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DE4207897A1 - Kunststoff-schaum-verbundwerkstoffe - Google Patents

Kunststoff-schaum-verbundwerkstoffe

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DE4207897A1
DE4207897A1 DE4207897A DE4207897A DE4207897A1 DE 4207897 A1 DE4207897 A1 DE 4207897A1 DE 4207897 A DE4207897 A DE 4207897A DE 4207897 A DE4207897 A DE 4207897A DE 4207897 A1 DE4207897 A1 DE 4207897A1
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DE
Germany
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latex
weight
vulcanized
density
composite according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE4207897A
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Georg Dr Schmidt
Herbert Knipp
Wilhelm Muenninghoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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Publication date
Application filed by Huels AG, Chemische Werke Huels AG filed Critical Huels AG
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Priority to EP93100176A priority patent/EP0560008A1/de
Priority to US08/031,287 priority patent/US5332621A/en
Publication of DE4207897A1 publication Critical patent/DE4207897A1/de
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem eine innige Verbindung zwischen Latex-Schaumstoffen und bestimmten festen Trägermaterialien hergestellt werden kann, sowie die durch dieses Verfahren hergestellten Verbunde.
Schaumstoffe werden für viele Zwecke, z. B. in der Möbelindustrie für polstermöbel, Matratzen und viele andere Anwendungen, in der Automobil­ industrie im Fahrzeuginnenbereich, in der Bauindustrie für Rohrisolie­ rungen und Dämmaterialien und in vielen anderen Bereichen eingesetzt.
Häufig sind geschäumte, elastische Materialien jedoch nur unter Schwie­ rigkeiten zu montieren oder mit festen Trägermaterialien zu verbinden. Bisher wurden Klebstoffe verwendet, oder es wurde versucht, mit mecha­ nischen Verkrallungen oder mit Hinterschneidungen eine gewisse Verbin­ dung zu erreichen. Als festes Trägermaterial dient hierbei ein thermo­ plastischer Konstruktionswerkstoff, z. B. in Form von spritzgegossenen, extrudierten, blasgeformten, gepreßten, laminierten oder in sonstiger Weise hergestellten Formteilen.
Überraschend wurde nun gefunden, daß bei Verwendung bestimmter thermo­ plastischer Konstruktionswerkstoffe während des Vulkanisationsprozesses eine innige Verbindung zwischen einem Latex-Schaumstoff und dem thermo­ plastischen Konstruktionswerkstoff entsteht. Damit können in einem Schritt beständige Schaumstoff-Kunststoff-Verbunde hergestellt werden.
Verbunde aus Thermoplasten und Gummi sind bekannt. In der EP-A-01 96 407 beispielsweise wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundes zwi­ schen Formmassen auf Basis von Polyphenylenethern einerseits und Dop­ pelbindungen enthaltenden, mit Schwefel vulkanisierbaren Kautschuken andererseits offenbart. Die Kautschuke enthalten hierbei Füllstoffe und Weichmacher. Die Covulkanisation gelingt jedoch nur, wenn man diese bei Temperaturen zwischen 140 und 200°C durchführt. Selbstverständlich müssen hierbei die Formmassen auf Basis von Polyphenylenether eine ent­ sprechend hohe Wärmeformbeständigkeit aufweisen, was ihre Zusammen­ setzung stark eingrenzt und außerdem eine schwierige Verarbeitung bedingt.
Die Verwendung von Kautschuklatices für dieses Verfahren erschien wenig erfolgversprechend. Es war nicht nur zu erwarten, daß das enthaltene Wasser als dritte Phase die Covulkanisation stören würde; vor allem jedoch erschien die Begrenzung der Covulkanisationstemperatur auf ma­ ximal ca. 100 als prohibitiv. Aus diesen Gründen war die Bildung eines festen Verbunds in diesem Fall nicht zu erwarten.
Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß gerade bei Verwendung eines Latex-Maßschaums feste Verbunde erhalten werden, wenn als thermo­ plastischer Konstruktionswerkstoff Formmassen auf Basis von Polypheny­ lenether verwendet werden, die folgende Bestandteile enthalten:
10-100 Gew.-Teile Polyphenylenether (A),
0-80 Gew.-Teile Polystyrol (B),
0-30 Gew.-Teile schlagzähmodifizierende Zusätze (C),
0-40 Gew.-Teile Verstärkungsmittel und/oder Füllstoffe (D),
0-30 Gew.-Teile Brandschutzmittel (E) und
0-15 Gew.-Teile Zusatzstoffe (F),
wobei die Formbeständigkeit in der Wärme nach ISO 75, Methode B größer als 90°C, bevorzugt größer als 100°C ist.
Unter Formmassen sollen im Rahmen dieser Erfindung ungeformte Mischun­ gen angesehen werden, die sich durch thermoplastische Verarbeitung zu Formteilen oder zu Halbzeug verarbeiten lassen. Die Formmassen können beispielsweise als Granulat vorliegen.
Der Polyphenylenether (PPE) ist im wesentlichen aus Einheiten der For­ mel
aufgebaut, wobei R1 und R2 entweder für eine n-Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen stehen oder R1 Wasserstoff und R2 einen tertiären Alkylrest mit bis zu 6 C-Atomen bedeutet; R3 und R4 stehen, unabhängig voneinan­ der, für eine Methylgruppe oder Wasserstoff.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist R1=R2=CH3 sowie R3=R4=H.
Diese Polyphenylenether können nach jedem dem Stand der Technik ent­ sprechenden Verfahren aus den entsprechenden Phenolen oder 4-Halogen­ phenolen hergestellt werden. Vorzugsweise werden als Katalysatoren Kup­ fer-Amin-Komplexe oder manganhaltige Systeme benutzt (vgl. DE-OS 32 24 692 und 32 24 691 sowie US-PS 33 06 874, 33 06 875 und 40 28 341).
Die Viskositätszahlen, bestimmt nach DIM 53 728 in Trichlormethan bei 25°C, liegen im Bereich von 35 bis 100 ml/g (J-Wert nach DIM 53 728; Konzentration 5 g/l). Bevorzugt sind Polyphenylenether mit einer Visko­ sitätszahl von 40 bis 70 ml/g.
Mit umfaßt werden natürlich auch modifizierte Polyphenylenether, z. B. Pfropfcopolymere mit Vinylmonomeren, Styrol oder anderen Modifizie­ rungsreagenzien.
Die Polyphenylenether werden üblicherweise als Pulver oder Granulat eingesetzt.
Als Polystyrol-Komponente (B) werden sowohl Styrolhomopolymerisate als auch schlagzäh modifizierte Styrolpolymerisate eingesetzt. Als monovi­ nylaromatische Verbindungen kommen dabei insbesondere Styrol in Be­ tracht, ferner die kern- oder seitenalkylierten Styrole. Vorzugsweise wird jedoch allein Styrol verwendet. Die Homopolymerisate werden dabei nach den bekannten Verfahren in Masse, Lösung oder Suspension herge­ stellt (vgl. Ullmann′s Encyclopädie der technischen Chemie, Band 19, Seite 265, Verlag Chemie, Weinheim 1980). Die Homopolymerisate können Molekulargewichtsmittel (Mv) von 1000 bis 250 000 aufweisen. Die meist angewandten Verfahren zur Herstellung schlagzähmodifizierter Styrolpo­ lymerisate sind die Polymerisation in Masse oder Lösung und Verfahren zur Masse-Suspensionspolymerisation, wie sie z. B. in den US-PSS 26 94 692 und 28 62 906 beschrieben werden; selbstverständlich sind aber auch alle anderen bekannten Verfahren anwendbar.
Als Kautschuke werden die üblicherweise für die Schlagzähmodifizierung von Styrolpolymerisaten gebräuchlichen natürlichen oder synthetischen Kautschuke eingesetzt. Geeignet sind z. B. Maturkautschuk, Polybuta­ dien, Polyisopren und Mischpolymerisate, z. B. statistische, sequenti­ elle oder Blockcopolymere des Butadiens und/oder Isoprens mit Styrol und anderen Comonomeren, die eine Glastemperatur unter -20 °C besitzen. Besonders geeignet sind Butadien-Polymerisate mit einem 1,4-cis-Gehalt, der zwischen 25 und 99% liegt. Es können aber auch Acrylatkautschuke, EPDM-, Polybutylen- oder Polyoctenamerkautschuke eingesetzt werden. Die schlagzähmodifizierten Styrolpolymerisate besitzen einen Weichkomponen­ tenanteil von 10 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 20 bis 45 Gewichtsprozent. Die Teilchengröße der Weichkomponente sollte im Be­ reich von 0,2 bis 8 µm liegen.
Als schlagzähmodifizierende Zusätze (C) sind z. B. die in den DE-ASS 19 32 234, 20 00 118, DE-OS 22 55 930, 27 50 515, 24 34 848, 30 38 551, EP-A-00 80 666 und WO-A-83/01 254 beschriebenen unterschied­ lich aufgebauten, vornehmlich aus vinylaromatischen und konjugierten Dienblöcken bestehenden Blockcopolyme risate geeignet. Es können aber auch andere schlagzähmodifizierende Zusätze, wie Polyoctenamer, Pfropf- oder Blockcopolymere aus vinylaromatischen Monomeren und EP(D)M, Acry­ latkautschuke oder Gemische aus SBR-Kautschuken mit hohen und niedrigen Styrolgehalten, verwendet werden.
Als Verstärkungsmittel bzw. Füllstoffe (D) können z. B. Kurz-, Lang- oder Endlos-Glasfasern sowie organische oder mineralische Füllstoffe, wie z. B. Talkum oder Glaskugeln, verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Formmasse kann gegebenenfalls Brandschutzmittel (E) aus der Gruppe der aromatischen Phosphate oder Phosphinoxide, wie z. B. Triphenylphosphat, Diphenylkresylphosphat und/oder Diphenyliso­ propylphenylphosphat, enthalten. Es ist auch bekannt, daß man halogen­ haltige Brandschutzmittel verwenden kann. Infrage kommen beispielsweise organische Verbindungen, wie sie z. B. in der Monographie von H. Vogel, "Flammfestmachen von Kunststoffen", Hüthig-Verlag, 1966, auf den Seiten 94 bis 102 beschrieben werden. Auch halogenierte Polymere, wie z. B. halogenierte Polyphenylenether (z. B. DE-OS 33 34 068), insbesondere bromierte Polyphenylenether oder bromierte Oligo- bzw. Polystyrole mit vorzugsweise mehr als 30 Gewichtsprozent Halogen, werden als Brand­ schutzmittel eingesetzt. Im Falle des Einsatzes von halogenhaltigen Brandschutzmitteln empfiehlt es sich, Verbindungen des Antimons, Bors und/oder des Zinns in Mengen von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die thermoplastische Masse, zuzusetzen, um die Brandschutzwirkung zu erhöhen. In der DE-OS 29 06 336 und in der DE-OS 39 04 207 werden spezielle Kohlenwasserstoffbrandschutzsysteme beschrieben, die in der erfindungsgemäßen Formmasse enthalten sein können.
Die erfindungsgemäße Masse kann Zusatzstoffe (F), wie z. B. Pigmente, organische Farbstoffe, Oligomere, Antistatika, Stabilisatoren und Ver­ arbeitungshilfsmittel, enthalten. Geeignete Stabilisatoren umfassen organische Phosphite, wie z. B. Didecylphenylphosphit und Trilauryl­ phosphit, sterisch gehinderte Phenole, Tetramethylpiperidin-, Benzo­ phenon- und Triazolderivate sowie Stabilisatoren auf Basis gehinderter Amine, sogenannte HALS-Verbindungen. Als Verarbeitungshilfsmittel eig­ nen sich z. B. Polyethylen oder Wachse, wie z. B. oxidierte Kohlenwas­ serstoffe sowie ihre Ester- oder Amidderivate oder ihre Alkali- und Erdalkalisalze.
Die einzelnen Komponenten werden in bekannter Weise entweder im Batch­ betrieb oder kontinuierlich in der Schmelze gemischt. Für das Schmelzen und Vermischen eignen sich die üblichen Geräte zur Behandlung von hoch­ viskosen Schmelzen. Besonders geeignet sind Doppelschneckenkneter und Kokneter.
Die erfindungsgemäßen Formmassen werden bevorzugt dadurch hergestellt, daß der Polyphenylenether, gegebenenfalls zusammen mit einer Schlagzäh­ komponente und/oder einem Styrolpolymerisat und den Komponenten (D) bis (F) aufgeschmolzen und vermischt wird. Die Komponenten (B) bis (F) kön­ nen auch in die Schmelze von (A) eingearbeitet werden. Es kann bei­ spielsweise ein kontinuierlich arbeitender, gleichsinnig drehender Zweiwellenkneter verwendet werden. Die Schmelzetemperatur liegt hierbei zwischen 250 und 350°C, vorzugsweise zwischen 270 und 320°C. Eine gleichzeitige Entgasung der Schmelze ist zweckmäßig.
Aus den Formmassen können die für den Verbund eingesetzten Formkörper bzw. Träger nach allen üblichen Formgebungsverfahren hergestellt wer­ den, beispielsweise durch Spritzgießen, Extrusion oder Preßformen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Oberflächen nicht verunreinigt oder oxidierenden Einflüssen ausgesetzt werden, da sonst Passivierung eintreten kann.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Latex verwendet, der bezogen auf den gesamten Kautschukgehalt aus folgenden Komponenten besteht:
  • I. 20 bis 100 Gewichtsprozent SBR-Latex mit einem Mindeststyrolanteil des polymeren Feststoffs von größer als 15 Gewichtsprozent und
  • II. 80 bis 0 Gewichtsprozent Naturlatex oder andere, synthetische Latices.
Geeignete synthetische Latices, die dem SBR-Latex zugemischt werden können, sind hier beispielsweise Polychloropren-Latices (CR) und Acrylnitril-Latices (NBR).
Derartige Latices sind dem Fachmann bekannt, so daß sich eine weitere Beschreibung erübrigt. Üblicherweise werden sie durch Emulsionspolyme­ risation in Gegenwart einer üblichen Fettseife und/oder Harzseife er­ halten. Zur Beeinflussung der Härte kann es in vielen Fällen sinnvoll sein, auf bekannte Weise einen Verstärkerlatex zuzusetzen.
Allerdings werden im Grenzbereich der Zusammensetzung, d. h. bei einem SBR-Anteil von nur 20 Gewichtsprozent, nicht in jedem Fall akzeptable Ergebnisse erhalten. Es wird daher bevorzugt, daß der Latex, bezogen auf den gesamten Kautschukgehalt, mindestens 32 Gewichtsprozent SBR- Latex enthält, insbesondere dann, wenn der Styrolanteil des Latex re­ lativ niedrig ist.
Ein weiterer Vorzugsbereich ergibt sich dadurch, daß bei den Latex-Mi­ schungen folgende Formel zu berücksichtigen ist:
100 < (Prozent PPE in der thermoplastischen Formmassen)
+ (Prozent SBR in der verwendeten Latexmischung),
wobei wiederum bevorzugt die Latex-Mischung in diesem Fall mehr als 50 Gewichtsprozent SBR-Latex enthält.
Bei Latex-Mischungen, die 32 bis 50 Gewichtsprozent SBR-Latex enthal­ ten, wird ein weiterer Vorzugsbereich durch folgende Formel festgelegt:
130 < (Prozent PPE in der thermoplastischen Formmasse)
+ (Prozent SBR in der verwendeten Latexmischung).
Die verwendeten Latices sollten einen Feststoffgehalt von mindestens 55, vorzugsweise mindestens 60 Massen-% gemäß DIN 53 563 aufweisen.
Das Latex-Compound kann weiterhin die in der Kautschuktechnik üblichen feinteiligen Füllstoffe enthalten, wie z. B. Kreide, Kaolin, Schiefer­ mehl und Aluminiumhydroxid.
Weiterhin enthält das Latex-Compound ein bekanntes Vulkanisationssystem. Ein bevorzugtes Vulkanisationssystem enthält Schwefel in Kombination mit den üblichen Beschleunigern. Die Menge des Vulkanisationsmittels richtet sich nach den übrigen Komponenten und kann gegebenenfalls durch einfache, orientierende Versuche ermittelt werden.
Weitere übliche Zusatzstoffe sind beispielsweise Alterungs- und Licht­ schutzmittel, Verdickungsmittel, wie z. B. Carboxymethylcellulose und flammhemmende Zusatzstoffe.
Aus einem derartigen Latex-Compound wird nach dem Stand der Technik Latexschaum in der Weise hergestellt, daß die Masse durch Einschlagen von Luft oder einem anderen Gas aufgeschäumt und auf die gewünschte Dichte gebracht wird. Die Dichte des Latexschaums ist hierbei un­ kritisch. Auch im Grenzfall der sehr geringen bis fehlenden Schäumung ist die Haftung im Verbund sehr gut. Bei dem anspruchsgemäßen Latex- Schaumstoff ist daher dieser Grenzfall ausdrücklich mit eingeschlossen.
Nach Erreichen des entsprechenden Verschäumungsgrades wird üblicherwei­ se Geliermittel, wie z. B. Natriumsilikofluorid, Ammoniumacetat oder Kohlendioxid, zugemischt und der Schaum, gemeinsam mit dem aus dem ther­ moplastischen Konstruktionswerkstoff bestehenden Träger, in eine Form gebracht oder, wenn der Träger gleichzeitig die Form darstellt, auf diesen aufgebracht oder in diesen eingefüllt.
Die mit dem Schaum und gegebenenfalls dem Träger beschickte Form wird anschließend zum Vulkanisieren in einen Applikator gebracht, der bei­ spielsweise mit Dampf beheizt wird. Nach dem Vulkanisieren wird der Latexschaum-Kunststoff-Verbund gegebenenfalls aus der Form entnommen und anschließend gewaschen und getrocknet.
Gelierung und Vulkanisation können auch im Infrarotfeld oder bei Ver­ wendung spezieller Formmaterialien auch durch Mikrowelleneinstrahlung bewirkt werden, wie es in der DE-OS 39 00 809 beschrieben ist.
Beim Grenzfall fehlender Verschäumung, also beim Aufbringen eines Latexfilms, ist die Zugabe eines Geliermittels nicht nötig.
Die Vulkanisation wird unter den für die Herstellung von Latexschaum oder für die Filmherstellung üblichen Bedingungen durchgeführt.
Bezüglich näherer Einzelheiten über Herstellung, Zusammensetzung und Verarbeitung geeigneter Latices sei auf die DE-OSS 34 47 585 und 37 04 118 verwiesen.
In den folgenden Beispielen wurden folgende Komponenten verwendet:
Als Polyphenylenether (A) wurde ein Poly-2,6-dimethyl-1,4-phenylenether mit einer Lösungsviskosität (J-Wert) von 63 ml/g eingesetzt.
Das in den Beispielen verwendete Polystyrol (B) ist ein schlagzäh ein­ gestellter Polystyroltyp, der unter der Bezeichnung VESTYRON® 616-30 von der Hüls AG, Marl, bezogen werden kann.
Als schlagzähmodifizierende Zusätze wurden in den Beispielen VESTEN- AMER® 8012 (Hüls AG, Marl) (C1) bzw. DURANIT® (Hüls AG, Marl) (C2) ein­ gesetzt.
Zur Verstärkung der Formmassen dienten Schnittglasfasern (D1) mit der Bezeichnung VETROTEX® EC 10 P327 (Vetrotex Deutschland GmbH, Herzogen­ rath).
Als Beispiel für einen Füllstoff kam in den hier beschriebenen Versu­ chen ein Titandioxid R-FKD (Bayer AG, Leverkusen) (D2) zum Einsatz.
Triphenylphosphat (DISFLAMOLL® TP, Bayer AG, Leverkusen) wurde in den Beispielen als Brandschutzmittel (E) eingesetzt.
Als Beispiel für einen geeigneten Zusatzstoff wurde MARLOTHERM® S (Hüls AG, Marl) ausgewählt (F).
Folgende Materialien wurden in den aufgeführten, nicht erfindungsgemä­ ßen Vergleichsbeispielen verwendet: Polypropylen (VESTOLEN® P 7000 Hüls AG, Marl); Polyethersulfon (ULTRASON® E 1000, BASF AG, Ludwigsha­ fen); Polycarbonat (MAKROLON® 2800, Bayer AG, Leverkusen); Polybutylen­ terephthalat (VESTODUR® 2000, Hüls AG, Marl); Polystyrol (VESTYRON® 640-30 und VESTYRON® 616-30, beide Hüls AG, Marl).
Zur Verwendung in den Testkörpern wurden Platten mit den Abmessungen 130×130×2 mm aus den festen Komponenten spritzgegossen.
Als Versuchslatices wurden die Styrol-Butadien-Copolymerisate BUNATEX® SL 2800 (L1) (28% Styrol, Feststoffgehalt des Latex 67%) und BUNATEX® SL 3510 (L2) (35% Styrol, Feststoffgehalt des Latex 68%) (beide Hüls AG, Marl) sowie Verschnitte von L1 mit diversen Naturlatexgehalten (L3 = 100% Naturlatex Typ Low Ammonia, L4 = 80% Naturlatex, L5 = 60% Naturlatex, L6 = 40% Naturlatex) verwendet.
Der Latex-Schaum wurde nach dem bekannten Schlagschaumverfahren herge­ stellt. Bei diesem Verfahren wird der Latex mit Vulkanisierhilfsmitteln und Verarbeitungshilfsmitteln versetzt und durch Einschlagen von Luft auf die gewünschte Dichte gebracht. Nach dem Verschäumen wird das Ge­ liermittel zugemischt. Der Geliermittelzusatz ist nach Art und Menge auf eine Gelierzeit des Latex-Schaums von ca. 20 Minuten bei einer Tem­ peratur von ca. 18°C ausgelegt.
Folgende Rezepturen wurden verwendet:
Die Vulkanisationsmittel wurden mit Hilfe einer Kolloidmühle in Wasser fein verteilt. Es wurde folgendes System verwendet:
Gewichtsteile
Schwefel
2,0
Zink-N-diethyldithiocarbamat 1,0
Zink-2-mercaptobenzothiazol 1,0
Diphenylguanidin 1,0
Zinkoxid 3,0
Alterungsschutzmittel 1,0
Bentonit 0,09
VULTAMOL® 0,45
Wasser (destilliert) 8,46
Die Natriumsilikofluorid-Dispersion wurde mit Hilfe von Dispergiermit­ tel ebenfalls in einer Kolloidmühle hergestellt. Sie hatte folgende Zusammensetzung:
Gewichtsteile
Natriumsilikofluorid
25
Bentonit 2
Kalilauge (10%ig) 1
Wasser (destilliert) 72
Die zu Prüfzwecken verwendeten Probekörper wurden folgendermaßen herge­ stellt: Nach der Erzeugung des Latex-Schaums und Ausbreitung einer ca. 1 cm dicken Schaumschicht auf einer Glasscheibe wurde ein Gewebestrei­ fen eingelegt und mit einer weiteren Schaumschicht abgedeckt. Auf die­ ses Schaumbett wurden die frisch spritzgegossenen Thermoplast-Platten gelegt. Eine Aktivierung der Oberfläche war bei einigen Platten, die bereits einige Tage gelagert waren und dabei nicht vor Sonneneinstrah­ lung oder Wärmeeinwirkung geschützt wurden, durch Waschen mit einem mit Aceton oder Toluol getränkten Lappen oder durch Abwaschen mit Seifen­ lauge notwendig.
Diese Probekörper wurden nun mittels Mikrowellenaufheizung innerhalb weniger Minuten (ca. 2 bis 6 Minuten) auf eine Temperatur von ca. 100°C erwärmt und insgesamt 8 bis 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten, um den Latex-Schaum zu gelieren und zu vulkanisieren. Der Mikrowellenapplikator hatte eine Frequenz von 2,45 GHz und eine Leistungsdichte von 20 kW/m3.
Die Qualität der Haftung zwischen Latex-Schaum und Thermoplastmaterial wurde durch Ziehen am eingelegten Gewebestreifen im 90°-Winkel zur Ther­ moplast-Platte beurteilt. Die angelegte Zugkraft wurde jeweils so weit gesteigert, daß es entweder zu einem adhäsiven Ablösen des Schaums von der Thermoplastoberfläche oder zu einem Bruch im Schaumstoff kam. Ein Ablösen der Schaumschicht von der Thermoplast-Platte wird als adhäsive Haftung bezeichnet. Ein Bruch im Schaumkörper bedeutet, daß die Haft­ kraft des Schaums zum Thermoplastteil größer ist, als die Einreiß- bzw. Weiterreißfestigkeit des Schaums an sich (kohäsiver Bruch). Bei der Beurteilung der Latexschaum-Verbundgüte wurde unterschieden zwischen Adhäsivbruch (Ad 0 Punkte), Kohäsivbruch (K 2 Punkte) und teilwei­ ser Haftung (t 1 Punkt).
Beispiel 1
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 2
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 3
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 4
Die oben beschriebene ppE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 5
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 6
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Vergleichsbeispiel 7
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P1 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 8
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 12 Punkte.
Beispiel 9
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 10
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 11
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 punkte.
Beispiel 12
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 13
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Vergleichsbeispiel 14
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 15
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P2 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 12 Punkte.
Beispiel 16
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l äufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 17
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 18
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 12 Punkte.
Beispiel 19
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 70 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 20
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 21
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 150 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 12 Punkte.
Vergleichsbeispiel 22
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 23
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P3 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 24
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 12 Punkte.
Beispiel 25
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Vergleichsbeispiel 26
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 1 Punkt.
Beispiel 27
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L4 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 5 Punkte.
Beispiel 28
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L5 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 29
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P4 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 9 Punkte.
Beispiel 30
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P5 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 31
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P5 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Vergleichsbeispiel 32
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P5 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 33
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 11 Punkte.
Beispiel 34
Die oben beschriebene ppE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Vergleichsbeispiel 35
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 36
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L4 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 5 Punkte.
Beispiel 37
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L5 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 38
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P6 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 39
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P7 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Beispiel 40
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P7 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte.
Vergleichsbeispiel 41
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P7 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L3 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Beispiel 42
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P7 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L5 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 9 Punkte.
Beispiel 43
Die oben beschriebene PPE-Formmasse P7 wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 8 Punkte.
Vergleichsbeispiel 44
Polypropylen (VESTOLEN® P 7000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 45
Polypropylen (VESTOLEN® P 7000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 46
Polyethersulfon (ULTRASON® E 1000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 47
Polyethersulfon (ULTRASON® E 1000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 48
Polycarbonat (MAKROLON® 2800) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 49
Polycarbonat (MAKROLON® 2800) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 50
Polybutylenterephthalat (VESTODUR® 2000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex- Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 51
Polybutylenterephthalat (VESTODUR® 2000) wurde in der beschriebenen Weise mit einem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex- Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte.
Vergleichsbeispiel 52
Polystyrol (VESTYRON® 616-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte, wobei jedoch die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwiesen.
Vergleichsbeispiel 53
Polystyrol (VESTYRON® 616-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 10 Punkte, wobei jedoch die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwiesen.
Vergleichsbeispiel 54
Polystyrol (VESTYRON® 616-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L4 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte, wobei zusätzlich die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwie­ sen.
Vergleichsbeispiel 55
Polystyrol (VESTYRON® 616-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L5 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 0 Punkte, wobei zusätzlich die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwie­ sen.
Vergleichsbeispiel 56
Polystyrol (VESTYRON® 616-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L6 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 2 Punkte, wobei zusätzlich die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwie­ sen.
Vergleichsbeispiel 57
Polystyrol (VESTYRON® 640-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L1 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 9 Punkte, wobei jedoch die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwiesen.
Vergleichsbeispiel 58
Polystyrol (VESTYRON® 640-30) wurde in der beschriebenen Weise mit ei­ nem auf eine Dichte von 100 g/l aufgeschlagenen Latex-Schaum L2 vulkanisiert.
Die Verbundprüfung ergab in sechs Versuchen als Summe 9 Punkte, wobei jedoch die Thermoplast-Platten jeweils starke Verformungen aufwiesen.
Beispiel 59
Entsprechend den vorstehenden Beispielen wurden Verbunde mit ungeschäum­ tem Latex untersucht. Hierbei wurden die nicht aufgeschlagenen Latices, die kein Geliermittel enthielten, als Film auf den Thermoplastplatten aufgebracht, worauf ein Gewebestreifen eingelegt und mit einem weiteren Film abgedeckt wurde. Anschließend wurde wie vorstehend vulkanisiert und dann die Haftung geprüft. Die Kombination von Latex und Formmasse sowie die Ergebnisse sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.

Claims (11)

1. Verbund zwischen einer polyphenylenetherhaltigen thermoplastischen Formmasse und einem Latex bzw. Latex-Schaumstoff aus einem Latex­ schaum, die Vulkanisier- und Verarbeitungshilfsmittel sowie ggf. Geliermittel enthalten, wobei die thermoplastische Formmasse folgende Bestandteile enthält:
  • a) 10 bis 100 Gewichtsteile Polyphenylenether (PPE), der im wesent­ lichen aus Einheiten der Formel aufgebaut ist, wobei R1 und R2 entweder für eine n-Alkylgruppe mit bis zu 6 C-Atomen stehen oder R1 Wasserstoff und R2 einen tertiären Alkylrest mit bis zu 6 C-Atomen bedeuten; R1 und R4 stehen, unabhängig voneinander, für eine Methylgruppe oder Was­ serstoff;
  • b) 0 bis 80 Gewichtsteile Styrolpolymerisate;
  • c) 0 bis 30 Gewichtsteile schlagzähmodifizierende Zusätze;
  • d) 0 bis 40 Gewichtsteile Verstärkungsmittel und/oder Füllstoffe;
  • e) 0 bis 30 Gewichtsteile Brandschutzmittel und
  • f) 0 bis 15 Gewichtsteile übliche Zusatzstoffe,
wobei die Formbeständigkeit in der Wärme nach ISO 75, Methode B größer als 90°C, bevorzugt größer als 100°C ist,
und ein Latex verwendet wird, der, bezogen auf den gesamten Kautschukgehalt, aus folgenden Komponenten besteht:
I. 20 bis 100 Gewichtsprozent SBR-Latex mit einem Mindeststyrolan­ teil des polymeren Feststoffs von größer als 15 Gewichtspro­ zent und
II. 80 bis 0 Gewichtsprozent Naturlatex oder andere, synthetische Latices.
2. Verbund gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex im Trockenanteil, bezogen auf den gesamten Kautschuk­ gehalt, mindestens 32 Gewichtsprozent SBR-Latex enthält.
3. Verbund gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Latex-Mischungen, die bevorzugt mehr als 50 Gewichtspro­ zent SBR-Latex enthalten, folgende Formel zu berücksichtigen ist: 100 < (Prozent PPE in der thermoplastischen Formmasse)
+ (Prozent SBR in der verwendeten Latexmischung).
4. Verbund gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Latex-Mischungen, die 32 bis 50 Gewichtsprozent SBR-La­ tex enthalten, folgende Formel zu berücksichtigen ist: 130 < (Prozent PPE in der thermoplastischen Formmasse) + (Prozent SBR in der verwendeten Latexmischung).
5. Verbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Latex-Compound Füllstoffe, Alterungsschutzmittel, Licht­ schutzmittel, Verdickungsmittel und/oder flammhemmende Zusatzstoffe enthält.
6. Verbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex ein unverschäumter Film ist.
7. Verbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Polyphenylenether R1 und R2 jeweils für CH3 und R3 und R4 jeweils für Wasserstoff stehen.
8. Verbund gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als schlagzähmodifizierender Zusatz Polyoctenamer verwendet wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundes gemäß einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Latex durch Einschlagen von Luft oder einem anderen Gas auf­ geschäumt wird und im Kontakt mit einem Formteil, das aus der ther­ moplastischen Formmasse besteht, unter den für die Herstellung von Latexschaum üblichen Bedingungen vulkanisiert wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Verbundes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Formmasse ein unverschäumter Latexfilm aufgebracht wird und anschließend unter den für die Filmherstellung üblichen Be­ dingungen vulkanisiert wird.
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