DE2146607C2 - Durchscheinendes bis opakes Polymerisat-Gemisch - Google Patents
Durchscheinendes bis opakes Polymerisat-GemischInfo
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- DE2146607C2 DE2146607C2 DE19712146607 DE2146607A DE2146607C2 DE 2146607 C2 DE2146607 C2 DE 2146607C2 DE 19712146607 DE19712146607 DE 19712146607 DE 2146607 A DE2146607 A DE 2146607A DE 2146607 C2 DE2146607 C2 DE 2146607C2
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Description
Bisher wurden im allgemeinen anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Bariumsulfat oder Kieselsäure,
für die Mattierung von polymeren Materialien verwendet. Bei Einsatz von anorganischen Pigmenten mit der
richtigen Teilchengröße sowie mit dem entsprechenden Brechungsindex sowie bei der Verwendung in einer ausreichenden
Konzentration erzielt man im allgemeinen iwar ein gutes Deckvermögen und eine gute Diffusionswirkung,
häufig wird jedoch eine unerwünschte Verminderung der Lichtdurchlässigkeit festgestellt. Infolge
ihrer hohen Dichte setzen sich ferner anorganische Pigmente häufig während der Polymerisation ab, so daß
unregelmäßige Ergebnisse erzielt und auch die physikalischen Eigenschaften der polymeren Materialien
beeinträchtigt werden,
Anstelle von anorganischen Pigmenten kann man auch organische Trübungsmittel, wie Polystyrol, verwenden,
die bei hoher Lichtdurchlässigkeit eine gute Deckkraft ausüben, nachteilig ist jedoch, daß das Polystyrol
während des bei hoher Temperatur erfolgenden Vermahlerts oder Strangpressens der polymeren
Gemische häufig an Trübungsvermögen verliert.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Materialien zum Mattieren von polymeren Materialien
zu schaffen, denen nicht die vorstehend geschilderten Nachteile anhaften.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem s Patentanspruch. 1 gelöst.
In der FR-PS 11 99 050 wird eine Masse aus einem
pulverformigen Polymerisat und einer flüssigen polymerisierbaren monomeren Verbindung, wobei diese
Polymer/Monomer-Mischung auspolymerisiert werden
ίο kann, beschrieben. Das vorgelegte Polymerisat ist ein
Copolymerisat der Methacrylsäureester mit anderen Monomeren und die polymerisierbaren Monomeren
sind ebenfalls Ester der Methacrylsäure, wobei ein Zusatz von vernetzenden mehrfach ungesättigten
Monomeren vorgesehen ist. In diesem Falle ist jedoch das Polymere in der polymerisierbaren Ausgangsmasse
nicht in dem Ausgangsmonomeren löslich, v.i-.-das einzige
Beispiel ausweist, gemäß welchem das Polymere vernetzt ist. Dieses Beispiel zeigt ferner, daß das Pulver
und die Flüssigkeit eine viskose Paste bilden.
Demgegenüber besteht erfindungsgemäß die poiymerisierte Masse aus einer kontinuierlichen Phase
eines Additionspolymeren und einer diskontinuierlichen Phase des Produktes der Polymerisation eines
monoäthylenisch ungesättigten Monomeren und eines polyäthylenisch ungesättigten Monomeren, wobei das
Additionspolymere in dem Monomeren aufgelöst worden ist, bevor die Polymerisation stattgefunden hat.
Darüber hinaus ist auch der genannten FR-PS nirgends ein Hinweis auf ein Produkt zu entnehmen, in dem die
dispergierte l'hase Polymerteilchen mit dem erfindungsgemäß
beanspruchten Durchmesserbereich aufweist. Den Unterschied zu dem Anmeldungsgegenstand
verdeutlicht ferner die Tatsache, daß die Materialien gemäß der Entgegenhaltung zur Herstellung von
künstlichen Implantaten sowie von weichen Überzügen auf Prothesen verwendet werden.
Das gemäß dem einzigen Beispiel dieser FR-PS verwendete Vorpolymere enthält 0,1% Vernetzungsmittel
und vermag sich daher nicht vollständig in der Monomerlösung aufzulösen, während erfindungsgemäß sich
das Vorpolymere vollständig auflöst.
Ferner wird gemäß dieser FR-PS das Vorpolymere mit den Monomeren in einem Verhältnis von 2 : 1 zur BiI-dung
einer Paste verformt, die dann zu der gewünschten Form verformt und polymerisiert wird, während erfindungsgemäß
das Vorpolymere in dem Monomeren aufgelöst wird.
Ferner sind die in dem bekanntet Falle zur Herstellung der Vorpolymeren eingesetzten Monomeren C2- Ci-Methacrylate und C;-C,r Acrylate. Die Monomeren, in welche das Vorpolymere eingemischt wird, sind Q-Cm-Acrylate und/oder -methacrylate, wobei Methylmethacrylat und Styrol ausgeschlossen sind.
Ferner sind die in dem bekanntet Falle zur Herstellung der Vorpolymeren eingesetzten Monomeren C2- Ci-Methacrylate und C;-C,r Acrylate. Die Monomeren, in welche das Vorpolymere eingemischt wird, sind Q-Cm-Acrylate und/oder -methacrylate, wobei Methylmethacrylat und Styrol ausgeschlossen sind.
Das erfindungsgemäße Gemisch kann einem fertigen Polymeren oder einem Monomerengemisch, aus dem
ein Polymeres polymerisiert wird, zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Polymerisatgemische ermöglichen die Herstellung von Polymeren mit
gesteuertem Ausmaß an LichtdifTusion, Durchsichtigkeil
und Deckkraft. Dabei übt eine Verarbeitung bei hohen Temperaturen keinen nachteiligen Einfluß aus.
Die etfindurtgsgemäßen Gemische bestehen aus feinteiligen
Polymermaterialien A, die im allgemeinen als getrennte, kugelförmige und sehr kleine vernetzte PoIyrhefteilchen
vorliegen, die in einem kontinuierlichen polymeren Phasensystem B dispefgiert sind oder
dispergiert werden können. Bei der zu verwendenden
kontinuierlichen Phase handelt es sich um ein lösliches Polymeres, d. h. um ein in den die vernetzten Kugelnden
hervorbringenden Monomeren lösliches Polymeres, das je nach den herrschenden Bedingungen Test
oder flüssig sein kann. Die Polymerpartikel sind ausreichend vernetzt, um die Löslichkeit steuern oder eine
Agglomerierung dieser Kügelchen in dem löslichen Polymeren in später hergestellten Monomer-Polymer-Gemischen
oder in einem Gemisch pus dem löslichen Polymeren und einem Lösungsmittel, in welchem die
Polymerpartikel dispergiert sind, auf ein Mindestmaß herunterdrücken oder verhindern zu können. Vorzugsweise
wird die primäre Vernetzung in den erfindungsgemäßen Polymerteilchen durch sekundäre Vernetzungsmittel
ergänzt, die während der ursprünglichen Polymerisation
nicht reagieren, aber bei höheren Temperaturen, wie sie beispielsweise bei der Warmwalzenvermahlung
vorliegen, zur Reaktion kommen.
Bezogen auf das Gewicht, enthalten die Polymerisatpartikel A 87 bis 4s>,99 und vorzugsweise 95 bis 99,95%
mindestens eines monoäthylcnisch ungesättigten
Monomeren der Acryl- oder Methacrylsäureester oder der Styrole 0,01 bis 3 und vorzugsweise 0,05 bis 1,0%
mindestens eines mehrfach ungesättigten Monomeren und wahlweise bis zu 10% eines polaren Monomeren.
Der Brechungsindex des feinteil'gen Polymers A
v.eicht selbstverständlich von jenem der kontinuierlichen Plastikmatrix B ab; vorzugsweise ist er höher als
der der Matrix.
Die Polymerpartikel A werden durch Endopolymerisation
hergestellt, ν ibei das letztlich die Polymerpartikel bildende Monomere in Gegenwart eines löslichen
Polymeren polymerisiert wird, das so ausgewählt wird, daß die Phasentrennung zu einem frühen Zeitpunkt im
Polymerisationsvorgang erfolgt. Sobald sich die Phasentrennung vollzieht, wird das lösliche Polymere zur kontinuierlichen
Phase B, und die polymerisierten Monomeren bilden die Polymerpartikel A iri Form getrennter,
kugelförmiger Partikel, die in der löslichen Polymerphase B dispergiert sind. Die daraus hervorgehende
Dispersion der Polymerpartikel kann als Mattierungsmittel, z. B. für Acrylfilme oder auch als Komponente
für mit Lösungsmitteln hergestellte Oberfiächenbeschichtungen verwendet werden. Ferner kann das Produkt
als Pigment eingesetzt oder mit Farbstoffen oder anderen organischen oder anorganischen Füllstoffen
kombiniert werden, um dann in Beschichtungsgemischen
verwendet oder in polymeren Lagerprodukten, insbesondere in Preßpulver oder Granulaten eingearbeitet
zu werden.
Wenn das Produkt als Material mit Lichtdiffusionsi'ige
η se hafte η verwendet werden soll, z. B. in Acrylfolien,
wird die feinteilige Polvmcrdispersion gemahlen oder zerkleinert und in ein zusätzliches Monomersystem
gebracht, in dem das lösliche Polymerisat löslich ist.
AnschheUend wird dieses Monomersystem polymerisiert,
wobei die ursprünglichen Polymerpartikel glciehmal.dg in diesem System dispergiert sind, wodurch die
im Vergleich /u bekannten organischen und anorganischen Pigmenten erstrebte Durchsichtigkeit und
erhöhte Deckkraft und verbesserte Diffusionseigenschaften erzielt werden. Man kann aber auch Granulate
der Dispersion mit Pellets des löslichen Polymeren vermengen.
Die im allgemeinen kugelförmigen Polymerpartikel A haben eine mittlere Teilchengröße von 0,5 bis 30, vorzugsweise
1 bis 20 μηι. Sie sind im löslichen Polymeren
Unlöslich und ausreichend vernetzt, um ein Schmelzen bei Verarbeitung unter relativ hohen Temperaturen,
z. B. bis zu 3000C1 vorzugsweise bis zu wenigstens
2500C zu verhüten.
Jeweils auf Basis des Gesamtgemisches, enthalten die S durch Endopolymerisation gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Pigmentkonzentrate 5-50, gewöhnlich 20-45, vorzugsweise 30-40 Gew,-% lösliches
Polymeres und, darin dispergiert, von 95-50, vorzugsweise von 70-60 Gew.-% der Polymerpartikel. Zur
Verwendung zur Herstellung von durchscheinenden Gegenständen, wie Beleuchtungskörper, werden 0,1 bis
5% Polymerpartikel in sonst durchsichtigem Kunststoffmaterial dispergiert. Bei Verwendung in größeren Mengen.
- wie in Beispiel -, d. h. bei Einsatz von über 5 bis zu 10% der Polymerpartikel wird die Lichtdurchlässigkeit
deutlich vermindert oder gänzlich eliminiert, so daß ein undurchsichtiger Gegenstand mit weißem Aussehen
entsteht. Bezogen auf das äthylenisch ungesättigte Monomer enthält das Gemisch für die Bildung der
Polymerpartikel A weiterhin von 0,01 -3,0, vorzugsweise 0,1 -0,5 Gew.-0/,, Rests von mindestens einem, mehrfach-ungesättigten
Vernetzungsmonomeren in der Polymerisationsstufe mit der Phasentrennung. Vorzugsweise
wird eine spätere, durch Erhitzung z. B. bei der Vermahlung erfolgende zusätzliche Vernetzung ausgeführt,
damit sich funktioneile Gruppen in den verwendeten Monomeren *eiterhin vernetzen. Man verwendet
bis zu 10% des sekundären Vernetzungsmonomeren. Die Menge an polyfunktionellen Vernetzungsmonomeren
im System ist kritisch für die Ausbildung der kugelförmigen Polymerpartikel. Dieses Monomer
muß in solchen Mengen vorhanden sein, die ausreichen, daß z. B. bei der Vermahlung die bekannten
Schwierigkeiten durch Teilchen-Verformung nicht auftreten können. Das Gemisch kann überdies noch
andere Komponenten wie oberflächenaktive Mittel. Trennmittel, Eisenspül-Mittel, Hoch- und Tieftemperatur-Katalysatoren
sowie kleinere Mengen anderer vernetzbarer Monomere aufweisen Im kipemeinen soll
die Viskosität nicht mehr als 7000 und nicht weniger als 800 Centipoise betragen, gemessen mit einem Brookfield-LVF-Syncrolectric
Viskosimeter unter Verwendung einer Spindel Nr. 4 bei 30-60 Umdrehungen/min. Vorzugsweise beträgt die Viskosität 1000-2000 Centipoise.
Die Werte müssen natürlich bei einer die Polymerpartikel bildenden Monomerenkonzentration, die
innerhalb der vorgenannten Bereiche liegt, abgelesen werden.
Die löslichen Additionspolymeren B des erfindungs-
Die löslichen Additionspolymeren B des erfindungs-
■ gemäßen Gemisches sind thermoplastische Homo- und
Mischpolymerisate mit einem Molekulargewicht von 20 000 bis 200 000, vorzugsweise von 50 000 bis 150 000
und können unschädliche Bestandteile, wie Mercaptane zur Herabsetzung des Molekulargewichtes, Stabilisatoren,
wie Salicylate. Triazole, Phosphite und Trennmittel,
wie Stearinsäure und langkettige Alkohole aufweisen Im allgemeinen können die Glastemperaturen
von solchen löslichen Polymeren merklich schwanken, doch liegen sie üblicherweise bei mindestens 500C . vorzugsweise
über 75°C. Wird ein Polystyrol verwendet, so handelt es sich bei dem Polymeren Um ein Homo- oder
Mischpolymeres von entweder Styrol, einem Alkylstyroi
oder einem halogenieren Styrol; bevorzugt wird jedoch Styrol. Werden Polyacfylalharze eingesetzt,
dann kann das lösliche Polymere bis zu 75% Styrol-Rückstände enthalten, doch weist es gewöhnlich bis zu
40% polymerisierte Acryl-und/oderMethacrylesterauf.
Das lösliche Polymere enthält in seiner bevorzugten
Form Methylmethacrylat, das in der Regel in einer Menge
von mindestens 60, vorzugsweise mindestens 75%, zugegen ist. Bevorzugte Comonomere für die Verwendung
mit Methylmethacrylat sind Alkylacrylate mit 1 bis 8,
vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen. Werden Mischpolymere von Methylrnethacryiat eingesetzt, dann können
die die Polymerisate bildenden Comonomeren Alkyl-, cyclische oderalicyclische Methacrylate oder Acrylate,
Methacrylamide, Acrylamide, Alkylthio-meth- und
Alkylthio-acrylate, Styrol oder andere Vinylaromaten, halogenierte Styrole, Vinylacetat, Vinylhalogenide oder
Komoinationen derselben sein. Bei Verwendung von Mischpolymerisaten von Methacrylat sollen die Comonomeren
in einer Menge von 1-40, vorzugsweise von 5-15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomeren, vorhanden
sein, wobei der Rest aus Methylmethacrylat-Rückständen
besteht Bei Verwendung von alkylsubstituierten Comonomeren muß die Länge oder Zahl der
Alkylgruppen zvar nicht zwangsläufig begrenzt werden, doch verbleiben diese Gruppen vorzugsweise
innerhalb eines Bereiches von 1-20 C-Atomen je Monomermolekül. Der Einsatz von derart unterschiedlichen
Monomeren hängt im allgemeinen von dem Endzweck ab, dem das Polymergemisch entgegengeführt
wird, ohne daß damit die Polymeren, die zur Herstellung der vorliegenden Polymeren herangezogen werden
können, notwendigerweise begrenzt werden. Beispiele der verschiedenen Polymersysteme, die als lösliches
Polymer verwendet werden, sind Polymethylmethacrylat, Polystyrole (z. B. Alkyl-halogenierte oder unsubstituierte
Styrole), Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat. Die bevorzugten löslichen Polymeren sind Acrylharze,
die in ihrer meistbevorzugten Form mindestens 50% Acryl- und/oder Methacrylsäureester aufweisen.
Im folgenden werden Beispiele von Monomeren und in Verbindung damit der Brechungsindex {Nd) der
daraus hergestellten Polymerisate angegeben:
Monomer«
Brechungsindex des Polymere.!
Methylmethacrylat und t-Butylmethacrylat (70/30) 1,4814
Benzylmethacrylat und Styrol (50/50) 1,5798
Boraylmethacrylat und o-Chlorstyrol
(30/70) 1,5787
Methyfmethacrylat und Benzylmethacrylat (50/50) 1,5285
Äthylacrylat und Styrol (30/70) 1,5579
Äthylacrylat und Styrol (70/30) 1,5130
Benzylmethacrylat und Styrol (50/50) 1,5798
Boraylmethacrylat und o-Chlorstyrol
(30/70) 1,5787
Methyfmethacrylat und Benzylmethacrylat (50/50) 1,5285
Äthylacrylat und Styrol (30/70) 1,5579
Äthylacrylat und Styrol (70/30) 1,5130
Monomere? | ( | Methacrylat |
Äthylacrylat | ||
Isopropylacrylat | ||
n-Butylai.rylat | ||
2-ÄthylhexyIacrylat | ||
Cyclohexylacrylat | ||
Methylmethacrylat | ||
Äthylmethacrylat | ||
Isopropylmethacrylat | ||
t-Butylmcthacrylat | ||
n-Butylmethaerylat | ||
Isobutylmethacrylat | ||
t-Butylmethacrylat | ||
n-Hexylmethacrylat | ||
Phenylmethacrylat | ||
Cyclchexylmethacrylat | ||
2-Methykyclohexyl-methacryIat | ||
Bornylmethacrylat | ||
2-Cyclohexyl-cyclohexylmethacrylat | ||
Phenylmethacrylat | ||
Styrol | ||
Pentachlorphenyl-methacrylat | ||
ortho-Chlorstyro! | ||
ff-Naphthylmethacrylat | ||
Methylmethacrylat unOr Äthylacrylat | ||
(50/501 1 | ||
3rechungsindex | ||
les Polymeren | ||
,4793 | ||
,4685 | ||
,456 | ||
1,463 | ||
,465 | ||
,500 | ||
,4890 | ||
,483 bis 1,485 | ||
,473 | ||
,4638 | ||
,4830 | ||
,477 | ||
,464 | ||
,481 | ||
,571 | ||
,5064 | ||
,5028 | ||
,5059 | ||
,5191 | ||
,5680 | ||
,5916 | ||
,6080 | ||
,6100 | ||
,6411 | ||
.4788 |
Wie daraus ersichtlich, ist der Brechungsindex von Styrol, Phenylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Pentachlorphenylmethacrylat,
ortho-Chlorstyrol und a-Naphthylmethacrylat
sowie Gemischen dieser Verbindungen miteinander und mit anderen Monomeren solcherart,
daß alle genau wie Styro1 eingesetzt werden können, sofem das lösliche Polymere B von solcher
Beschaffenheit und in solcher Menge vorhanden ist, daß eine Phasenumkehr unter Bildung der vernetzten Poiymerpartikel
A durch Endopolymerisation erfolgt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten, mehrfach-ungesättigten Vernetzungsmonomeren haben den Zweck,
die Polymerpartikel A unlöslich und weniger thermoplastisch zu machen. Bezogen auf die Gesamtmonomeren,
die bei der primären Vernetzung die Polymerpartikel bilden, werden zur Vernetzung der letzteren
0,01-3,0, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% dieser funktioneilen Monomeren verwendet. Die Menge an Vernetzungsmonomeren
wird durch die angestrebten späteren Verarbeitungseigenschaften begrenzt. Der Vernetzungsgrad
muß daher ausreichend sein, um das Polymerisat A während Behandlungsstufen, wie Warmwalzen
oder Strangpressen, wobei solche Stufen zur Ausführung kommen, relativ unschmelzbar zu machen.
Bevorzugte polyfunktionelle Monomere für die primäre Vernetzung der Phasenirennstufe sind Diacrylester von
G'ykolen, deren Acrylgruppe der Rest von Acrylsäure oder substituierter Acrylsäure wie Methacrylsäure ist.
Die Glykole tragen 2-10, vorzugsweise 2-6 C-Atomen. Beispiele für solche Monomeren sind jene, die durch
Umsetzung von Acryl- oder Methacrylsäure mit Äthylen-, Propylen-, Butylen- oder Hexamethylenglykolen
erhalten werden. Darüber hinaus können Divinylbenzol, Divinyl- oder Diallyl-Verbindungen wie die Divinyläther
obiger Glykole, Diallylphthalat, Triallylcyanurat sowie andere ähnliche Monomerreste mit
mehr als einer polymerisierbaren Gruppe vorhanden sein, !m folgenden werden weitere polyäthyleniich
ungesättigte Verbindungen angegeben.
Divinylbenzol, Divinylpyridin, Divinyltoluole, Divinylnaphthaline.
Diallylphthalat, 1,3-Divinylxylol, Divinyläthylbenzol,
Divinylsulfon, Polyvinyl- oder PoIyallyläther
von Glykol, von Glycerin, von Pentaerythrit, von Mono- oder Dithioderivaten von Glykolen und von
Resorcin, Divirylketon, Divinylsulfid, Allylacrylat, Diallylma'eat, Diallylfumarat, Diallylsuccinat, Diallylcarbonat,
Diallylmalonat, DiallylpXalat, Diallylädipät, Diallylsebacat, Divinylsebacatj DiallyUsrtrat, DiallylsU
Heat, Triallyl-tricarballylati Triallylcitrat, Triallylphosphat,
N.N'-Methylendiacrylamid, N,N'-Methylendi-
methacrylamid, Ιί,Ν'-Äthylertdiacrylamid, l,2-Di-»(ar-Methylmethylensu!fonamido)-äthylen,
Trivinylbenzol, Trivinylnaphthalin und Polyvinylanthrazene. Verwendbar
sind im wesentlichen alle Monomeren mit mehr als
einer additionspolymerisierbaren olefinischen Gruppe. Diese sind dem Fachmann bekannt. Sind diese Verbindungen
substituiert, so ist die Kettenlänge solcher Substitution nicht kritisch, schwankt aber gewöhnlich von 1
bis 20, vorzugsweise von 1 bis 4 C-Atomen.
Vorzugsweise werden die Polymerteilchen A durch eine sekundäre oder latente Vernetzung unschmelzbarergemacht.
Derartige Monomeren tragen reaktionsfähige Gruppen, die mit sich selbst oder mit anderen in
der Polymerkette vorhandenen Gruppen zu reagieren vermögen, wodurch während der ursprünglichen Polymerisation
oder zu einem späteren Zeitpunkt Vernetzung bewirkt wird. Die spätere Vernetzung erfolgt
gewöhnlich während Behandlurigsstuferi, wie dem
>NH + HOC-
Il
NC
10
Heißwalzenvermahlen, Banbury-Vermischen oder Strangpressen der polymeren Masse. Hierfür geeignete
Monomerreste sind z. B. jene von Acryl-Derivaten wie vor allem Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid,
Methacrylamid, Epoxyalkylacrylnte oder -methacrylate, ζ. B. Glycidylmethacrylat, dann Monoacrylsäureester
von Glykolen, Hydroxyalkylacrylafe oder -methacrylate, Isocyanatöalkyläcryläte und Aminoalkylacrylate
oder -methacrylate sowie andere nachstehend beschriebene Verbindungen.
Beispiele sekundärer oder latenter Vernetzungsreaktioneni
wie sie bei Verwendung von Wärme und/oder katalyse durchgeführt werden können* sind:
-CH-
-CH-
-CH-
-CH-
-CH-
-CH, + HOOC —
-CH2 + H — N —
-CH2 + - CNHCH2OR
— CH-CH2-O-CO-OH
— CH-CH2-N-OH
Il
> -CH-CH2-N-C-
I I
OH CH2OR
-CH2 + -C-NHCH2OH
-CH, + -CH-
-CH
2 V-CNHCH2OH,,
-CH-CH2-OCH2NH-C-
=C = O + HOC —
-CNHCh2OCH2NHC-
O H
Il I
> —NH-C —OC-
> —NH-C —OC-
Il
-N=C = O + HN-
O H
Ii I
—NHC-N—
Additionspolymerisierbare, ungesättigte Monomere alkylester, wie Hydroxypropylmethacrylat und Hydromit
solchen Gruppen sind bekannt: Beispiele sind Iso- xyäthyimethacryiat, Nitrile, wie Methacrylnitril, N-cyanate,
wie Isocyanatoäthyl-methacrylat, Epoxy-Ver- Alkoxyalkylamide, wie Methoxymeihyl-methacrj7!-
bindungen, wie Glycidylmethacrylat, Aminoalkyl-Ver- 65 amid, Hydroxyalkylamide, wie N-Methylolmethacrylbindungen,
wie Methyiaminoäthyiir.ethacryiat und t- amid, die analogen Verbindungen obiger Methacrylsäu-Butylaminoäthyl-methacrylaL
Amide, wie Methacryl- redenvate mit anderen ungesättigten Säuren wie Acrylamid,
Guanamine, wie 4-Pentenoguanamin, Hydroxy- säure und Itaconsäure, derartige Säuren als solche,
Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und deren Halbester und Halbamide, Vinyläther von Glykolen wie Äthy-Ieriglykol.
Wie ersichtlich, tragen die latent vernetzbaren, additionspolymerisierbaren,
ungesättigten Monomeren reaktionsfähige polare Gruppen wie
-OH >NH —C —N<
-N = C = O >CHCN -COOH
-CH
C —
15
Bezogen auf die üesamtmonomeren, die die Holymerpartikel
bilden, sind diese sekundären Vernetzungsmonomeren im allgemeinen in Mengen von 0,05-10,
vorzugsweise von 0,1 bis 3 Gew.-%, zugegen. Bei Verwendung solcher Monomeren mit Alkylgruppen ent-Kalten
diese Gruppen gewöhnlich von 1 -20, Vorzugsweise von 1 -4 C-Atomen. Als Comonomeres bevorzugt
wird Methacrylsäure, die in der Regel in einer Menge »on weniger als 2 Gew.-% eingesetzt wird. Die kleinen
Mymerpartikel A vernetzen sich ganz und gar durch Kombination des primären mehrfach-ungesättigten
Vernetzungsmonomeren und vorzugsweise durch sekundäre Vernetzung. Sie bleiben relativ unschmelzbar
und unverformbar, wenn sie zu Preßpulvergemi-•chen vermischt werden und hohen Scherkräften etwa
bei Spritzgußverfahren, wie sie normalerweise für die Herstellung von Handelsartikeln angewendet werden,
ausgesetzt sind. Das Quellverhältnis gibt Aufschluß Über das Ausmaß der Vernetzung und somit über die
Formfestigkeitseigenschaften. Es handelt sich dabei um das Gewichtsverhältnis des Polymeren nach Absättilung
durch ein Lösungsmittel wie Methyläthylketon gegenüber dem trockenen Polymeren. Dieses Quellverhältnis
kann bis auf den Wert 10 im Ursprungspolymeren betragen. Im Endprodukt, also im vollständig vernetzten
Material, soll das Quellverhältnis auf weniger ils 7, vorzugsweise weniger als 5, begrenzt werden.
Erfindungsgemäß werden die Polymerpartikel A durch herkömmliche, durch freie Radikale bewirkte
Polymerisation hergestellt, so z. B. mit Hilfe von Katalysatoren wie die Redox-Katalysatoren und Peroxy-Verbindungen,
durch Wärme oder Bestrahlung. Bezogen tuf die die Polymerpartikel bildenden Gesamtmonorneren
sind diese Katalysatoren gewöhnlich in Mengen von 0,02 bis 1,0, vorzugsweise von 0,2 bis 0,5 Gew.-% vorhanden.
Gewöhnlich ist der Katalysator eine Kombination von Hoch- und Tieftemperatur-Komponenten,
wodurch die genannte sekundäre oder Nachpolymerisationsvernetzung begünstigt wird. Beispiele für den
Katalysator sind Benzoylperoxid, Acetylperoxid, t-Butylperoctoat,
Dicumylperoxid, Azoisubutyronitrid
(AIBN), t-Butylperacetat Es können auch entweder Wärme oder Bestrahlung oder ein aus nur einer Verbindung
bestehender Katalysator in Verbindung mit Wärme und/oder Bestrahlung angewendet werden. Als
nützlich erweisen sich ferner oft auch Metall-Beschleuniger,
wenn die Katalyse durch Bestrahlung, z. B. durch
UV-Licht erfolgt Wärme- oder Bestrahlungsanwenduiig
kann auch in Kombination mit anderen freie Radikale erzeugenden Stoffen angewendet werden.
Die Wärmeanwendung ist für die sekundäre Vernetzung wünschenswert und kann während der Weiterverarbeitung
etwa beim Mischen in der Walzenmühle erfolgen.
Die Polymerpartikel A sverden wie folgt hergestellt.
Zur Bildung eines im Monomeren löslichen und Polymerpartikel A bildenden Polymersyrups wird das lösliche
Polymere z. B. unter Rühren bei einer geeigneten Temperatur, vorzugsweise bei 40-600C, in dem äthylenisch
ungesättigten Monomeren gelöst. Die in dieser Stufe anzuwendende Temperatur wird natürlich durch
die Eigenschaften der vorhandenen chemischen Komponenten sowie durch die Geschwindigkeit, mit der die
Lösung erfolgen soll, begrenzt. Nach oder während der Auflösung werden die übrigen monomeren Stoffe, d. h.
ein oder mehrere Vernetzungsmonomere und andere Komponenten sowie ein freie Radikale bildender Katalysator
zugesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Viskosität des Gemisches gewöhnlich reiaiiv hoch und schwankt
je nach Mengungsverhältnis der verschiedenen, im Endprodukt gewünschten Polymeren. Allgemein soll
die Viskosität des Gemisches nicht so hoch sein, daß dadurch während des Rührens oder durch verfrühte
Gelierung Schwierigkeiten entstehen. Wenn es auch nicht kritisch ist, so soll die Viskosität doch gewöhnlich
von 800 bis 7000, vorzugsweise von 1000 bis 2000 Centipoise liegen, gemessen mit einem Brookfield-LVF-Viskosimeter
mit Spindel Nr. 4 bei 30 Umdrehungen pro Minute.
Das Gemisch wird dann einer Polymerisation in Masse unterzogen, wozu auf 40-175°C, gewöhnlich
45 -130, vorzugsweise auf 50-700C während eines Zeitraums,
der gemäß der im Reaktionsgemisch vorhandenen Katalysatormenge variiert und sich in der Regel auf
5-30, vorzugsweise auf 18-24 Stunden erstreckt, erhitzt wird. Während dieser Zeit findet Phasentrennung
statt, und die festen vernetzten Polymeren A werden in einer kontinuierlichen Phase des löslichen Polymeren
B dispergiert. Die Reaktion kann unter Druck erfolgen, doch ist die Druckanwendung nicht nöti",
denn die Polymerisation vollzieht sich auch ohne eine solche. Soll jedoch Druck angewendet werden, 30
variiert dieser gewöhnlich von etwa 2,4 bis 9,4 bar, vorzugsweise von etwa 6,6 bis 8 bar. Bei Druckanwendung
kann die Polymerisationstemperatur bis zu 1400C betragen.
Oft werden während des Polymerisationsverlaufs bevorzugt Temperaturänderungen durchgeführt Bei
solcher Verfahrensweise wird die Temperatur entweder in Abständen bis auf eine innerhalb der vorstehend
angegebenen Bereiche liegende Endtemperatur erhöht, oder aber sie wird allmählich erhöht, wenn größere
Chargen verwendet werden. Die erste Polymerisationsperiode bei der niedrigsten Temperatur dauert gewöhnlich
am längsten, und die genannten Änderungen erfolgen mit dem Ziel, Polymerisation und Teilchengröße
innerhalb der vorgenannten Bereiche einzustellen.
Die vorliegenden konzentrierten Dispersionen der Polymerpartikel A (5-50% in der kontinuierlichen
Phase lösliches Polymer B) liegen bei Raumtemperatur in festem Zustand vor und werden granuliert und mit
zusätzlichem löslichem Polymeren B vermischt, so daß ein Gemisch erhalten wird, das sich leicht strangpressen
läßt Dieses Gemisch wird anschließend unter Bildung von in verschiedenerweise verwendbaren Polymerprodukten
extrudiert, zu Strängen geformt und pelletisiert Das Material kann z. B. zu jeder gewünschten Form
gegossen, extrudiert, spritzgegosssen, oder es kann einer weiteren Behandlung unterworfen werden, daß
man es bis zur Erstarrung abkühlt und dann z. B. mahlt oder im Banburymischer behandelt, um kleinere Teilchen
herzustellen, welche als Zusatzmaterial eingesetzt werden können, um polymere Stoffe durchscheinend zu
machen. So kann das gemahlene Polymerprodukt beispielsweise herkömmlichen Gemischen für die Herstellung
von Acrylfoüen in gleicher Weise wie die bisher dafür bekannten Stoffe, wieTitandioxid und Bariumsulfat,
zugesetzt werden. Nach beendeter Polymerisation des Platten oder Folien bildenden Monomeren wird das
Polymergemisch z. B. durch Behandlung im Banburymischer und anschließende Warmwalzenmahlung ζ. Β.
zu Folien geformt. Die Produkte sind durchscheinend und weisen gute Lichtdiffusionseigenschaften auf.
Das Polymerisat kann auch zur Herstellung von geformten Gegenständen dem Spritzverfahren unterworfen
werden. Dabei wird das Formen gewöhnlich in der Weise ausgeführt, daß man die Partikel mit der
gewünschten Hauptkomponente eines Spritzgußgemisches vermischt, die gemischten Polymeren zur Erreichung
des plastischen Zustandes z. B. auf 150-30O0C, vorzugsweise 185-21O0C erhitzt und sie in die Form
spritzt, wobei der angewendete Druck zumindest ausreichen muß, um die Höhlung zu füllen, und von dem
verwendeten Gerät und dem Formstück abhängt. Dann wird die Form bis auf Raumtemperatur gekühlt und aufgebrochen,
und das Produkt wird herausgenommen.
Die nach diesem Verfahren hergestellten selbsttragenden Bauplatten können kleine Mengen, z. B. 0,1 bis
15 Gew.-% bekannter Trübungsmittel wie Titandioxid und Bariumsulfat neben den erfindungsgemäßen vernetzten
Polymerkügelchert enthalten.
Bekanntlich können auch noch verschiedene andere Polymerisationszusätze verwendet werden, wie etwa
Stabilisatoren, Trennmittel, Inhibitoren, Wärmestabilisatoren, Farbstoffe und Mittel zur Steuerung des Molekulargewichtes.
Des weiteren kann das erfindungsgemäße feinteilige Polymerprodukt in Mengen von 3 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise
von 8 bis 15 Gew.-Vo als Mattierungsmittel in mit Lösungsmittel arbeitenden Beschickungsverfahren
eingesetzt werden, um die Reflexion des auf die Oberfläche des beschichteten Materials einfallenden Lichtes
wirkungsvoller herabzusetzen. Derartige Beschichtungsgemische mit Lösemitteln enthalten übliche
Lösemittel-Überzugsstoffe sowie obige Polymerpartikel entweder als solche oder in einem anderen Polymeren.
Ein solches Gemisch besteht, um ein Beispiel zu geben, aus 1. einem filmbildenden Polymeren und 2.
einem Lösungssystem, wie MEK und ein hochsiedendes Lösungsmittel.
Werden die vorliegenden Polymergemische z. B. als Mattierungsmittel verwendet, so sind die damit hergestellten
Produkte durchscheinend, haben aber nicht den bei den bekannten Gemischen auftretenden blendenden
Glanz. Bezogen auf das Gesamtgemisch enthalten derartige Gemische 0,1-5, vorzugsweise 1-4
Gew.-% der Polymerpartikel. Als Trübungsmittel sind im Endprodukt bis zu 50% Polymerpartikel zweckmäßig.
Das Gemisch eignet sich für Laminate wie auch für einschichtige Folien oder für andere geformte, gegossene
oder stranggepreßte Gegenstände. Erfolgt eine Beschichtung unter Verwendung des vorliegenden
Polymeren als Mattierungsmittel, so wird zum Auftragen des Überzugs ein Lösungsmittel verwendet Für
diesen Zweck kann jedes hierfür übliche Lösungsmittel eingesetzt werden, doch muß dieses so beschaffen sein,
daß es das (Umbildende Polymere, soweit vorhanden, zu einem solchen Grad löst, daß ζ. Β. eine Beschichtung
durch Sprühen möglich ist.
Die erfindungsgemäßen Polymergemische können auch z. B. mit Farbstoffen und Pigmenten kombiniert
werden, um die Produkte farbig zu gestalten. Diese können entweder den zu Folien zu gießenden Zubereitungen
oder den Preßpulvergemischen zugesetzt werden, wobei Färbungen der gesamten Palette erzielt werden.
Versvendet werden können herkömmliche Farbstoffe organischer und anorganischer Natur, wie sie normalerweise
für Kunststoffe herangezogen werden. Bezogen auf das Gesamtgemisch sind solche Farbstoffe und Pigmente
gewöhnlich in Mengen von 0,05 -3, vorzugsweise von 0,1-2 Gew.-% vorhanden. Andere herstellbare
Produkte sind beispielsweise Filmbahnen.
Nachstehende Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.
Zur Herstellung des Monomer-Polymersyrups wurden in einem mit einem geeigneten Rührwerk ausgestatteten
Behälteraus nichtrostendem Stahl 16,525 kg eines polymeren Acrylpreßpulvers aus 15% mit 85%
Methylmethacrylat mischpolymerisiertem Äthylacrylat in 27,543 kg auf50°C gehaltenem Styrolmonomeren der
für Polymere vorgesehenen Güteklasse gelöst. Es wurde drei Stunden gerührt, wonach das Polymere vollständig
gelöst war. Anschließend setzte man nachstehende Bestandteile zu, wobei so gerührt wurde, daß jeder
Bestandteil vollkommen vermischt war, bevor der nächste zugesetzt wurde:
a) 0,139 kg Stearinsäure
b) 0,559 kg Glycidylmethacrylat
c) 0,367 kg eiskalte Methacrylsäure
d) 0,028 kg Butylendiacrylat
e) 0,177 kg Benzoylperoxid mit 25% Wasser
f) 0,023 kg t-Butylperacetat als Katalysator
Die Viskosität des fertigen Gemisches betrug etwa 1500 Centipoise bei 25°C.
Dieses Gemisch wurde dann in einen sackartigen Behälter aus Polyvinylalkohol-(PVA)Film gepumpt und
in einem Luftumwälzofen 16 Stunden bei 65°C, dann 2
Stunden bei 800C und schließlich 4 Stunden bei 125°C
in Masse polymerisiert. Der PVA-FiIm wurde von der Polymerplatte, die von weißem Aussehen war und eine
Stärke von 25,4 mm aufwies, entfernt; dann brach man die Platte und granulierte zu Teilchen, die durch ein
Sieb mit einer Maschenweite von 7,937 mm gingen. Jeweils 45,36 kg des granulierten Polymeren wurden
mit weiteren 11,02 kg obigen Preßpulvers versetzt, und
das gesamte Gemisch wurde durch etwa einstündige Trommelbehandlung gründlich gemischt Dann wurde
es durch einen herkömmlichen Extruder geführt, zu Strängen geformt und in üblicher industrieller Verfahrensweise
zu 3,175 mm großen viereckigen Würfeln geschnitten. Man erhielt ein 50 : 50-Gemisch aus Polymerpartikeln
und löslichem Polymeren, das noch immer opak und von weißem Aussehen war.
Mit diesem Konzentrat als Grundpigmentierungsmaterial wurden nachstehende Gemische (mit Ausnahme jener, die für Vergleichszwecke hergestellt wurden) angefertigt Es bestand aus gleichen Gemischen aus einem thermoplastischen Acrylpolymeren, das die
Mit diesem Konzentrat als Grundpigmentierungsmaterial wurden nachstehende Gemische (mit Ausnahme jener, die für Vergleichszwecke hergestellt wurden) angefertigt Es bestand aus gleichen Gemischen aus einem thermoplastischen Acrylpolymeren, das die
«Α.
kontinuierliche Phase bildete, und darin dispergierten,
kugelförmigen, vernetzten Polystyrolteilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 15 ^m.
Eine Lösung von 10 Gew.-% unvernetztem Polystyrol in Methylmethacrylatmonomerem wurde durch
Mischen hergestellt Die Bestandteile wurden über Nacht bei Raumtemperatur vermischt Ein ähnliches
Gemisch wurde aus dem gemäß Beispiel 1 hergestellten Polymeren mit 10 Teilen der feinteiligen, in 90 Teilen
Methylmethacrylat dispergierten 50 : 50-Polymerdispersion
hergestellt
Aus der konzentrierten Lösung und der Dispersion wurden gee;gnete Gußgemische in der Weise hergestellt,
daß sich daraus Folienproben in raschem, 2,5 Stunden dauerndem Zyklus unter Druckanwendung
gießen ließen, wobei das Mengenverhältnis der Materialien so eingestellt wurde, daß jede Folie 0,412% Polystyrol
odei vernetzte Polymerpartikel enthielt Während der Polymerisation der Folien trennte sich die unver-
netzte Polystyrolphase ab, um Partikel in einer Größe von etwa 1 μΐη zu bilden. In den 3,175 mm starken,
durchscheinenden Folien wurde die gleiche Gesamtdurchlässigkeit für weißes Licht (WLT) gemessen, nämlieh
beidesmal 67%. Beide Folien hatten ein blauweißes und durchscheinendes Aussehen, doch beim Betrachten
einer weißglühenden Wolframfadenlampe durch Folie dunkelte die Folie aus dem erfindungsgemäßen
vernetzten Polystyrol den Faden vollkommen ab, während dies bei der Folie aus herkömmlichem Polystyrol
nicht der Fall war. Daraus geht hervor, daß die Teilchengröße des Polystyrols in der durch das schnelle Polymerisieren
hergestellten Folie erheblich bis unter jenen Bereich verringert wurde, der für gute Lichtstreuungseigenschaften
erforderlich ist, während die Folie aus den erfindungsgemäßen vorgeformten, vernetzten Polystyrolteilchen
Form und Größe beibehielten, so daß die fertige durchscheinende Gußfolie mit für industrielle
Verwendungszwecke brauchbaren Eigenschaften ausgestattet war. Die Eigenschaften der Folien sind in
Tabelle I zusammengefaßt:
Tabelle I | Polymerisation | \VLT!| | bei Stärke | Goniophoto- | Visuelle Deckkraft |
Daten der Deckkraft | von 3, | 175 mm | metrische | ||
Ar? der Polymerpartikel | Deckkraft2' | ||||
2,5 h Zyklus | 67% | 0,69 | Wolframfaden | ||
(Druckreaktor) | sichtbar | ||||
unvernetztes Polystyrol | 2,5 h Zyklus | 67% | 1,00 | Wolframfaden | |
(Druckreaktor) | verdunkelt | ||||
vernetztes Produkt des Beispiels 1 | |||||
" Lichtdurchlässigkeit.
21 Goniophotometrie mit hoher Auflösung, wobei der obige Wert das Verhältnis der senkrecht zur Oberfläche durchgelassenen
Energie angibt.
10 g des polymeren Materials aus Beispiel 1 wurden in 90 g eines zu gleichenTeilenaus Methylendichlorid und
Methyläthyl keton bestehenden Gemisches gelöst. Diese Lösung wurde auf eine kleine, 3,175 mm starke
Acrylfolie aufgesprüht. Nach Trocknen des Polymerfilms beobachtete man ein gutes Lichtstreuungsvermögen;
die Beschichtung war durchscheinend, das Reflexionsvermögen
gering. Damit eignen sich diese Polymersysteme als Mattierungsmittel wie auch als
Gemische für die Herstellung von Bildschirmen mit rückwärtiger Projektion, wie sie für Computer oder
Rechenmaschinen, für Fernsehen oder Film oder in der Photographic eingesetzt werden.
20 Teile eines aus 90 Teilen Methylmethaerylat und 10 Teilen Äthylacrylat bestehenden Mischpolymeren
mit einem durch Viskositätsmessung bestimmten durchschnittlichen Molekulargewicht von 135 000 wtir*
den in 80 Teilen eines Monömergerriisches aus 83 Teilen
Butylacrylat und 17 Teilen Styrol, 0,35 Teilen Butylendiacrylat und 0,04 Teilen Benzoylperoxid gelöst. Dieses
Gemisch wurde 24 Stunden bei 66°C, dann 2 Stunden bei 800C Und schließlich 4 Stunden bei 12O0C polymerisiert.
Danach wurde das Polymerisat zu 4,762 mm großen Partikeln granuliert. Ein Großteil der Teilchen des
vernetzten Butylacrylat/Styrol-Mischpolymerisats hatte in diesem Fall einen Durchmesser bis zu 30 μιη,
während andere Teilchen beachtlich kleiner waren. Es erfolgte Dispersion in einer kontinuierlichen Phase
des Methylmethacrylat/Äthylacrylat-Mischpolymeren. 25 Teile dieses Polymerisats und 16 Teile Rutil (TiO2)
wurden mit 59 Teilen extrudieren filmbildenden Acrylpolymeren
von Methylmethacrylat und Butylacrylat vermischt und einer gründlichen Durcharbeitung in
einem Extruder unterworfen und nach Austritt gemäß üblichen industriellen Verfahren zu Strängen geformt
und pelletisiert. Pellets aus diesem Gemisch wurden extrudiert und zu einer dünnen Folienbahn verblasen.
Die Partikel mit einem Durchmesser von 10-30 μιη, die
sich in Oberflächennähe dieser Filme befanden, verminderten die spiegelnde Reflexion, ohne daß die
Filme einen spürbaren Verlust an ihrer Zerreißfestigkeit erlitten, Bekanntlich wird auch durch Einarbeitung
großer Kieselerdeteilchen (50 μήι) oiric did Oberfläche
mattierende Wirkung erzielt, doch beeinträchtigen diese Füllstoffe die Festigkeitseigenschaften, Die erfindungsgemäß
hergestellten, gummiartigenj Vernetzten Partikel eignen sich also für die Herstellung von Acryl·
filmen, in denen sie als Mattierungsmittel wirken Und
gleichzeitig versteifende Eigenscharten entfallen.
Ausgehend von Verfahren und Gemischen des Beispiels 1 wurde nun Polystyrol als lösliches Polymeres
eingesetzt und.in Methylmethacrylat anstatt in Styrolmonomerem gelöst Durch Polymerisation entstanden
vernetzte Poly(methylmethacrylat)-Kügelchen mit einem Durchmesser von wenigerals 30 μη in einer kontinuierlichen
Polystyrolphase. Anschließend erfolgten Granulierung, Vermischung im Extruder und Pelletisierung.
Dieses Polymerisat eignete sich für die Herstellung mattierender und durchscheinender, filmbildender
Lacke für Bildschirme mit rückwärtiger Projektion und für die Pigmentierung von Kohlenwasserstoffharzen.
Benzylmethacrylat, das einen hohen Brechungsindex
aufweist, wurde anstelle des Methylmethacrylats des
Beispiels 5 eingesetzt, so daß ein anderes vernetztes, in Polystyrol dispergiertes Polymerisat mit wiederum
hohem Brechungsindex entstand. Fünf Teile dieses Polymergemisches wurden in 95 Teilen einer Gußmischung
aus 75 Teilen Monomergemisch, bestehend aus 95% Methylmethacrylat und 5% Butylacrylat, und 25
Teilen Poly(methylmethacrylat) erneut dispergiert,
dann in eine Gußform gebracht und polymerisiert. Die daraus hergestellte Folie wies eine hohe Konzentration
an Partikeln auf, die sich durch gute lichtstreuende Eigenschaften auszeichneten.
10
In Tabelle II sind Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften mehrerer feinteiliger Polymergemische
zusammengestellt, die nach Beispiel ·. hergestellt wurden, sich aber durch die Zusammensetzung
des löslichen Polymeren und des Monomergemisches unterschieden. Es wurde nach demselben Verfahren
und mit den gleichen Arten und Mengen der Vernetzungsmittel gearbeitet. Die Proben wurden in den nachstehenden
Versuchen ausgewertet
Identifikation der Endopolymerproben
Probe Nr. Lösliches Polymerisat
Zusammensetzung5)
NMA/ÄA
NMA/ÄA
MG
(x 10"s)
(x 10"s)
Vernetzte Partikel
Konz. % Größenbereich3)
(μπι)
(μπι)
Mittlere Größe3)
(μπι)
(μπι)
Monomer-
zusammens.
BA/S5)
A
B
C
D
B
C
D
87/13
87/13
90/10
90/10
90/10
87/13
87/13
90/10
90/10
90/10
87/13
1,1
0,7
1,35
1,35
1,35
1,1
504)
504)
70
70
80
70
20-80
10-15
10-20
20-60
15-40
10-15
10-20
20-60
15-40
40
10
15
30
20
10
15
30
20
0/100
0/100
87/13
87/13
87/13
87/132
0/100
87/13
87/13
87/13
87/132
3I Größenbereich und durchschnittliche Größe der Partikel lassen sich bei 80facher Vergrößerung leicht feststellen.
4) Endopolymcrisicrt bei 62,5%iger Konzentration im löslichen Polymeren, dann auf 50% verdünnt.
5) MMA = Melhylmethacrylat;ÄA = Äthylacrylat; BA = Butylacrylat und S = Styrol. Soweit die Zusammensetzung angegeben
ist, bezieht sich das Verhältnis auf die Hauptbestandteile.
In Tabelle II sind die Eigenschaften verschiedener Laminate zusammengestellt. Das Laminat wurde so
hergestellt, daß eine Aluminiumfolie durch Aufsprühen einer mit Lösemittel hergestellten Lösung eines
Acryl- oder VinylklebslolTes beschichtet wurde. Man ließ das Lösungsmittel, ein Gemisch von z. B. Äthylendichlorid
(ÄDC) und Methyläthylketon (MÄK), verdampfen
und erhitzte die Beschichtung aufetwa 2050C,
um den Klebstoff zu aktivieren- Ein extrudierler und
vefblasener Film (vgl, Beispiel 4) obiger Art Würde
anschließend auf den aktivierten Klebstoff aufgebracht urid das Laminat in heißem Zustand durch QuetsehtoaN
ze Β geführt; dies ergab die Testprodukte,
Bei den nachstehenden Tests wurden folgende Verfahren angewendet;
Glanzprüfung bei Laminaten ASTM O-523-66T zur Ermittlung der prozentualen Reflexion bei
gegebenem Winkel.
Γ-Biegungsdaten. Die Bewertungen 7"n, T1 usw.
stellen die Summe der Rißlängen auf der Biegung über die ßiegungslänge hinweg dar; wenn die Rißlängen
die Biegungslänge erreichen oder übersteigert, gilt die Beweftungszahl 10 mit Abnahme der
Eigenschaften unter ein Verhältnis von 1:1, T0
steht fur eine lSC'Biegung, T\ für eine registrierte
l8Ö°*Biegung auf die erste, Als Ergebnis erhält
man einen zunehmenden Biegeradius bei steigender r-Z'ahl, d, h. T0 = 2 Schichten, Tx - 3 Schichten,
T2 = 4 Schichten üsW.
17 18
Eigenschaften des Polymeren6) mit 16% TiO2 und Endopolymeren nach Verarbeitung zu einem Aluminium-Laminat
Filme | mit 10% | E | Filme mit 25% | F | E | Kontrolle8) mit | Kontrolle mit | |
Endopolymeren | 30 | Endopolymeren | 20 | 38 | normalem Glanz | Mattierungsmittel9) | ||
und geringem Glanz | ||||||||
Polymeres aus Tabelle Π | F | 25 | D | 15 | 15 | 20 | ||
MiUl. Teilchengröße (μχη) | 20 | 26 | 15 | 15 | 10 | - | ||
Glanz, '■.'.. | ||||||||
60° | 27 | 5 | 15 | 10 | 10 | 55 | 20 | |
80° | 28 | 1 | 20 | 5 | 9 | 86 | 24 | |
Γ-Β i eg u ngswe rte") | 0 | 0 | 1 | |||||
71 | 9 | - | 10 | - | 0 | 3 | 10 | |
Ά | 1 | 5 | 0 | 10 | ||||
T1 | 0 | 0 | 0 | 4 | ||||
Ά | - | - | - | 1 | ||||
6) lis handelt sich bei diesem Polymeren um das extrudierbare filmbildende Acrylpolymere des Beispiels 4.
7) Auf einer Dornpresse vorgeformt. Durchschnitt von 4 Proben, Bewertung 1 = 10%iger Anriß bei Biegung, Bewertung
10 = 100' liger Anriß bei Biegung.
8) Ohne Mattierungsmittel.
') Mit -41O Silikagel als Mattierungsmittel.
In der nachstehenden Tabelle IV sind die Eigenschaf- B.
ten freier Filme, Λ\ζ verschiedene Stoffe zur Glanzver- 30
änderung enthalten, aufgezeichnet. Bei diesen Versuchen wurden folgende Verfahre-.i angewendet:
C. A. Glanz-Film ASTM D-2457-65'1 wie oben.
Zugfestigkeitswerle ASTM-64T, Trenngeschwindigkeit für Klemmbacke 50,8 mm/min und Strecklänge
der Probe 101,6 mm. Alle Daten unter dieser Überschrift entstammen diesem Versuch.
Zerreißfestigkeit ASTM D-1003-66.
Zerreißfestigkeit ASTM D-1003-66.
Eigenschaften eines freien Films aus nichtpigmentiertem Polymeren6) mit Gehalt an Endopob nieren
Filme mit | 10", Endo- | E | Filme mit | 25"» Endo- | D | Kontrolle8) | Kontrolle'') | |
polymeren | polymeren | mit norma | mit geringem | |||||
30 | 15 | lem Glan/ | Glanz | |||||
Polymeres aus | C | F | A | B | ||||
Tabelle II | 32 | 24 | ||||||
Mittl. Teilchengröße | 10 | 20 | 45 | 5 | 40 | 36 | 20 | |
Glanz | ||||||||
60° | 32 | 46 | 90 | 19 | 16 | 91 | 55 | 15 |
85° | 31 | 41 | 2,95 | 24 | 10 | 2,67 | 75 | 20 |
Zugfestigkeit | ||||||||
Bruchdehnung, % | 80 | 120 | 1,41 | 35 | 5 | 1,27 | 70 | 37 |
max. Spannung, | 4.15 | 1,48 | 0,242 | 3,37 | 4.71 | 0,232 | 3,37 | 2,95 |
10 * kgW | ||||||||
Modul, 10 " kg/cm3 | 1,55 | 1,55 | 1,62 | 2,18 | 1,48 | 1,34 | ||
Zähigkeit, | 0,295 | 0,281 | 14,8 | 0,0126 | 0,007 | 11,8 | 0,175 | 0.07 |
cm kg/cm3 x 1O"3 | 3,13 | 2,94 | ||||||
Zerreißfestigkeit, | ||||||||
g/μΐη | - | 15,9 | — | — | 17,0 | 13,4 | ||
cm ' kg/am X 10"3 | 3,49 | - | 2,72 | 1,81 | ||||
Claims (1)
- 2.Patentansprüche:1. Durchscheinendes bis opakes Polymerisatgemisch ausA) praktisch kugelförmigen vernetzten Polymerisatteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 bis 30 μΐη aus1. 87 bis 99,99 Gew.-% mindestens eines monoäthylenisch ungesättigten Monomeren aus der Gruppe der Acryl- oder Methacrylsäureester oder der Styrole und 0,01 bis 3 Gew.-% mindestens eines mehrfach ungesättigten Monomeren und
einer kontinuierlichen Phase eines löslichen unvernctzten Polymerisats, das hergestellt worden ist durch Polymerisation von Acryl- oder Methacrylsäureestern, Styrolen, Vinylchlorid oder Vinylacetat,wobei die Polymerisatteilchen A) in der kontinuierlichen Phase B) dispergiert sind und einen von B) verschiedenen Brechungsindex aufweisen,dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisatgemisch hergestellt worden ist durch Auflösen des Polymeren B) in einer Mischung aus den Monomeren 1 und 2 und Endopolymerisation der erhaltenen Mischung durch freie Radikale.2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatteilchen A noch bis zu 10 Gew.-% eines zusätzlichen, nicht polymerisierten sskundären Vernetzungsmonomeren enthalten, das über polare Gruppen vernetzt.3. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzten Polymerisatteilchen aus Monomeren, die mindestens 50 Gew.-% Methylmethacrylat. Styrol oder eine Kombination davon enthalten, hergestellt worden sind.4. Verwendung eines Kunststoffgömisches nach den Ansprüchen 1 bis 3 als Mattierungsmittel.
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