschichteten C-Fasern vermischt werden.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen er
findungsgemäß verwendeten Formmassen können ferne weitere Zusatzstoffe
enthalten, die für Polycarbonate, SAN-Polymerisate und Pfropfcopolymerisate
oder deren Mischungen typisch und gebräuchlich sind. Als solche Zusatzstof
fe seien beispielsweise genannt: Farbstoffe, Pigmente, Färbemittel, Antista
tika, Antioxidantien, Stabilisatoren zur Verbesserung der Thermostabilität, zur
Erhöhung der Lichtstabilität, zum Anheben der Hydrolysebeständigkeit und
der Chemikalienbeständigkeit, Mittel gegen die Wärmezersetzung und insbe
sondere die Schmier-/Gleitmittel, die für die Herstellung von Formkörpern
bzw. Formteilen zweckmäßig sind. Das Eindosieren dieser weiteren Zusatz
stoffe kann in jedem Stadium des Herstellungsprozesses erfolgen, vorzugs
weise jedoch zu einem frühen Zeitpunkt, um frühzeitig die Stabilisierungsef
fekte (oder anderen speziellen Effekte) des Zusatzstoffes auszunutzen. Wär
mestabilisatoren bzw. Oxidationsverzögerer sind üblicherweise Metallhalogeni
de (Chloride, Bromide, Iodide), die sich von Metallen der Gruppe I des Pe
riodensystems der Elemente ableiten (wie Li, Na, K, Cu).
Geeignete Stabilisatoren sind die üblichen gehinderten Phenole, aber auch Vi
tamin E bzw. analog aufgebaute Verbindungen. Auch HALS-Stabilisatoren
(Hindered Amine Light Stabilizers), Benzophenone, Resorcine, Salicylate,
Benzotriazole und andere Verbindungen sind geeignet (beispielsweise Irga
nox®, Tinuvin®, wie Tinuvin® 770 (HALS-Absorber, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-
4-piperidyl)sebazat) oder Tinuvin® (UV-Absorber-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-
methylphenol), Topanol®). Diese werden üblicherweise in Mengen bis zu 2 Gew.-%
(bezogen auf das Gesamtgemisch) verwendet.
Geeignete Gleit- und Entformungsmittel sind Stearinsäuren, Stearylalkohol,
Stearinsäureester bzw. allgemein höhere Fettsäuren, deren Derivate und ent
sprechende Fettsäuregemische mit 12-30 Kohlenstoffatomen. Die Mengen
dieser Zusätze liegen im Bereich von 0,05-1 Gew.-%.
Auch Siliconöle, oligomeres Isobutylen oder ähnliche Stoffe kommen als
Zusatzstoffe in Frage, die üblichen Mengen betragen 0,05-5 Gew.-%. Pig
mente, Farbstoffe, Farbaufheller, wie Ultramarinblau, Phthalocyanine, Titan
dioxid, Cadmiumsulfide, Derivate der Perylentetracarbonsäure sind ebenfalls
verwendbar.
Verarbeitungshilfsmittel und Stabilisatoren wie UV-Stabilisatoren, Schmier
mittel und Antistatika werden üblicherweise in Mengen von 0,01-5 Gew.-%
verwendet, bezogen auf die gesamte Formmasse.
Die Herstellung der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und
Verkleidungen erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen Formmassen
kann nach an sich bekannten Verfahren durch Mischen der Komponenten er
folgen. Es kann vorteilhaft sein, einzelne Komponenten vorzumischen. Auch
das Mischen der Komponenten in Lösung und Entfernen der Lösungsmittel
ist möglich.
Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise Chlorbenzol, Gemi
sche aus Chlorbenzol und Methylenchlorid oder Gemische aus Chlorbenzol
oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Toluol.
Das Eindampfen der Lösungsmittelgemische kann beispielsweise in Eindampf
extrudern erfolgen.
Das Mischen der z. B. trockenen Komponenten kann nach allen bekannten
Methoden erfolgen. Vorzugsweise geschieht jedoch das Mischen durch ge
meinsames Extrudieren, Kneten oder Verwalzen der Komponenten, bevorzugt
bei Temperaturen von 180-400°C, wobei die Komponenten notwendigen
falls zuvor aus der bei der Polymerisation erhaltenen Lösung oder aus der
wäßrigen Dispersion isoliert worden sind.
Dabei können die Komponenten gemeinsam oder getrennt/nacheinander eindo
siert werden.
Die erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen und Befestigungsteile da
für können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach den bekannten
Verfahren der Thermoplastverarbeitung aus den erfindungsgemäß verwendeten
thermoplastischen Formmassen hergestellt werden. Insbesondere kann die
Herstellung durch Thermoformen, Extrudieren, Spritzgießen, Kalandrieren,
Hohlkörperblasen, Pressen, Preßsintern, Tiefziehen oder Sintern, vorzugsweise
durch Extrusionsblasen oder Spritzgießen, erfolgen.
Erfindungsgemäß können die thermoplastischen Formmassen für eine
Vielzahl von Gehäusen und Verkleidungen für medizinische Geräte verwendet
werden. Sie sind ebenfalls verwendbar zur Herstellung von Teilen dieser Ge
häuse und Verkleidungen. In Betracht kommen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung medizinische Geräte zur Behandlung, Messung, Steuerung, Un
terstützung oder zum Ersatz der menschlichen oder tierischen Körperfunk
tionen, insbesondere der Funktionen der inneren Organe. Die medizinischen
Geräte können beispielsweise innere Organe ersetzten, die nicht oder nicht
mehr vollständig funktionsfähig sind. Sie können auch die inneren Organe
ersetzten, solange diese bei einem chirurgischen Eingriff nicht funktionsfähig
sind.
Die erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen können auch zu medizi
nischen Geräten gehören, die der Zuführung von Stoffen in den mensch
lichen oder tierischen Körper oder zur Abführung von Stoffen aus dem
menschlichen Körper dienen.
Insgesamt finden die Geräte Einsatz bei der medizinischen oder therapeuti
schen Behandlung und des menschlichen oder tierischen Körpers.
Beispiele solcher Geräte sind Dialyse-, Infusions-, Beatmungs- oder Diagno
segeräte. Auch Meßgeräte, mit denen Körperfunktionen oder Parameters des
Körpers gemessen werden, können mit den erfindungsgemäßen Gehäusen und
Verkleidungen versehen werden.
Bei Infusionsgeräten können beispielsweise sowohl die Dosiereinrichtungen,
wie auch die Infusionsgefäße und Leitungen aus den erfindungsgemäßen ther
moplastischen Formmassen bestehen.
Weitere medizinische Geräte, die im medizinischen oder therapeutischen Be
reich verwendet werden, sind dem Fachmann bekannt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Gehäuse und Ver
kleidungen für Diagnosegeräte oder Meßgeräte verwendet. Diese Geräte wer
den üblicherweise in einem offenen Gehäuse (Rack) installiert, in dem eine
variable Kombination von Geräten angebracht werden kann. In diesen Schalt
schränken können die medizinischen Geräte mit erfindungsgemäßen Verklei
dungen versehen sein, die die Frontseite des Racks abdecken. Die Meßgeräte
können beispielsweise Oszillographen enthalten, und darüber hinaus Informa
tionsausgabemedien, wie Bildschirme, Drucker, Schreiber, Plotter usw.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die medizinischen Geräte
solche, die in unmittelbarer Umgebung des Patienten aufgestellt werden,
bzw. solche, die beispielsweise über Leitungen, Schläuche, oder Kabel mit
dem Patienten in Kontakt stehen. Diese Geräte müssen sauber und steril er
halten werden und deshalb mit entsprechenden Reinigungs- und Desinfek
tionsmitteln behandelt werden. Somit sollten die Gehäuse und Verkleidungen
eine Oberfläche aufweisen, die sowohl kratzfest ist, als auch sehr beständig
gegenüber Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sowie Chemikalien ist.
Die erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen weisen dabei auch bei
der Einwirkung von Feuchtigkeit und Chemikalien eine sehr gute Maßhaltig
keit auf. Sie sind somit auch geeignet zum Einsatz in Umgebungen, wo sie
Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Die erfindungsgemäßen Gehäuse und Verklei
dungen können auch in Umgebungen verwendet werden, in denen sie fortge
setzter thermischer Belastung ausgesetzt sind.
Insbesondere Gehäuse und Verkleidungen aus Formmassen, die als Kompo
nente C Polycarbonate enthalten, sind sehr wärmeformbeständig und wider
standsfähig gegen anhaltende Wärme. Durch Zusatz des Polycarbonats als
Komponente C wird dabei die Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit
der Gehäuse und Verkleidungen weiter verbessert. Diese Gehäuse und Ver
kleidungen weisen zudem ein ausgewogenes Verhältnis von Zähigkeit und
Steifigkeit und eine gute Dimensionsstabilität auf sowie eine hervorragende
Widerstandsfähigkeit gegen Wärmealterung und eine hohe Vergilbungsbestän
digkeit bei thermischer Belastung und Einwirkung von UV-Strahlung.
Gehäuse und Verkleidungen aus Formmassen, die Komponenten A und B
enthalten, weisen hervorragende Oberflächenbeschaffenheiten auf, die auch
ohne weitere Oberflächenbehandlung erhalten werden. Durch geeignete Modi
fizierung der Kautschukmorphologie kann das Erscheinungsbild der fertigen
Oberflächen der Gehäuse und Verkleidungen modifiziert werden, beispiels
weise um glänzende oder matte Oberflächengestaltungen zu erreichen. Die
Gehäuse und Verkleidungen zeigen bei Einwirkung von Witterung und UV-
Bestrahlung einen sehr geringen Vergrauungs- bzw. Vergilbungseffekt, so daß
die Oberflächeneigenschaften erhalten bleiben. Weitere vorteilhafte Eigen
schaften der Gehäuse und Verkleidungen sind die hohe Witterungsstabilität,
gute thermische Beständigkeit, hohe Vergilbungsbeständigkeit bei UV-Bestrah
lung und thermischer Belastung, gute Spannungsrißbeständigkeit, insbesondere
bei Einwirkung von Chemikalien, und ein gutes antielektrostatisches Verhal
ten. Zudem weisen sie eine hohe Farbstabilität auf, beispielsweise auch in
folge der hervorragenden Beständigkeit gegen Vergilben und Verspröden. Die
erfindungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen aus den erfindungsgemäß ver
wendeten thermoplastischen Formmassen zeigen sowohl bei tiefen Temperatu
ren wie auch nach längerer Wärmeeinwirkung keinen signifikanten Verlust
an Zähigkeit bzw. Schlagzähigkeit, die auch bei der Belastung durch UV-
Strahlen erhalten bleibt. Auch die Zugfestigkeit bleibt erhalten. Zudem zei
gen sie ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Steifigkeit und Zähigkeit.
Es ist möglich, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse und Verklei
dungen gemäß der vorliegenden Erfindung bereits verwendete thermoplasti
schen Formmassen wiederzuverwerten. Aufgrund der hohen Farbstabilität,
Witterungsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit sind die erfindungsgemäß
verwendeten Formmassen sehr gut geeignet für die Wiederverwendung. Da
bei kann der Anteil an wiederverwendeter (recyclierter) Formmasse hoch
sein. Bei Verwendung von beispielsweise 30 Gew.-% bereits verwendeter
Formmasse, die in gemahlener Form den erfindungsgemäß verwendeten
Formmassen beigemischt wurde, änderten sich die relevanten Materialeige
schaften wie Fließfähigkeit, Vicat-Erweichungstemperatur und Schlagzähigkeit
der Formmassen und der daraus hergestellten erfindungsgemäßen Gehäuse
und Verkleidungen nicht signifikant. Ähnliche Ergebnisse wurden bei der
Untersuchung der Witterungsbeständigkeit erhalten. Die Schlagzähigkeit war
auch bei Verwendung von wiederverwerteten thermoplastischen Formmassen
über lange Zeit konstant, siehe Lindenschmidt, Ruppmich, Hoven-Nievelstein,
International Body Engineering Conference, 21.-23. September 1993, De
troit, Michigan, USA, Interior and Exterior Systems, Seiten 61 bis 64.
Auch die Vergilbungsbeständigkeit blieb erhalten.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
- (a1) 16 Teile Butylacrylat und 0,4 Teile Tricyclodecenylacrylat wurden in 150 Teilen Wasser unter Zusatz von einem Teil des Natriumsal zes einer C₁₂- bis C₁₈-Paraffinsulfonsäure, 0,3 Teilen Kaliumper sulfat, 0,3 Teilen Natriumhydrogencarbonat und 0,15 Teilen Natri umpyrophosphat unter Rühren auf 60°C erwärmt. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polymerisationsreaktion wurde innerhalb von 3 Stunden eine Mischung aus 82 Teilen Butylacrylat und 1,6 Tei len Tricyclodecenylacrylat zugegeben. Nach Beendigung der Mono merzugabe wurde noch eine Stunde nachreagieren gelassen. Der er haltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße (Ge wichtsmittel) wurde zu 76 nm ermittelt. Die Teilchengrößenver teilung war eng (Quotient Q = 0,29).
- (a2) 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 40 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Gewichts verhältnis 75 : 25) und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rüh ren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 4 Stunden auf 65°C erhitzt. Nach Be endigung der Pfropfmischpolymerisation wurde das Polymerisations produkt mittels Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion gefällt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrock net. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats betrug 35%.
- (a1) Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen des in der Stufe (a1) aus Beispiel 1 hergestellten Latex wurden nach Zugabe von 50 Teilen Wasser und 0, 1 Teil Kaliumpersulfat im Verlauf von 3 Stunden einerseits eine Mischung aus 49 Teilen Butylacrylat und 1 Teil Tricyclode cenylacrylat und andererseits eine Lösung von 0,5 Teilen des Na triumsalzes einer C₁₂- bis C₁₈-Paraffinsulfonsäure in 25 Teilen Wasser bei 60°C zulaufen gelassen. Nach Zulaufende wurde 2 Stunden nachpolymerisiert. Der erhaltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40%. Die mittlere Teilchengröße (Gewichtsmittel des Latex) wurde zu 288 nm ermittelt. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Q = 0,1).
- (a2) 150 Teile dieses Latex wurden mit 40 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Verhältnis 75 : 25) und 110 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 4 Stunden auf 65°C erhitzt. Das bei der Pfropfmischpolymerisation erhaltene Poly merisationsprodukt wurde dann mittels einer Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion ausgefällt, abgetrennt, mit Wasser ge waschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmischpolymerisats wurde zu 27% ermittelt.
- (a1) 16 Teile Butylacrylat und 0,4 Teile Tricyclodecenylacrylat wurden in 150 Teilen Wasser unter Zusatz von 0,5 Teilen des Natriumsal zes einer C₁₂- bis C₁₈-Paraffinsulfonsäure, 0,3 Teilen Kaliumper sulfat, 0,3 Teilen Natriumhydrogencarbonat und 0,15 Teilen Natri umpyrophosphat unter Rühren auf 60°C erwärmt. 10 Minuten nach dem Anspringen der Polymerisationsreaktion wurden innerhalb von 3 Stunden eine Mischung aus 82 Teilen Butylacrylat und 1,6 Tei len Tricyclodecenylacrylat zugegeben. Nach Beendigung der Mono merzugabe wurde noch eine Stunde nachreagieren gelassen. Der er haltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatten einen Feststoffgehalt von 40 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße (Ge wichtsmittel) wurde zu 216 nm ermittelt. Die Teilchengrößenver teilung war eng (Q = 0,29).
- (a2) 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 20 Teilen Styrol und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 3 Stunden auf 65°C erhitzt. Nach Be endigung der ersten Stufe der Pfropfmischpolymerisation hatte das Pfropfmischpolymerisat einen Pfropfgrad von 17%. Diese Pfropf mischpolymerisatdispersion wurde ohne weitere Zusatzstoffe mit 20 Teilen einer Mischung aus Styrol und Acrylnitril (Verhältnis 75 : 25) weitere 3 Stunden polymerisiert. Nach Beendigung der Pfropf mischpolymerisation wurde das Produkt mittels Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion gefällt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropfmisch polymerisats betrug 35%, die mittlere Teilchengröße der Latexteil chen wurde zu 238 nm ermittelt.
- (a1) Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen des in Beispiel 3 (Komponente A) hergestellten Latex wurden nach Zugabe von 50 Teilen Wasser und 0,1 Teil Kaliumpersulfat im Verlauf von 3 Stunden einerseits eine Mischung aus 49 Teilen Butylacrylat und 1 Teil Tricyclode cenylacrylat und andererseits eine Lösung von 0,5 Teilen des Na triumsalzes einer C₁₂- bis C₁₈-Paraffinsulfonsäure in 25 Teilen Wasser bei 60°C zulaufen gelassen. Nach Zulaufende wurde 2 Stunden nachpolymerisiert. Der erhaltene Latex des vernetzten Butylacrylat-Polymerisats hatte einen Feststoffgehalt von 40%. Die mittlere Teilchengröße (Gewichtsmittel) des Latex wurde zu 410 nm ermittelt. Die Teilchengrößenverteilung war eng (Q = 0,1).
- (a2) 150 Teile des nach (a1) erhaltenen Polybutylacrylat-Latex wurden mit 20 Teilen Styrol und 60 Teilen Wasser gemischt und unter Rühren nach Zusatz von weiteren 0,03 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Lauroylperoxid 3 Stunden auf 65°C erhitzt. Die bei dieser Pfropfmischpolymerisation erhaltene Dispersion wurde dann mit 20 Teilen eines Gemisches aus Styrol und Acrylnitril im Ver hältnis 75 : 25 weitere 4 Stunden polymerisiert. Das Reaktions produkt wurde dann mittels einer Calciumchloridlösung bei 95°C aus der Dispersion ausgefällt, abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im warmen Luftstrom getrocknet. Der Pfropfgrad des Pfropf mischpolymerisats wurde zu 35% ermittelt, die mittlere Teilchen größe der Latexteilchen betrug 490 nm.
- (a1) 98 Teile Acrylsäurebutylester und 2 Teile Tricyclodecenylacrylat
wurden in 154 Teilen Wasser unter Zusatz von 2 Teilen Dioctyl
sulfosuccinatnatrium (70%ig) als Emulgator und 0,5 Teilen Kalium
persulfat unter Rühren 3 Stunden bei 65°C polymerisiert. Man er
hielt eine etwa 40%ige Dispersion. Die mittlere Teilchengröße des
Latex war etwa 100 nm.
Zu einer Vorlage aus 2,5 Teilen dieses Latex, 400 Teilen Wasser sowie 0,5 Teilen Kaliumpersulfat wurde bei 65°C eine Mischung von 49 Teilen Acrylsäurebutylester, 1 Teil Tricyclodecenylacrylat und 0,38 Teilen des Emulgators innerhalb von 1 Stunde zugegeben. Im Verlauf einer weiteren Stunde fügte man eine Mischung von 49 Teilen Acrylsäurebutylester, 1 Teil Tricyclodecenylacrylat und 0,76 Teilen Emulgator zu. Nach Zugabe von 1 Teil Kaliumpersulfat in 40 Teilen Wasser wurde schließlich innerhalb von 2 Stunden eine Mischung aus 196 Teilen Acrylsäurebutylester, 4 Teilen Tricyclode cenylacrylat sowie 1,52 Teilen des Emulgators zugetropft. Die Polymerisatmischung wurde anschließend noch 2 Stunden bei 65°C nachpolymerisiert. Man erhielt eine etwa 40%ige Dispersion mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 500 nm.
Gab man statt insgesamt 300 Teilen an Monomeren nur 100 Teile zu, so erhielt man einen Latex mit einem mittleren Teilchendurch messer von etwa 300 nm. - (a2) 465 Teile Styrol und 200 Teile Acrylnitril wurden in Gegenwart von 2500 Teilen des Polymerisatlatex nach (a1) mit der mittleren Teilchengröße 0,1 bzw. 0,3 bzw. 0,5 µ, 2 Teilen Kaliumsulfat, 1,33 Teilen Laurylperoxid und 1005 Teilen Wasser unter Rühren bei 60°C polymerisiert. Man erhielt eine 40%ige Dispersion, aus der das Festprodukt durch Zusatz einer 0,5%igen Calciumchloridlö sung ausgefällt, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 35 Gew.-%, bezogen auf das Co
polymerisat, und eine Viskositätszahl von 80 ml/g.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 35 Gew.-%, bezogen auf das Co
polymerisat, und eine Viskositätszahl von 60 ml/g.
Ein Monomeren-Gemisch aus Styrol und Acrylnitril wurde unter üblichen
Bedingungen in Lösung polymerisiert. Das erhaltene Styrol/Acrylnitril-Copoly
merisat hatte einen Acrylnitril-Gehalt von 27 Gew.-%, bezogen auf das
Copolymerisat, und eine Viskositätszahl von 80 ml/g.
Als Vergleichspolymerisat wurde ein Polybutadien-Kautschuk verwendet, der
gepfropft war mit einem Styrol-Acrylnitril-Copolymer als Komponente (A),
die in einer Styrol-Acrylnitril-Copolymer-Matrix als Komponente (B) vorlag.
Der Gehalt an Pfropfkautschuk betrug 29 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt
gewicht des fertigen Polymerisats.
Entsprechend den Angaben in der nachstehenden Tabelle 1 werden die ange
gebenen Mengen der entsprechenden Polymerisate (A) und (B) bzw. der
Vergleichsmassen in einem Schneckenextruder bei einer Temperatur von
200°C-230°C gemischt. Aus den dadurch gebildeten Formmassen wurden
Probekörper mit den Abmessungen 80 × 10 × 4 mm hergestellt:
Von den in der Tabelle angegebenen Formmassen wurde die Charpy-Kerb
schlagzähigkeit bestimmt. Aus den in Tabelle 1 angegebenen Werten geht
hervor, daß die erfindungsgemäßen Formmassen, insbesondere die Formmas
sen II und III eine wesentlich höhere Kerbschlagzähigkeit aufweisen als die
Vergleichsmassen.
Zur Prüfung der Beständigkeit der Formkörper gegen Desinfektionsmittel und
Chemikalien wurden spritzgegossene Probekörper mit den Abmessung 2 × 15
× 80 mm hergestellt gemäß den in der DIN-Norm 16 777 angegebenen Be
dingungen, in Anlehnung an ISO 4599 wurden die Formkörper, eingetaucht
in die entsprechende Chemikalie, einer konstanten Verformung für 24 Stun
den ausgesetzt. Zu Vergleichszwecken wurden Probekörper unter der Biegung
in Luft gehalten. Es wurden unterschiedliche Biegeradien von unendlich bis
50 mm eingestellt. Anschließend an die konstante Verformung wurden Biege
schlagtests an den Probekörpern ausgeführt und Veränderungen gemessen. Es
wurden für die Formmasse I und für die Vergleichsmasse I die nachstehen
den Ergebnisse erhalten:
Die erfindungsgemäße ASA-Formmasse ist dem ABS deutlich überlegen.
Spitacid enthält in 100 g:
46 g Ethanol (96%ig)
27 g Isopropanol (100%ig)
1 g Benzylalkohol
Meliseptol enthält in 100 g:
50 g 1-Propanol
0,2 g Glyoxal (40%ig)
Lysoformin enthält in 100 g:
16,8 g Formaldehyd DAB 8
3,5 g Glutaraldehyd
Spitacid enthält in 100 g:
46 g Ethanol (96%ig)
27 g Isopropanol (100%ig)
1 g Benzylalkohol
Meliseptol enthält in 100 g:
50 g 1-Propanol
0,2 g Glyoxal (40%ig)
Lysoformin enthält in 100 g:
16,8 g Formaldehyd DAB 8
3,5 g Glutaraldehyd
Aus der vorstehenden Tabelle 2 geht hervor, daß die erfindungsgemäße
Formmasse I eine bessere Beständigkeit gegen Desinfektionsmittel und Che
mikalien aufweist als Vergleichsformmasse I.
Zur Untersuchung des Vergilbungsverhalten wurde Formmasse I und Ver
gleichsmasse I dem Xenontest 450 nach DIN 53 387, Verfahren 2, unter
worfen. Dabei wurde mit Ultra-Scan vom Hersteller Hunter LAB als Licht
quelle gearbeitet. Es wurden Probekörper spritzgegossen bei 250°C Kunst
stofftemperatur und 60°C Werkzeugtemperatur. Es wurden die nachstehenden
Ergebnisse erhalten:
Aus den Gelbwerten aus Tabelle 3 geht hervor, daß die erfindungsgemäßen
Formmassen wesentlich beständiger gegenüber Vergilbung sind als die Ver
gleichsmasse I.
Wie aus den vorstehenden Versuchsergebnissen hervorgeht, besitzen die er
findungsgemäßen Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Geräte eine
weit überlegene Chemikalienbeständigkeit und eine weit überlegene Beständig
keit gegen Vergilben und Vergrauen (Lichtbeständigkeit) im Vergleich zu be
kannten Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Geräte eine weit über
legene Chemikalienbeständigkeit und eine weit überlegene Beständigkeit gegen
Vergilben und Vergrauen (Lichtbeständigkeit) im Vergleich zu bekannten Ge
häuse und Verkleidungen für medizinische Geräte.
Claims (12)
1. Verwendung einer von ABS verschiedenen thermoplastischen Formmasse,
enthaltend, bezogen auf die Summe der Mengen der Komponenten A
und B, und ggf. C und/oder D, die insgesamt 100 Gew.-% ergibt,
a: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 15-60 Gew.-%, insbesondere 25-50 Gew.-%, eines teilchenförmigen Emulsionspolymeri sats mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-500 nm als Komponente A,
b: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 40-85 Gew.-%, insbesondere 50 -75 Gew.-%, mindestens eines amorphen oder teilkristalli nen Polymerisats als Komponente B,
c: 0-50 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
d: 0-50 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D
zur Herstellung von Gehäusen und Verkleidungen für medizinische Ge räte.
a: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 15-60 Gew.-%, insbesondere 25-50 Gew.-%, eines teilchenförmigen Emulsionspolymeri sats mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C und einer mittleren Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-500 nm als Komponente A,
b: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 40-85 Gew.-%, insbesondere 50 -75 Gew.-%, mindestens eines amorphen oder teilkristalli nen Polymerisats als Komponente B,
c: 0-50 Gew.-% Polycarbonate als Komponente C, und
d: 0-50 Gew.-% faser- oder teilchenförmige Füllstoffe oder deren Gemische als Komponente D
zur Herstellung von Gehäusen und Verkleidungen für medizinische Ge räte.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei
der Komponente A um ein Pfropfcopolymerisat handelt aus
a1: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 55-80 Gew.-%, insbesondere 55-65 Gew.-%, einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage A1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C,
a2: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-45 Gew.-%, insbesondere 35-45 Gew.-%, einer Pfropfauflage A2 aus den Monomeren, bezogen auf A2,
a21: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 65-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente A21 und
a22: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils a Komponente A22,
wobei die Pfropfauflage A2 aus mindestens einer Pfropfhülle besteht und das Pfropfcopolymerisat A eine mittlere Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-500 nm hat.
a1: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 55-80 Gew.-%, insbesondere 55-65 Gew.-%, einer teilchenförmigen Pfropfgrundlage A1 mit einer Glasübergangstemperatur unterhalb von 0°C,
a2: 1-99 Gew.-%, vorzugsweise 20-45 Gew.-%, insbesondere 35-45 Gew.-%, einer Pfropfauflage A2 aus den Monomeren, bezogen auf A2,
a21: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 65-85 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente A21 und
a22: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15-35 Gew.-%, Einheiten eines ethylenisch ungesättigten Monomeren, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils a Komponente A22,
wobei die Pfropfauflage A2 aus mindestens einer Pfropfhülle besteht und das Pfropfcopolymerisat A eine mittlere Teilchengröße von 50-1000 nm, vorzugsweise 50-500 nm hat.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei der Komponente B um ein Copolymerisat handelt aus
b1: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 60-70 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente B1,
b2: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30-40 Gew.-%, Einheiten ei nes ethylenisch ungesättigten Monomers, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente B2.
b1: 40-100 Gew.-%, vorzugsweise 60-70 Gew.-%, Einheiten eines vinylaromatischen Monomeren, vorzugsweise des Styrols, eines substituierten Styrols oder eines (Meth)acrylsäureesters oder deren Gemische, insbesondere des Styrols und/oder α-Methylstyrols als Komponente B1,
b2: bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30-40 Gew.-%, Einheiten ei nes ethylenisch ungesättigten Monomers, vorzugsweise des Acrylnitrils oder Methacrylnitrils, insbesondere des Acrylnitrils als Komponente B2.
4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Formmasse als teilchenförmiges Mikroemulsionspolymerisat A einen
Acrylat-, EP-, EPDM- oder Siliconkautschuk enthält.
5. Verwendung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Formmasse als teilchenförmige Pfropfgrundlage A1 einen Acrylat-, EP-,
EPDM- oder Siliconkautschuk enthält.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente A1 besteht aus den Monomeren
a11: 80-99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95-99,9 Gew.-%, eines C1-8-Alkylesters der Acrylsäure, vorzugsweise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat als Komponente A11,
a12: 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5,0 Gew.-%, minde stens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, vor zugsweise Diallylphthalat und/oder DCPA als Komponente A12.
a11: 80-99,99 Gew.-%, vorzugsweise 95-99,9 Gew.-%, eines C1-8-Alkylesters der Acrylsäure, vorzugsweise n-Butylacrylat und/oder Ethylhexylacrylat als Komponente A11,
a12: 0,01-20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5,0 Gew.-%, minde stens eines polyfunktionellen vernetzenden Monomeren, vor zugsweise Diallylphthalat und/oder DCPA als Komponente A12.
7. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet,
daß die Teilchengrößenverteilung der Komponente A bimodal ist, wobei
60-90 Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50-200 nm und
10-40 Gew.-% eine mittlere Teilchengröße von 50-400 nm aufwei
sen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente A.
8. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die medizinischen Geräte eingesetzt werden zur Behand
lung, Messung, Steuerung, Unterstützung und/oder Ersatz der mensch
lichen oder tierischen Körperfunktionen.
9. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Geräte
zur Zuführung von Stoffen in den menschlichen oder tierischen Körper
oder zur Abführung von Stoffen aus dem menschlichen oder tierischen
Körper verwendet werden.
10. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Geräte Dialyse-, Infusions-, Beatmungs- oder Diagno
segeräte sind.
11. Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Geräte aus einer thermo
plastischen Formmasse, wie sie in einem der Verwendungsansprüche
1 bis 7 definiert ist.
12. Gehäuse und Verkleidungen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Geräte Dialyse-, Infusions-, Beatmungs- oder Diagnosegeräte
sind.
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---|---|---|---|
DE19630143A DE19630143A1 (de) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | Gehäuse und Verkleidungen für medizinische Zwecke |
EP97936654A EP0914375A1 (de) | 1996-07-25 | 1997-07-24 | Gehäuse und verkleidungen für medizinische geräte |
PCT/EP1997/004033 WO1998004624A1 (de) | 1996-07-25 | 1997-07-24 | Gehäuse und verkleidungen für medizinische geräte |
KR1019997000535A KR20000029501A (ko) | 1996-07-25 | 1997-07-24 | 의료기구용하우징및덮개 |
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---|---|---|---|---|
WO2000020507A1 (de) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Basf Aktiengesellschaft | Gehäuse und abdeckungen für filter, pumpen und motoren |
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CN115839639B (zh) * | 2022-12-09 | 2024-06-11 | 湖南鑫垒科技有限公司 | 一种柔性投掷式手雷 |
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DE1911882B2 (de) * | 1969-03-08 | 1975-04-17 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Schlagfeste thermoplastische Massen |
DE3301161A1 (de) * | 1983-01-15 | 1984-07-19 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Thermoplastische formmassen |
US4975487A (en) * | 1988-01-06 | 1990-12-04 | The Dow Chemical Company | Polymeric polyblend composition |
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- 1996-07-25 DE DE19630143A patent/DE19630143A1/de not_active Withdrawn
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- 1997-07-24 EP EP97936654A patent/EP0914375A1/de not_active Withdrawn
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- 1997-07-24 KR KR1019997000535A patent/KR20000029501A/ko not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |