NL8702049A - Thermoplastisch polymeermengsel met een lage oppervlakte glans en werkwijze voor de bereiding daartoe. - Google Patents

Description

RPP/WP/ag/mjh STAHICARBON B.V.

Uitvinders: Eduard J. Frencken te Elsloo

Lubertus B. Klumperman te Munstergeleen Wilhelmus 6. Duyzings te Born -1- (7V PN 5764

THERMOPLASTISCH POLYMEERMENGSEL HET EEN LAGE OPPERVLAKTE GLANS EN WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING DAARTOE

De uitvinding heeft betrekking op een thermoplastisch poly-meermengsel met een lage oppervlakteglans op basis van een ent-copolymeer van een vinylaromatische verbinding op een rubber en eventueel een copolymeer op basis van een vinylaromatische verbinding, en 5 een werkwijze voor de bereiding hiervan.

Dergelijke polymeermengsels zijn reeds bekend onder de naam ABS (acrylonitril-butadieen-styreen).

Een van de karakteristieke eigenschappen van ABS-kunststoffen is naast de goede slagvastheid, het fraaie glanzend oppervlak. Voor een aantal 10 toepassingen van ABS-kunststoffen is het echter wenselijk dat de verkregen voorwerpen een egaal mat oppervlak hebben.

Voorbeelden van dergelijke toepassingen liggen in behuizingen van elektrische apparatuur, koffers en auto-onderdelen zoals dashboards.

15 Uit het Europese octrooi schrift EP 94135 is een ABS-kunst- stof, en een werkwijze voor de bereiding hiervan, met een lage oppervlakteglans bekend. De ABS wordt verkregen door een latex van een ent-copolymeer van acrylonitril en styreen op butadieenrubber te mengen met een latex van een tweede rubber, waarna het verkregen mengsel 20 wordt gecoaguleerd en op gebruikelijke wijze wordt verwerkt.

Deze bereidingswijze vereist echter extra processtappen, en is daarom kostbaar.

Het is een doel van de uitvinding om een thermoplastisch polymeermengsel met een lage oppervlakteglans te verschaffen die 25 genoemd nadeel niet bezit.

8702049 ? -2- (7) PN 5764

Het thermoplastisch polymeermengsel volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat in de matrix van het thermoplastisch poly-meermengsel separate deeltjes van een poederlak aanwezig zijn.

De werkwijze voor het bereideb van het thermoplastisch poly-5 meermengsel wordt gekenmerkt doordat 95-70 gew.delen van het ent-copolymeer, en eventueel het copolymeer, wordt gemengd met 5-30 gew.dln. van een uithardende stof, die boven de smelt- of verwerkings-temperatuur dermate snel uithardt, dat de uitgeharde stof als separate deeltjes in de matrix van het thermoplastisch polymeermengsel aanwezig 10 is.

Verrassenderwijs is gevonden dat een thermoplastische vorm-massa verkregen uit het thermoplastische polymeermengsel niet alleen een zeer lage oppervlakte glans bezit, maar dat die lage oppervlakte glans ook na inkleuring behouden blijft, en dat er geen blaasjes op 15 het oppervlak gevormd worden.

Er zij op gewezen dat het mengen van ABS en een uithardende stof (poederhars) op zichzelf bekend is uit het Duitse octrooi schrift DE 2459973. Van belang volgens dit octrooischrift is dat aan een mengsel van ABS en poederhars, direkt na het mengen, een thermische 20 nabehandeling, met een speciale opwarmsnelheid, wordt gegeven. Door de thermische nabehandeling zullen de uit te harden deeltjes naar het oppervlak van de thermoplast diffunderen, waardoor het oppervlak van de thermoplast geheel bedekt is met poederlak. Dit heeft als resultaat dat oppervlakte eigenschappen als bijvoorbeeld de hechtbaarheid, ver-25 vorming en hardheid worden verbeterd.

Nu is gevonden dat wanneer de uitgeharde poederhars als separate deeltjes in de ABS-matrix wordt gehouden, zodat er geen groei van deeltjes kan plaatsvinden, er een vormmassa met een lage oppervlakte glans wordt verkregen.

30 Van belang voor de uitvinding zijn de uithardingstijd en de vloeitijd. De uithardingstijd is afhankelijk van de gekozen poederhars en moet in combinatie met de vloeitijd zo gekozen worden dat de poederhars direkt tijdens het opsmelten, bij compounderinq,uithardt, waardoor een separaat poederlakdeeltje in de ABS-matrix ingebouwd 35 wordt, en waardoor het samengaan van deeltjes zo veel mogelijk wordt belemmerd.

870204 9 ί- -3- (7) ΡΝ 5764

De toe te voegen poederhars bevat reactieve componenten, die bij de smelt- of verwerkingstemperatuur van het thermoplastisch poly-meermengsel gemakkelijk en snel uitharden.

De poederhars wordt in vaste vorm, met een deeltjesgrootte 5 van 20-150 micron gemengd met de ABS-poeder of granulaat/ waarna het mengsel tot boven het smeltpunt wordt verhit waarbij het poederhars zich verdeelt en vervolgens uithardt in separate deeltjes in de polymeermatrix.

Poederharsen die aan het thermoplastisch polymeermengsel 10 volgens de uitvinding toegevoegd kunnen worden, zijn in het algemeen harsen als bijvoorbeeld epoxyharsen, polyesterharsen en/of vinylhar-sen.

Bij voorkeur wordt een poederhars gebruikt dat boven de smelt- of verwerkingstemperatuur van het thermoplastisch polymeer-15 mengsel een viscositeit in de smelt bezit, die overeenkomt met de viscositeit van het thermoplastisch polymeermengsel, zodat een goede dispergering wordt verkregen. Een poederhars op basis van een ther-mohardende polyesterhars en een epoxyhars, zoals beschreven in het Nederlandse octrooi schrift 159129, is hiervoor zeer geschikt.

20 Het entcopolymeer in het thermoplastisch polymeermengsel volgens de uitvinding kan op bekende wijzen gesynthetiseerd worden, bijvoorbeeld door middel van massapolymerisatie, emulsiepolymerisatie, suspensiepolymerisatie of massa-suspensiepolymerisatie.

Als vinylaromatische verbinding zijn bij de bereiding van het 25 entcopolymeer en het copolymeer styreen, d-methylstyreen of aan de aromatische ring gesubstitueerde derivaten hiervan geschikt.

Geschikte substituenten zijn alkyl-groepen zoals bijvoorbeeld een methylgroep en/of een halogeen als bijvoorbeeld chloor of broom. Ook kan men mengsels van twee of meer vinylaromatische verbindingen 30 toepassen.

Naast de vinylaromatische verbinding kunnen één of meer andere monomeren gebruikt worden bij de bereiding van het entcopolymeer en/of het copolymeer. Net name van belang zijn daarbij de acrylverbindingen, zoals acrylonitril en methacrylonitril. Het is 35 echter ook mogelijk aerylaten zoals methyl-methacrylaat en/of ethyl-acrylaat te gebruiken.

87 02 04-9 * -4- (7) PN 5764

Andere geschikte monomeren zijn maleinezuur-anhydride, coumaron, indeen, vinylacetaat en gesubstitueerd maleimide.

Het entcopoLymeer en het eventueel te gebruiken copolyraeer kunnen opgebouwd zijn uit dezelfde monómeren. Het is echter ook moge-5 lijk het entcopolymeer te bereiden met styreen en acrylonitril als monomeren, terwijl in het copolymeer styreen en/of acrylonitril geheel of gedeeltelijk vervangen zijn door een of meer andere monomeren zoals methylmethacrylaat, öl-methylstyreen of maleTnezuuranhydride.

Bij voorkeur is het copolymeer styreen-acrylonitril (SAN), 10 styreen-maleinezuuranhydride (SMA), ά-methylstyreenacrylonitril (AMSAN), of een combinatie van bovenstaande, waarbij bovendien een derde monomeer als n-fenylmaleimide toegevoegd kan zijn, waardoor een terpolymeer wordt verkregen.

Als rubber kan men bij de bereiding van het entcopolymeer in 15 principe elke rubber toepassen. Er wordt de voorkeur aangegeven poly-butadieenhomopolymeren of butadieen-copolymeren met een butadieenge-halte van meer dan 60 gew.-% te gebruiken. Wanneer andere dienen, bijvoorbeeld isopreen, of de lagere alkylesters van acrylzuur, als como-nomeren worden gebruikt, kan het butadieengehalte van de rubber worden 20 verminderd tot 30 gew.-%, zonder dat enig nadeel optreedt met betrekking tot de eigenschappen van de polymeercompositie. In beginsel is het tevens mogelijk, het entpolymeer volgens de uitvinding te bereiden uit meer verzadigde rubbers, bijvoorbeeld uit etheen-vinylacetaat-copolymeren met een vinylacetaatgehalte van minder dan 50 25 gew.-% of uit etheen-propeen-terpolymeren bijvoorbeeld met 1,4 hexa-dieen, ethylideen norborneen, dicyclopentadieen, evenals acry-laatrubber, gechloreerd polyetheen of chloropreenrubber. Mengsels van twee of meer rubbers kunnen ook toegepast worden.

Bij de bereiding van het entcopolymer en het copolymeer wor-30 den de daarbij gebruikelijke hulpstoffen toegepast zoals ketenlengte-regelaars, emulgatoren (emulsiepolymerisatie) en vrije radikalen leverende verbindingen.

Voor het mengen van het thermoplastisch polymeermengsel en de poederhars kunnen de bekende menginrichtingen zoals walsen, batchkne-35 ders en extruders gebruikt worden.

De werkwijze volgens de uitvinding bevat bij voorkeur 5-30 gew. delen van het poederhars. Toevoegen van minder dan 5 gew.

8702 04 5 -5- (7) ΡΝ 5764 * delen heeft een te gering effect, terwijl meer dan 30 gew. delen poederhars toevoegen nadelig is voor eigenschappen zoals bijvoorbeeld de slagvastheid en dergelijke. Heer in het bijzonder wordt 8-15 gew.% toegevoegd.

5 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden zonder eventueel daartoe te worden beperkt.

Voorbeeld I, XI en vergelijkend voorbeeld A Op een wals werden gemengd: a. ABS, met een rubbergehalte van 26 gew.% en een acrylonitril 10 gehalte van 27 gew.% betrokken op de styreen-acrylonitril-fase b. styreen-acrylonitril-copolymeer (SAN), met een acrylonitril gehalte van 27 gew.% c. styreen-malelnezuuranhydride (SNA) met een maleïnezuurgehalte van 28 gew.% en een gemiddeld Hv van 160.000 15 d. poederlak Uralac © P 3400, DSH, polyester/epoxy-hars.

De menging vond plaats gedurende 10 minuten bij 180ac in hoeveelheden als vermeld in tabel 1.

Vervolgens werd er van het mengsel plaatjes gespuitgiet. De verkregen resultaten zijn samengevat in tabel 1.

20 TABEL 1

Vb. Uralac ® ABS SAN SMA glans Helt flow index gew.dln. dln. dln. dln. 60« (o/00) (220«C g/10 min) ASTH 023 A - 90 10 55 10 25 I 10 90 24.9 6.9 Π 10 90 - 1 21.2 2.7 8702049

Claims (5)

1. Thermoplastisch polymeermengsel met een lage oppervlakte glans op basis van een entcopolymeer van een vinylaromatische verbinding op een rubber en eventueel een copolymeer op basis van een vinylaromatische verbinding, met het kenmerk, dat het thermoplastisch 5 polymeermengsel separate deeltjes van een poederlak bevat.

2. Werkwijze voor het bereiden van een thermoplastisch polymeermengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 95-70 gew. delen van het thermoplastisch polymeermengsel wordt gemengd met 5-30 gew. delen van een uithardende stof, die boven de smelt- of ver- 10 werkingstemperatuur dermate snel uithardt, dat de uitgeharde stof als separate deeltjes in de matrix van het thermoplastisch polymeermengsel aanwezig is.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het thermoplastische polymeermengsel wordt gemengd met 8-15 gew.% van de 15 uithardende stof.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 2-3, met het kenmerk, dat de uithardende stof een poederhars op basis van een polyester en/of een epoxyhars is.

5. Vormmassa met een mat oppervlak geheel of gedeeltelijk vervaardigd 20 uit een polymeermengsel volgens een der conclusies 1-4. 6702049