DE19547975A1 - Deep draw thermoplastic moulding materials for fibres, films or formed articles - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Her stellung von schlagzäh modifizierten Thermoplasten durch mecha nische Entwässerung einer wasserfeuchten, bis zu 50 Gew.-% Rest wasser enthaltenden Elastomerkomponente A und das Vermischen der entwässerten Elastomerkomponente A′ mit einem thermoplastischen Polymeren B in einer Schneckenmaschine.The present invention relates to a new method for manufacturing Provision of impact modified thermoplastics by mecha niche drainage of a water-moist, up to 50% by weight rest water-containing elastomer component A and mixing the dewatered elastomer component A 'with a thermoplastic Polymer B in a screw machine.
Außerdem betrifft die Erfindung spezielle Ausführungsformen des genannten Verfahrens, auch solche unter Verwendung bestimmter Komponenten A und B, sowie nach dem Verfahren hergestellte Form massen und die Verwendung der Formmassen zur Herstellung von Folien, Fasern und Formkörpern.The invention also relates to specific embodiments of the mentioned method, including those using certain Components A and B, as well as the form produced by the process masses and the use of the molding compositions for the production of Films, fibers and moldings.
Als Elastomerkomponenten für die Schlagzähmodifizierung von thermoplastischen oder anderen Kunststoffen werden häufig partikelförmige Kautschuke verwendet, die gepfropft oder unge pfropft sein können. Solche Kautschuke werden üblicherweise in wäßrigen Systemen hergestellt, beispielsweise durch Emulsions- oder Suspensionspolymerisation. Die bei der Suspensionspolymeri sation entstandenen bzw. bei der Emulsionspolymerisation durch Zugabe eines koagulierenden Fällmittels ausgefällten Partikel werden in der Regel mit Wasser gewaschen und durch ein geeignetes Entwässerungsverfahren weiter entwässert.As elastomer components for the impact modification of thermoplastic or other plastics are common Particulate rubbers are used that are grafted or unsung can be grafted. Such rubbers are usually in aqueous systems, for example by emulsion or suspension polymerization. The suspension polymer tion or during the emulsion polymerization Add a coagulating precipitant to precipitated particles are usually washed with water and by a suitable Drainage process further drained.
Solche Verfahren sind beispielsweise die partielle chemische Trocknung mittels eines Strom- oder Wirbelbett-Trockners, eine Sprühtrocknung, sowie eine mechanische Entwässerung mittels Fil tration (auch unter Vakuum), Dehantieren oder Zentifugieren. Man erhält in jedem Falle teilentwässerte Produkte.Such methods are, for example, the partial chemical one Drying with a current or fluid bed dryer, one Spray drying and mechanical drainage using fil tration (also under vacuum), dehanting or centrifuging. Man always receives partially dewatered products.
Häufig verwendete Pfropfkautschuke sind beispielsweise mit einem Styrol-Acrylnitril-Copolymeren (SAN) gepfropftes Polybutadien und mit einem solchen Copolymeren gepfropftes Poly-n-butylacrylat, oder aus mehreren Pfropfstufen aufgebaute Kautschuke auf Basis von Butadien, Styrol, n-Butylacrylat, Methylmethacrylat und/oder Acrylnitril. Auch Kautschuke für andere Einsatzzwecke werden oft durch Polymerisation in wäßriger Phase erhalten.Often used graft rubbers are with a Styrene-acrylonitrile copolymers (SAN) grafted polybutadiene and poly-n-butyl acrylate grafted with such a copolymer, or rubber based on several grafting stages of butadiene, styrene, n-butyl acrylate, methyl methacrylate and / or Acrylonitrile. Rubbers for other uses are also often used obtained by polymerization in the aqueous phase.
Der Restwassergehalt des nach der Teilentwässerung erhaltenen Kautschuks beträgt bis zu 50 Gew.-% und wird üblicherweise durch energieaufwendiges Trocknen entfernt. Der als Pulver anfallende, getrocknete Kautschuk wird schließlich in den als Pulver oder Granulat vorliegenden Thermoplasten unter Aufschmelzen einge arbeitet, wobei das Endprodukt entsteht. Das Kautschukpulver neigt während des Trocknens und der Einarbeitung in den Thermo plasten wegen des Feinstaubanteils zur Selbstentzündung.The residual water content of that obtained after partial drainage Rubber is up to 50 wt .-% and is usually by energy-consuming drying removed. The powder Dried rubber is finally used as a powder or Granules present thermoplastic melted works, creating the end product. The rubber powder tends during drying and incorporation into the thermo plastic because of the fine dust content for self-ignition.
Nach einem in DE-A-20 37 784 beschriebenen Vorschlag kann man teilentwässerten Pfropfkautschuk in eine SAN-Schmelze unter Ver dampfen des Wassers eintragen und einen diesen Pfropfkautschuk enthaltenden Thermoplasten erhalten. Dieses Verfahren erfordert einen relativ hohen Aufwand an elektrischer Energie.According to a proposal described in DE-A-20 37 784 one can partially dewatered graft rubber in a SAN melt under Ver vaporize the water and enter this graft rubber contain thermoplastics. This procedure requires a relatively high amount of electrical energy.
Die EP-A 534 235 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von schlag zäh modifizierten Thermoplasten durch Einarbeitung von mechanisch teilweise entwässertem Kautschuk in einen Thermoplasten oberhalb des Erweichungspunktes des Thermoplasten, wobei die Einarbeitung in einem Hauptextruder geschieht und die Teilentwässerung des Kautschuks in einem seitlich am Hauptextruder angebrachten sog. Seitenextruder vorgenommen wird. Das im Kautschuk verbliebene Restwasser wird während der Einarbeitung durch vor und nach der Einmischstelle befindliche Entgasungsöffnungen als Dampf ent fernt.EP-A 534 235 teaches a method for producing impact tough modified thermoplastics by incorporation of mechanical partially dewatered rubber in a thermoplastic above the softening point of the thermoplastic, the incorporation happens in a main extruder and the partial drainage of the Rubber in a so-called. Side extruder is made. What remained in the rubber Residual water is removed during the incorporation by before and after Mixing point ent degassing openings as steam ent distant.
Nachteilig an diesem Verfahren ist die Notwendigkeit, zur Her stellung des schlagzähen Thermoplasten zwei Extruder betreiben zu müssen. Außerdem ist die Entwässerung des Kautschuks im Seiten extruder nicht vollständig, so daß eine große Menge Wasser im Hauptextruder verdampft werden muß.A disadvantage of this method is the need to restore it position of the impact-resistant thermoplastic operate two extruders have to. There is also drainage of the rubber in the sides Extruder not completely, so that a large amount of water in the Main extruder must be evaporated.
Die US-Patentschrift 5 151 026 beschreibt einen Extruder, in dem zerkleinerte und gewaschene Kunststoffabfälle, deren Wasseranteil bis zu 50 Gew.-% beträgt, entwässert werden. Zu diesem Zweck be finden sich in der Extruderschnecke, die ansonsten wie üblich ein Rechtsgewinde aufweist, kurze Abschnitte mit einem Linksgewinde. Die aus dieser US-Schrift hervorgegangene Teilanmeldung US 5 232 649 beschreibt das entsprechende Verfahren.U.S. Patent 5,151,026 describes an extruder in which shredded and washed plastic waste, its water content is up to 50 wt .-%, are dewatered. For this purpose be can be found in the extruder screw, which is otherwise as usual Right-hand thread, short sections with a left-hand thread. The divisional application derived from this U.S. document US 5 232 649 describes the corresponding method.
Die japanische Schrift JP 22 86 208 lehrt einen Zweischnecken extruder für die Entwässerung thermoplastischer Formmassen, dessen Rechtsgewinde-Schnecken jeweils zwei Linksgewinde- Abschnitte aufweisen. Das Wasser tritt flüssig durch sog. Seihergehäuse - siebartige Einsätze im Extrudergehäuse - und als Dampf durch Entgasungsöffnungen aus. Die Seihergehäuse neigen allerdings zu Verstopfungen durch austretendes Polymermaterial, wie es beispielsweise in der Schrift DE 15 79 106 für die Ent wässerung von Synthesekautschuk beschrieben ist. Japanese script JP 22 86 208 teaches a twin screw extruders for dewatering thermoplastic molding compounds, whose right-hand screws each have two left-hand screws Have sections. The water flows fluidly through so-called Colander housing - sieve-like inserts in the extruder housing - and as Steam through vent openings. The colander housings tend however, blockages caused by escaping polymer material, as for example in DE 15 79 106 for Ent Watering synthetic rubber is described.
In der Schrift JP 1-202 406 ist ein Verfahren offenbart, bei dem feuchte, kautschukartige Polymere in einem Extruder zunächst in einem mit Seihergehäusen versehenen Bereich teilentwässert wer den, und dann das restliche Wasser in einer atmosphärischen und drei sich daran anschließenden Vakuum-Entgasungszonen entfernt wird. Dieses Verfahren beinhaltet neben den anfälligen Seiher gehäusen noch einen aufwendigen Vakuum-Entgasungsbereich.JP 1-202 406 discloses a method in which moist, rubbery polymers in an extruder first in partially dewatered in an area provided with strainer housings den, and then the rest of the water in an atmospheric and three adjacent vacuum degassing zones removed becomes. This procedure includes the vulnerable colander still enclose a complex vacuum degassing area.
Die US-Patentschrift 4 802 769 beschreibt einen Extruder, in dem 10 eine wäßrige Suspension ("slurry") eines Kautschuk-Polymeren, sowie ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer zu einem Thermoplasten verarbeitet werden. Dabei tritt das Wasser durch Seihergehäuse flüssig und durch eine dreistufige Entgasung als Dampf aus. Als Nachteile sind - neben den verstopfenden Seihergehäusen - zu nen nen, daß der mit Seihergehäusen versehene Extruderteil beheizt ist, und daß im Entgasungsteil ein mehrfacher Druckaufbau durch Stauelemente erfolgt, wodurch das Polymermaterial thermisch und mechanisch stark beansprucht wird.U.S. Patent No. 4,802,769 describes an extruder in which 10 an aqueous suspension ("slurry") of a rubber polymer, and a styrene-acrylonitrile copolymer to form a thermoplastic are processed. The water passes through the colander housing liquid and through a three-stage degassing as vapor. As Disadvantages are - besides the clogged strainer housings - to mention NEN that the extruder part provided with strainer housings is heated and that in the degassing part a multiple pressure build-up Damming elements takes place, making the polymer material thermally and is mechanically stressed.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit zustellen, welches die geschilderten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere sollte ein Verfahren geschaffen werden, das die Her stellung eines schlagzähen Thermoplasten aus einer wasserfeuchten Elastomerkomponente und einem thermoplastischen, spröden Poly meren auf technisch einfache Weise, möglichst in einem Ver fahrensschritt, ermöglicht.The object of the invention was to provide a method to deliver, which does not have the disadvantages described. In particular, a procedure should be created that the Her position of an impact-resistant thermoplastic from a water damp Elastomer component and a thermoplastic, brittle poly mer in a technically simple manner, if possible in a ver driving step, enables.
Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren gefunden, wobei man die Elastomerkomponente A einem Zweischneckenextruder mit gleichsinnig rotierenden, jeweils dreigängigen Schnecken zuführt, der in Förderrichtung im wesentlichen ausAccordingly, the process defined at the outset was found, where the elastomer component A with a twin-screw extruder feeds three-speed screws rotating in the same direction, essentially in the conveying direction
- - einem Dosierabschnitt, in den mittels einer Dosiereinrichtung Elastomerkomponente A dem Extruder zugeführt wird,- A metering section in which by means of a metering device Elastomer component A is fed to the extruder,
- - mindestens einem der Entwässerung dienenden Abquetsch abschnitt, der mindestens ein Stauelement, sowie jeweils mindestens eine zugehörige Entwässerungsöffnung, enthält,- At least one squeeze serving for drainage section, the at least one damming element, as well as each contains at least one associated drainage opening,
- - mindestens einem Abschnitt, in dem das thermoplastische Poly mere B als Schmelze in den Extruder eingeführt wird,- At least one section in which the thermoplastic poly mere B is introduced into the extruder as a melt,
- - mindestens einem mit Durchmischungs-, Knet- und/oder anderen Plastifizierungselementen versehenen Abschnitt, - At least one with mixing, kneading and / or others Section provided with plasticizing elements,
- - mindestens einem mit mindestens einer Entgasungsöffnung versehenen Entgasungsabschnitt, in dem das restliche Wasser als Dampf entfernt wird, und- At least one with at least one vent opening provided degassing section, in which the remaining water is removed as steam, and
- - einer Austragszone- a discharge zone
aufgebaut ist, und wobei das aus den Entwässerungsöffnungen aus tretende Wasser teilweise oder vollständig in flüssiger Phase vorliegt.is built up, and which from the drainage openings partially or completely entering water in the liquid phase is present.
Außerdem wurden besondere Ausführungsformen des Verfahrens hin sichtlich der Ausgestaltung des Extruders und der verwendeten Komponenten A und B, die nach den Verfahren hergestellten thermoplastischen Formmassen sowie die Verwendung dieser Form massen zur Herstellung von Folien, Fasern und Formkörpern gefun den.In addition, special embodiments of the method have been developed visibly the design of the extruder and the used Components A and B made by the process thermoplastic molding compositions and the use of this mold masses for the production of foils, fibers and molded articles the.
Nachfolgend seien das Verfahrensprinzip und die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben, wobei die als Abschnitte bzw. Zonen bezeichneten Bestandteile des Extruders nicht notwendigerweise identisch sind mit den einzelnen Bauteilen wie Gehäuseteilen, Schneckensegmenten, aus denen der Extruder montiert ist. Ein Abschnitt bzw. eine Zone besteht in der Regel aus mehreren Bauteilen. Die bei den Abschnitten bzw. Zonen genannten Ziffern beziehen sich auf Fig. 1.The principle of the method and the preferred embodiments of the method are described below, the components of the extruder referred to as sections or zones not necessarily being identical to the individual components, such as housing parts, screw segments, from which the extruder is mounted. A section or zone usually consists of several components. The numbers given in the sections or zones refer to FIG. 1.
Die wasserfeuchte, bis zu 50 Gew.-% Restwasser enthaltende Elastomerkomponente A, beispielsweise ein durch Ausfällen eines durch Emulsionspolymerisation gewonnener und auf bis zu 50 Gew.-% Restwassergehalt, teilentwässerter Pfropfkautschuk - wobei die Teilentwässerung z. B. durch thermische Trocknung, Dekantieren oder Zentrifugieren erfolgen kann -, wird dem Dosierabschnitt 2 des Extruders zugeführt, wobei der Dosierabschnitt üblicherweise aus einer automatisch arbeitenden Dosiereinrichtung und der eigentlichen Dosieröffnung besteht. Die Dosiereinrichtung ist beispielsweise als Förderschnecke ausgebildet, die das Fördergut in die Dosieröffnung fördert oder drückt. Mittels einer geeig neten Schneckengeometrie im Dosierabschnitt wird erreicht, daß die Komponente A eingezogen und entlüftet wird. Wahlweise kann eingeschlossene Luft auch durch einen Entlüftungsabschnitt 1 entweichen, der sich stromaufwärts entgegen der Förderrichtung des Extruders befindet und typischerweise eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen aufweist.The water-moist, up to 50% by weight residual water-containing elastomer component A, for example a graft rubber obtained by precipitation of up to 50% by weight residual water by precipitation polymerisation, the partially dewatered gum rubber. B. by thermal drying, decanting or centrifuging - is fed to the metering section 2 of the extruder, the metering section usually consisting of an automatically operating metering device and the actual metering opening. The metering device is designed, for example, as a screw conveyor which conveys or pushes the material to be conveyed into the metering opening. By means of a suitable screw geometry in the metering section, component A is drawn in and vented. Optionally, trapped air can also escape through a vent section 1 , which is located upstream against the direction of conveyance of the extruder and typically has one or more vent openings.
Die wasserfeuchte Elastomerkomponente wird stromabwärts in den ersten Abquetschabschnitt gefördert. The water-moist elastomer component is downstream in the promoted first squeeze section.
Im ersten Abquetschabschnitt 3 wird ein erheblicher Teil des in der Elastomerkomponente enthaltenen Restwassers mechanisch entfernt. Das Material wird gegen ein als Hindernis wirkendes Stauelement gefördert, welches sich in der Regel am Ende des Abquetschabschnitts befindet. Hierdurch wird ein Druck aufgebaut, der das Wasser aus der Elastomerkomponente auspreßt. Man kann den Druck je nach dem rheologischen Verhalten des Kautschuks durch unterschiedliche Anordnung von Schnecken-, Knetelementen oder anderen Stauelementen aufbauen.In the first squeezing section 3 , a considerable part of the residual water contained in the elastomer component is mechanically removed. The material is conveyed against a damming element which acts as an obstacle and which is usually located at the end of the squeezing section. This creates a pressure that squeezes the water out of the elastomer component. Depending on the rheological behavior of the rubber, the pressure can be built up by arranging the screws, kneading elements or other accumulation elements differently.
Grundsätzlich können die verschiedensten Elemente, die einen Druckaufbau bewirken, verwendet werden. Sie bilden eine sog. "Stauzone", und sind als handelsübliche Bauteile dem Fachmann bekannt.Basically, the most diverse elements, one Cause pressure to be used. They form a so-called "Stowage zone", and are known to the specialist as commercially available components known.
Beispielsweise können Schneckenelemente mit sehr geringer Stei gung in Förderrichtung, Knetblöcke mit breiten, nichtfördernden Knetscheiben, Knetblöcke, deren Knetscheiben derart versetzt angeordnet sind, daß eine Steigung entgegen der Förderrichtung resultiert, oder Schneckenelemente mit einer Steigung entgegen der Förderrichtung, verwendet werden. Es können auch zwei oder mehrere der Stauelemente miteinander kombiniert werden. Gleich falls kann die Stauwirkung durch die Länge der einzelnen Stau elemente dem jeweiligen Elastomeren angepaßt werden.For example, screw elements with a very low pitch direction in the conveying direction, kneading blocks with wide, non-conveying Kneading disks, kneading blocks whose kneading disks are offset in this way are arranged that an incline against the conveying direction results, or screw elements with an incline counter the direction of conveyance. It can also be two or several of the baffle elements can be combined. Soon if the congestion effect can be caused by the length of each congestion elements are adapted to the respective elastomer.
Bevorzugt enthält der Abquetschabschnitt 3 als Stauelemente Schneckenelemente mit einer Steigung entgegen der Förderrichtung, oder Knetblöcke mit einer resultierenden Steigung entgegen der Förderrichtung, oder eine Kombination dieser beiden Stauelemente.The squeezing section 3 preferably contains screw elements with an incline opposite to the conveying direction, or kneading blocks with a resulting incline opposite to the conveying direction, or a combination of these two accumulating elements.
Im ersten Abquetschabschnitt sind bevorzugt sämtliche konstruk tiven Merkmale und alle Betriebsparaineter des Extruders derart aufeinander abgestimmt, daß bei der gewählten Schneckendrehzahl das Elastomermaterial zwar gefördert und komprimiert, jedoch nicht oder lediglich in untergeordnetem Maße plastifiziert oder angeschmolzen und nicht aufgeschmolzen wird.In the first squeezing section, all constructions are preferred tive features and all operating parameters of the extruder coordinated with each other that at the selected screw speed the elastomer material is promoted and compressed, however not or only plasticized to a minor extent or is melted and not melted.
Das im Abquetschabschnitt aus dem Elastomermaterial ausgepreßte Wasser verläßt den Extruder in flüssiger Phase und nicht als Dampf. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform treten bis zu 20 Gew.-% des in diesem Abschnitt entfernten Wassers als Dampf aus.The one squeezed out of the elastomer material in the squeezing section Water leaves the extruder in the liquid phase and not as Steam. In a less preferred embodiment, up to 20% by weight of the water removed in this section as steam out.
Der Abquetschabschnitt ist mit einer oder mehreren, im Regelfall unter Normaldruck oder Überdruck stehenden Entwässerungsöffnungen versehen. Sie befinden sich bevorzugt etwa in der Mitte des Abquetschabschnittes und in der Regel an der Oberseite des Extruders. Weiterhin sind die Entwässerungsöffnungen bevorzugt mit einer Vorrichtung versehen, die das Austreten des geförder ten, zumeist unter Druck stehenden Elastomeren A verhindern. Besonders bevorzugt werden dazu sog. Rückhalteschnecken ver wendet.The squeezing section is with one or more, as a rule drainage openings under normal pressure or overpressure Mistake. They are preferably located approximately in the middle of the Squeeze section and usually at the top of the Extruders. Furthermore, the drainage openings are preferred provided with a device that the emergence of the conveyor Prevent elastomers A, which are usually under pressure. So-called retaining screws are particularly preferred turns.
Die Temperatur des austretenden Wassers beträgt im allgemeinen 20 bis 50°C und bevorzugt 25 bis 40°C, gemessen an der Austritts öffnung.The temperature of the exiting water is generally 20 to 50 ° C and preferably 25 to 40 ° C, measured at the outlet opening.
Im ersten Abquetschabschnitt werden, abhängig von der Elastomer komponente und dem anfangs vorhandenen Restwassergehalt, üblicherweise 5 bis 90, bevorzugt 5 bis 80 Gew.-% des anfänglich enthaltenen Restwassers entfernt.In the first squeezing section, depending on the elastomer component and the initial residual water content, usually 5 to 90, preferably 5 to 80 wt .-% of the initial contained residual water removed.
Ist die Elastomerkomponente ein partikelförmiger Kautschuk, so liegt er nach Passieren der ersten Stauzone in der Regel ganz überwiegend pulverförmig vor.If the elastomer component is a particulate rubber, so after passing the first congestion zone it is usually completely predominantly in powder form.
Die partiell entwässerte Elastomerkomponente A wird über die Stauzonen hinweggefördert und gelangt in den nächsten Extruder abschnitt.The partially dewatered elastomer component A is over the Congestion zones conveyed away and reaches the next extruder section.
In einer bevorzugten Ausführungsform folgt auf den soeben be schriebenen ersten Abquetschabschnitt 3 ein zweiter Abquetschab schnitt 3′, der wiederum aus einem fördernden Abschnitt und einer als Hindernis wirksamen Stauzone besteht. Hinsichtlich dieses Abschnittes gelten im wesentlichen die gleichen Ausführungen wie zum ersten Abquetschabschnitt 3.In a preferred embodiment, the first squeeze section 3 just described is followed by a second squeeze section 3 ', which in turn consists of a conveying section and an effective stowage zone. With regard to this section, essentially the same statements apply as for the first squeezing section 3 .
Im zweiten Abquetschabschnitt wird die Elastomerkomponente weiter entwässert, wobei nochmals bis zu 80, bevorzugt 5 bis 65 Gew.-% des anfänglich (vor der Extrusion) enthaltenen Wassers entfernt werden. Durch die von der rotierenden Extruderschnecke einge brachte mechanische Energie steigt die Temperatur der Elastomer komponente im zweiten Abquetschabschnitt im allgemeinen auf Werte bis 250°C an.In the second squeezing section, the elastomer component becomes wider dewatered, again up to 80, preferably 5 to 65% by weight of the water initially contained (before extrusion) is removed will. By being turned on by the rotating extruder screw brought mechanical energy increases the temperature of the elastomer component in the second squeezing section generally to values up to 250 ° C.
Das in diesem Abschnitt entfernte Wasser tritt zu 20 bis 99 Gew.-% als Flüssigkeit aus, die an 100 Gew.-% fehlende Menge als Dampf. Bevorzugt werden die Entwässerungsöffnungen jedoch so ausgestaltet, daß der Anteil des flüssig austretenden Wassers trotz der hohen Materialtemperatur 70 Gew.-% oder mehr beträgt. Hierzu werden die Geometrien der Extruderschnecken und der Rück halteschnecken derart gestaltet, daß durch Druckaufbau im Aus trittsbereich das Wasser überwiegend flüssig bleibt. The water removed in this section occurs to 20 to 99% by weight as a liquid, the amount missing in 100% by weight as steam. However, the drainage openings are preferred in this way designed that the proportion of liquid escaping water is 70% by weight or more despite the high material temperature. For this, the geometries of the extruder screws and the back holding screws designed so that by building pressure in the off the water remains mostly liquid.
In der Regel liegt die Wassertemperatur an der Austrittsöffnung bei 40 bis 130, bevorzugt bei 50 bis 99°C.As a rule, the water temperature is at the outlet opening at 40 to 130, preferably at 50 to 99 ° C.
In einer besonderen Ausführungsform wird in mindestens einem der Abquetschabschnitte mindestens eine zugehörige Entwässerungs öffnung unter Überdruck betrieben. Bevorzugt werden die Ent wässerungsöffnungen des zweiten Abquetschabschnittes 3′ und diejenigen der nachfolgenden Abquetschabschnitte - so vorhanden - unter Überdruck betrieben. Üblicherweise wird ein Absolutdruck von bis zu 20 bar eingestellt. Der äußere Druck kann beispiels weise durch einen speziellen Entgasungsdom, versehen mit Wasser ableitung und -ausschleusung und Druckhalteventil, oder eine dichtkämmende gegenläufige Rückhalteschnecke erzeugt werden.In a particular embodiment, at least one associated drainage opening is operated under excess pressure in at least one of the squeezing sections. Preferably, the drainage openings of the second squeeze section 3 'and those of the subsequent squeeze sections - if present - are operated under excess pressure. An absolute pressure of up to 20 bar is usually set. The external pressure can be generated, for example, by a special degassing dome, provided with water drainage and discharge and pressure control valve, or a tightly meshing counter-rotating retention screw.
Die teilentwässerte Elastomerkomponente kann am Ende des zweiten Abquetschabschnittes 3′ bereits in größerem Umfange angeschmolzen oder aufgeschmolzen sein und in Form größerer zusammengeschmol zener Agglomerate vorliegen.The partially dewatered elastomer component at the end of the second squeezing section 3 'can already be melted or melted to a greater extent and be in the form of larger melted agglomerates.
Der Extruder kann hinter dem zweiten Abquetschabschnitt 3′ weitere Abquetschabschnitte enthalten, insbesondere dann, wenn der anfängliche Restwassergehalt der Elastomerkomponente A hoch ist.The extruder can contain further squeeze sections behind the second squeeze section 3 ', in particular when the initial residual water content of the elastomer component A is high.
Nach Passieren des letzten Abquetschabschnittes ist die Elastomerkomponente vom Großteil des Restwassers befreit (Komponente A′) und gelangt in einen Abschnitt 4, in dem sich eine oder mehrere Zufuhröffnungen für das thermoplastische Polymere B befinden. Vorteilhaft ist, daß das Polymere B in Form seiner Schmelze zugeführt wird.After passing the last squeezing section, the elastomer component is freed from most of the residual water (component A ') and reaches a section 4 in which there are one or more supply openings for the thermoplastic polymer B. It is advantageous that the polymer B is fed in the form of its melt.
Die Zufuhr der Schmelze des Polymeren B kann mittels eines Extruders, bevorzugt jedoch mittels technisch einfacher Förder einrichtungen wie Schmelzepumpen oder Dosierschnecken erfolgen.The supply of the melt of the polymer B can by means of a Extruders, but preferably by means of technically simple conveying facilities such as melt pumps or dosing screws.
Im Bereich des Abschnittes 4, in dem die Schmelze des thermo plastischen Polymeren B zugeführt wird, ist die Schnecke zweck mäßigerweise als Förderschnecke ausgebildet, welche die Mischung aus Elastomerkomponente A und der Schmelze des Thermoplasten B nur in geringem Ausmaß zu homogenisieren vermag.In the area of section 4 , in which the melt of the thermoplastic polymer B is fed, the screw is expediently designed as a screw conveyor, which is able to homogenize the mixture of elastomer component A and the melt of the thermoplastic B only to a small extent.
An den die Thermoplastschmelze B zuführenden Abschnitt schließt sich ein Abschnitt 5 an, der mit Durchmischungs-, Knet- und/oder anderen Plastifizierungselementen versehen ist ("Plastifizie rungsabschnitt"). At the section feeding the thermoplastic melt B is a section 5 , which is provided with mixing, kneading and / or other plasticizing elements ("plasticizing section").
Die Plastifizierungselemente homogenisieren die Polymerenmischung unter gleichzeitigem Aufschmelzen der entwässerten Elastomer komponente A′, wobei die zur Plastifizierung erforderliche Wärme energie durch Friktion der Polymermischung an den Plastifizie rungselementen eingebracht wird.The plasticizing elements homogenize the polymer mixture while melting the dewatered elastomer component A ', the heat required for plasticization energy by friction of the polymer mixture on the plastic tion elements is introduced.
Als Plastifizierungselemente kommen die dem Fachmann geläufigen Bauteile in Betracht, beispielsweise Schneckenelemente mit gerin ger Steigung in Förderrichtung, Knetblöcke mit schmalen oder breiten, fördernden oder nichtfördernden Knetscheiben, Schnecken elemente mit einer Steigung entgegen der Förderrichtung, oder eine Kombination solcher Elemente. Die Auswahl der Plastifizie rungselemente im Plastifizierungsabschnitt hinsichtlich ihrer Art, Anzahl und Dimensionierung richtet sich nach den Komponenten der Polymermischung, insbesondere nach der Viskosität und Erwei chungstemperatur sowie der Mischbarkeit der Komponenten.The plasticizing elements are familiar to those skilled in the art Components into consideration, for example screw elements with small incline in the conveying direction, kneading blocks with narrow or wide, promoting or non-promoting kneading disks, screws elements with a slope opposite to the conveying direction, or a combination of such elements. The choice of plasticity tion elements in the plasticizing section with regard to their The type, number and dimensions depend on the components the polymer mixture, especially according to viscosity and expansion temperature and the miscibility of the components.
Der Extruder kann nach dem beschriebenen Plastifizierungsab schnitt einen oder mehrere weitere Plastifizierungsabschnitte 5, enthalten, wenn die Homogenisierung und das Aufschmelzen der Mischung im ersten Plastifizierungsabschnitt nicht vollständig war bzw. nur unter sehr intensiver Knetung und damit verbundener thermischer Schädigung des Polymermaterials aufgrund der erheb lichen Reibungswärme hätte erfolgen können.The extruder can, according to the described plasticizing section, contain one or more further plasticizing sections 5 if the homogenization and melting of the mixture in the first plasticizing section was incomplete or only with very intensive kneading and associated thermal damage to the polymer material due to the considerable frictional heat could have been done.
Für den bzw. die weiteren Plastifizierungsabschnitte gelten die Ausführungen zum ersten Plastifizierungsabschnitt entsprechend.The same applies to the other plastication section (s) Explanations for the first plastication section accordingly.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Schmelze der ther moplastischen Polymeren B dem Extruder am Anfang des Plastifizie rungsabschnittes zugeführt. Bei dieser Ausführungsform fällt dem nach der Abschnitt der Thermoplastzufuhr 4 mit dem Anfang des Plastifizierungsabschnittes 5 zusammen.In a preferred embodiment, the melt of the thermoplastic polymer B is fed to the extruder at the beginning of the plasticizing section. In this embodiment, the section of the thermoplastic feed 4 coincides with the beginning of the plasticizing section 5 .
In einer weiteren besonderen Ausführungsform des Extruders befin det sich ein oder mehrere weitere Plastifizierungsabschnitte vor dem Abschnitt 4, in dem die Schmelze des thermoplastischen Poly meren zugeführt wird, also hinter dem letzten Abquetschabschnitt. In diesem Plastifizierungsabschnitt 5′′ wird die weitestgehend entwässerte Elastomerkomponente A′, beispielsweise das Kautschuk pulver, zunächst allein homogenisiert und plastifiziert.In a further special embodiment of the extruder, one or more further plasticizing sections are located in front of section 4 , in which the melt of the thermoplastic polymer is fed, that is to say behind the last squeezing section. In this plasticizing section 5 '', the largely dewatered elastomer component A ', for example the rubber powder, is first homogenized and plasticized alone.
Die Schmelze des thermoplastischen Polymeren B wird demnach bei dieser Ausführungsform in eine viskose "Schmelze" der Elastomer komponente A′ eingebracht. In diesem Fall dient der der Zu mischung von Schmelze B (Abschnitt 4) nachfolgende Plastifizie rungsabschnitt 5 lediglich der Homogenisierung des Gemisches der beiden bereits im plastischen Zustand vorliegenden Komponenten und enthält daher in der Regel weniger Durchmischungselemente als die bisher beschriebenen Plastifizierungsabschnitte.The melt of the thermoplastic polymer B is accordingly introduced in this embodiment into a viscous "melt" of the elastomer component A '. In this case, the mixture of melt B (section 4 ) following the plasticizing section 5 only serves to homogenize the mixture of the two components already in the plastic state and therefore generally contains fewer mixing elements than the previously described plasticizing sections.
Welche der beschriebenen Varianten der Zufuhr von Schmelze B, nämlichWhich of the described variants of supplying melt B, namely
- - in einen fördernden Abschnitt vor dem Plastifizierungs abschnitt,- in a promotional section before plasticizing section,
- - am Anfang des Plastifizierungsabschnittes,- at the beginning of the plasticizing section,
- - in einen fördernden Abschnitt zwischen zwei Plastifizierungs abschnitten,- in a promotional section between two plasticizers sections,
gewählt wird, hängt von der physikalischen und chemischen Eigen schaften der zu vermischenden Komponenten ab. Nur beispielhaft seien die Viskositäten der Schmelzen von Elastomerkomponente A′ und thermoplastischem Polymeren B, die Erweichungstemperaturen der Komponenten, ihre thermische Belastbarkeit bzw. Zersetzungs neigung bei höheren Temperaturen, die Verträglichkeit im Sinne einer Mischbarkeit bzw. Benetzbarkeit der Komponenten, der Rest wassergehalt der Polymermischung aus Elastomerkomponente A′ und thermoplastischem Polymeren B, und, im Falle eines partikel förmigen Kautschuks als Elastomerkomponente A, dessen Teilchen größe und Teilchengrößenverteilung genannt.is chosen depends on the physical and chemical properties remove the components to be mixed. For example only be the viscosities of the melts of elastomer component A ′ and thermoplastic polymer B, the softening temperatures of the components, their thermal resilience or decomposition tendency at higher temperatures, the compatibility in the sense a miscibility or wettability of the components, the rest water content of the polymer mixture of elastomer component A 'and thermoplastic polymer B, and, in the case of a particle shaped rubber as elastomer component A, the particles called size and particle size distribution.
Dem letzten Plastifizierungsabschnitt folgen ein oder mehrere Entgasungsabschnitte 6 bzw. 6′, die jeweils mit einer oder mehreren Entgasungsöffnungen versehen sind. In den Entgasungs abschnitten wird das verbliebene Restwasser, welches in den Abquetschabschnitten noch nicht mechanisch entfernt wurde, teil weise oder vollständig entfernt. Wegen der üblicherweise über 100°C liegenden Temperaturen der Polymerschmelze tritt das Wasser zumeist vollständig als Dampf aus. Die zur Verdampfung des Wassers notwendige Energie wurde bereits in den Plastifizierungs abschnitten eingebracht.The last plasticizing section is followed by one or more degassing sections 6 and 6 ', each of which is provided with one or more degassing openings. In the degassing sections, the remaining water, which has not yet been mechanically removed in the squeezing sections, is partially or completely removed. Because of the temperatures of the polymer melt, which are usually above 100 ° C, most of the water escapes completely as steam. The energy required to evaporate the water has already been introduced in the plasticizing sections.
Die Entgasungsöffnungen befinden sich bevorzugt an der Oberseite des Extruders. Jedoch sind auch seitliche oder andere Anordnungen möglich.The degassing openings are preferably located on the top of the extruder. However, side or other arrangements are also possible possible.
Die Entgasungsöffnungen können unter Normaldruck, unter Vakuum oder unter Überdruck betrieben werden, wobei alle Entgasungs öffnungen gleichen oder unterschiedlichen Druck aufweisen können. Im Falle eines Vakuums beträgt der Absolutdruck üblicherweise 100 bis 500 mbar; bei einer Entgasung unter Überdruck wird in der Regel bis zu 20 bar Absolutdruck eingestellt. Bevorzugt ist es jedoch, die Entgasungsabschnitte unter Normaldruck zu betreiben.The vent openings can be under normal pressure, under vacuum or operated under positive pressure, with all degassing openings can have the same or different pressure. In the case of a vacuum, the absolute pressure is usually 100 up to 500 mbar; in the case of degassing under excess pressure, the Usually set up to 20 bar absolute pressure. It is preferred however, to operate the degassing sections under normal pressure.
Die Anzahl der Entgasungsabschnitte sowie die Zahl, Anordnung und Dimensionierung der Entgasungsöffnungen richtet sich nach dem Wassergehalt des in die Entgasungsabschnitte eintretenden Poly meren und dem gewünschten Wasseranteil im Endprodukt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Extruder mit zwei Ent gasungsabschnitten verwendet.The number of degassing sections as well as the number, arrangement and Dimensioning of the degassing openings depends on the Water content of the poly entering the degassing sections mer and the desired water content in the end product. In a preferred embodiment is an extruder with two ent gas sections used.
Die Entgasungsöffnungen der Entgasungsabschnitte können mit Vor richtungen, z. B. Rückhalteschnecken, versehen sein, die ein Aus treten des geförderten Materials durch die Öffnungen aus dem Extruder verhindern.The degassing openings of the degassing sections can with Vor directions, e.g. B. retaining screws, provided an off the conveyed material through the openings from the Prevent extruders.
Nachdem eine erhebliche Menge des in der Elastomerkomponente A enthaltenen Restwassers bereits in den Abquetschabschnitten 3 und 3′ entfernt wurde, werden in allen Entgasungsabschnitten 6 und 6′ zusammengenommen nur etwa 10 bis 60, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-% des vor der Extrusion in der Elastomerkomponente A enthaltenen Restwassers entfernt.After a significant amount of the residual water contained in the elastomer component A has already been removed in the squeezing sections 3 and 3 ', in all degassing sections 6 and 6 ' taken together only about 10 to 60, preferably 20 to 50% by weight of the pre-extrusion in of the elastomer component A residual water removed.
Im Bereich der Entgasungsabschnitte sind die Extruderschnecken in der Regel als übliche Förderschnecken ausgebildet.The extruder screws are in the area of the degassing sections usually designed as a conventional screw conveyor.
Der letzte Abschnitt des Extruders ist die Austragzone 7. Sie besteht aus einer Förderschnecke und einem geschlossenen Gehäuse teil, das mit einer definierten Austragsöffnung abgeschlossen ist. Bevorzugt wird als Austragsöffnung ein Düsenkopf verwendet, der beispielsweise als Düsenplatte oder Düsenleiste ausgebildet ist, wobei die Düsen kreisförmig (Lochdüsenplatte), schlitzförmig oder in anderer Weise gestaltet sein können. Das im Falle einer Düsenplatte als Strang ausgetragene Produkt wird wie üblich, z. B. in Wasser abgekühlt und granuliert. Speziell bei Verwendung einer Schlitzdüse ist Würfelgranulierung möglich.The last section of the extruder is discharge zone 7 . It consists of a screw conveyor and a closed housing part, which is closed with a defined discharge opening. A nozzle head is preferably used as the discharge opening, which is designed, for example, as a nozzle plate or nozzle strip, the nozzles being circular (perforated nozzle plate), slot-shaped or in some other way. The product discharged as a strand in the case of a nozzle plate is, as usual, e.g. B. cooled in water and granulated. Cube pelletizing is possible especially when using a slot nozzle.
In einer besonderen Ausführungsform wird statt der oben beschrie benen Düsenleiste mit der sonst üblichen Kombination aus Strang abzug, Wasserbad und Granulator ein besonderer Düsenkopf mit an schließender Unterwassergranulierung eingesetzt. Hierbei tritt die Polymerschmelze durch eine Düsenplatte mit bevorzugt kreis förmig angeordneten runden Bohrungen, wird von rotierenden Messern abgetrennt und in Wasser abgekühlt, wobei das Polymer zu mehr oder weniger runden, perlförmigen Körnern erstarrt. Bei der Anordnung der Bohrungen sind jedoch auch andere als kreisförmige Anordnungen und andere als runde Lochformen gebräuchlich. In a particular embodiment, instead of that described above lower nozzle bar with the otherwise usual combination of strand fume cupboard, water bath and granulator with a special nozzle head closing underwater pelletizing used. Here occurs the polymer melt through a nozzle plate with a preferably circular Round bores, arranged in a rotating manner Knives separated and cooled in water, adding the polymer more or less round, pearl-shaped grains solidified. In the However, the arrangement of the holes are also other than circular Arrangements and other than round hole shapes in use.
In einer weiteren Ausführungsform wird statt des Austrags über Düsenleiste, Wasserbadkühlung und Granulierung bin Heißabschlags verfahren eingesetzt, wobei die aus dem Düsenkopf austretende Polymerschmelze nicht durch Flüssigkeit gekühlt, sondern nach Austritt aus dem Düsenkopf nach kurzer Luftkühlung noch im heißen Zustand zerkleinert (granuliert) wird. Das entstehende Granulat wird danach weiter gekühlt oder kühlt bei der Weiterverarbeitung ab, sofern dies notwendig ist. Es ist auch die Weiterverarbeitung im heißen Zustand denkbar.In a further embodiment, instead of the discharge Nozzle bar, water bath cooling and pelletizing am hot cut process used, the emerging from the nozzle head Polymer melt not cooled by liquid, but after Leaving the nozzle head after a short air cooling while still hot Condition is crushed (granulated). The resulting granulate is then cooled further or cools during further processing if necessary. It is also the finishing conceivable when hot.
Der Wassergehalt des ausgetragenen Polymeren (die "St rang feuchte") beträgt in der Regel 0,1 bis 1,2 Gew.-%, bezogen auf dieses Polymere. Die Temperatur der aus der Austragsöffnung aus tretenden Polymerschmelze beträgt in der Regel 180 bis 350°C, je nach Art der eingesetzten Polymeren.The water content of the discharged polymer (the "St rang moist ") is usually 0.1 to 1.2 wt .-%, based on this polymer. The temperature of the discharge opening emerging polymer melt is usually 180 to 350 ° C, each depending on the type of polymer used.
Wie allgemein bekannt ist, können die verschiedenen Zonen eines Extruders individuell geheizt oder gekühlt werden, um entlang der Schneckenachse ein optimales Temperaturprofil einzustellen. Weiterhin ist dem Fachmann geläufig, daß die einzelnen Abschnitte des Extruders verschieden lang sein können.As is well known, the different zones can be one Extruders can be individually heated or cooled to run along to set an optimal temperature profile for the screw axis. It is also known to the person skilled in the art that the individual sections of the extruder can be of different lengths.
Die im Einzelfall zu wählenden Temperaturen und Längen der ein zelnen Abschnitte unterscheiden sich in Abhängigkeit der bei spielhaft bereits erwähnten chemischen und physikalischen Eigen schaften der Komponenten und deren Mengenverhältnissen.The temperatures and lengths to be selected in individual cases individual sections differ depending on the chemical and physical properties already mentioned in a playful manner properties of the components and their proportions.
Gleiches gilt auch für die Schneckendrehzahl, die innerhalb eines weiten Bereiches variieren kann. Nur beispielhaft sei eine Dreh zahl der Extruderschnecken im Bereich von 100 bis 350 min-1 genannt.The same applies to the screw speed, which can vary within a wide range. The speed of the extruder screws in the range from 100 to 350 min −1 is just one example.
Es ist vorteilhaft, den Extruder derart auszugestalten und zu betreiben, daß sich bei einer Schneckendrehzahl von 100 bis 350 min-1 mittlere Schergeschwindigkeiten von 180 bis 220 s-1 einstellen. Jedoch kann es je nach Art, Menge und Eigenschaften der verwendeten Komponenten zweckmäßig sein, bei mittleren Scher geschwindigkeiten außerhalb dieses Bereiches zu arbeiten.It is advantageous to design and operate the extruder in such a way that average shear rates of 180 to 220 s -1 occur at a screw speed of 100 to 350 min -1 . However, depending on the type, amount and properties of the components used, it may be expedient to work at medium shear speeds outside of this range.
Als Elastomerkomponente A kann jedes Polymere eingesetzt werden, das elastomere Eigenschaften hat und einem Extruder zugeführt werden kann. Insbesondere werden, wie eingangs erwähnt, partikel förmige Kautschuke verwendet. Besonders bevorzugt sind solche Kautschuke, die eine aufgepfropfte Hülle aus anderen, in der Regel nicht elastomeren Polymeren aufweisen. Die dem Extruder als teilentwässertes Material zugeführten Pfropfkautschuk-Typen ent halten in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bis zu 50, besonders bevorzugt 25 bis 40 Gew.-% Restwasser.Any polymer can be used as the elastomer component A, which has elastomeric properties and fed to an extruder can be. In particular, as mentioned at the beginning, particles become shaped rubbers used. Those are particularly preferred Rubbers that are a grafted shell from others in which Usually have non-elastomeric polymers. The extruder as partially dewatered gum rubber types hold up to in a preferred embodiment of the invention 50, particularly preferably 25 to 40% by weight of residual water.
Eine Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren, bei dem als Elastomerkomponente A zwei- oder mehrstufig aufge baute Pfropfkautschuke verwendet werden, bei-denen die elasto meren Grund- oder Pfropfstufen durch Polymerisation eines oder mehrerer der Monomeren Butadien, Isopren, Styrol, Alkylstyrol, C₁- bis C₁₀-Alkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure sowie geringen Mengen anderer, auch vernetzender Monomeren erhalten werden, und bei denen die harten Pfropfstufen aus einem oder mehreren der Monomeren Styrol, Alkylstyrol, Acrylnitril, Methyl methacrylat polymerisiert werden. Bevorzugt sind Pfropfpartikel A aus Polymeren auf Basis von Butadien/Styrol/Acrylnitril, n-Buty lacrylat/Styrol/Acrylnitril, Butadien/n-Butylacrylat/Styrol/ Acrylnitril, n-Butylacrylat/Styrol/Methylmethacrylat, Butadien/ Styrol/Acrylnitril/Methylmethacrylat und Butadien/n-Butylacrylat/ Methylmethacrylat/Styrol/Acrylnitril.One embodiment of the invention consists in a method in the two or more stages as the elastomer component A. built graft rubbers are used, in which the elasto meren basic or graft stages by polymerization of one or several of the monomers butadiene, isoprene, styrene, alkylstyrene, C₁- to C₁₀ alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid and receive small amounts of other, also crosslinking monomers and where the hard grafting stages from one or several of the monomers styrene, alkylstyrene, acrylonitrile, methyl be polymerized methacrylate. Graft particles A are preferred from polymers based on butadiene / styrene / acrylonitrile, n-buty acrylate / styrene / acrylonitrile, butadiene / n-butyl acrylate / styrene / Acrylonitrile, n-butyl acrylate / styrene / methyl methacrylate, butadiene / Styrene / acrylonitrile / methyl methacrylate and butadiene / n-butyl acrylate / Methyl methacrylate / styrene / acrylonitrile.
In dieser Ausführungsform werden als thermoplastische Polymere B Styrol-Acrylnitril-(SAN)-Copolymere, Polystyrol, Polymethylmeth acrylat, Polyvinylchlorid oder Mischungen dieser Polymere ein gesetzt.In this embodiment, thermoplastic polymers B Styrene-acrylonitrile (SAN) copolymers, polystyrene, polymethylmeth acrylate, polyvinyl chloride or mixtures of these polymers set.
Dabei sind SAN-Polymere, Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Mischungen dieser Polymere bevorzugt.SAN polymers, polymethyl methacrylate (PMMA) or Mixtures of these polymers are preferred.
Weiterhin können als thermoplastische Polymere B auch Poly carbonat, Polybutylenterephthalat, Polyoxymethylen, Polymethylme thacrylat, Polyphenylensulfid, Polysulfone, Polyethersulfone und Polyamide und Mischungen dieser Thermoplasten eingesetzt werden.Furthermore, as thermoplastic polymers B, poly carbonate, polybutylene terephthalate, polyoxymethylene, polymethylme thacrylate, polyphenylene sulfide, polysulfones, polyether sulfones and Polyamides and mixtures of these thermoplastics are used.
Ebenso kann man als Komponente B Copolymere auf Basis von Styrol/ Maleinsäureanhydrid, Styrol/imidiertem Maleinsäureanhydrid, Styrol/Maleinsäureanhydrid/imidiertem Maleinsäureanhydrid, Sty rol/Methylmethacrylat, Styrol/Methylmethacrylat/Maleinsäureanhy drid, Methylmethacrylat/imidiertem Maleinsäureanhydrid, Styrol/ imidiertem Methylmethacrylat, imidiertem PMMA oder Mischungen dieser Polymere verwenden.Likewise, as component B, copolymers based on styrene / Maleic anhydride, styrene / imidated maleic anhydride, Styrene / maleic anhydride / imidated maleic anhydride, sty rol / methyl methacrylate, styrene / methyl methacrylate / maleic acid drid, methyl methacrylate / imidized maleic anhydride, styrene / imidated methyl methacrylate, imidated PMMA or mixtures use of these polymers.
Bei allen genannten thermoplastischen Polymeren B kann das Styrol ganz oder teilweise durch α-Methylstyrol oder kernalkylierte Styrole ersetzt sein. In all of the thermoplastic polymers B mentioned, the styrene wholly or partly by α-methylstyrene or alkylated nucleus Styrene to be replaced.
Von den zuletzt genannten Polymeren B sind solche auf Basis von α-Methylstyrol/Acrylnitril, Styrol/Maleinsäureanhydrid, Styrol/ Methylmethacrylat und Copolymere mit imidiertem Maleinsäure anhydrid bevorzugt.Of the latter polymers B, those based on α-methylstyrene / acrylonitrile, styrene / maleic anhydride, styrene / Methyl methacrylate and copolymers with imidized maleic acid anhydride preferred.
Bekannte Beispiele für die Elastomerkomponente A sind Polymeri sate von konjugierten Dienen wie Butadien, mit einer äußeren Pfropfhülle auf Basis einer vinylaromatischen Verbindung, z. B. SAN-Copolymeren. Gleichfalls bekannt sind Pfropfkautschuke auf Basis von vernetzten Polymerisaten aus C₁- bis C₁₀-Alkylestern der Acrylsäure wie n-Butylacrylat oder Ethylhexylacrylat, gepfropft mit Polymeren auf der Grundlage vinylaromatischer Verbindungen wie SAN-Copolymeren. Gebräuchlich sind auch Pfropfkautschuke, die Im wesentlichen ein Copolymerisat aus konjugierten Dienen und C₁- bis C₁₀-Alkylacrylaten, beispielsweise ein Butadien-n-Butylacry lat-Copolymerisat, und eine äußere Pfropfstufe aus SAN-Copolymer oder PMMA enthalten.Known examples of the elastomer component A are polymers sate of conjugated dienes like butadiene, with an outer Graft shell based on a vinyl aromatic compound, e.g. B. SAN copolymers. Graft rubbers are also known Basis of crosslinked polymers from C₁ to C₁₀ alkyl esters Acrylic acid such as n-butyl acrylate or ethylhexyl acrylate, grafted with polymers based on vinyl aromatic compounds like SAN copolymers. Graft rubbers are also common Essentially a copolymer of conjugated dienes and C₁- to C₁₀ alkyl acrylates, for example a butadiene-n-butyl acrylate lat copolymer, and an outer graft made of SAN copolymer or PMMA included.
Die Herstellung solcher Pfropfkautschuke nach den üblichen Ver fahren, insbesondere durch Emulsions- oder Suspensionspolymeri sation, ist bekannt.The production of such graft rubbers according to the usual Ver drive, especially by emulsion or suspension polymers sation, is known.
Pfropfkautschuke auf Basis von SAN-gepfropftem Polybutadien sind beispielsweise in den Schriften DE 24 27 960 und EP-A 258 741 beschrieben, solche auf Basis von SAN-gepfropftem Poly-n-Butyl acrylat in DE-AS 12 60 135 und DE-OS 31 49 358. Näheres zu SAN-gepfropften Poly(Butadien/n-Butylacrylat)-Mischkautschuken ist der EP-A 62 901 zu entnehmen.Graft rubbers based on SAN-grafted polybutadiene for example in the documents DE 24 27 960 and EP-A 258 741 described, those based on SAN-grafted poly-n-butyl acrylate in DE-AS 12 60 135 and DE-OS 31 49 358. More on SAN-grafted poly (butadiene / n-butyl acrylate) blend rubbers can be found in EP-A 62 901.
Als thermoplastische Polymere B werden im Falle der im letzten Absatz genannten Pfropfkautschuke Copolymere aus Styrol und Acrylnitril verwendet. Sie sind bekannt und z. T. auch handels üblich und haben in der Regel eine Viskositätszahl VZ (ermittelt nach DIN 53 726 bei 25°C, 0,5 Gew.-% in Dimethylformamid) von 40 bis 160 ml/g, entsprechend einer mittleren Molmasse von etwa 40000 bis 200000.As thermoplastic polymers B in the case of the last Paragraph mentioned graft rubbers copolymers of styrene and Acrylonitrile is used. You are known and z. T. also commercial usual and usually have a viscosity number VZ (determined according to DIN 53 726 at 25 ° C, 0.5 wt .-% in dimethylformamide) of 40 to 160 ml / g, corresponding to an average molecular weight of about 40000 to 200000.
Bevorzugt werden die thermoplastischen Polymeren B durch konti nuierliche Substanz- oder Lösungspolymerisation hergestellt, wobei die erhaltene Schmelze, gegebenenfalls nach Entfernung der Lösungsmittel, beispielsweise mit einer Schmelzepumpe kontinuier lich direkt dem Extruder zugeführt wird. Jedoch ist auch eine Herstellung durch Emulsions-, Suspensions- oder Fällungspolymeri sation möglich, wobei in einem zusätzlichen Arbeitsschritt das Polymere von der Wasserphase getrennt wird. The thermoplastic polymers B are preferred by continuous Nuclear substance or solution polymerization produced, the melt obtained, optionally after removal of the Solvents, for example with a melt pump continuously Lich is fed directly to the extruder. However, there is also one Production by emulsion, suspension or precipitation polymers sation possible, whereby in an additional step Polymer is separated from the water phase.
Einzelheiten der Herstellungsverfahren sind z. B. im Kunststoff handbuch, Hrg. R. Vieweg und G. Daumiller, Bd. V "Polystyrol", Carl-Hanser-Verlag, München, 1969, S. 118 ff beschrieben.Details of the manufacturing process are e.g. B. in plastic manual, ed. R. Vieweg and G. Daumiller, Vol. V "Polystyrene", Carl-Hanser-Verlag, Munich, 1969, pp. 118 ff.
Ist die Elastomerkomponente A ein SAN-gepfropftes Polybutadien, so entsteht durch Einarbeiten des SAN eine Formmasse, die als ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol) bekannt ist. Wird als Komponente A ein SAN-gepfropftes Alkylacrylat verwendet, so entstehen sog. ASA-Formmassen (Acrylnitril/Styrol/Acrylat).If the elastomer component A is a SAN-grafted polybutadiene, incorporating the SAN creates a molding compound that acts as ABS (Acrylonitrile / butadiene / styrene) is known. Is used as component A a SAN-grafted alkyl acrylate is used So-called ASA molding compounds (acrylonitrile / styrene / acrylate).
In einer anderen Ausführungsform werden Pfropfkautschuke mit bis zu 50 Gew.-% Restwassergehalt auf Basis von Polydienen und/oder Polyalkylacrylaten sowie SAN und/oder PMMA eingesetzt, die aus mehr als zwei Pfropfstufen aufgebaut sind. Beispiele für solche vielstufigen Pfropfpartikel sind Teilchen, die als Kern ein Poly dien und/oder Polyalkylacrylat, als erste Hülle ein SAN-Polymeres und als zweite Hülle ein anderes SAN-Polymeres mit einem ver änderten Gewichtsverhältnis Styrol : Acrylnitril aufgebaut sind, oder auch Teilchen, enthaltend einen Kern aus Polystyrol oder SAN-Polymer, eine erste Hülle aus Polydien und/oder Polyalkyla crylat und eine zweite Hülle aus SAN-Polymer. Weitere Beispiele sind Pfropfkautschuke aus einem Polydienkern, einer oder mehreren Polyalkylacrylathüllen und einer oder mehreren SAN-Polymer-Hüllen oder analog aufgebaute Pfropfkautschuke mit Acrylatkern und Poly dienhüllen.In another embodiment, graft rubbers with are 50% by weight of residual water based on polydienes and / or Polyalkyl acrylates as well as SAN and / or PMMA are used more than two graft stages have been set up. Examples of such multistage graft particles are particles that have a poly core dien and / or polyalkyl acrylate, as the first shell a SAN polymer and as a second shell another SAN polymer with a ver changed weight ratio styrene: acrylonitrile, or also particles containing a core made of polystyrene or SAN polymer, a first shell made of polydiene and / or polyalkyla crylate and a second sleeve made of SAN polymer. Further examples are graft rubbers made from a polydiene core, one or more Polyalkyl acrylate sleeves and one or more SAN polymer sleeves or analog graft rubbers with an acrylic core and poly service covers.
Ferner sind Copolymerisate mit mehrstufigem Kern-Schale-Aufbau aus vernetztem Alkylacrylat, Styrol, Methylmethacrylat und einer äußeren Schale aus PMMA gebräuchlich.Copolymers with a multi-stage core-shell structure are also available from cross-linked alkyl acrylate, styrene, methyl methacrylate and one outer shell made of PMMA in use.
Solche mehrstufigen Pfropfkautschuke sind z. B. in DE-OS 31 49 046 beschrieben. Pfropfkautschuke auf Basis von n-Butylacrylat/ Styrol/Methylmethacrylat mit einer Hülle aus PMMA werden z. B. in EP-A 512 333 beschrieben, wobei auch jeder andere dem Stand der Technik entsprechende Aufbau solcher Pfropfkautschuke möglich ist.Such multi-stage graft rubbers are such. B. in DE-OS 31 49 046 described. Graft rubbers based on n-butyl acrylate / Styrene / methyl methacrylate with a shell made of PMMA z. B. in EP-A 512 333 described, each other also the state of the Technically appropriate construction of such graft rubbers possible is.
Derartige Kautschuke werden als schlagzäh machende Komponente für Polyvinylchlorid und bevorzugt für schlagzähes PMMA eingesetzt.Such rubbers are used as an impact-resistant component for Polyvinyl chloride and preferably used for impact-resistant PMMA.
Als thermoplastische Polymere B werden bevorzugt wiederum die genannten SAN-Copolymere und/oder PMMA verwendet.The thermoplastic polymers B are again preferred mentioned SAN copolymers and / or PMMA used.
Ist die Elastomerkomponente A ein mehrschalig aufgebautes Kern/ Schale-Polymer auf Basis n-Butylacrylat/Methylmethacrylat, und das Polymere B PMMA, so erhält man demnach schlagzähes PMMA. Is the elastomer component A a multi-shell core / Shell polymer based on n-butyl acrylate / methyl methacrylate, and the polymer B PMMA, so you get impact-resistant PMMA.
Der Durchmesser der partikelförmigen Pfropfkautschuke beträgt 0,05 bis 20 µm. Handelt es sich um die allgemein bekannten Pfropf kautschuke kleinen Durchmessers, so beträgt er bevorzugt 0,08 bis 1,5 und besonders bevorzugt 0,1 bis 0,8 µm.The diameter of the particulate graft rubbers is 0.05 to 20 µm. Is it the well-known graft small diameter rubbers, it is preferably 0.08 to 1.5 and particularly preferably 0.1 to 0.8 μm.
Bei den zweckmäßigerweise mittels Suspensionspolymerisation her gestellten großteiligen Pfropfkautschuken ist der Durchmesser bevorzugt 1,8 bis 18 und insbesondere 2 bis 15 µm. Derartige Pfropfkautschuke großen Durchmessers lehrt beispielsweise die DE-OS 44 43 886.In the expediently by means of suspension polymerization large graft rubbers made is the diameter preferably 1.8 to 18 and in particular 2 to 15 μm. Such Graft rubbers of large diameter, for example, teach that DE-OS 44 43 886.
Bevorzugte Komponente 3 sind auch in dieser Ausführungsform die genannten SAN-Copolymere und/oder PMMA.In this embodiment, preferred component 3 are the mentioned SAN copolymers and / or PMMA.
Neben der Elastomerkomponente A und dem thermoplastischen Poly meren B können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her gestellten Formmassen noch weitere Komponenten, insbesondere Zusatzstoffe wie Gleit- und Entformungsmittel, Pigmente, Farb stoffe, Flammschutzmittel, Antioxidantien, Stabilisatoren gegen Lichteinwirkung, faser- und pulverförmige Füll- und Verstärkungs mittel und Antistatika in den für diese Mittel üblichen Mengen enthalten.In addition to the elastomer component A and the thermoplastic poly Meren B can be made according to the inventive method provided molding materials still other components, in particular Additives such as lubricants and mold release agents, pigments, colors substances, flame retardants, antioxidants, stabilizers against Exposure to light, fibrous and powdery filling and reinforcement agents and antistatic agents in the amounts customary for these agents contain.
Diese weiteren Komponenten können direkt durch Zufuhröffnungen oder zusammen mit der Elastomerkomponente A und dem thermo plastischen Polymeren B in den Extruder eingeführt werden.These other components can go directly through feed openings or together with the elastomer component A and the thermo plastic polymers B are introduced into the extruder.
Die mit dem Verfahren hergestellten thermoplastischen Formmassen können mit den allgemein üblichen Verfahren zu Formkörpern verar beitet werden. Beispielhaft seien Extrusion (für Rohre, Profile, Fasern, Folien und Platten), Spritzgießen (für Formteile aller Art) sowie Kalandrieren und Walzen (für Platten und Folien) genannt.The thermoplastic molding compositions produced by the process can be processed into moldings using the generally customary processes be prepared. Examples include extrusion (for pipes, profiles, Fibers, foils and plates), injection molding (for molded parts of all Type) as well as calendering and rolling (for plates and foils) called.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß ein erheblicher Teil des Restwassers, welches in der teilent wässerten Elastomerkomponente A enthalten ist, bereits in den Abquetschzonen mechanisch entfernt wird, weshalb in den nach folgenden Extruderabschnitten weniger thermische Energie zur Verdampfung des verbliebenen Wassers angewendet werden muß. Es resultiert eine deutliche Energieeinsparung.A major advantage of the method according to the invention is that a significant part of the residual water, which in the part watered elastomer component A is already contained in the Squeeze zones is removed mechanically, which is why in the after following extruder sections use less thermal energy Evaporation of the remaining water must be applied. It this results in significant energy savings.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß der Extruder bei niedrigen Temperaturen betrieben werden kann als beispielsweise gemäß dem in der EP-A 534 235 beschriebenen Verfahren, so daß die Elastomerkomponente A und das aus den Bestandteilen A und B - und gegebenenfalls den weiteren Komponenten - bestehende Polymere schonender verarbeitet wird.Another advantage of the method according to the invention lies in that the extruder operated at low temperatures can be as for example according to that in EP-A 534 235 described method, so that the elastomer component A and that from components A and B - and, if necessary, the others Components - existing polymers are processed more gently.
Durch das Einarbeiten einer teilentwässerten Elastomerkompo nente A in die Schmelze eines thermoplastischen Polymeren B lassen sich Verträglichkeit oder zumindest Teilverträglichkeit der Elastomerkomponente mit dem thermoplastischen Polymeren und ausreichende thermische Beständigkeit vorausgesetzt, kautschuk modifizierte thermoplastische Formmassen verschiedenster Art herstellen.By incorporating a partially dewatered elastomer compo ent A in the melt of a thermoplastic polymer B tolerance or at least partial tolerance the elastomer component with the thermoplastic polymer and provided sufficient thermal resistance, rubber modified thermoplastic molding compounds of all kinds produce.
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Vorteil, daß keine verstopfungsanfälligen Seihergehäuse verwendet werden.Compared to the methods known from the prior art the inventive method further has the advantage that none strainer housing susceptible to blockage.
Die erfindungsgemäße Anordnung des Extruders kann kostensparend unter Hilfenahme von marktüblichen Extruderbauteilen nach dem Baukastenprinzip aufgebaut werden. Solche Bauteile sind in Form unterschiedlich ausgestalteter Schnecken- und zugehörigen Gehäuseabschnitten, sog. "Schüssen", verfügbar und ermöglichen eine genaue Anpassung des Extruders an das spezielle Konfektio nierungsproblem.The arrangement of the extruder according to the invention can be cost-saving with the help of commercially available extruder components after Modular principle can be built. Such components are in shape differently designed snail and associated Housing sections, so-called "shots", available and enable an exact adaptation of the extruder to the special confection nation problem.
Es wird ein Zweischneckenextruder des Typs ZSK 53 von Fa. Werner und Pfleiderer, Stuttgart, eingesetzt, der aus 14 Schüssen auf gebaut ist. Ihre Anordnung ist stromab wie folgt (in Klammern ist die in der Beschreibung verwendete Bezeichnung der Extruder abschnitte angegeben):A ZSK 53 twin-screw extruder from Werner and Pfleiderer, Stuttgart, is used, which is built up from 14 shots. Their downstream arrangement is as follows (the name of the extruder section used in the description is given in brackets):
Schuß 0: Länge 3 D, unbeheizt, mit obenliegender Entlüftungs
öffnung
(Entlüftungsabschnitt 1).
Schuß 1: Länge 3 D, unbeheizt, mit oberliegender Dosieröffnung,
die mit einer Dosiereinrichtung ESB 45 von Fa. Werner
und Pfleiderer versehen ist
(Dosierabschnitt 2 für Elastomerkomponente A).
Schuß 2: Länge 3 D, unbeheizt, mit obenliegender Entwässerungs
öffnung, die mit einer Rückhalteschnecke versehen ist
(erster Abquetschabschnitt 3, vorderer Teil).
Schuß 3: Länge 3 D, unbeheizt, ohne Öffnungen, enthält
Stauelemente
(erster Abquetschabschnitt 3, hinterer Teil).
Schuß 4: Länge 3 D, unbeheizt, ohne Öffnungen, mit fördernder
Schnecke
(zweiter Abquetschabschnitt 3′, vorderer Teil).
Schuß 5: Länge 3 D, unbeheizt, mit obenliegender Entwässerungs
öffnung, die mit einem Entgasungsdom, Rückhalteschnecke
der zugehörigen Wasserableitung und Druckhalteventil
versehen ist
(zweiter Abquetschabschnitt 3′, mittlerer Teil).
Schuß 6: Länge 3 D, unbeheizt, ohne Öffnungen, enthält
Stauelemente
(zweiter Abquetschabschnitt 3′, hinterer Teil).
Schuß 7: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, ohne Öffnungen, mit
fördernder Schnecke
(Abschnitt 4, in dem die Schmelze des thermoplastischen
Polymeren B zugeführt wird, vorderer Teil).
Schuß 8: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, mit seitlicher Öffnung,
durch die mittels einer Rohrleitung via Schmelzepumpe
die Polymerschmelze eingebracht wird
(Abschnitt 4, in dem die Schmelze des thermoplastischen
Polymeren B zugeführt wird, hinterer Teil)
und einen Schneckenabschnitt, der Knetblöcke enthält
(erster Plastifizierungsabschnitt 5).
Schuß 9: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, ohne Öffnungen, mit einem
Schneckenabschnitt, der Knetblöcke enthält
(zweiter Plastifizierungsabschnitt 5′).
Schuß 10: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, mit obenliegender, mit
einer Rückhalteschnecke versehenen Entgasungsöffnung
und Förderschnecke, wird unter Normaldruck betrieben
(erster Entgasungsabschnitt 6).
Schuß 11: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, ohne Öffnungen, mit
Förderschnecke
(zweiter Entgasungsabschnitt 6′, vorderer Teil).
Schuß 12: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, mit obenliegender Ent
gasungsöffnung und Förderschnecke, wird unter Normal
druck betrieben
(zweiter Entgasungsabschnitt 6′, hinterer Teil).
Schuß 13: Länge 3 D, beheizt auf 240°C, ohne Öffnungen und mit
Förderschnecke
(Austragzone 7, vorderer Teil).
Abschluß: Düsenleiste mit zylindrischen Bohrungen
(Austragszone 7, hinterer Teil).Shot 0: length 3 D, unheated, with ventilation opening on top (ventilation section 1 ).
Shot 1: Length 3 D, unheated, with a metering opening above, which is provided with a metering device ESB 45 from Werner and Pfleiderer (metering section 2 for elastomer component A).
Shot 2: Length 3 D, unheated, with drainage opening at the top, which is provided with a retaining screw (first squeezing section 3 , front part).
Shot 3: length 3 D, unheated, without openings, contains dam elements (first squeeze section 3 , rear part).
Shot 4: Length 3 D, unheated, without openings, with a conveying screw (second squeezing section 3 ', front part).
Shot 5: Length 3 D, unheated, with drainage opening at the top, which is provided with a degassing dome, retaining screw of the associated water drainage and pressure control valve (second squeezing section 3 ', middle part).
Shot 6: length 3 D, unheated, without openings, contains damming elements (second squeeze section 3 ', rear part).
Shot 7: Length 3 D, heated to 240 ° C, without openings, with a conveying screw (section 4 , in which the melt of the thermoplastic polymer B is fed, front part).
Shot 8: Length 3 D, heated to 240 ° C., with a side opening through which the polymer melt is introduced by means of a pipeline via a melt pump (section 4 , in which the melt of the thermoplastic polymer B is fed, rear part) and a screw section, which contains kneading blocks (first plasticizing section 5 ).
Shot 9: length 3 D, heated to 240 ° C, without openings, with a screw section containing kneading blocks (second plasticizing section 5 ').
Shot 10: Length 3 D, heated to 240 ° C., with a degassing opening at the top, provided with a retaining screw, and a screw conveyor, is operated under normal pressure (first degassing section 6 ).
Shot 11: length 3 D, heated to 240 ° C, without openings, with screw conveyor (second degassing section 6 ', front part).
Shot 12: Length 3 D, heated to 240 ° C, with degassing opening and screw conveyor above, is operated under normal pressure (second degassing section 6 ', rear part).
Shot 13: Length 3 D, heated to 240 ° C, without openings and with screw conveyor (discharge zone 7 , front part).
Finishing: Nozzle bar with cylindrical bores (discharge zone 7 , rear part).
Der Schneckendurchmesser beträgt D = 53 mm und die Schnecke ist dreigängig ausgeführt. "Schnecke" bezeichnet jeweils die Doppel schnecke, also beide Schnecken.The screw diameter is D = 53 mm and the screw is executed in three courses. "Snail" denotes the double snail, both snails.
Als Elastomerkomponente A wurden die folgenden Pfropfkautschuke eingesetzt:The following graft rubbers were used as the elastomer component A. used:
A-1: Pfropfkautschuk Typ Polybutadien (Kern) /Styrol-Acrylnitril (Schale).A-1: Graft rubber type polybutadiene (core) / styrene-acrylonitrile (Bowl).
Butadien wurde in Emulsion polymerisiert, der erhaltene Latex agglomeriert, wobei ein Latex mit einer mittleren Teilchen größe d₅₀ von 238 nm entstand, und anschließend mit einem Gemisch von Styrol und Acrylnitril pfropfpolymerisiert. Nähe res ist der DE-AS 24 27 960, Sp. 6, Z. 17 bis Sp. 7, Z. 27, zu entnehmen, wobei das ausgefällte Pfropfpolymerisat jedoch zunächst abdekantiert (nicht abgesaugt) und anschließend mittels eines Stromtrockners bis auf einen Restwassergehalt von 19 Gew.-% teilentwässert wurde.Butadiene was polymerized in emulsion, the latex obtained agglomerated, being a latex with a medium particle size d₅₀ of 238 nm, and then with a Mixture of styrene and acrylonitrile graft polymerized. Closeness res is DE-AS 24 27 960, column 6, line 17 to column 7, line 27, can be seen, but the precipitated graft polymer first decanted (not aspirated) and then using a power dryer to a residual water content was partially dewatered by 19% by weight.
A-2: Pfropfkautschuk Typ Polybutylacrylat (Kern)/Styrol-Acryl nitril (Schale)A-2: Graft rubber type polybutyl acrylate (core) / styrene-acrylic nitrile (shell)
n-Butylacrylat wurde mit Dihydrodicyclopentadienylacrylat als Vernetzer in Emulsion polymerisiert und der erhaltene Latex, dessen mittlere Teilchengröße d₅₀ 230 nm betrug, mit einem Styrol-Acrylnitril-Gemisch pfropfpolymerisiert. Im Einzelnen wurde gemäß der in der DE-AS 12 60 135, Sp. 4, Z. 65 bis Sp. 5, Z. 18, angegebenen Vorschrift verfahren, wobei das ausgefällte Pfropfprodukt im Luftstrom partiell getrocknet wurde. Der Restwassergehalt betrug 28 Gew.-%. n-Butyl acrylate was treated with dihydrodicyclopentadienyl acrylate Polymerized in emulsion and the latex obtained, whose average particle size was d₅₀ 230 nm, with a Styrene-acrylonitrile mixture graft-polymerized. In detail was according to the in DE-AS 12 60 135, column 4, line 65 to 5, line 18, specified procedure, whereby the precipitated graft partially dried in an air stream has been. The residual water content was 28% by weight.
Als thermoplastisches Polymeres B wurde ein Copolymerisat aus 65 Gew.-% Styrol und 35 Gew.-% Acrylnitril nach dem Verfahren der kontinuierlichen Lösungspolymerisation hergestellt, wie es im Kunststoff-Handbuch, Hrg. R. Vieweg und G. Daumiller, Bd. V "Poly styrol", Carl-Hanser-Verlag München 1969, Seite 122 bis 124, beschrieben ist. Es wurden zwei Polymere B-1 bzw. B-2 mit ver schiedenen Polymerisationsgraden hergestellt. Die Viskositätszahl VZ (ermittelt nach DIN 53 726 bei 25°C, 0,5 Gew.-% in Dimethyl formamid) betrug 60 ml/g für das Polymere B-1 und 90 ml/g für das Polymere B-2.A copolymer of 65 was used as the thermoplastic polymer B. % By weight of styrene and 35% by weight of acrylonitrile by the process of continuous solution polymerization, as in Kunststoff-Handbuch, ed. R. Vieweg and G. Daumiller, Vol. V "Poly styrene ", Carl Hanser Verlag, Munich 1969, pages 122 to 124, is described. Two polymers B-1 and B-2 with ver different degrees of polymerization. The viscosity number VZ (determined according to DIN 53 726 at 25 ° C, 0.5% by weight in dimethyl formamide) was 60 ml / g for the polymer B-1 and 90 ml / g for the Polymers B-2.
Das SAN-Copolymere wurde dem Extruder als Schmelze zugeführt.The SAN copolymer was fed to the extruder as a melt.
Aus den Komponenten A-1 und B entstehen Formmassen, die allgemein als ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol) bekannt sind. Die aus den Komponenten A-2 und B erhaltenen Produkte sind als ASA-Formmassen (Arcylnitril/Styrol/Acrylester) geläufig.Components A-1 and B are used to produce molding compositions which are general are known as ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene). The from the Components A-2 and B are products obtained as ASA molding compounds (Acrylonitrile / styrene / acrylic ester) common.
Einer der Pfropfkautschuke A und eines der Polymere B wurden dem Extruder zugeführt. Gemessen wurden der Wasseraustrag und der Kautschukaustrag in der ersten und zweiten Abquetschzone sowie die Strangfeuchte des austretenden Endproduktes. Diese Messungen wurden gravimetrisch vorgenommen.One of the graft rubbers A and one of the polymers B were the Extruder fed. The water discharge and the Rubber discharge in the first and second squeeze zones as well the strand moisture of the emerging end product. These measurements were carried out gravimetrically.
Weiterhin wurde die Temperatur des in den Abquetschzonen aus tretenden Wassers auf übliche Weise gemessen. Die als Dampf aus getretene Wassermenge wurde durch Differenzbildung des anfäng lichen Restwassergehaltes und der Summe des ausgetretenen flüs sigen Wassers berechnet.Furthermore, the temperature of the in the squeeze zones was off water measured in the usual way. The steam out The amount of water entered was determined by subtracting the initial residual water content and the sum of the leaked river water.
Aus den Austrägen an Wasser, Dampf und Kautschuk in kg/h wurden Prozentanteile berechnet. Die angegebenen %-Werte sind Gew.-% und beziehen sich für Wasser und Dampf auf den Wassergehalt des dem Extruder zugeführten Kautschuks (mit * markierte Zeile), der gleich 100 gesetzt wurde, und für Kautschuk auf den Durchsatz des feuchten Kautschuks (mit ** markierte Zeile), der gleich 100 gesetzt wurde. Die Strangfeuchte ist auf das erhaltene Endprodukt bezogen. From the discharges of water, steam and rubber in kg / h Percentages calculated. The% values given are% by weight and for water and steam refer to the water content of the Extruder fed rubber (line marked with *), the was set equal to 100, and for rubber on the throughput of the wet rubber (line marked with **), which is 100 was set. The strand moisture is on the end product obtained based.
Die Beispiele zeigen, daß 6 bis 59 Gew.-% des anfänglich im teil entwässerten Kautschuk enthaltenen Restwassers bereits im ersten Abquetschabschnitt und 14 bis 53 Gew.-% im zweiten Abquetschab schnitt als flüssiges Wasser entfernt werden. Lediglich 27 bis 41 Gew.-%, also der kleinere Teil des Restwassers, werden in den Entgasungsabschnitten als Dampf ausgetragen.The examples show that 6 to 59 wt .-% of the initially in part dewatered rubber contained residual water already in the first Squeeze section and 14 to 53 wt .-% in the second squeeze bar cut as liquid water. Only 27 to 41% by weight, i.e. the smaller part of the residual water, is in the Degassing sections discharged as steam.
Der Kautschukaustrag ist mit maximal 3 Gew.-% der Menge feuchten Kautschuks im ersten und maximal 1 Gew.-% im zweiten Abquetsch abschnitt gering.The rubber discharge is moist with a maximum of 3% by weight of the amount Rubber in the first and maximum 1% by weight in the second squeeze section low.
Claims (16)
- - einem Dosierabschnitt, in den mittels einer Dosier einrichtung die Elastomerkomponente A dem Extruder zuge führt wird,
- - mindestens einem der Entwässerung dienenden Abquetsch abschnitt, der mindestens ein Stauelement, sowie jeweils mindestens eine zugehörige Entwässerungsöffnung, enthält,
- - mindestens einem Abschnitt, in dem das thermoplastische Polymere B als Schmelze in den Extruder eingeführt wird,
- - mindestens einem mit Durchmischungs-, Knet- und/oder anderen Plastifizierungselementen versehenen Abschnitt,
- - mindestens einem mit mindestens einer Entgasungsöffnung versehenen Entgasungsabschnitt, in dem das restliche Wasser als Dampf entfernt wird, und
- - einer Austragszone
- a metering section into which the elastomer component A is fed to the extruder by means of a metering device,
- at least one squeezing section serving for dewatering, which contains at least one damming element and at least one associated drainage opening,
- at least one section in which the thermoplastic polymer B is introduced as a melt into the extruder,
- at least one section provided with mixing, kneading and / or other plasticizing elements,
- at least one degassing section provided with at least one degassing opening, in which the remaining water is removed as steam, and
- - a discharge zone
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19547975A DE19547975A1 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Deep draw thermoplastic moulding materials for fibres, films or formed articles |
| EP96104388A EP0735077B1 (en) | 1995-03-27 | 1996-03-20 | Process for producing thermoplastic resin |
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| ES96104388T ES2119524T3 (en) | 1995-03-27 | 1996-03-20 | PROCEDURE FOR OBTAINING THERMOPLASTS. |
| US08/620,259 US5851463A (en) | 1995-03-27 | 1996-03-22 | Preparation of thermoplastics |
| JP08072881A JP3124922B2 (en) | 1995-03-27 | 1996-03-27 | Method for producing thermoplastic synthetic resin |
| CN96108050A CN1073002C (en) | 1995-03-27 | 1996-03-27 | Producing process for thermoplastics |
| KR1019960008554A KR100371888B1 (en) | 1995-03-27 | 1996-03-27 | Manufacturing method of thermoplastic material |
| TW085104158A TW363009B (en) | 1995-03-27 | 1996-04-09 | Process for the preparation of toughened thermoplastics, the toughened thermoplastics molding material obtained therefrom and its application |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| DE19547975A1 true DE19547975A1 (en) | 1997-06-26 |
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ID=26021534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19547975A1 (en) |
Cited By (3)
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| WO2015004112A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Styrolution Group Gmbh | Method for producing thermoplastic molding compounds, and thermoplastic molding compounds produced according thereto |
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1995
- 1995-12-21 DE DE19547975A patent/DE19547975A1/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |