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Title:
RUBBER-ELASTIC GRAFT POLYMERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/017878
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are particulate rubber-elastic graft polymers suitable for the qualitative improvement of macromolecular foundation materials B and consisting of: (a) a graft core of rubber-elastic polymer PK, the graft core having a mean particle diameter of 1-100 'mu'm; (b) one or more shells, the outer shell Sa consisting of a polymer Pa which is compatible or partially compatible with the foundation material B.

Inventors:
MC KEE GRAHAM EDMUND (DE)
JAHNS EKKEHARD (DE)
FISCHER WOLFGANG (DE)
GUENTHERBERG NORBERT (DE)
ROSENAU BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/004688
Publication Date:
June 13, 1996
Filing Date:
November 29, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
MC KEE GRAHAM EDMUND (DE)
JAHNS EKKEHARD (DE)
FISCHER WOLFGANG (DE)
GUENTHERBERG NORBERT (DE)
ROSENAU BERNHARD (DE)
International Classes:
C08F257/02; C08F265/04; C08F267/08; C08F279/02; C08F279/04; C08F285/00; C08F291/00; C08L51/00; C08L51/04; C08L55/02; (IPC1-7): C08F279/04; C08L51/00; C08L55/02
Foreign References:
EP0164048A21985-12-11
DE4242485A11994-06-23
EP0570773A11993-11-24
EP0381358A11990-08-08
FR2311047A11976-12-10
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Claims:
Patentansprüche
1. Partikelförmige kautschukelastische Pfropfpolymerisate, die zur Qualitätsverbesserung von makromolekularen Basis materialien B geeignet sind, bestehend aus a) einem Pfropfkern aus einem kautschukelastischen Polymeren Pκ, wobei der Kern einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 100 μm aufweist, und b) einer oder mehreren Schalen, wobei die äußere Schale Sa aus einem Polymerisat Pa besteht, welches mit dem Basis material B verträglich oder teilverträglich ist.
2. Partikelförmige, für die Qualitätsverbesserung von makromole¬ kularen Basismaterialien B geeignete kautschukelastische Pfropfpolymerisate aus einem Kern K und einer oder mehreren Schalen S, in denen der Kern K einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis μm aufweist, der Kern K aus einem vernetzten kautschukelastischen Polymeren Pκ besteht, die äußere Schale Sa von einem Polymeren Pa gebildet wird, welches mit dem Basismaterial B verträglich oder teilverträglich ist, und in denen im Falle von weiteren Schalen diese aus PR, Pa oder weiteren Polymeren Px aufgebaut sein können erhältlich durch a) Dispergierung des dem Polymerisat Pκ entsprechenden flüssigen Monomeren oder flüssigen Monomerengemisches MR in Wasser unter Verwendung eines Schutzkolloides zu einer Dispersion von Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 100 μm b) Polymerisation der Tröpfchen mittels eines Polymerisationsinitiators bis zu einem Umsatz über 50 %, bezogen auf die Menge von Mκ und c) Pfropfpolymerisation des in Stufe b) erhaltenen Gemisches unter sequentieller Zugabe der den Pfropfschalen S ent¬ sprechenden Monomeren oder Monomerengemische Ms bis zum Aufbau der äußeren Schale Sa unter Verwendung der ent sprechenden Monomeren Ma in an sich bekannter Weise.
3. PfropfPolymerisate nach Anspruch 1 oder 2, in denen das Kern Polymere Pk, aus 50 bis 100 Gew. % eines (C2 bis C1 Alkyl)acrylates, 0 bis 10 Gew. % eines vernetzenden Monomeren und 0 bis 50 Gew.% eines oder mehrerer weiterer Mono erer, jeweils bezogen auf die Menge von Pj, aufgebaut ist.
4. 4 PfropfPolymerisate nach den Ansprüchen 1 bis 3, in denen das Gewichtsverhältnis der Summe aller Schalen zum Kern von 0,05:1 bis 2,5:1 beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung von partikelförmigen, für die Qualitätsverbesserung von makromolekularen Basismaterialien B geeigneten PfropfPolymerisaten durch Polymerisation eines Kernes K aus Monomeren MR, die kautschukelastische Polymere Pκ bilden und Pfropfung mit einer oder mehreren Schalen S, wobei die äußere Schale Sa aus einem Polymeren Pa, gebildet aus den Monomeren Ma, aufgebaut ist, das mit dem Basismaterial B ver träglich oder teilverträglich ist, durch Polymerisation in wäßriger Phase in Gegenwart eines radikalischen Poly¬ merisationsinitiators, dadurch gekennzeichnet, daß man das Monomere oder ein Monomerengemisch Mκ einer Feinstdispersion in Wasser unter Verwendung eines Schutz kolloids unterwirft, bis die Monomertropfchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 100 μm haben, daß man die Monomeren Mκ bis zu einem Umsatz über 50 % polymerisiert und daß man dieses die Pfropfkerne K enthaltende Gemisch durch sequentielle Zugabe der den Pfropfschalen S ent¬ sprechenden Monomeren oder Monomerengemischen M8 bis zum Aufbau der äußeren Schale Sa unter Verwendung der ent¬ sprechenden Monomeren Ma in an sich bekannter Weise pfropf olymerisiert.
6. Verwendung der Pfropf olymerisate gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 als Zusatz zu makromolekularen Basismaterialien B zur Ver¬ besserung von deren mechanischen Eigenschaften.
7. Verwendung der PfropfPolymerisate jemäß dar Ansprüchen "1< bis 5 als Mattierungsmittel für makromplekn<.are Basis . materialien B.
8. Formmassen aus makromolekularen Basismaterialien B, ent¬ haltend die Pfropfpolymierisate gemäß den Ansprüchen 1 bis 5.
9. Formkörper aus den For massen gemäß Anspruch 8.
Description:
Kautschukelastische Pfropfpolymerisate

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft partikelförmige Pfropf- Polymerisate, die zur Qualitätsverbesserung von makromolekularen Basismaterialien B geeignet sind, bestehend aus

a) einem Pfropfkern aus einem kautschukelastischen Polymeren, wobei der Kern einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 100 μm aufweist, und

b) einer oder mehrerer Schalen, wobei die äußere Schale S a aus einem Polymerisat P a besteht, welches mit dem Basismaterial B verträglich oder teilverträglich ist.

Außerdem betrifft die Erfindung die Herstellung dieser Pfropf- Polymerisate, ihre Verwendung zur Qualitätsverbesserung der makromolekularen Basismaterialien B sowie Mischungen aus diesen PfropfPolymerisaten und den Basismaterialien und daraus herge¬ stellte Formkörper.

Es ist allgemein bekannt, die Schlagzähigkeit von nicht- elastischen Polymeren durch Zusatz von kautschukelastischen Poly¬ meren zu verbessern. In derartigen Mischungen bildet das nicht- elastische Basismaterial, das auch als Matrix bezeichnet wird, ein Kontinuum, in welchem die kautschukelastischen Teilchen in Form diskreter Partikel eingebettet sind.

Da das kautschukelastische Polymere mit dem Basispolymeren häufig nicht verträglich ist und sich daher schlecht in das Basispoly¬ mere einarbeiten läßt, umgibt man den Kautschuk bei seiner Her¬ stellung, wie ebenfalls allgemein bekannt ist, mit einer Pfropf- hülle, deren Aufbau dem des Basispolymeren entspricht oder die mit dem Basispolymeren verträglich ist. Hierdurch werden die verarbeitungstechnischen und anwendungstechnischen Eigenschaf en der schlagzäh modifizierten Mischung nochmals weiter verbessert.

In der Regel stellt man die kautschukelastischen Pfropfpoly¬ merisate durch Emulsionspolymerisation her. Nach diesem Verfahren entstehen sehr feinteilige Polymerisate mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis unter 1 μm.

Man erhält jedoch mit diesem Material nur Formmassen mit hohem Oberflächenglanz. Häufig sind jedoch mattierte Formkörper er¬ wünscht, so daß man Mattierungsmittel wie Kieselgel oder Kreide

mitverwenden muß, die allerdings die. mechanischen Eigen-sc afLcn der Formmassen und der Formkörper beeinträchtigen.

Aus der EP-A 269 324 sind Pfropfpolymerisate größeren Teilchen- durchmessers aus einem kautschukelastischen Kernpolymeren und einer äußeren Pfropfhülle aus einem Polymeren, welches mit dem vorgegebenen nichtelastischen Basismaterial verträglich ist, be¬ kannt. Formmassen mit diesen lichtbrechenden Partikeln haben zwar eine matte Oberfläche, jedoch ist das Verfahren zur Herstellung der Teilchen äußerst umständlich. Hiernach werden die Polymer¬ teilchen des Pfropfkerns, die sich bei der Emulsionspolymerisa¬ tion zunächst gebildet haben, mit frisch zugegebenem Monomeren gequollen, wonach die Polymerisation fortgesetzt wird. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis die gewünschte Teilchengröße erreicht ist. Schließlich werden diese Teilchen mit der Pfropf- hülle versehen, die sie für die Vermischung mit dem Matrixpolyme¬ ren kompatibel macht.

Die Herstellung der kautschukelastischen Teilchen nach dem Ver- fahren der Emulsionspolymerisation hat überdies allgemein den Nachteil, daß die hierfür benötigten Emulgatoren zum Teil im Polymeren verbleiben und aus den hiermit gefertigten Formteilen unter Bildung unerwünschter Beläge wieder ausschwitzen.

Der Erfindung lag allgemein die Aufgabe zugrunde, den geschilder¬ ten Mängeln abzuhelfen. Speziell erstreckt sich die Aufgabe auf die Bereitstellung von kautschukelastischen partikelförmigen PfropfPolymerisaten, mit denen die Schlagzähigkeit nicht¬ elastischer Polymerer erhöht werden kann und die gleichzeitig die Funktion von Mattierungsmitteln erfüllen.

Demgemäß wurden die eingangs definierten kautschukelastischen partikelförmigen PfropfPolymerisate gefunden.

Weiterhin wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Pfropf- Polymerisate, ihre Verwendung als Mischungskomponente für Mischungen mit makromolekularen Basismaterialien, derartige Mischungen selbst und Formkörper aus solchen Mischungen gefunden.

Man erhält die erfindungsgemäßen Pfropfpolymerisate vorzugsweise wie folgt: Das flüssige Monomere bzw. flüssige Monomerengemisch M κ , welches zum Kernpolymeren P polymerisiert werden soll, wird mit Wasser und einem Schutzkolloid vermischt. Der Polymerisati¬ onsinitiator wird entweder ebenfalls schon jetzt oder erst nach dem Dispergieren des Monomeren, oder auch nach dem Aufheizen der Dispersion zugegeben. Aus der heterogenen Mischung bereitet man durch intensives Rühren bei hoher Geschwindigkeit eine Dispersion

kleinster Monomerentröpfchen in Wasser, wof.li sich Inte--siv.ni- scher beliebiger Bauart eignen. Die gewünschte Teilchengröße in¬ nerhalb des definitionsgemäßen Bereiches läßt sich beispielsweise dadurch ermitteln, daß man lichtmikroskopische Aufnahmen anfer- tigt und die Zahl der Teilchen, die einen bestimmten Durchmesser haben, durch Auszählen ermittelt.

Man startet die Polymerisationon durch Erhitzen der Dispersion. Die Reaktion, die man nunmehr unter mäßigem Rühren, bei welchem die Tröpfchen nicht mehr weiter zerteilt werden, vornimmt, wird solange fortgesetzt, bis der Umsatz bezogen auf M κ über 50 %, be¬ vorzugt über 85 % liegt.

Ist die Polymerisation des Pfropfkerns beendet, setzt man die Reaktion mit den Monomeren M s , aus welchen die entsprechenden

Schalen S, bestehend aus dem Polymeren P 8 , entstehen, in an sich bekannter Weise fort. Man kann die Pfropfung aber auch bereits beginnen, wenn der Polymerisationsumsatz des Monomeren M R noch un¬ vollständig ist und über 50%, vorzugsweise über 85% liegt. In diesem Falle bilden Schale und Kern einen mehr fließenden Über¬ gang, verglichen mit der schärferen Abgrenzung von Kern- und Schale-Polymerisat im Falle des zunächst vollständigen Umsatzes der Kernmonomeren.

Hat das Pfropfpolymer nur eine einzige Schale, was allgemein aus¬ reichend ist, so besteht diese aus dem Material P a . In manchen Fällen, vornehmlich, wenn die Pfropfkerne relativ klein sind und wenn man eine größere Menge des Kernpolymeren P R in die Teilchen einbringen möchte, empfehlen sich ehrschalige Pfropfpolymerisate des Aufbaus P κ -P a -P κ -P a , wobei die inneren Schalen auch aus ande¬ ren Polymeren P x bestehen können, um dadurch die Eigenschaften der PfropfPolymerisate abzuwandeln und dadurch zu verbessern.

Man nimmt die Dispergierung der Monomeren M K in der Regel bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise bei Raumtemperatur vor und verwendet pro Kilogramm der Monomeren in der Regel 0,5 bis 10 kg Wasser.

Die für die Stabilisierung der Dispersion geeigneten Schutz- kolloide sind wasserlösliche Polymere, welche die Monomerentröpf- chen und die daraus gebildeten Polymerteilchen umhüllen und auf diese Weise vor der Koagulation schützen.

Als Schutzkolloide eignen sich Cellulosederivate wie Carboxy- ethylcellulose und Hydroxymethylcellulose, Poly-N-Vinylpyrroli- don, Polyvinylalkohol und Polyethylenoxid, anionische Polymere wie Polyacrylsäure und kationische wie Poly-N-vinylimidazol. Die

Menge dieser Schutzkolloide beträgt vor-ugs./aise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Monomeren M R . Nieder¬ molekulare oberflächenaktive Verbindungen, beispielsweise solche vom Typ der anionischen und kationischen Seifen, sind für die Herstellung der erfindungsgemäßen PfropfPolymerisate in der Regel nicht geeignet, da sie zu Polymerteilchen mit geringeren Durch¬ messern führen, wie man sie bei der Emulsionspolymerisation er¬ hält.

Als Polymerisationsinitiatoren eignen sich Radikalbildner, ins¬ besondere solche, die in den Monomeren merklich löslich sind und die vorzugsweise eine Halbwertzeit von 10 Stunden haben, wenn die Temperatur zwischen 25 und 150°C liegt ("zehnstündige Halbwerts¬ zeit bei 25 bis 150°C"). In Betracht kommen beispielsweise Per- oxide wie auroylperoxid, Peroxosulfate, t-Butylperpivalat und Azoverbindungen wie Azodiisobutyronitril. Für die Herstellung des Pfropfkerns und der Pfropfschalen ist die Verwendung verschiede¬ ner Initiatoren möglich. Die Menge der Initiatoren beträgt im allgemeinen 0,1 bis 2,5 Gew. -%, bezogen auf die Menge der Monome- ren.

Weiterhin enthält die Reaktionsmischung vorzugsweise Puffer- Substanzen wie Na 2 HP0 4 /NaH 2 P0 oder Na-citrat/Citronensäure, um einen im wesentlichen konstant bleibenden pH-Wert einzustellen. Bei der Polymerisation, insbesondere der schalenaufbauenden

Monomere M s werden außerdem in der Regel Molekulargewichtsregler wie Ethylhexylthioglycolat oder t-Dedecylmercaptan zugefügt.

Die Polymerisationstemperatur der Monomeren M κ zum aus P R beste- henden Kern beträgt in der Regel 25 bis 150°C, bevorzugt 50 bis 120°C. Die Pfropfung der Schalen auf den Kern wird im allgemeinen bei 25 bis 150°C, bevorzugt 50 bis 120°C vorgenommen. Die unteren Grenzwerte dieser Bereiche entsprechen den Zerfallstemperaturen der jeweils verwendeten Polymerisationsinitiatoren.

Als kautschukelastische Polymerisate P R des Pfropfkernmaterials kommen vornehmlich solche in Betracht, die zu 50 bis 100 Gew.-% aus (C 2 -C 36 -Alkyl)acrylaten wie vorzugsweise n-Butylacrylat und/ oder 2-Ethylhexylacrylat aufgebaut sind. Neben diesen sog. "weichen" Monomeren eignen sich auch in Anteilen bis zu 50 Gew.-% sog. "harte" Monomere wie Methylacrylat, die (Cι-Cι 2 -Alkyl) -meth- acrylate, Styrol und α-Methylstyrol, Acrylnitril und Methacryl- nitril.

Solche Polymerisate erhält man mit etwa 0,1 bis 10 Gew.-% bifunk- tioneller oder polyfunktioneller Comonomeren, z.B. Butadien und Isopren, Divinylestern von Dicarbonsäuren wie der Bernsteinsäure

und Adipinsäure, Diallyl- und Divinyletherr tifu-i tioneller Alko¬ hole wie dem Ethylenglycol und dem Butan-1, 4-diol, Diestern der Acrylsäure und Methacrylsäure mit den genannten bifunktionellen Alkoholen, 1,4-Divinylbenzol und Triallylcyanurat. Besonders be- 5 vorzugt sind der Acrylsäureester des Tricyclodecenylalkohols (Dihydrodicyclopentadienylacrylat) der Formel I

sowie die Allylester der Acrylsäure und der Methacrylsäure.

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In den erfindungsgemäßen PfropfPolymerisaten beträgt das Masse- Verhältnis der Summe aller Schalen zum Kern etwa 0,05:1 bis 2,5:1. Der mittlere Durchmesser der Partikel beträgt etwa 1 bis ca. 150 μm, bevorzugt 2 bis 50 μm, besonders bevorzugt 5 bis

20 30 μm. Der mittlere Durchmesser entspricht dem Dso-Wert, demzu¬ folge 50 Gew. -% aller Teilchen einen kleineren und 50 Gew. -% einen größeren Durchmesser haben als derjenige Durchmesser, der dem Dso- ert entspricht. Um die Teilchengrößenverteilung, ins¬ besondere ihre Breite, zu charakterisieren, werden zusätzlich zum

25 Dso-Wert oftmals der Dio* sowie der Dgo-Wert angegeben. 10 Gew. -% aller Teilchen sind kleiner und 90 Gew.-% größer als der Dio-Durchmesser. Analog haben 90 Gew.-% aller Teilchen einen klei¬ neren und 10 Gew.-% einen größeren Durchmesser als denjenigen, der dem D 90 -Wert entspricht. 0

Die erfindungsgemäßen partikelförmigen Pfropfpolymerisate dienen hauptsächlich als Zusatzstoffe zu spröden thermoplastischen ma¬ kromolekularen Basismaterialien B. Zum einen wird dadurch deren Schlagzähigkeit verbessert, zum anderen erhält man, hervorgerufen 5 durch diffuse Reflexion (Streuung) des Lichtes an den großen Partikeln, Formmassen mit reduziertem Oberflächenglanz und dem¬ entsprechend matte Formteile.

Die kautschukelastischen Partikel werden in die Schmelze von B 0 eingearbeitet, so daß die entstandene Formmasse aus der thermoplastischen Matrix B und den hierin dispergierten Pfropfpo¬ lymerisat-Partikeln aufgebaut ist. Um die kautschukelastischen Kern-Polymerisate P* für die genannten Zwecke mit dem Basispoly¬ meren verträglich zu machen, gilt als Regel, daß ihre äußere 5 Pfropfschale S a aus dem gleichen oder möglichst ähnlichen Material besteht wie das Basispolymere. Die technisch wichtigsten Basis- Polymeren sind Homocopolymerisate des Styrols, des Methyl-

acrylats, der (Cι-C -Alkyl) -methacrylate unα des Acryl itrils, Copolymerisate dieser Monomeren und weiterer Comonomerer wie Methacrylnitril, d.h. diese Monomeren und Monomerengemische eig¬ nen sich nach Maßgabe des Aufbaus des Basispolymeren B zum Aufbau der äußeren Pfropfschale S a .

Soll die äußere Schale beispielsweise verhältnismäßig hart sein, können sich Zwischenschalen aus einem weniger harten Material empfehlen. Ferner kann sich an die erste harte Pfropfschale eine Schale aus weichem Material, beispielsweise dem Kernmaterial, an¬ schließen, wodurch sich die Eigenschaften der aus B und den PfropfPolymerisat-Teilchen hergestellten thermoplastischen Form¬ massen und der daraus hergestellten Formkörper häufig noch weiter verbessern lassen. Die Zusammenhänge zwischen der Natur beider Komponenten in den Formmassen und den Materialeigenschaften ent¬ sprechen im übrigen denjenigen, wie sie für das Basismaterial und Pfropfpolymerisate bekannt sind, welche durch Emulsionspoly¬ merisation hergestellt werden.

Dies trifft auch für andere als die genannten Basismaterialien zu, z.B. Polyester, Polyamide, Polyvinylchlorid, Polycarbonate und Polyoximethylen. In diesen Fällen lassen sich verträgliche und teilverträgliche Pfropfschalen S a durch einige Vorversuche un¬ schwer ermitteln.

Unter Verträglichkeit wird die Mischbarkeit auf molekularer Ebene verstanden. Ein Polymeres gilt mit einem anderen als verträglich, wenn im festen Zustand die Moleküle beider Polymeren statistisch verteilt sind, wenn also die Konzentration eines Polymeren ent- lang eines beliebigen Vektors weder zu- noch abnimmt. Umgekehrt gilt als unverträglich, wenn sich im festen Zustand zwei Phasen ausbilden, die durch eine scharfe Phasengrenze voneinander ge¬ trennt sind. Entlang eines die Phasengrenzfläche schneidenden Vektors nimmt die Konzentration des einen Polymeren schlagartig von null auf 100 % zu und die des anderen von 100 % auf null ab.

Zwischen beiden Extremen gibt es fließende Übergänge. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sich zwar eine Phasengrenze ausbil¬ det, diese jedoch unscharf ist. An der Grenzfläche findet eine gegenseitige partielle Durchdringung der beiden Phasen statt. Die Konzentration des einen Polymeren nimmt demnach entlang eines die Phasengrenze schneidenden Vektors mehr oder weniger schnell von null auf 100 % zu und die des anderen Polymeren mehr oder weniger schnell von 100 % auf null ab.

In diesem letzten Fall spricht man auch von Teilverträglich eit, wie sie in technisch wichtigen Polymeren häufig auftritt.

Beispiele für teilverträgliche Polymere sind die Paare Polyme- thylmethacrylat/Copolymeres aus Styrol und Acrylnitril, Poly- methylmethacrylat/Polyvinylchlorid und Polyvinylchlorid/Copolyme- res aus Styrol und Acrylnitril sowie das dreiphasige System Poly- carbonat/Polybutadien/Copolymeres aus Styrol und Acrylnitril (= Polycarbonat/ABS) .

Näheres zum Begriff der Verträglichkeit von Polymeren und ins¬ besondere dem sog. Löslichkeitsparameter als quantitativem Maß ist z.B. dem Polymer Handbook, Hrg. J. Brandrup und E.H. Immergut, 3. Aufl, Wiley, New York 1989, S. VII/519-VII/550 zu entnehmen.

Zur Schlagzähmodifizierung verwendet man die erfindungsgemäßen PfropfPolymerisate in der Regel in Mengen von 1 bis 60, vorzugs¬ weise 2 bis 45 Gew. -%, bezogen auf die Menge ihrer Mischung mit dem Basispolymeren. Formkörper aus derartigen Mischungen sind stark lichtstreuend und daher besonders matt bis lichtundurchläs¬ sig.

Ist ein Mattierungseffekt bei noch hoher Transparenz erwünscht, empfehlen sich Konzentrationen von 2 bis 10 Gew. -% an den Pfropf- Polymerisaten. Da bei diesen niedrigen Konzentrationen nur eine relativ geringe Erhöhung der Schlagzähigkeit bewirkt würde, kann man in diesem Falle herkömmliche, feinstteilige kautschuk¬ elastische Modifizierungsmittel in den hierfür üblichen Mengen, abzüglich der Menge des als Mattierungsmittel eingesetzten erfindungsgemäßen PfropfPolymerisates, mitverwenden.

Außerdem können auch opake Polymere, die bereits schlagzäh ma¬ chende Modifizierungsmittel erhalten, beispielsweise mit Poly- butadien modifiziertes Styrol-Acrylnitril-Copolymeres (= ABS), mit Polyalkylacrylat modifiziertes Styrol-Acrylnitril-Copolymeres (= ASA) , oder mit Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) modifi¬ ziertes Styrol-Acrylnitril-Copolymeres (= AES) durch Mit¬ verwendung der erfindungsgemäßen Pfropfpolymerisate mattiert wer- den.

Die erfindungsgemäßen Partikel erzielen einen Mattierungseffekt, ohne mechanischen Eigenschaften merklich zu beeinträchtigen, wie dies bei herkömmlichen Mattierungsmitteln wie Kreide oder Kiesel- gel zu beobachten ist.

Die bei der Herstellung der Kern-Polymerisate verwendeten Scnutz- kolloide haben wegen ihrer höheren Molekularmasse und größerer Raumerfüllung der Moleküle weit weniger als die niedermolekularen Emulgatoren das Bestreben, an die Oberfläche des Kunststoffes zu wandern. Hochmolekulare Schutzkolloide neigen daher weit weniger zum Ausschwitzen aus einem Formteil.

Darüber hinaus besitzen die mit den erfindungsgemäßen Partikeln modifizierten Formmassen und die daraus hergestellten Formteile die Vorteile einer verbesserten Bedruckbarkeit und sog. anti- blocking-Eigenschaften, d.h. die von den Partikeln "angerauhten" Oberflächen der Formteile haften nicht aneinander. Dieser auf Adhäsion zurückzuführende Effekt ist beispielsweise von Kunst¬ stoffolien bekannt. Erfindungsgemäße Partikel enthaltende, zu einem Stapel aufeinander geschichtete Folien lassen sich problem¬ los voneinander trennen, im Gegensatz zu Folien, die solche Par¬ tikel nicht enthalten.

Die Formmassen können außerdem Zusatzstoffe aller Art enthalten. Genannt seien z.B. Gleit- und Entformungsmittel, Pigmente, Flamm¬ schutzmittel, Farbstoffe, Stabilisatoren, faser- und pulver- förmige Füll- und VerStärkungsmittel und Antistatika, die jeweils in den üblichen Mengen zugesetzt werden.

Die Herstellung der er indungsgemä&en Formmassen kann nach an sich bekannten Mischverfahren z.B. durch Einarbeiten des partikelförmigen Pfropfpolymerisates in das Basismaterial bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Basismaterials, ins¬ besondere bei Temperaturen von 150 bis 350°C in üblichen Mischvor- richtungen erfolgen. Aus den erfindungsgemäßen Formmassen lassen sich Formkόrper mit reduziertem Oberflächenglanz (Mattigkeit) und hoher Schlagzähigkeit herstellen. Im Formkörper tritt keine Ent¬ mischung der Polymerkomponenten ein.

Beispiele:

Beispiel 1:

Partikelförmiges Pfropfpolymerisat aus n-Butylacrylat (Kern) und Styrol/Acrylnitril (Schale) ; erfindungsgemäß, Polymerisat A

Wasser

Na 2 HP0 4 • 12 H 2 0

NaH 2 P0 4 • 12 H 2 0 als Puffersystem

Dilauroylperoxid als Initiator

Polyvinylalkohol-Lösung (10 Gew. -% in Wasser,

Hydrolysegrad 88%, mittlere Molmasse ca. 127 000) als

Schutzkolloid n-Butylacrylat als Kernmonomeres und Dihydrodicyclopentadienylacrylat als Vernetzer

in der angegebenen Reihenfolge unter Stickstoff zusammengegeben und mit einem Hochleistungsrührer (Dissolver-Rührer, 3500 Upm, 5 cm-Zahnscheibe) 40 min lang gerührt. Gleichzeitig wurde das Gemisch allmählich auf 73°C erhitzt. Hierbei bildeten sich Monome- rentröpfchen des mittleren Durchmessers von 10 μm, wie an einer Probe mikroskopisch ermittelt wurde.

Diese Dispersion wurde in einen anderen Kessel überführt und dort unter mäßigem Rühren innerhalb 2 h auf 87°C erhitzt, wobei sich das Kernpolymere (Umsatz etwa 95 %) bildete.

Anschließend wurde die Mischung unter mäßigem Rühren bei 70°C im Laufe von 10 Minuten mit einer Mischung aus

Styrol Acrylnu- . ,t_r :-., _ als Schalenmonomere « ! tert. -Butylperpivalat als Initiator und 2-Ethylhexylthioglycolat als Molekulargewichtsregler

versetzt, dann 2 Stunden bei 70°C gehalten und anschließend inner- halb von 2 Stunden auf 85°C erhitzt.

Die Teilchen des so erhaltenen Pfropfpolymerisates (Typ 60 Gew. -% n-Butylacrylat, 28 Gew. -% Styrol, 12 Gew. -% Acrylnitril, ver¬ netzt) hatten einen mittleren Teilchendurchmesser Dso von 10 μm, einen Durchmesser Dι 0 von 4 μm und einen Durchmesser D 90 von 25 μm.

Die erhaltene Suspension wurde als solche in das Polymere einge¬ arbeitet wie nachfolgend beschrieben.

Beispiel 2:

Formkörper

Ein Basismaterial B wurde mit den durch herkömmliche Emulsions¬ polymerisation hergestellten Polymerisaten El bzw. E2 wie üblich im Extruder (ZSK 30, Fa. Werner und Pfleiderer) bei 260°C innig vermischt und aufgeschmolzen. Das Polymerisat A wurde in Form seiner Dispersion kontinuierlich in diese Polymerschmelze einge¬ tragen, und der Wasseranteil der Dispersion wurde durch Entwässe¬ rungsvorrichtungen entlang des Extruders entfernt, wonach die Schmelze extrudiert wurde. Das nach Abkühlen und Granulieren erhaltene Produkt wurde auf einer Spritzgußmaschine bei 220°C Schmelzetemperatur und 60°C Formtemperatur zu Rundscheiben von 6 cm Durchmesser und 0,2 cm Dicke bzw. Norm-Kleinstäben (siehe DIN 53453) gespritzt, welche auf ihre Eigenschaften untersucht wurden.

Bei den Polymeren handelt es sich um folgende Materialien (je¬ weils Gew. -%) :

Polymerisat A: kautschukelastische Pfropfpolymere gemäß Beispiel 1

Polymerisat B: hartes thermoplastisches Copolymerisat Typ 65 % Styrol + 35 % Acrylnitril, Viskositätszahl nach DIN 53 726: 80 ml/g (0,5%ig in Dirnethylformamid bei 23°C) .

Emulsionspolymerisat El: kautschukelastisches Pfropfpoly eres, auf herkömmliche Weise durch Emulsions- Polymerisation hergestellt. Typ 60 % n-Butylacrylat, vernetzt mit Tricyclodecenylacrylat (Kern)/30 % Styrol + 10 % Acrylnitril (Schale) , mittlerer Teilchendurchmesser D 50 ca. 0, 5 μm

Emulsionspolymerisat E2 kautschukelastisches Pfropfpolymeres auf herkömmliche Weise durch Emulsionspoly¬ merisation hergestellt. Typ 60 % Butadien (Kern)/ 28 % Styrol + 12 % Acrylnitril (Schale) , mittlerer Teilchendurchmesser D 50 ca. 0,35 μm.

Die Mischungsverhältnissse in den Polymermischungen sowie die Ei- genschaften der aus ihren hergestellten Formkörper sind der nach¬ stehenden Tabelle zu entnehmen.

1) gemessen nach DIN 53 453 bei 23°C an Norm-Kleinstäben mit ge¬ fräster Kerbe

2) gemessen analog DIN 67530 mit Photometer Gonio GPZ, Fa. Carl Zeiss, im Winkel von 45° (Reflexion) zum Vergleich

Man erkennt, daß diejenigen Formmassen, die ausschließlich her¬ kömmliches Pfropfpolymerisat als schlagzäh modifizierende Kompo¬ nente enthalten, eine hohe Lichtreflexion aufweisen (Versuch Nr. 1*, 2*). Demgegenüber haben die Formmassen, bei denen 10 % des herkömmlichen Pfropfpolymerisates E 1 bzw. E 2 durch die erfindungsgemäßen Pfropfpolymer-Teilchen A großen Durchmessers ersetzt ist, eine erheblich geringere Reflexion bei vergleichba¬ rer Kerbschlagzähigkeit (Versuch Nr. 3, 4)