DE2435906A1

DE2435906A1 - Abs/vinylacetat-polymermischungen

Info

Publication number: DE2435906A1
Application number: DE2435906A
Authority: DE
Inventors: Frederick Elias Carrock
Original assignee: Dart Industries Inc
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1973-07-25
Filing date: 1974-07-25
Publication date: 1975-02-13
Also published as: BE818088A; GB1470079A; US3883614A; JPS5034645A; DE2435906B2; FR2238735A1; CA1036741A; FR2238735B1

Description

ABS/vinylacetat-Polymermischungen

Erfindungsgemäß wird eine Polymerzusammensetzung bzw. polymere Zusammensetzung geschaffen, die ein ABS-Polymeres und etwa
0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% eines Vinylacetat-Polymeren umfaßt und die eine verbesserte Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umwelt- bzw. Umgebungsfaktoren aufweist.

Die Erfindung betrifft verbesserte ABS-Polymere. Insbesondere betrifft sie ABS/vinylacetat-Polymermischungen, die eine verbesserte Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen aufweisen.

Als ABS-Polymere werden im allgemeinen Polymere bezeichnet,
die von einem monovinylaromatischen Monomeren, einer monomeren Vinyl- oder Vinyliden-Verbindung und einem kautschukartigen Material abgeleitet sind, die in typischer Weise durch ein Polymeres aus Acrylnitril, einem Butadienkautschuk und Styrol verkörpert werden. ABS-Zusammensetzungen wurden oft für spezielle Verwendungszwecke eingesetzt, wie geformte Rohrformstükke bzw. Anschlußstücke (molded pipe fittings), für Ausgüsse
bzw. Kanalisationsrohre und für Abfall- und Belüftungs- bzw.

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Entlüftungssysteme. Diese Rohrformstücke (fittings) unterliegen recht strengen Bedingungen der chemischen Beanspruchung auf Grund der Anwesenheit von Abfallprodukten, die gegenüber ABS korrodierend wirken, wie Essigsäure, Salatöle und andere Flüssigkeiten. Diese korrodierenden Materialien können zum Versagen des Gefüges der ABS-Rohrformstücke bzw. -anschlußstücke durch Spannungsrißbildung oder Haarrißbildung bzw. Netzaderbildung führen.

Es ist daher erwünscht, für die speziellen Anwendungszwecke eine modifizierte ABS-Zusammensetzung zu erhalten, die eine hohe Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen aufweist, wenn sie diesen korrodierenden Flüssigkeiten ausgesetzt wird. Erfindungsgemäß wird eine neue polymere Zusammensetzung, d.h. eine verbesserte ABS-Polymerzusamrnensetzung, geschaffen, die bei Belastung bzw. Beanspruchung (under load) eine hohe Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umweltfaktoren (environmental stress crack resistance) aufweist und daher für zahlreiche spezielle Anwendungen, wie geformte Rohrformstücke bzw. Anschlußstücke, geeignet ist.

Die verbesserte ABS-Polymerzusammensetzung für die speziellen Anwendungen umfaßt eine polymere Mischung aus einem ABS-PoIymeren und aus etwa.0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% eines . Vinylacetat-Polymeren, wie Polyvinylacetat, oder ein Copolymer es von Vinylacetat.

Typisch für die monovinylaromatischen Verbindungen, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen ABS-Polymeren verwendet werden können, sind diejenigen, bei denen die Vinylgruppe direkt an das Kohlenstoffatom des aromatischen Kerns gebunden ist. Styrol ist eine der erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten monovinylaromatischen Verbindungen. Beispiele für andere Verbindungen, die verwendet werden können, sind die Alkyl— und/oder Halogenderivate von Styrol einschließlich sowohl der Methyl styrole, Äthylstyrole, Isopropylstyrole, Butylstyrole - die mono- und höher-substituierten Alkylformen inbegriffen - der Chlor- und Dichlorstyrole als auch der

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Mono- und Dibromstyrole und Alkylhalogenstyrole oder Mischungen dieser Verbindungen mit Styrol oder miteinander.

Die monomeren Vinyl- und Vinylidenverbindungen, die verwendet werden können, umfassen Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Methacrylsäure, Acrylsäure, Vinylchlorid und Mischungen davon. Es ist erwünscht, die monomere Vinyl- oder Vinylidenverbindung mit einer oder mehreren der monovinylaromatischen Verbindungen zu kombinieren, um ein Produkt mit verbesserten Eigenschaften zu erhalten.

Das Verhältnis von monovinylaromatischer Komponente, wie Styrol, zu Vinyl- oder Vinylidenkomponente, wie Acrylnitril, im ABS-Polymeren liegt im allgemeinen bei etwa 60 bis 80 Gewichtsteilen Styrol zu 40 bis 20 Gewichtsteilen Acrylnitril und vorzugsweise im Bereich von etwa 74 bis etwa 60 Gewichtsteilen Styrol zu etwa 26 bis 40 Gewicht steilen Acrylnitril«,

Die erfindungsgemäß verwendeten kautschukartigen Materialien umfassen natürlichen Kautschuk oder synthetische Kautschuke, wie Kautschuke vom SBR-Typ, die Copolymere von Styrol und Butadien mit 60 bis 95 Gewichts-% Butadien und 40 bis 5 % Styrol sind; losungspolymerisierte SBR-Kautschuke vom linearen Random— oder Block-Copolymertyp, wobei stereospezifische Katalysatoren verwendet werden und die Butadienmenge 60 bis 95 Gewichts-% der monomeren Mischung und in einer bevorzugteren Ausführungsform 70 bis 95 Gewichts-% ausmachen kann; synthetische Kautschuke vom Nitriltyp, die 55 bis 82 Gewichts-% Butadien und 45 bis 18 % Acrylnitril enthalten; kautschukartige Homopolymere aus Butadien und Isopren; kautschukartige Copolymere aus Isobutylen zusammen mit Butadien oder Isopren; und kautschukartige Terpolymere aus Äthylen, Propylen und einer kleineren Menge eines Dienmonomeren, wie Cyclopentadien. Das bevorzugte kautschukartige Material ist ein lineares Polybutadien mit einem cis-(polymerisiert durch 1,4-Addition)Gehalt von etwa 30 bis 98 Gewichts-%, vorzugsweise 35 bis 60 Gewichts-%. Vorzugsweise wird eine kleinere Menge des kautschukartigen Materials in dem polymerisierbaren Monomeren in der Reaktionszone

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""" TC ™*

gelöst und in Masse polymerisiert, um das katitschukmodifizierte Polymere zu bilden.

Butadien oder Isopren, das durch cis-l_t4-Addition polymerisiert wurde, liegt bei Umgebungstemperaturen in einer .kautschukartigen Form vor. Die cis~l,4-Form kann entweder durch Lithiummetall oder Lithiumalkyle oder durch ein Katalysatorsystem vom Ziegler-Typ, wie es Stand der Technik ist, hergestellt werden. Diese Polymerisationsmethoden ergeben lineare Polymere im Gegensatz zu einem weitgehend nicht-linearen Polymeren, welches nach bekannten Emulsionspolymerisationsverfahrensweisen erhalten wird. Das bevorzugte cis-Polybutadien, welches in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden kann, weist eine Viskosität von 20 bis 60 auf, gemessen mit einem Mooney-Viskosimeter bei 100⁰C (ML₄) (ASTM-D-927-55T).

Die erfindungsgemäß verwendeten kautschukartigen Materialien weisen üblicherweise ein Molekulargewicht von etwa 15 000 und darüber auf. Sie können in Mengen von etwa 2 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf das·Gesamtgewicht des Polymeren, eingearbeitet werden, und die kautschukartigen Komponenten werden vorzugsweise in Mengen von etwa 4 bis 15 Gewichts-% verwendet. Bei der Herstellung von ABS-Polymeren führen etwa 3 bis 10 % der kautschukartigen Komponente zu.einem ABS-Polymeren-von mäßiger ■ bis hoher Schlagzähigkeit, während etwa 10 bis 15 % Kautschuk Harze von sehr hoher Schlagzähigkeit ergeben.

Es wurde festgestellt, daß es vorteilhaft ist, eine kleine Menge, bis zu etwa 5 Gewichts-%, und vorzugsweise von etwa 0,5 bis 3,0 Gewichts-%, eines Gleitmittels einzuarbeiten. Kleine Mengen solcher Gleitmittel, wie Polybutene, hydrierte Polybutene, Paraffinwachs oder Mineralöl bzw. Erdöl, verbessern die Verarbeitungs- und Zugdehnungs-(tensile elongation)-Eigenschaften der Polymeren. Andere Gleitmittel, die verwendet werden können, umfassen Ester oder Metallsalze gesättigter höherer Fettsäuren.

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Geeignete Antioxydantien können ebenfalls in die Polymeren in Mengen von etwa 0,2 bis 2 Gewichts-% des Gesamtpolymeren und vorzugsweise in Mengen von etwa 0,3 bis 1 Gewichts-% eingearbeitet werden. Beispiele für solche Antioxydantien umfassen Trisnonylphenylphosphit und Materialien vom phenolischen Typ, wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol.

ABS-Zusammensetzungen können nach einer Vielzahl von Polymerisationstechniken hergestellt werden, die z.B. Polymerisationsreaktionen in Masse, Lösung, Suspension und Emulsion und ähnliches umfassen. Die verschiedenen Polymerisationstechniken, die verwendet werden können, werden durch die US-PSen 3 660 534, 3 515 692 und 3 448 175 veranschaulicht, deren diesbezüglich relevanter Teil durch die Bezugnahme darauf in der vorliegenden Anmeldung enthalten ist.

Die Vinylacetatpolymeren, die erfindungsgemäß zur Verwendung geeignet sind, umfassen sowohl Homopolymere als auch Copoly~ mere von Vinylacetat. Vorzugsweise wird homopolymeres Polyvinylacetat verwendet. Polyvinylacetat ist ein bekanntes und. im Handel erhältliches Polymeres. Gewünschtenfalls können Copolymere von Vinylacetat mit kleineren Mengen, d.h. weniger als 50 Gewichts-%, eines Olefins, wie Äthylen, Propylen und ähnliches, eines Vinylmonomerenj wie Vinylchlorid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Alkylacrylate, Alkylmethacrylate, Acrylsäure, Methacrylsäure und ähnliches, oder anderer copolymerisierbarer Monomeren oder Mischungen davon in geeigneter Weise verwendet werden.

Die erfindungsgemäße verbesserte ABS-Zusammensetzung kann durch Mischen eines ABS-Harzes, wie es vorstehend beschrieben wurde, mit einem Vinylacetatpolymeren hergestellt werden, wobei die Konzentration des Vinylacetatpolymeren in der erhaltenen Zusammensetzung im Bereich von etwa 0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% des gesamten Polymeren liegt. Vorzugsweise ist das Vinylacetatpolymere in der ABS-Zusammensetzung in Mengen im Bereich von etwa 5 bis etwa 25 Gewichts-% vorhanden. Es wurde festgestellt, daß keine wesentliche Verbesserung der Spannungs-

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rißbeständigkeit erzielt wird, wenn das Vinylacetatpolymere in der ABS-Zusammensetzung in Mengen von weniger als etwa 0,5 Gewichts-% anwesend ist. Es wurde ferner festgestellt, daß, wenn das Vinylacetatpolymere in der ABS—Zusammensetzung in Mengen von 50 Gewichts-% oder darüber anwesend ist, die erhaltene Zusammensetzung zu brüchig ist, um geformt zu werden. Die erfindungsgemäßen polymeren Zusammensetzungen können durch Mischen des ABS-Polymeren mit dem Vxnylacetatpolymeren in den gewünschten Mengen durch übliche Mischtechniken, wie Extrusion, Kalandrieren, Mischen mit Hilfe eines Banbury-Mischers und Bildung eines Master-batch hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und die durch ihre Verwendung erzielten Vorteile, ohne die Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht.

Beispiele 1 bis 9

Es wurden verschiedene Mischungen polymerer Zusammensetzungen, die ein ABS-Polymeres und Polyvinylacetat umfassen, hergestellt und mit denselben ABS-Polymeren, die kein Polyvinylacetat enthalten (zum Vergleich),hinsichtlich der Beständigkeit' gegenüber Spannuhgsrißbildung verglichen".

Die verwendeten ABS-Polymeren waren die folgenden:

Polymeres A, ein ABS-Polymeres, das Styrol und Acrylnitril in einem Gewichtsverhältnis von 72/28 und 9 Gewichtsteile Polybutadien umfaßte. Das Polymere wies einen Schmelzindex (230 C, 5 kg) von etwa 6 auf.

Polymeres B, das in der Zusammensetzung mit dem Polymeren A identisch war, jedoch einen Schmelzindex (230 C, 5 kg) von etwa 2,5 aufwies.

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Polymeres C, ein ABS-Polymeres, das Styrol und Acrylnitril in einem Gewichtsverhältnis von 75/25 und 11 Gewichtsteile Polybutadien umfaßte. Das Polymere wies einen Schmelzindex (23O°C, 5 kg) von etwa 0,6 auf.

Polymeres D, ein ABS-Polymeres, das eine Mischung des Polymeren B mit dem Polymeren C in einem Gewichtsverhältnis von 65/35 und l/4 Gewichts-% Ruß umfaßte.

Die in den nachstehenden Beispielen 1 bis 9 verwendeten Vinylacetatpolymeren waren entweder Gelva V-800, welches ein kristallines Polyvinylacetat von hohem Molekulargewicht (durchschnittliches Molekulargewicht 1 500 000) ist und von der Monsanto Company hergestellt wird, oder Polyco 2116, welches eine wäßrige Emulsion von Polyvinylacetat von hohem Molekulargewicht ist, das von der Borden Company hergestellt wird, mit einem Feststof gehalt von 55 %.

Die Ergebnisse der verschiedenen Beispiele sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengefaßt. Der Ausdruck "ESCR, Sek." bezieht sich auf den Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeitswert bzw. den Wert der Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen, die Zeit in Sekunden bis zum Versagen eines Auslegerbalkens bzw. Kraftträgers (cantilever beam) mit den Abmessungen 12,70 χ 1,27 χ 0,32 cm (5 χ l/2 χ l/β inch) bei einer maximalen Faser- bzw. Fiberbeanspruchung von 193,34 kg/

cm (2750 psi), auf welchen Auslegerbalken Eisessig aufgetragen wurde.

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Tabelle I

Einfluß von Polyvinylacetat in Mischungen mit ABS auf die Spannungsrißbestandigkeit

	Beispiel ■	;1	5	ι 1	2	3	3	7	Vergl.	4	3	5	Vergleich	0
	Zusammensetzungen			>600^x/							2			0
	Polymeres A	58,	5		63,	2	61,	3	0	0		0	0
	Polymeres B	Ό		'·—	0		0		65,0	63,	5	61,7	65,
	Polymeres C	31,	0		34,	5	33,	0	35,0	34,		33,3	35,
cn	Polymeres D	.0		T	0		0		0	0	2	0	0	2
O	Gelva V-800	10,	2		2,	2	5,	2	0	2,	5	5,0	0	5
co	Polyco 2116	0	5	ι	0	5	0	5	0	0	8	0	0	8
OO	3HT (butyliertes Hydroxytoluol)	ο,			o,		o,		0,2	o,		0,2	o,
O	Calciumstearat	0,		i"	o,		o,		0,5	o,		0,5	o,
	7009 Ruß-Konz.	.0			0		0		0,8	o,		0,8	o,
„	(7009 Black Cone.)	y
	Eiaenschäften
cn
_»	ESCR, Sek.
	Druckgeformte Proben,	■·,
	I Woche nach dem Formen	'—		—	0	—	>600	33	72		>600	—
	Spritzgeformte Proben,	';
	1 Woche nach dem Kompoundieren		?60			—	67	504		>600	78
	Spritzgeformte Proben,
	4 Wochen nach dem Kompoundieren	—		—	56	406		>600	—
	Spritzgeformte Proben
	nach 1 Woche in Wasser von 60 C (140°C)	—			60	525		>600	—
	Spritzgeformte Proben,
	nach 1 Woche in 1%-igem Deter-
	gens bei 60⁰C (140⁰F)
			51	558	>600

1) Zeitspanne des Tests: 10 Minuten (600 Sekunden)

CD O CD

Tabelle I (Fortsetzung)

	Beispiel	1	2	3	Vergl.	4	5	Vergleich
	Schmelzindex, 23O°C, 5 kg ^	2,0	2,1 .	2,8	1,2	0,9	1,6	1,4
	Izod-Schlagzähigkeit, R.T., GE/de, 0,30 cm · 0,453 kq (ft. · lbs. Y	3,2/1,7	7,9/2,8	8,5/2,4	7,7/3,4	8,7/2,8	9,4/3,1	8,1/3,3
	2,54 cm \ inch /■'
cn σ	Streckgrenze, kg/cm (tensile yield strength, psi) ·	461,9 (6570)	~	-	451,3 (6420)	456,3 (6490)	462,6 (6580)	459 (6530)
OO ο	Zugfestigkeit beim Versagen,kg/cm (tensile fail strength, psi) ·■	371,9 (5290)		— ·	3 83,1 (5450)	381 (5420)	383,8 (5460)	404,2 (5750)
^J	% Dehnung beim Versagen ■'	18,7	-	-	29,6	24,7	24,0	40,7
ο	Rockwell"R"-Härte ,	105,5	-	-	104,1	104,0	104,1	105,6
cn	Durchbiegungstemperatur, C ·■' (Heat deflection temp.) ·	97,0	-	-	99,3,	99,8	99,0	99,0

GE = Gate End
DE = Dead End

cn co ο cn

Tabelle I (Fortsetzung)

	Beispiel	6	7	Vergleich	8	9	<	0
	Zusammensetzuncen					0
	Polymeres A	0	0	0	0	0
	Polymeres 3	61,7	61,7	0	0	95,0
	Polymeres C	33,3	33,3	0	0	5,0
cn	Polymeres D	0	0	100	77,5	0
CD	Gelva V-SOO	5,0	0 *)	0	2,5	0
co	Polyco 2116	0	*5,0'**	0	0	0
co	BKT (butyliertes Hydroxytoluol)	0,2	0,2	0	0	ο ·
CD	Calciumstearat	0,5	0,5	0	0
-J	7009 Ruß-Konz.	0,8	0,8	0	0
	(7C09 Slack Cone.)
O	Eiαenscharten
cn
	ESCR, SeIc.					—
	Druckgefcrmte Proben,
	1 Woche nach dem Formen	■ -	—	-	—	>600
	Spritzgeformte Proben,
	1"Woche nach dem Kompoundieren	>600	?600'	.60	504	—
	Spritzgeformte Proben,
	4 Wochen nach dem Kompoundieren	—	-	-	-	>600
	Spritzgeformte Proben
	nach 1 Woche in Wasser von 6p C (140°C)	—	—	60.	525
	Spritzgefcrmte Proben,
	nach 1 Woche in 1%-igem Deter-					>600
	gens bei 60⁰C (140 F)
			50	560+

auf Trockentasis

■Ρ-CO ΟΙ CD O CD

Tabelle I (Fortsetzung)

CO CC CÖ CD

Beispiel	6	7	Vergleich	8	9
j Sch-olzindex, 23O°C, 5 kg ₊₎	0,9	1,4	1,2	1,0	1,6
Isod-Schlagsähigkeit, R.T., GE/de, 0,30 cm · 0,453 kq (ft. · lbs. )	8,5/3,0	8,0/3,0	7,7/3,4	8,7/3,0	9,4/3,1
2,54 cm \ inch /	449,2 (6390)	440,8 (6270)	451,3 (6420)	456,3 (6490)	46 2,6 (6580)
Streckgrenze, kg/cm (rensiie yield strength, psi)	378,9 (5390)	373,3 (5310)	3 83,1 (5450)	381 (5420	383,8 (5460)
Zugfestigkeit beim Versagen,kg/cm (tensile fail strength, psi)	30,3	27,5	30	25	24
% Dehnung beim Versagen	105,9	103,5	104	104	104
Rockwell"R"-Härte	98,0	08,0	99,3	99,8	. 99,0
Durchbiegungstemperatur, ⁰C (Heat deflection temp· )

GE = Gate End DE = Dead End

Das Zeichen "-" in der vorstehenden Tabelle zeigt an, daß die in Rede stehenden Werte nicht bestimmt wurden.

Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß Polyvinylacetat enthaltende Proben eine in überraschender Weise erhöhte Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeit im Vergleich zu Vergleichsproben, die das ABS-Polymere allein enthalten, aufweisen. Die Ergebnisse zeigen auch, daß die anderen wichtigen physikalischen Eigenschaften von ABS nicht nachteilig durch die erfindungsgemäße Mischung beeinflußt werden.

Beispiele 10 bis 17

In den folgenden Beispielen wurden unter Verwendung der in den Beispielen 1 bis 9 definierten Polymeren B und C zusammen mit verschiedenen in der nachstehenden Tabelle II aufgeführten Vinylacetat-Homopolymeren und -Copolymeren ABS-Mischungen hergestellt.

Tabelle II

Durchschnitt!. ^

GELVA[5] VINAC[6] POLY-TEX[l] Molekulargewicht cP [3]

V-7	B-7
V-15	B-15
C-3-V-20[2]	-
V-25	B-25
—	B-40
V-IOO	B-IOO
—	B-4 00
V-800	B-800

45 000 7

.. ⁹P ⁰⁰° ... . . 1⁵

115 000 20

140 000 25

215 000 40

668 500 000 100

1 150 000 400

1 500 000 800 GP-702 - - [4]

1: Polyvinylacetatemulsion mit einem Feststoffgehalt von 65 %, erhältlich von der Celanese Chemical Co.

2: Copolymeres aus Vinylacetat und 3 Gew.% Acrylsäure.

3: Viskosität einer Lösung von 86 g Polymeres pro 1 Lösung. Die angegebenen Werte weisen eine Streuung von I 10 % auf.

4: GP-702 ist ein'hoch quervernetztes sprühgetrocknetes Polyvinylacetat.

5: Erhältlich von der Monsanto Co.

6: Erhältlich von der Air Products and Chemicals, Inc. Die erhaltenen Ergebisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.

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Tabelle III Spannungsrißbeständigkeit von ABS/vinylacetat-Polymermischungen

CD CO OD O

Beispiel	Vergl.	Vergl.	10	11	12	13	14	15	16	17
Zusammensetzung, %
Polymeres B	65,0	65,3	62,0	62,0	62,0	62,0	62,0	62,0	62,0	62,0
Polymeres C ~)	30,0	29,5	28,0	28,0	28,0	28,0	28,0	28,0	28,0	28,0
Kautschuk-Konz. ,
Ballen	5,0	5,2	5,0 _Λ)	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
' Gelva V-800			5,0 ^α)
Vinac B-400	—	_		5,0	—	—	—	—	—	—
Gelva V-IOO	—	—	—		5,0	_	—	—	—	—
Vinac B-IOO	—	_		_		5,0	_	_	—	—
Vinac B-40	—	—	—	—	—		5,0	—	_	—
Gelva C-3-V-2O	—	_	—	_	_	—		5,0
Gelva V-7		_	_		_		_		5,0	_
Gelva GP-702	-	—	—	—	—	—	—	—		5,0
BHT, Teile pro	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2'	0,2	0,2	0,2	0,2
100 Teile Harz
Calciumstearat,	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Teile pro 100
Teile Harz
Raven 1200 Ruß,	0,25	_	_	_	0,25	_	_		_
Teile pro 100
Teile Harz

1) Polyvinylacetat, eingeführt als 25%-iges Konzentrat des Polymeren ß/Gelva V-800 (75/25).

2) Kautschuk-Konzentrat, ein Styrol-Acrylnitril-Polymerisat, aufgepfropft auf Polybutadien, enthaltend 70 % Polybutadien, erhältlich von International Synthetic Rubber,

Tabelle III (Fortsetzung)

οι ο co

Beispiel	Vergl.	Vergl.	10	11	12	13	14	15	16	17
Eigenschaften
ESCR, Sek.	72	42	>600 ³⁾	>600	>600	>600	>600	>600	>600	>514
MFR, 23O°C, 5 kg	1,4	1,2 :	1,1	0,9	1,4	1,1	1,3	1,4	-	1,2
Izod-SchlagZähig keit, R.T., GE/de	-/3,9	8,8/4,4	9,1/3,6	9,6/4,7	-/3,4	9,5/6,0	9,1/5,2	8,6/4,2	mm	9,1/3,6
Streckgrenz e,kg/cm (tensile yield strength, psi)	366 (5206)	3 76,1 (535ΟΓ	387,4 (5510)	369,1 (5250)	376,1 (5350)	3 76,1 (5350)	367,6^ (5230).	358,5- (5100)	-	355,7 (5060)
Zugfestigkeit beim Versagen, kg/cm ^(psi)	369,8 (5260)	364,8 (5150)·	362 (5190)	357,1 (5080)	364,2 (5180)	367,7 (5230) ■	353,6 (5030)	362,7 (5160)	-	364,2 (5180)
% Dehnung beim Versagen	50,7	44,2 ^:	41,4	39,8	48,9	48,1	42,0	47,8		49,3
Rockwell"R"-Härte I	1OB	105,9	105,9	102,0	106	101,8	100,6	101, 0	—	100,6

3) Maximale Zeitspanne des Tests - 10 Minuten (600 Sekunden)

>600 zeigt an, daß nach 600 Sekunden kein Versagen auftrat.

Aus der vorstehenden Tabelle III geht klar die überraschende Zunahme der Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeit, die den ABS-Zusammensetzungen dadurch verliehen wird, daß man sie erfindungsgemäß mit Vinylacetatpolymeren vermischt.

Beispiele 18 bis 23

Die folgenden Beispiele veranschaulichen den Effekt der Konzentration des Vinylacetatpolymeren auf die Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeit, die der erhaltenen ABS-Mischung verliehen wird. Die in diesen Beispielen verwendeten Vinylacetat- und ABS-Polymeren wurden in den Beispielen 1 bis 17 erläutert.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle IV aufgeführt.

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Tabelle IV

cn ο CD OO CD

cn

Einfluß der Variation der Vinylacetatpolymer-Konzentration in ABS/vinylacetat-Polymermischungen auf die Spannungsrißbeständigkeit

Beispiel	Vergleich	18	19	20	21	22	Vergl.	23
Zusammensetzung, %
Polymeres B	100,0	80,0	90,0	80,0	50,0	50,0	85,0	82,0
Kautschuk-Konz., Ballen	—	—	—	—	—	—	15,0	13,0
Gelva V-800	—	_	10,0	20,0	—	50,0	—	_
Vinac B-100 .	—	—	—	—	—	—	—	5,0
Gelva-Konz. ~i	—	_	_	—	50,0		—.
Gelva-Konz. '	—	20,0	—	—	—	_	_
BHT, Teile pro	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
100 Teile Harz
Calciumstearat, Teile	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
pro 100 Teile Harz
Raven 1200 Ruß, Teile	—	_	—	—	—	_	0,25	0,25
pro 100 Teile Harz
Magnesiumoxyd, Teile	0,05	—	0,05	0,05	—	—	—	—
pro 100 Teile Harz
% PVAC in der Zusammen
setzung	0,0	5,0	10,0	20,0	25,0	50,0	0,0	■ 5,0

1) Zusammensetzung: Polymeres b/pvaC: 5O/5O

2) Zusammensetzung: Polymeres B/PVAC: 75/2 5

cn
ι

cn co ο cn

Tabelle IV (Fortsetzung)

O CO OO O

Beispiel	Vergleich	18	19	20	21	22	Vergleich	23
Eigenschaften
ESCR, Sek.	<100	>600 ⁴⁾	>600	>600	>600	3)	53	>600
MFR, 23O°C, 5 kg	2,3	1,5	1,4	0,9	0,8	I!	0,9	1,0
Izod-Schlagzähig keit, R.T., GE/DE Streckgrenze,kg/cm (tensile yield strength, psi)	5,6/2,3 508,3 (7230)	6,4/1,8 515,3 (7330)	2,7/1,3 516 (7340)	1,1/0,8 509,7 (7250)	0,9/0,8 510,4 (7260)	TI Ii	10,9/7,7 357,1 (5080)	10,0/6,9 362 (5150)
Zugfestigkeit beim Versagen,kg/cm (psi)	404,9 (5760)	421,1 (5990)	388,8 (5530)	366,3 (5210)	407,7 .(5 80O)	Il	322,5 (4730)	334,6 (4760)
% Dehnung beim Ver sagen	14,3	13,6	12,0	10,1	7,5	Il	38,6	37,2
Rockwell"R"-Härte	108,8	111,9	108,1	108,0	112,0	Il	95,8	97,8
Durchbiegungstem pera tür, ⁰C	102,0	-	103,3	101,8	-	Il	-	-

3) Zu brüchig, um geformt zu werden

4) Maximale Zeitspanne des Tests - 10 Minuten (600 Sekunden)

)600 zeigt an, daß kein Versagen nach 600 Sekunden auftrat

CD CD CD

Die überraschende Zunahme der Spannungsrißbeständigkeit wird ganz besonders innerhalb des bevorzugten Bereichs der Vinylacetatkonzentration von 5 bis 25 Gewichts-% beobachtet. Bei 50 % des Vinylacetatpolymeren oder darüber wird die ABS-Zusammensetzung zu brüchig, um geformt zu werden.

Obwohl einige besondere Materialien und Bedingungen in den vorstehenden Beispielen zur Herstellung und Verwendung der erfindungsgemäßen ABS-Zusammensetzungen zum Einsatz gelangten, dienen sie lediglich zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. Verschiedene andere ABS-Polymere, Vinylacetatpolymere und -copolymere, Färbemittel, Antioxydantien, Stabilisatoren, Schlagfestigkeitsverbesserer, Füllstoffe und andere Additive, die üblicherweise Harzzusammensetzungen zugegeben werden können, können unter ähnlicher Verbesserung der Spannung srißb eständigkeit verwendet werden.

Für den Fachmann ergeben sich beim Lesen der vorliegenden Erfindung andere Modifikationen dieser Erfindung, die jedoch im Rahmen dieser Erfindung liegen sollen.

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Claims

Patentansprüche

1.) Polymere Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Polymeres eines monovinylaromatischen Monomeren, eines Vinyl- oder Vinylidenmonomeren und eines Kautschuks und etwa 0,5 bis weniger als 5p Gewichts-% eines Vinylacetatpolymeren umfaßt.

2.) Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Polymeres von Acrylnitril, einem Butadienkautschuk und Styrol und etwa 0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% eines Vinylacetatpolymeren umfaßt.

3.) Polymere Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatpolymere in Mengen im Bereich von etwa 5 bis etwa 25 Gewichts-% anwesend ist.

4.) Polymere Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatpolymere Polyvinylacetat ist.

5.) Polymere Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatpolymere ein Copolymeres von Vinylacetat und einem copolymerisi erbaren Monomeren ist.

6.) Verfahren zur Verbesserung der Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeit bzw. der Spannungsrißbeständigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen eines Polymeren eines monovinylaromatisch en Monomeren, eines Vinyl- oder Vinylidenmonomeren und eines Kautschuks, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Polymere etwa 0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% eines Vinylacetatpolymeren einverleibt.

7.) Verfahren zur Verbesserung der Umgebungs-Spannungsrißbeständigkeit eines Polymeren von Acrylnitril, einem Butadien kaut;schuk und Styrol, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Polymere etwa 0,5 bis weniger als 50 Gewichts-% einos Vinylacetatpolymeren einverleibt.

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8.) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in das Polymere aus Acrylnitril, einem Butadienkautschuk und Styrol etwa 5 bis etwa 25 Gewichts-% eines Vinylacetatpolymeren einverleibt werden.

9.) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vxnylacetatpolymere Polyvinylacetat ist.

10.) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylacetatpolymere ein Copolymeres von Vinylacetat und einem copolymerisierbaren Monomeren ist.

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