DE2116558C3

DE2116558C3 -

Info

Publication number: DE2116558C3
Application number: DE2116558A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 6905 Schriesheim Jenne; Ulrich Dr. 6700 Ludwigshafen Koenig; Karl Dr. 6736 Hambach Stange
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2132412B1; GB1375876A; NL7204094A; BE781414A; IT965771B; DE2116558A1; FR2132412A1; SE395651B; DE2116558B2

Description

-O -

CH,

wobei η zwischen etwa 10³ und etwa IO⁴ liegt, enthält, und die Schicht B ein - gegebenenfalls schlagfest modifiziertes - Styrolpolymerisat ist. das mehr als 4C Gewichtsprozent monomeres Styrol empoKmerisien enthält

Die Erfindung betrifft Schichtstoffe aus Polyphony- >-, lenoxid als Schicht A und einem Styrolpolymerisat als Schicht B.

Pul)phen>lenoxid ist ein steifes, festes und gleichzeitig sehr zähes Material von beiger Naturfarbe. Nach ASTM D b35--b3 ist Polyphenvlenoxid selbstlöschend, jo ohne Tropfenbiidung. Sem Elastizität*-Modul bleibt bis etwa 110 C nahezu unverändert. Demnach wäre eine Dauertempcraturbestandigkeit bis etwa 150 C nicht unerwartet. Es zeigt sich jedoch, daß Polyphenylenoxid sehr licht- und oxidationsempfindlich ist. Seine Dauer η temperuturbestjndigkeit nach DIN 53 44b liegt daher unter K)O C (siehe F. Be hr. Hochtemperalurbeständige Kunststoffe. Carl Hanser Verlag München 1%Q. S. 5V5b).

Stvrolpolymerisate sind sehr steif und leicht nut sich selbst umi metsi auch untereinander verschweißb.ir Schlagfest modifizierte Mischungen sind außerdem zah. Ihre Dauergebraiichsiemperatur hegt icdoch relativ niedrig bei b> hs 85 C. lediglich Copolymerisate ans Sivrol und \ Mdhvlstvrol haben cmc Warmcsiandfe r, sticken his zu etwa 110 C.

Sowohl Slvrolpolymerisale als auch Pnlvphenvlen oxid sind im Spritzguß und durch f-.xtriision gut ver.irbeitbar. wobei Polvphenvlemmd höhere Verarbei fiincstcniperaturen erfordert Da sie außerdem mitein -,n ander vertraglich sind, wurde bereits versucht. Massen durch Mischen von schlagfestem Polvstvrol und Polvpheiivlenoxid herzustellen, im' so die guten [ icenst.haften beider Stoffe zu kombinieren Dabei stellt«, sich iccloih heraus, daß sich die mechanischen ;; fjgensi haften der Ausgangsstoffe nur etwa additiv verh.ilten Die I icht und Oxidalionsempfindlichkeit der Mischungskomponcnte Pnlyphcv.lenoxid wild mi hi verbessert Die Mischungen haben nicht die leichte Schweißbarkeit der Siyrolpolymcrisate. «)

Es wurde nun gefunden, daß sich ein Verbundsystem aus Pölyphenylcfioxid und SlyrolpöiymeHsatcn hcrstcl· left läßt, bei dem die hervorragenden Eigenschaften der Einzelkoniponeriien in gewünschter Kombination erhalten bleiben, wenn man die Ausgangsstoffe in Form von Schichtstoffen, je nach Anwendungszweck in entsprechend sinnvoller Reihenfolge angeordnet, zusammenfügt.

Gegenstand der Erfindung sind demzufolge Schicht-Stoffe aus mindestens einer Schicht A und einer Schicht B, wobei die Schicht A mehr als 20 Gewichtsprozent eines Polyphenylenoxides der allgemeinen Formel

CH,

10

ClI

wobei π etwa zwischen 10^Jund 10⁴ liegt, enthält, und die Schicht B ein — gegebenenfalls schlagfest modifiziertes — Styrolpolymerisat ist, das mehr als 40 Gewichtsprozent monomeres Styrol einpolymerisiert enthält.

Ein Zweischicht-Verbund aus einem Styioipolymerisat und Polyphenylenoxid zeigt auf der Polyphenylen oxidseite beispielsweise hervorragende Kratzfestigkeit, auf der Styrolpokmerisatseite leichte Schweiß- und Siegelfahigkeit.

Ein Dreischicht·Verbund mit einem Styrolpolymerisat als Kern und Polyhpenylenoxid ist steif und bruchfest, über längere Zeit kochfest und sterilisierbar, gegenüber reinem Styrolpolymerisat ist die Brennbar keit erheblich verringert.

Die Spannungsrißanfälligkeit ist geringer als die des reinen Styrolpolymerisates.

Ein Dreischicht-Verbund mit Polyphenylenoxid als Kern und Styrolpolymerisat als Außenschicht ist leicht schweiß- und siegelfähig und steif.

Hervorragend ist die Dauertemperaturheständigkeit nach DIN 53 44b. Su- ist höher als die der beiden Ausgangsstoffe, des 1 einen Phenylenoxids und des reinen Styrolpolymerisates. weil die Oxidationsempfind hchkeit und die Lichtempfindlichkeit des Polyphenylen oxides herabgesetzt wird und die Wärmcformbestan digkeit des Styrolpolymerisates durch Polyphenylen oxid angehoben wird.

Als Styrolpolymerisat ist Homopolystyrol vcrwend bar. sowie Copolvmcrtsat mit bis zu b0 Gew. % an C oinonomcren. beispielsweise Acrylnitril. Acrylestern. Methacry!estern. Maleinsäureanhydrid. \-Methylstylroi. Im f alle des Acrvlnittils liegt der Comonomerengehall vorzugsweise zwischen 5 und 25 Gew. %. bei Acryl estern zwischen 5 und i0 Gew ⁿ/o. bei Maleinsäureanhydrid zwischen 5 und 40 Gew -'W> und bei vMetbylstyrol bei IO bis 50 dew "· fs können auch schlagfest modifizierte Stvrolpolvinerisate verwendet werden, die beispielsweise durch Polvmerisation von Styrol, gegebenenfalls zusammen mn C omonomeren. in Gegenwart eines eUstifizierenden Kautschuks oder durch Abmi sehen von Slvrolhomo oder -copolymerisate!) mit gegebenenfalls gepfropften Kautschuken hergestellt worden sind Als Kautschuke kommen dabei vor/ugs weise Butadien Homo und ( opolynicrisale. Blocke·· polymerisate .ms Butadien und Styrol sowie Acrylcster polymerisate i" I rage Sie sollen un Stvrolpolvmeris.it in Mengen zwisi hen i iir-d ioCiew ¹Wi enthalten sein

Polyphenylenoxid kann durch Luftoxidation von 2,6-Dinieihy1plienol hergestellt werden. Statt reinem Polypheiiyienoxki kann tut die crfinduftgsgeinäßefl Schichtsfoffe auch eine Mischung von Pölyphenylcfioxid mit bis zu 80, Vorzugsweise bis zu 50 Gc\vv% anderer, verträglicher Kunststoffe verwendet werden, beispielsweise von schliigfestem Polystyrol.

Die thermoplastischen Kunststoffe, die in den einzelnen Schichten eingesetzt werden, können die

üblichen Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Schmiermittel, Pigmente oder Stabilisiotoren, enthalten. Die Schichtstoffe können außer Styrolpolymerisaten und Polyphenylenoxid noch andere Werkstoffschichten oder Trägerschichten, wie z. B. Gewebe, Netze, Vliese, Metallschichten oder dergleichen, enthalten.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Schichtstoffe kann auf verschiedene Arten erfolgen:

Vorzugsweise werden sie durch !Coextrusion bei Massetemperaturen zwischen etwa 170 und 350" C hergestellt, wobei die einzelnen Komponenten in getrennten Düsen extrudiert werden. Als Düsen können Breitschlitzdüsen, von denen mindestens zwei parallel zueinander angeordnet sein müssen, oder Ringdüsen mit mindestens zwei konzentrisch zueinander gelegenen Düsenstreifen, verwendet werden. Die Vereinigung der schmelzflüssigen Einzelschichten kann bereits innerhalb des Breitschlitz- bzw. Ringdüsenwerkzeuges oder kur.T nach Austritt de·· Folien aus diesen vorgenommen werden. Entsprechende Mehrfachdüsenkonstruktionen sind bekannt.

Das Aneinanderpressen der im plastischen Zustand befindlichen Schichten kann auf übliche Weise, z. B. mit Hilfe von Walzen bei der Verwendung von Breitschlitzdüsen, oder mit Hilfe von Druckluft bei der Verwendung von Ringdüsen, erfolgen. Durch Änderung der Extruderdrehzahl kann die Dicke der einzelnen Schichten variiert werden.

Die Schichtdicke hängt im wesentlichen vom Anwendungsgebiet ab Bei Folien bzw. Platten kommen im allgemeinen Schrchtdicken von 0.1 bis 20 mm in Frage.

Eine andere Möglichkeit zi-.r Herstellung der Schichtstoffe besieht darin, fertige Merkstoffe aus Polyphenylenoxid, /.. B. in Form von Folien, mit einer Lösung oder Schmelze des Styrolpolymerisates zu beschichten oder zu besprühen. Bei der Verwendung einer Lösung muß das Lösungsmittel anschließend verdampft werden. Die Beschichtung mit einer Schmelze kann beispielsweise durch Schnielzextrusion unter Verwendung eines Extruders oder durch Spritzguß nach Einlegen einer Folie aus Polyphenylenoxid in ein Spritzgußwerkzeug und anschließendes Spritzgießen des Styrolpolymerisates, unter Verwendung eines Spritzgußwerkzeuges, erfolgen. Der Spritzguß kann auch in zwei oder mehreren Stufen vorgenommen werden, wobei jedesmal ein anderes Spritzgußwerkzeug verwendet werden kann, wenn sich die Schichten

to unterscheiden sollen.

Die Schichtstoffe lassen sich auch durch Kaschieren, d. h. durch Zusammenpressen der vorgeformten Einzelschichten in Folienform und kurzzeitiges Erwärmen auf Temperaturen von etwa 130 bis 280°C, herstellen.

Beispiel 1

Eine 0,7 mm dicke Folie aus einem schlagzähen Polystyrol, das 8 Gewichtsprozent Polybutadien enthält,

j» wurde auf eine 0.3 mm dicke Fnlie aus Polyphenylenoxid gelegt, bei 250⁵C in einer Plattenpresse 4 Minuten lang aufgehetzt und anschließend bei einem Druck von 25 Kp/cm-' 5 Minuten lang verpreßt. Die erhaltene Platte ist kochfest, die Einzelschichten lassen sich nicht

Ji trennen. Bei 200⁰C aus diesen Platten tiefgezogene Becher veränderten auch nach einer Lagerung von 1/2 Stunde bei Temperaturen von etwa 165° C ihre Form nicht.

J₀ Beispiel 2

Zwischen zwei 0,95 mm dicke Folien aus einem schlagzähen Polystyrol mil einem Polybutadiengehalt von b Gewichtsprozent wurde eine 0,1 mm dicke Folie einer Mischung aus 50 Gewichtsprozent Polyphcnylen-H oxid und 50 Gewichtsprozent desselben schlag/ähen Polystyrols gelegt. Bei 200'C aus diesen Platten tiefgezogene Becher veränderten auch nach einer Lagerung von 'h Stunde bei Temper." iurcn bis etwa 140"C ihre Form nicht.

Claims

Patentanspruch:

Schichtstoff pus mindestens einer Schicht A und einer Schicht B. dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht A mehr als 20 Gewichtsprozent eines Polyphenylenoxides der allgemeinen Formel

CH.,