NL8603096A - Thermoplastische vormmassa. - Google Patents

Description

4 t * RPP/AM/mhd STAMICARBON B.V.

Uitvinder: Eize Roerdink te Beek -1- (6) PN 5686

THERMOPLASTISCHE VORMMASSA

De uitvinding heeft betrekking op een thermoplastische vorm-massa op basis van een met een rubber gemodificeerd copolymeer bestaande uit styreen en/of amethylstyreen en maleinezuuranhydride (MZA).

5 Copolymeren uit styreen en maleinezuuranhydride zijn bekend (SMA). De bereiding van deze copolymeren kan zowel via batchprocessen als via kontinue processen plaatsvinden. De eerste kommerciële SMA-copolymeren waren laagmoleculaire produkten met molecuul gewichten lager dan 5000. Deze typen werden toegepast bijvoorbeeld in 10 vloershampoo's, vloerwassen, emulsieverven en dispersiemiddeten.

Naast deze laagmoleculaire produkten zijn de hoogmoleculaire SMA-copolymeren van belang bijvoorbeeld in de automobielindustrie en in huishoudelijke artikelen.

Ten gevolge van de copolymerisatie van styreen met MZA heeft 15 SMA een hogere warmtevormbestendigheid dan polystyreen en styreen-acrylonitril copolymeren waardoor grote voordelen kunnen worden verkregen. Door de hoge verwekingstemperatuur (+ 220 **C) zijn deze copolymeren echter niet eenvoudig te verwerken via extrusie en spuitgieten. Bovendien zijn de mechanische eigenschappen zoals slag-20 vastheid onvoldoende. SMA zelf is zeer bros maar kan door inbouw van een rubber slagvast gemaakt worden; hierbij treedt echter een verlaging van de stijfheid op.

Teneinde de genoemde problemen op te lossen zijn reeds een aantal oplossingen voorgesteld. Zie daartoe bijvoorbeeld het Britse 25 octrooischrift 1315219 waarin mengsels bestaande uit een copolymeer van malelnezuuranhydride, styreen en acrylonitril, een copolymeer uit styreen en acrylonitril en een entcopolymeer van een mengsel uit styreen en acrylonitril dat geënt is op een rubber beschreven zijn. In 8603096 * * -2- (6) ΡΝ 5686 het Britse octrooischrift 1316330 wordt een mengsel van een styreen-acrylonitril copolymeer met een styreen-maleinezuuranhydride copoly-meren beschreven. De vormmassa volgens dit octrooi vertoont echter een onbevredigende slagvastheid en warmtevormbestendigheid.

5 Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een ther moplastische vormmassa op basis van een met een rubber gemodificeerd coput>n-.5ci· van styreen en/of α-methylstyreen en male'inezuui&nhydride die de genoemde nadelen niet vertoont.

De vormmassa volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat 10 zij omvat: A. 5-95 gew.% van een copolymeer bestaande uit: 1. 50-95 gew. % styreen en/of a-methylstyreen 2. 50- 5 gew. % maleinezuuranhydride 3. 0-20 gew. % acrylaat 20 4. 0-20 gew. % acrylonitril en B. 95-5 gew. % dihydroxypolyisobutyleen rubber.

C. 0-30 gew. % polyisobutyleen rubber.

Verrassenderwijs is gebleken dat een dergelijke vormmassa naast een goede UV-bestendigheid een goede slagvastheid en warmte-25 vormbestendigheid vertoont.

Aan de vormmassa kunnen de gebruikelijke additieven zoals stabilisatoren/ antioxydantia, antistatica, glijmiddelen/ vulmiddelen, kleurstoffen, pigmenten, etc. worden toegevoegd.

Bij voorkeur bestaat de compositie uit 40-90 gew. dln. van 30 component A en 60-10 gew. dln. van component B.

De copolymeren van styreen en/of α-methylstyreen en maleine-zuuranhydride zijn op zichzelf bekend en in de literatuur beschreven. In het algemeen worden zij bereid volgens gebruikelijke methoden voor bijvoorbeeld massapolymerisatie of polymerisatie in oplossing. Zo kan 35 men bijvoorbeeld copolymeren van styreen en maleinezuuranhydride 8603096 -3- (6) PN 5686 « verkrijgen door de beide monomeren, styreen en maleinezuuranhydride, bij aanwezigheid van benzoylperoxide met elkaar te laten reageren. De polymerisatiesnelheid kan beter geregeld worden bij toepassing van een oplosmiddel, bijvoorbeeld aceton, tolueen, xyleen, dioxaan of methyl-5 ethylketon.

Een 50 : 50 (molair) - copolymeer kan door discontinue copo-lymerisatie van styreen en maleinezuuranhydride worden verkregen, bijvoorbeeld door precipitatie-polymerisatie van styreen en maleïnezuuranhydride in aromatische oplosmiddelen. Copolymeren met 10 minder maleïnezuuranhydride kunnen worden verkregen, indien men bij continue copolymerisatie een mengsel van veel styreen en weinig maleïnezuuranhydride onder sterk roeren bij hoge temperatuur in een polymerisatievat brengt en tegelijkertijd dezelfde hoeveelheid van het polymerisatiemengsel uit het vat verwijdert (A.W. Hanson en R.L. Zim-15 mermann, Industrial Engineering Chemistry 49, blz. 1803, 1957).

Het styreen-malelnezuuranhydride copolymeer kan als ter-monomeer 0-20 gew. X acrylonitril of een acrylaat zoals methylmethacrylaat of ethyl acrylaat bevatten.

Bij voorkeur bevat het teroolymeer minimaal 5 gew.% acrylonitril.

20 Polyisobutyleen (PIB) en OH gemodificeerd PIB zijn op zich zelf bekend. Hydroxy getermineerd polyisobutylenen, di- of tri-funktioneel worden o.a. beschreven in de ontwikkelingsbrochure van 'The Akron Cationic Polymer Development Corporation' en in US 4.342.849. Uiteraard zijn ook andere combinaties van SMA met gemodifi-25 ceerde PI8 voor de vakman voor de hand liggend, onder andere kan gedacht worden aan amine gemodificeerde PIB. Heer details zijn hieromtrent te verkrijgen uit US 4.316.973 en US 4.429.099.

De gemodificeerde polyisobutyleen rubber kan met de SHA matrix worden gemengd in een gebruikelijke menginrichting zoals een 30 enkel of dubbelschroefs-extruder snelmenger, Banbury menger, walsen en dergelijke.

Tijdens de reaktie kan een reactieversneller worden toegevoegd. Bij voorkeur wordt aan het mengsel 0,01-10 gew. % van de reaktieversneller, betrokken op het totale mengsel, toegevoegd. Voor- 8603096 % -4- (6) PN 5686 beelden van dit soort versnellers zijn dibutyltrimaleinaat, tetra-butoxytitaan, magnesiumstearaat, zinkstearaat, calciumstearaat en/of aluminiumstearaat. De componenten worden met voordeel bij een temperatuur gelegen tussen 160 nc en 290 nc gemengd.

5 De vormmassa is geschikt voor vele toepassingen.

Zo kan men velerlei voorwerpen hieruit vervaardigen zoals bijvoorbeeld buizen, flessen meubels, dashboards voor auto's, kasten en omhulsels voor electron!sche en huishoudelijke apparatuur, schoenhakken, caravans, ski's en surfplanken.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een voorwerp geheel of gedeeltelijk vervaardigd uit een vormmassa zoals hierboven omschreven is.

De uitvinding wordt verder verduidelijkt aan de hand van de volgende voorbeelden en het vergelijkende experiment zonder daartoe te 15 zijn beperkt.

Voorbeeld I

Aan een mengwals bestaande uit twee walsrollen met doorsnede 80 mm en breedte 200 mm met een frictie van 1:1,2 werden toegevoegd: - 20 gew. din. dihydroxy getermineerd polyisobutyleen (Mw 41.000) 20 - 60 gew. din. SMA (MZA-gehalte 14 gew. % en Mw 250.000) - 1,6 gew. dln. magnesiumstearaat als reaktieversnelIer - 0,25 gew. dln. octadecyl-3-(3,5-di-ter-butyl-4-hydroxyfenyl) propionaat als stabilisator

Vervolgens worden de componenten gedurende 20 minuten gemengd 25 bij een temperatuur van 180 nc en een toerental van 35 rpm. Vervolgens geperst bij 190 nc gedurende 2 minuten.

Uit de persplaat zijn proefplaatjes gezaagd.

Van de aldus verkregen plaatjes werden bepaald: - slagvastheid volgens ASTM-D-256 30 - HDT, ongetemperd, volgens ASTM-D-648.

8603006 ♦ > -5- (6) PN 5686

Voorbeeld II t/m VT

Analoog aan voorbeeld 1 werden compounds aangemaakt met samenstellingen zoals vermeld in tabel 1.

Vergelijkend voorbeeld A

5 Ter vergelijking is volgens de werkwijze van voorbeeld 1 een blend gemaakt van SMA met een ongemodificeerde EPDM-rubber, waarvan samenstelling en resultaat vermeld staan in de tabel.

Tabel 1

^ OH-PiB-OH EPDM s lagvastheid HDT

gew. dln. gew. dln. gew. dln. kJ/m2 „c I 60 20 ’ 5'° 122 A 60 - 20 1'2 108 15 II 35 45 " 6'2 115 III 75 5 3'6 126 IV 65 15 " 4'8 124 V 55 25 ~ 5'2 120 VI 45 35 “ 5'S 117 20 ------ 8603096

Claims (4)

1. Thermoplastische vormmassa op basis van een met een rubber gemodificeerde copolymeer bestaande uit styreen en/of α-methylstyreen en maleinezuuranhydride met het kenmerk dat de vormmassa bestaat uit een mengsel van:

5 A. 5-95 gew. % van een copolymeer bestaande uit: 1. 50-95 gew. % styreen en/of cc-methyl styreen 2. 50-5 gew. % malelnezuuranhydride 3. 0-20 gew. % acrylaat 4. 0-20 gew. % acrylonitril

10 B. 95-5 gew.% van een hydroxy gemodificeerde polyisobutyleenrubber. C. 0-30 gew. % polyisobutyleen.

2. Vormmassa volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat copolymeer A 65-90 gew. % styreen en 10-35 gew. % malelnezuuranhydride bevat.

3. Vormmassa volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat de vormmassa 15 40-95 gew.% van copolymeer A en 5-60 gew.% van het gemodificeerde rubber B bevat.

4. Voorwerp geheel of gedeeltelijk vervaardigd uit een vormmassa volgens een der conclusies 1-3. 8603096