NO750933L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår pressmasser med forbed-rede hard- og seighetægenskaper, og nærmere bestemt slagfaste pressmasser inneholdende polyrnerisert vinyl-aromatiske forbindelser. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for fremstilling av slike komposisjoner.

Polymerer fremstilt fra en vinyl-aromatisk forbindelse lider av dårlig slagfasthet. En vidt anvendt metode for å ned-sette skjorheten til disse polymerer er å innarbeide en gummi-polymer, i særdeleshet ved poding, dvs. en gummi loses i en vinyl-aromatisk monomer som deretter polymeriseres.

Okningen 1 slagstyrke i de forskjellige grader av polystyrenkomposisjoner resulterer imidlertid i en tydelig nedsettelse av' andre egenskaper.'

Et mål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe vinyl-aromatiske polymerer som har forbedret slagfasthet uten vesentlig nedsettelse av andre egenskaper. Et ytterligere mål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe vinyl-aromatiske polymerer med en ekstra hoy slagfasthet.

Pressmassen ifolge foreliggende oppfinnelse omfatter

en slagfast. co-polyrner fremstilt fra en gummi og en vinyl-aromatisk forbindelse, og en radial blokk co-polymer av en konjugert dien og en vinyl-aromatisk forbindelse, hvilken radiale blokk co-polymer er tilstede i en mengde svarende til 0,5 - 25 vekt% av den slagfaste co-polymer.

Den slagfaste co-polymer som er en av bestanddelene

i foreliggende komposisjoner fremstilles fra en gummi og en vinyl-aromatisk forbindelse. Gummien kan være en naturlig gummi, men er i de fleste tilfeller en syntetisk gummi eller polymer av et konjugert dien inneholdende - 6 carbonatomer, i særdeleshet

en polymer av 1,3-butadien, isopren eller 2,3-dimethyl-l,3-butadien, eller en blanding av to eller flere derav.

Stereospesifikke polymerer med en regulær molekyl-struktur inneholdende 1,<*>+ enheter og med et lavt innhold av 1,2 addisjonsprodukt anvendes fortrinnsvis. ;De relative mengder av gummi og vinyl-aromatisk polymer kan varieres innen vide grenser, og hvori optimale mengder er fra 1 til"20 % gummi og henholdsvis 99 til 80 % vinyl-aromatisk polymer. ;Den radiale blokk co-polymer som er den andre hoved-komponent i pressmassen fremstilles også fra et konjugert dien og en vinyl-aromatisk forbindelse. Slike co-polymerer kan repre-senteres som-sammensatt av minst 3 blokk co-polymergrener. Hver gren omfatter et segment av dienpolymer med et segment av vinyl-aromatisk polymer ved en ende. Den andre ende er koblet til andre lignende grener. En slik radial blokk co-polymer kan fremstilles f. eks., ved den fremgangsmåte som er beskrevet i Britisk patentskrift 985,61'+ svarende til U.S. patentskrift 3,281,383. ;Eksempler på konjugert dien er butadien, isopren, 2,3-dimethyl~l,3-butadien og blandinger derav.. Eksempler på vinyl-aromatiske forbindelser innbefatter styren og alkylstyren. ;De radiale blokk co-polymerer inneholder relative mengder av konjugert dien og av vinyl-aromatisk forbindelse som kan variere over et vidt område. Generelt omfatter mengden av konjugert dien mellom 70 og 50 vekt%, basert på vekten av den ;radiale co-polymer, og mengden av vinyl-aromatisk forbindelse ;er mellom 30 og 50vekt%. Særlig gode resultater erholdes ved anvendelse av radiale blokk co-polymerer som inneholder ca. ;60 vekt% butadien og<*>f0 vekt% styren.

Molekylvekten til disse radiale blokk co-polymerer kan variere fra 50.000 til 500;000. Imidlertid foretrekkes det ofte å anvende co-polymerer med en molekylvekt mellom 100.000 og 300.000, i særdeleshet co-polymerer omfattende segmenter av vinyl-aromatiske polymerer som har en lengde slik at den totale molekylvekt av den vinyl-aromatiske polymer som er tilstede i alle disse segmenter varierer innen 20.000 og 50-000 og segmenter av dien-polymer med en lengde slik at den totale molekylvekt til dienpolymeret som er tilstede i alle disse segmenter varierer fra

100.000 til 2 50.000.

De ekstra slagfaste komposisjoner ifolge foreliggende oppfinnelse omfatter en radial blokk co-polymer i en mengde som kan variere mellom 0,5 og 25 vekt% av den slagfaste co-polymer som skal' forbedres. Fortrinnsvis omfatter foreliggende komposisjoner en radial blokk co-polymer av butadien og styren i en mengde fra 0,75 til 15 vekt%. Særlig gode resultater er oppnådd med komposisjoner inneholdende den radiale blokk co-polymer i en mengde av fra 1 til 10 vekt% basert på vekten av slagfast co-polymer.

Komposisjonene ifolge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved anvendelse av en hvilken som helst kjent metode som vanligvis anvendes ved fremstilling av en gummi-polystyren-komposisjon. Således kan den radiale blokk co-polymer blandes med det slagfaste polystyren mekanisk, f.eks. i en Banburry-blander, i en molle eller i en ekstruder. Temperaturen under blandingen må holdes under 2_50°C for å unngå enhver tverrbinding av den radiale blokk co-polymer. Ifolge en foretrukket utforel-sesform av oppfinnelsen utfores blandingen ved en temperatur som ikke overskrider 220 - 230°C.

Storrelsen på de radiale co-polymerpartikler er ikke kritisk, idet co-polymeren lett emulgeres i det slagfaste polystyren. Med en egnet blandeanordning, dispergeres den radiale blokk:co-polymer lett og fint i polystyrenet under dannelse av en homogen komposisjon.

Oppfinnelsen illustreres ytterligere i de etterfølgende eksempler. Om ikke annet er angitt er alle mengder uttrykt på vektbasis.

Eksempel i

En hoved sats av 70 deler slagfast polystyren (Type

"825 E") og 30 deler radial blokk co-polymer ble fremstilt i en Banburry-blander. Den radiale blokk co-polymer hadde en midlere molekylvekt på 280.000 og en stjerne-formet struktur med gjennomsnittlig h grener. Hver gren var blokk co-polymer av ^0 % styren og 60 % butadien, idet grenene var kjedet sammen ved butadien-enden av kjeden.

Denne hoved sats inneholdende 30 % radial blokk co-polymer ble blandet i forskjellige mengder med det slagfaste polystyren. Hver blanding ble deretter ekstrudert på en enkel-skruet ekstruder og pelletisert.7' Flere blandinger inneholdende henholdsvis 1,3)5,7,5?10,20 og 30 % av den radiale blokk co-polymer ble således fremstilt.

Det ble funnet at slagfastheten til blandingene oket

når prosenten av den radiale blokk co-polymer i blandingen oket.

Når imidlertid inneholdet av den radiale blokk co-polymer ble for hoy, ble faktorer slik som tap av strekkstyrke og boyfasthet for okende. Med hensyn til slagfasthet (bestemt ved Izod-testen) kan inneholdet av den radiale blokk co-polymer være som hoy som 25 %. Imidlertid kan mengdene av blokk co-polymeren variere alt etter de samlede onskede egenskaper i den endelig komposisjon. I dette henseende omfatter komposisjonene ifolge oppfinnelsen en radla! blokk co-polymer i en mengde fra 0,75 til 1$Vekt$.

Eksempel 2

Slagfast polystyren og radial blokk co-polymer som beskrevet i eksempel 1 ble anvendt for å fremstille en blanding inneholdende:

90 deler slagfast polystyren,

10 deler radial blokk co-polymer,

0,1 del zinkstearat,

0,25 deler tertiær butyl hydroxytoluen.

Disse bestanddeler ble blandet og ekstrudert på en enkel-skruet ventilert ekstruder og pelletisert. Temperaturen på smeiten var holdt ved 230°C.

Hovedegenskapene til denne komposisjon er oppfort i tabell 1 i sammenligning med de tilsvarende egenskaper til det slagfaste polystyren som ble anvendt som utgangsrnateriale.

For sammenligning ble to komposisjoner fremstilt, men ved anvendelse av folgende co-polymerer istedet for radial blokk co-polymer:

Sammenlignende

sammensetning A: lineær blokk co-polymer av styren og butadien

( "Kraton ' 1+119")

Sammenlignende

komposisjon B: emulsjons co-polymer av styren og butadien ("Blendex 525").

Slagfastheten (Izod-test ved aldring, skår slagprove) var henholdsvis 19.6 og 17.1 kg.cm/cm.

Eksempel

To sammenlignende blandinger ble fremstilt inneholdende slagfast polystyren og radial blokk co-polymerer.

Blanding C: 95 deler slagfast polystyren

5 deler radial blokk co-polymer med en midlere molekylvekt på 280.000

0.1 del zinkstearat

0,25 deler tertiær butylhydroxytoluen.

Blanding D: 95 deler slagfast polystyren

5 deler radial blokk co-polymer med en midlere molekylvekt på 180.000

0.1 del zinkstearat

0,25 deler tertiær butylhydroxytoluen.

Hver blanding ble ekstrudert på en enkelt-skruet ventulert ekstruder og pelletisert. Temperaturen på smeiten ble holdt ved 230°C. Hovedegenskapene er oppfort i tabell II.

Disse sammenlignende blandinger viser at enkelte fysikalske egenskaper er lavere for en radial blokk co-polymer med en midlere molekylvekt på 180.000 anvendes istedet for en lignende co-polymer med en hoyere molekylvekt. Folgelig foretrekkes det å anvende radiale blokk co-polymerer med ikke for lav molekylvekt. Co-polymerer med en midlere molekylvekt varierende mellom 50.000 og 500.000, og fortrinnsvis mellom 100.000 og 300.000 anvende.s generelt.

Claims (13)

1. En slagfast pressmasse, karakter! sert v e"d at den omfatter (a) en slagfast co-polymer fremstilt fra en gummi og en vinyl-aromatisk forbindelse og (b) en radial blokk co-polymer av et konjugert dien og en vinyl-aromatisk forbindelse, hvilken radiale blokk co-polymer er tilstede i en mengde svarende til 0,5 til 25 vekt% av den slagfaste co-polymer.

2. Slagfast pressmasse ifolge krav 1,karakterisert vedat gummien er naturgummi, syntetisk gummi eller en polymer av et konjugert dien inneholdende k til 6 carbonatomer.

3. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1-2,karakterisert vedat 1 til 20 % gummi og 99 til 80 % vinyl-aromatisk polymer anvendes. h.

Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1-3,karakterisert vedat den radiale blokk polymer er sammensatt av minst 3 co-polymergrener, idet hver gren omfatter et segment av dienpolymer med et segment av vinyl-aromatisk polymer ved en ende, idet den andre ende er koblet til lignende grener.

5.. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1 - ^f,karakterisert vedat det konjugerte dien er butadien, isopren, 2,3-dimethyl-1,3-butadien eller blandinger derav.

6. Slagfast press^masse ifolge hvilken som helst av kravene 1 - 5?karakterisert ved,at de vinyl-aromatiske forbindelser innbefatter styren og alkylstyren.

7. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1-6,karakterisert vedat den radiale blokk co-polymer har 50"til 70 vekt% konjugert dien og 50 til 30 vekt% av vinyl-aromatisk forbindelse.

8. Slagfast pressmasse ifolge krav 7,karakterisert vedat den radiale blokk co-polymer inneholder 60 vekt% butadien og<!>+0 vekt% styren.

9. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1 --8,karakterisert vedat den radiale blokk polymer har en midlere molekylvekt mellom 50-000 og 500.000.

10. Slagfast pressmasse ifolge krav 9,karakterisert vedat den radiale blokk polymer har en midlere molekylvekt mellom loo.ooo og 300:000.

11. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1 - 10,karakterisert vedat den radiale blokkpolymer omfatter segmenter av vinyl-aromatisk polymer med en lengde slik at den totale molekylvekt av den vinyl-aromatiske polymer som er tilstede i alle disse segmenter varierer fra 20.000 til 50.000, og segmenter av dienpolymer med en lengde slik at den totale molekylvekt til dienpolymeret som er tilstede i alle disse segmenter varierer fra 100.000 til 250.000.

12. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1-11,karakterisert vedat den radiale blokk co-polymer omfatter butadien og styren og er tilstede i en mengde av 0,75 til 15 vekt^.

13. Slagfast pressmasse ifolge hvilken som helst av kravene 1 - 12,karakterisert vedat den radiale blokk co-polymer anvendes i en mengde av fra 1 til 10 vekt% basert på vekten av den slagfaste co-polymer.