DE2158546C3 - Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Copolymerisaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden CopolymerisatenInfo
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Description
Il
CH,=C—C—O—R2—O
R'
O ι |
M | |
— o- | I _ ρ == |
0 |
O | M- | |
) ο Il |
||
Il — P- |
-0 | M |
CH, = C — C — O — R3 — S — O
" I Ii
R1 O
M-
in denen R1 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, R2 einen Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R3 einen Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, M ein Wasserstoffatom, ein
einwertiges Metallatom, einen Ammoniumrest oder einen aliphatischen Monoammoniumrest
bedeutet, mit
B. ungesättigten Urethanen, die aus a) Allylalkohol, Methallylalkohol, N-Methylolacrylamid
oder Hydroxyalkylestern von Acrylsäure oder Hydroxyalkylestern von Methacrylsäure, b) zwei-
oder dreiwertigen Isocyanaten und c) mehrwertigen Alkoholen mit 2 bis 4 Hydroxylresten hergestellt
worden sind, oder ungesättigten Estern, die aus a) Acrylsäure, Methacrylsäure, a-Chloracrylsäure
oder ij-Bromacrylsäure mit b) Alkoholen mit 2 bis
4 Hydroxylresten hergestellt worden sind, durch Erhitzen bei 50 bis 150" C in Gegenwart von
Radikalpolymerisationsinitiatoren oder durch Bestrahlen mit aclinischer Strahlung in Gegenwart
von Photosensibilisatoren oder durch ionisierende Strahlung c) gegebenenfalls in Gegenwart von
nicht mehr als 40 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von A und B, von Vinylmonomeren,
umsetzt.
Für die Herstellung von Papier mit gutem elektrischen
Leitvermögen wird seit langem nach einem Kunststoff mit gutem elektrischen Leitvermögen gesucht.
Es ist bekannt, einen elektrisch leitenden überzug auf einen Träger aufzubringen, indem man das
Polymerisat einer quaterruiren Viinylbenzylammoniumverbindung
in Wasser dispergiert und dann das Dispersionsmedium, d. h. Wasser, von der Dispersion
abdampft. (USA.-Patentschrift 3 011918). Es ist jedoch
schwierig, die Reaktionsbedingungen derart zu wählen, daß die Produkte nicht gelieren, und die Produkte
sind sehr leuer. Außerdem hat der in dieser Weise erhaltene überzug eine nur geringe elektrische Leitfähigkeit,
d. h. der spezifische Widerstand in der Oberfläche beträgt 1 · 108 bis 1 · IC9 Ohm und der spezifische
Widerstand des Volumens 1 · 108 bis 1 109 Ohm · cm
an Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50%. Zudem ist die elektrische Leitfähigkeit des Produktes
weitgehend abhängig von einer Änderung der relativen Feuchtigkeit. Beispielsweise beträgt der spezifische
Oberflächenwiderstand eines solchen Films an Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von etwa 30%
ίο 1 · 109 bis 1 ■ 1010 Ohm, d. h. das 10- bis lOOfc · des
obengenannten Wertes. Auch sind Widersta: _,egen
organische Lösungsmittel und mechanische Eigenschaften verhältnismäßig schlecht, weil ein soicher
überzug durch Verdampfen des verwendeten Lösungsmittels
erhalten wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der obigen Nachteile des bekannten elektrisch leitenden Kunststoffes
und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Copolymerisaten zu finden,
ίο nach dem leicht und in wirtschaftlicher Weise ein neues
elektrisch leitendes Copolymerisat mit überlegenen Eigenschaften, insbesondere Beständigkeit gegen organische
Lösungsmittel, guten mechanischen Eigenschaften und gutem Haftvermögen, erhalten werden
kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Copolymerisaten,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
A. Verbindungen der allgemeinen Formeln
O M-
CH, = C - C — O — R2 — O — P =-- O
R1
I!
CH, = C — C — O — R2 — O
R1
— P—O M·
CH2 = C — C — O
R1
R1
■ R3 — S — O M ·
O
O
in denen R1 ein Wasserstoffatom oder einen Methyl-
rest, R2 einen Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R3 einen Alkylenrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, M ein Wasserstoffatom, ein einwertiges Metallatom,
einen Ammoniumresl oder einen aliphatischen Monoammoniumrest bedeutet, mit
B. ungesättigten Urethanen, die aus a) Allylalkohol, Methallylalkohol, N-Methylolacrylamid oder Hydroxyalkylestern
von Acrylsäure oder Hydroxyalkylestern von Methacrylsäure, b) zwei- oder dreiwertigen
Isocyanaten und c) mehrwertigen Alkoholen mit 2 bis 4 Hydroxylresten hergestellt worden sind, oder ungesättigten
Estern, die aus a) Acrylsäure, Methacrylsäure, «-Chloracrylsäure oder u-Bromacrylsäure mit b) Alkoholen
mit 2 bis 4 Hydroxylresten hergestellt worden sind, durch Erhitzen bei 50 bis 150"C in Gegenwart
von Radikalpolymerisationsinitiatoren oder durch Bestrahlen mit actinischer Strahlung in Gegenwart
von Photosensibilisatoren oder durch ionisierende Strahlung c) gegebenenfalls in Gegenwart von nicht
mehr als 40 Gewichtspro.-snt, bezogen auf das Gesamtgewicht
von A und B, von Vinylmonomeren umsetzt Es ist zwar bereits ein Verfahren zur Hersteilung
von flammwidrigen Kunststoffen bekannt, bei dem von einem Gemisch aus
1. einem Polyester-oder Polyepoxidharz,
2. einer ungesättigten Carbonsäure und
3. einem Phosphatester der allgemeinen Formei
I2 = C-C-O-R1-O
R
R
P-(OR2OH)1
worin R ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, R1 einen zweiwertigen Alkylrest und R2 einen zweiwertigen,
gegebenenfalls halogenierten Alkylrest bedeutet, ausgegangen wird. Diese Substanzen können
noch mit Vinylmonomeren copolymerisiert werden (USA-Patentschrift 3 524901).
Hierbei wird jedoch ein Phosphorsäureester mit ausschließlich organischen Resten am Phosphorsäurerest
verwendet, der wesentlich für die flamrpwidrigen Eigenschaften des zu bildenden Polymerisats isi. Die
elektrische Leitfähigkeit des Produktes spielt hierbei keine Rolle.
Im Gegensatz hierzu ist es bei der Erfindung zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit wesentlich.
Phosphorsäureester zu verwenden, welche ionisierbare Bestandteile enthalten.
Die Alkylenphosphorsäureester von Acr) lsäure und Methacrylsäure, die gemäß der Erfindung verwendet
werden können, sind beispielsweise Phosphorsäureäthylenacrylat, Phosphorsäureäthylenmethacrylat.
Phosphorsäuretrimethylenacrylat, Phosphorsäureisopropylenmethacrylat.
Phosphcrsäuretrimethylenmethacrylat, Phosphorsäuretetramethylenmethacrylat.
Phosphorsäure- bis -(äthylenacrylat). Phosphorsäure - bis - (äthylenmethacrylat). Phosphorsäure - bis-(trimethylenacrylat),
Phosphorsäure - bis - (isopropylenmethacrylat). Phosphorsäure - bis · (trimethylenmethacrylat).
Phosphorsäure - bis - (tetramethylenacrylat) und Phosphorsäure-bis-(tetramethylenmethacrylat).
Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylengruppe der obigen Verbindungen mehr als
4 beträgt, wird die Reaktivität der äthylenisch ungesättigten Gruppe des Esters vermindert, und das Filmbildungsvermögen
kann nahezu verlorengehen.
Als Alkylensulfonsäureester von Acrylsäure und Methacrylsäure können gemäß der Erfindung beispielsweise
Sulfomethylenacrylat, Sulfoäthylenacrylat, Sulfoäthylenmethacrylat, Sulfotrimethylenacrylat,
SulfoisopropyienacrylaUSulfotrimethylenmethacrylat, Sulfotetramethylenacrylat, Sulfobutylenmethacrylat
und Sulfopentamethylenacrylat verwendet werden. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Alkylengruppe
der obigen Verbindungen mehr als 5 beträgt, so sinkt wiederum die Reaktivität der äthylenisch
ungesättigten Gruppeder Ester, und das Filmbildungsvermögen kann wiederum verlorengehen.
Die Alkylenphosphatester können hergestellt werden, indem man die Alkylenphosphorsäureester mit
den entsprechenden anorganischen oder organischen Basen neutralisiert. In gleicher Weise können die
Alkylensulfonatester durch Neutralisieren derA'kylensulfonsäureester
mit den entsprechenden anorgan sehen oder organischen Basen erhalten werden.
Diese Neutralisation kann mit Basen einwertige Metalle, beispielsweise Natriumhydroxyd, Lithium
hydroxyd, Kaliumhydroxyd und Silberperchlora durchgeführt werden.
Außerdem können für die Neutralisation Ammo niak, aliphatische Monoamine, beispielsweise Mono
methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Mono
ίο äthylamin, Diäthylamin, Triäthylamin, n-Butylamir
Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamir Morpholin und Piperidin verwendet werden. Dies
Basen können jede für sich oder in der Form voi Gemischen von ihnen verwendet werden. Die Neutra
lisation kann in üblicher Weise erfolgen. Die Meng der obenerwähnten Ester liegt in dem Bereich voi
5 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 70 Ge wichtsprozent.
Wenn bei dem Verfahren keine ungesättigten Ure
ίο thane oder ungesättigten Ester anwesend sind, kam
die Masse nicht polymerisieren, und es kann dahe auch kein elektrisch leitender Film erhalten werden
Die Menge der ungesättigten Urethane oder unge sättigten Fster kann in dem Bereich von 5 bis 95 Ge
wichtsprozent liegen und liegt vorzugsweise in den Bereich von 30 bis 90 Gewichtsprozent.
Als zwei- oder dreiwertiges Isocyanat bei der Her
stellung der ungesättigten Urethane kann beispiels weise Toluylendiisocyanat, Diphenylmeihandiisocya
nat, Xyloldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Pen tamethylendiisocyanal. Naphthylen-1.5-diisocyanat
3,3' - Dimethyldiphenyl - 4,4' - diisocyanat und Poly methylenpolyphenylenisocyanat oder ein Gemiscl
dieser Verbindungen verwendet werden.
Diejenigen Isocyanate, beispielsweise Hexamethy lendiisocyanat, in denen zwei Isocyanalreste mit glei
eher oder nahezu gleicher Geschwindigkeit reagieren verursachen eine Gelbildung durch Vernetzung voi
Diisocyanat mit mehrwertigem Alkohol. Daher müs sen solche Diisocyanate im Gemisch mit anderei
Polyisocyanaten, beispielsweise Toluylendiisocyana und Polymethylenpolyphenylenisocyanat, in denei
eine der Isocyanatgruppen mit viel größerer Ge schwindigkeit als die andere mit einem Hydroxylres
reagiert, verwendet werden.
Die Additionsreaktion des Hydroxylrestes mit den Isocyanatrest kann in bekannter Weise durchgeführ
werden, wobei die Materialien in solcher Mengi verwendet werden, daß KOGrammäquivalent Iso
cyanatgruppen mit 0,67 bis l.OGrammäquivalen
Hydroxylresten der Hydroxylalkylester reagieren muß Als mehrwertige Alkohole mit 2 bis 4 Hydroxyl
resten können beispielsweise Äthylenglykol, Diäthy lenglykol, Triäthylenglykol, Neopentylglykol, Poly
äthylenglykol, Propylenglykol, Polypropylenglykol Trimethylolpropan, Glycerin und Pentaerythrit ode:
Gemische davon verwendet werden. Diese mehrwerti gen Alkohole verbessern das Filmbildungsvermögei
und steuern außerdem die intermolekulare Vernet zungsdichte, so daß die erhaltenen überzüge um
Folien bessere mechanische Eigenschaften erhallen Die Umsetzung dieser Alkohole mit Isocyanaten kam
in üblicher Weise erfolgen.
Bei der Herstellung der ungesättigten Uretham unter Verwendung der mehrwertigen Alkohole mi
2 bis 4 Hydroxylresten werden die Ausgangsmateria lien in solchem Mengenverhältnis verwendet, dal
KOGrammäquivalenl Hydroxylreste der mehrwerti
gen Alkohole mit mehr als 1,0 Grammäquivalent Isocyanatreste reagieren müssen, wonach die restlichen
Isocyanatreste mit einer äquivalenten Menge Fydroxylreste der Hydroxyalkylester umgesetzt werden.
Als mehrwertige Alkohole mit zwei bis vier Hydroxylresten für die Herstellung dei ungesättigten
Ester können beispielsweise Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol, Neopentylglykol,
Propylcnglykol und Polypropylenglykol als zweiwertige Alkohole, Trimethylolpropan und
Glycerin als dreiwertige Alkohole und Pentaerythrit als vierwertiger Alkohol sowie Gemische dieser Verbindungen
verwendet werden. Die Veresterung erfolgt in bekannter Weise, wobei die Ausgangsmaterialien
in einem solchen Mengenverhältnis verwendet werden, daß 1 Grammäquivalent Carboxylreste mit 1 bis
2 Grammäquivalenten Hydroxylresten reagieren kann.
Un das Filmbildungsvermögen der nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung erhaltenen Substanzen zu verbessern, können in üblicher Weise polymere
Materialien verwendet werden. Diese polymeren Materialien müssen mit den Alkylenphosphorsäureestern,
Alkylenphosphatestern,Alkylensulfonsäureesternoder Alkylensulfonatestern und den ungesättigten Urethanen
oder ungesättigten Estern mischbar sein und werden in einer Menge von 20 bis 130 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 30 bis 110 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht an Alkylenphosphorsäureestern,
Alkylenphosphatestern, Alkylensulfonsäureestern oder Alkylensulfonatestern und ungesättigten
Urethanen oder ungesättigten Estern verwendet. Diese polymeren Materialien verbessern die
physikalischen Eigenschaften der elektrisch leitenden Überzüge, insbesondere auf Papier oder einer Plastikfolie
als Träger. Als solche Polymere können beispielsweise Polyvinylalkohol, N-Vinylpyridincopolymere,
Butyralharze. Vinylacetatcopolymere, Acrylharze, wie Acrylsäurecopolymere, Methacrylsäurecopolymere
und 2-Hydroxyäthylacrylatcopolymere, Cellulosederivate, wie Celluloseacetat, Celluloseacetatphthalat,
Äthylcelluloseacetatphthalat, Äthylcellulose, Methylcellulose und Celluloseacetat-N.N'-din-butyl-aminohydroxypropyläther
oder Gemische davon verwendet werden.
Außerdem können gemäß der Erfindung Vinylmonomere anwesend sein, um die Aufbringbarkeit,
das Filmbildungsvarmögen und anderen Eigenschaf ten, wie elektrische Leitfähigkeit und Flexibilität
der überzüge, zu verbessern. Diese ungesättigten Verbindungen müssen mit den ungesättigten Urethanen
oder ungesättigten Estern mischbar sein und werden in einer Menge von nicht mehr als 40 Gewichtsprozent,
vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Alkylenphosphorsäureestern,
Alkylenphosphatestern, Alkylensulfonsäureestern oder Alkylensulfonatestern und
ungesättigten Urethanen oder Estern, verwendet. Diese äthylenisch ungesättigten Verbindungen begünstigen
die Vernetzung der ungesättigten Urethane oder Ester mit den Estern von Alkylenphosphorsäureestern,
Alkylenphosphatestern, Alkylensulfonsäureestern oder Alkylensulfonatestern von Acrylsäure oder Methacrylsäure.
Es können bei Raumtemperatur flüssige oder feste äthylenisch ungesättigte Verbindungen
verwendet werden. Beispiele für solche Verbindungen sind Vinylmonomere der folgenden drei allgemeinen
Formeln:
1. Styrol und seine Derivate der allgemeinen Formel
R6 — C = CH2
R6 — C = CH2
R7
in der Rh ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest
und R7 ein Wasserstoffatom, einen Methylrest oder
ein Chloratom bedeutet,
und R7 ein Wasserstoffatom, einen Methylrest oder
ein Chloratom bedeutet,
2. Acrylsäure- oder Methacrylsäuremonomere der
allgemeinen Formel
allgemeinen Formel
R8
CH2 = C-COOR9
CH2 = C-COOR9
in der R8 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest
und R9 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit I bis
Kohlenstoffatomen, einen Hydroxyalkylrest mit
bis 3 Kohlenstoffatomen, einen Glycidylrest oder
einen Dialkylaminoalkylrest
und R9 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit I bis
Kohlenstoffatomen, einen Hydroxyalkylrest mit
bis 3 Kohlenstoffatomen, einen Glycidylrest oder
einen Dialkylaminoalkylrest
R11
— R1" —N , wobei R10 und R"
— R1" —N , wobei R10 und R"
R11
Alkylengruppen mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen sind
Alkylengruppen mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen sind
bedeutet und
3. Vinylidenverbindungen der allgemeinen Formel
3. Vinylidenverbindungen der allgemeinen Formel
CH, = C
R1
12
in der R12 ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest
und R13 einen Nitrilrest, Carbamo'ylrest, N-Methylolcarbamoylrest, Alkyläther - N - methylolcarbamoylrest (-CONHCH2OR14, wobei R14 einen Alkylrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder Acetoxyrest bedeutet.
und R13 einen Nitrilrest, Carbamo'ylrest, N-Methylolcarbamoylrest, Alkyläther - N - methylolcarbamoylrest (-CONHCH2OR14, wobei R14 einen Alkylrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder Acetoxyrest bedeutet.
Beispiele für Vinylmonomere 1. sind Styrol, Vinyltoluol,
2-Methylstyrol und Chlorstyrol.
Beispiele für Vinylmonomere 2. sind Acrylsäure,
Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmethacrylat,
Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
2-Äthylhexylmethacrylat, Octylacrylat, Octylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Hydroxyäthylacrylat,
2-HydroxyäthyImethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylacrylat,
Glycidylmethacrylat, Dimethylaminomethylacrylat,
Dimethylaminoäthylmethacrylat, Diäthylaminoäthylacrylc". und Diäthylaminoäthylmethacrylat.
Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmethacrylat,
Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
2-Äthylhexylmethacrylat, Octylacrylat, Octylmethacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Hydroxyäthylacrylat,
2-HydroxyäthyImethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Glycidylacrylat,
Glycidylmethacrylat, Dimethylaminomethylacrylat,
Dimethylaminoäthylmethacrylat, Diäthylaminoäthylacrylc". und Diäthylaminoäthylmethacrylat.
Beispiele für Vinylmonomere 3. sind Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Äthyläther- N-methylolacrylamid, Äthyläther-N-methylolmethacrylamid, Butyläther - N - methylolacrylamid,
Propyläther- N -methylolmethacrylamid und Vinylacetat.
Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Äthyläther- N-methylolacrylamid, Äthyläther-N-methylolmethacrylamid, Butyläther - N - methylolacrylamid,
Propyläther- N -methylolmethacrylamid und Vinylacetat.
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Wenn die Polymerisation bei dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Elektronenstrahlen oder ionisierende
Strahlung ausreichender Energie initiiert wird, ist kein anderer Polymerisalionsinilialor notwendig.
Jedoch kann auch in diesem Fall ein Polymerisationsinitiator verwendet werden, ohne daß dadurch Schwierigkeiten
auftreten. Wenn ein Polymerisationsiniliator verwendet wird, so sollte seine Menge nicht mehr als
IO Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht mehr als
5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewich! von Alkylcnphosphorsäureestern, Alkylenphosphatestern.AlkylensulfonsäureesternoderAlkylensulfonatestern
und ungesättigtem Urethan oder ungesälligtcn Estern betragen.
Wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der elektrisch leitende Überzug unter Verwendung von
Wärmestrahlen gebildet wird, werden die gewöhnlichen Radikalpolymerisationsinitiatoren, beispielsweise organische
Pero\yde. wie Benzoylperoxyd, Wasserstoffperoxyd. Methyläthylketonperoxyd und Oi-terl.-bulylperoxyd,
und organische Azoverbindungen, beispielsweise Azobisisobutyronitril und n-Azobis-l-cyclohexancarbonitril,
verwcndel, und wenn die Energiequelle aktinische Strahlung ist. werden die gewöhnlichen
Photosensibilisatoren. wie die organischen Peroxyde, beispielsweise Benzoylperoxyd. Methyläthylketonperoxyd.
Wasserstofl'peroxyd und Di-tert.-butylperoxyd. organische Azoverbindungen, beispielsweise
Azobisisobutyronitril und n-Azobis-1-cyclohexanearbonitril,
organische Schwefelverbindungen, beispielsweise Diphenyldisulfid, Tetramethylthiurammonosulfid,
Tetramethylthiuramdisulfid und Di-tertbutyldisulfid. organische Carbonylverbindungen. beispielsweise
Benzoin. Benzoinäthyläther. Benzcinbutv!- äther. Benzoinphcnyläther, Anthrachinon. Biacetyl.
Benzophenon. Acetophenon und 9-Bromacetophenon. und Metallsalze, beispielsweise Uranylnitrat. Silberperchlorat
und Frrrichlorid. oder Gemische von zwei
oder mehr dieser Verbindungen verwendet. Diese Polymerisationsinitiatoren weiden gewöhnlich i:i einer
Menge in dem Bereich von 0.1 bis 10,0. vorzugsweise
0.5 bis 5,0% des Gesamtgewichtes von Alkylenphosphorsäurecstern.
Alkylenphosphatestern. Alkylensulfonsäureestern oder Alkylensulfoiiatestern und
ungesättigten Urethanen oder Estern verwendet.
Bei der Herstellung des elektrisch leitenden Copolvmensats
gemäß der Erfindung müssen die Ausgangsstoffe nuAVärmestrahlen. aktinischcm Licht oder ionisierender
Strahlung ausgesetzt werden. Beim Erhitzen liegt die Temperatur in dem Bereich von 50 bis 150 C.
Wenn die Temperatur unter etwa 50 C liegt, kann die Vernetzung nicht erfolgen, und bei Erhitzen auf eine
Temperatur über etwa 150 C erfolgt eine Schaum bildung. Falls die Polymerisation mit aktinischer
Strahlung initiiert wird, so wird eine Strahlung mit einer Wellenlänge in dem Bereich von 2500 bis 6000 A
angewandt.
Die Polymerisation kann auch in kurzer Zeit erzielt werden, wenn man ionisierende Strahlung,
wie Gammastrahlen, einen Elektronenstrahl usw.. anwendet.
Der elektrische Widerstand des durch Vernetzen der Ausgangsstoffe erhaltenen Copolymerisats beträgt
1 · 103 bis 1 · 107Ohm. bezogen auf das Volumen,
und 1 · 10-' bis 1 · 107Ohmcm. bezogen auf die
Oberfläche, an Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von 50%, und dieser Wert liegt zwischen 1 : 100
und 1 :100000 des Wertes der bekannten elektrisch
leitenden Kunststoffe. Außerdem ist der elektrische Widerstand der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Copolymerisate weniger abhängig von Änderungen der relativen Feuchtigkeit, d.h. der
Wert an Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von 30% beträgt das Doppelte oder höchstens etwa das
Fünffache.
Da die Vernetzung bei dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Wärmesirahlen, aktinische Strahlung
oder ionisierende Strahlung bewirkt wird, sind die Beständigkeit der erhaltenen Folien und überzüge
gegenüber organischen Lösungsmitteln und die mechanischen Eigenschaften denjenigen der bekannten elektrisch
leitenden Kunststoffe, die durch Abdampfen des Lösungsmittels gebildet werden, überlegen. Außerdem
kann der Überzug in kurzer Zeit gehärtet werden,
und auch das Haftvermögen ist überlegen. Weiterhin kann das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
Copolymerisat unter Verwendung von Verbindungen von verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht
erhalten werden, so daß keine Gefahr einer Gelbildung besteht, und diese Verbindungen von
niedrigem Molekulargewicht können leicht hergestellt werden, so daß auch die Kosten der Ausgangsstoffe
des Verfahrens gemäß der Erfindung gering sind Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie
erwähnt. Verbindungen mit verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht verwendet worden, ist es außerdem
möglich, die Eigenschaften des Copolymerisats zu
variieren, indem man Menge und Art der Komponenten entsprechend auswählt, und die elektrische
Leitfähigkeit der erhaltenen Überzüge kann sehr gleichmäßig gemacht werden. Wenn das elektrisch
leitende Copolymerisat durch aktinische Strahlung durch eine gemusterte Maske gebildet wird, so kann
ein elektrisch leitender überzug mit einem der Maske entsprechenden Muster gebildet werden, indem man
den unbestrahlten Teil entfernt.
Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene elektrisch leitende Copolymerisat is! auch
hinsichtlich seiner Struktur völlig verschieden von den bekannten elektrisch leitenden Kunststoffen, so
daß die neuen Copolymerisate den bekannten in verschiedenen unerwarteten Punkten weit überlegen sind.
Das Verfahren eigne! sich insbesondere zur Herstellung von Überzugsmassen und für die Herstellung von
elektrisch leitendem Papier.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
Anmerkungen:
Die in Spalte A genannten Verbindungen sind die Alkylenphosphorsäureester, Alkylenphosphatester,
Alkylensulfonsäureester oder Alkylensulfonatester. Chemische Bezeichnung. Strukturformel oder Herstellung
dieser Verbindungen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Die in Spalte B genannten Verbindungen sind die ungesättigten Urethane oder ungesättigten Ester mit
zwei bis vier polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Gruppen. Die chemische Kennzeichnung dieser
Verbindungen ist ebenfalls in Tabelle I angegeben.
Die in Spalte D genannten Verbindungen sind die Vinylmonomeren. Ihre chemische Kennzeichnung ist
ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.
Die in Spalte E genannten Verbindungen sind Polymerisationsinitiatoren.
Die in Spalte C genannten Verbindungen sind die
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713
erwähnten Polymeren, deren chemische Kennzeichnung ebenfalls in Tabelle I enthalten ist.
Die in Tabelle III (a) und (b) zusammengestellten spezifischen Oberflächenwiderstände (Ohm) und spezifischen
Volumenwiderstände (Ohm · cm) wurden gemäß ASTM D-257-61 unter Verwendung einer
Elektrode »Type TR-42« (hergestellt von der Taked Riken, Japan) zur Messung ultrahoher elektrische
Widerstände und eines Ammeters (hergestellt von d« Yokokawa Electric Works, Limited, Japan) gemessei
Die Messungen erfolgten bei 200C und 50% relative
Feuchtigkeit.
Tabelle I (a)
Abkürzung
Spalte A
Phosmer-M
Phosmer-M
Silbersalz von
Phosmer-M
Kaliumsalz von
Phosmer-M-TEA
Phosmer-M
Kaliumsalz von
Phosmer-M-TEA
Chemische Bezeichnung
Phosphorsäureäthylenmethacrylat
Phosphorsäuretetramethylenmethacrylat
Phosphorsäureäthylenacrylat Strukturformel usw.
CH3 OH
CH2=C-C-O-CH2-CH2-O-P=O
O OH
CH3 OH
CH2=C-C-O-CH2-CH2-CH2-CH2-O-P = O
O OH
Erhalten durch Neutralisieren von Phosmer-M mil Silberperchlorat, Kaliumhydroxyd oder Triethylamin
(TEA)
H OH
i I
CH2 = C-C-O-CH2-CH2-O-P=O
O OH
Tabelle I (b)
Abkürzung | Chemische Bezeichnung |
Phosphorsaurebisäthylen- methacrylat |
|
SEM | 2-SuIfoäthylenmelhacrylat |
SEA | 2-Sulfoäthylenacrylat |
SEM-TEA | Triäthylaminsaiz von 2-Sulfoäthylenmethacrylat |
SBA | 4-Sulfobutylenacrylat |
SBM | ^Sulfobutylenmethacrylat |
Strukturformel usw.
CH3
CH1=C-C-O-CH1-CH1-O
l "
Il
ο
CH2=C-C-O-CH2-CH2-O
O
713
Abkürzung
Spalte B
AUT-400E
AUT-400E
AUT-6Ü0E AUX-600E
AUP-600E AUT-IOOOE
11
Tabelle I (c)
Chem. Bezeichnung
Zusammenselzung usw.
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmelhacrylat I Mo!
Toluylendiisocyanat 2 Mol
Polyäthylenglykol (M. G. = 400) I Mol
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat 2 Mol
Toluylendiisocyanat 2 Mol
Polyäthylenglykol (M. G. = 600) 1 Mol
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat 2 Mol
Xyloldiisocyanat 2 Mol
Polyäthylenglykol (M. G. = 600) 1 Mol
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat 2 Mol
Diphenylmethandiisocyanat 2 Mol
Polyäthylenglykol (M. G. = 600) 1 Mol
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat 2 Mol
Toluylendiisocyanat 2 Mol
Polyäthylenglykol (M. G. = 1000) 1 Mol
Tabelle I (d)
Abkürzung | Chem. Bezeichnung |
AUT-2000E | |
AUT-NPG | |
NK-14G | |
NK-23 G | — |
AUX-400E | — |
NK-4G | — |
Zusammenselzung usw.
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Toluylendiisocyanat
Polyäthylenglykol (M. G. = 2000)
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Toluylendiisocyanat
Polyäthylenglykol (M. G. = 2000)
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Toluylendiisocyanat
Neopentylglykol
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Toluylendiisocyanat
Neopentylglykol
ungesättigter Ester aus:
Polyäthylenglykol (M. G = 630)
Methacrylsäure
Methacrylsäure
ungesättigter Ester aus:
Polyäthylenglykol (M. G. = ICMX))
Methacrylsäure
Methacrylsäure
ungesättigtes Urethan aus:
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Xylylendiisocyanat
Polyäthylenglykol (M. G. = 400)
2-Hydroxyäthylmethacrylat
Xylylendiisocyanat
Polyäthylenglykol (M. G. = 400)
ungesättigter Ester aus:
Polyäthylenglykol (M. G. = 200)
Methacrylsäure
Methacrylsäure
2MoI 2MoI 1 Mol
2MoI 2MoI 1 Mol
1 Mol 2MoI
1 Mol 2MoI
2MoI 2MoI
1 Mol
1 Mol 2MoI
713
Tabelle I (e)
Abkürzung
CAP ..
EC.. . .
VMCH
EC.. . .
VMCH
BX-L . .
NVP ..
CABP .
Ac . . . .
HEMA
NVP ..
CABP .
Ac . . . .
HEMA
Chemische Bezeichnung oder Zusammensetzung
Celluloseacctalphthalat
Äthylcellulose
Handelsname: Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolyiner, hergestellt von der
Sekisui Chemical Co.. Ltd. Japan
Handelsname: Butyralharz. hergestellt von der Sekisui Chemical Co., Ltd., Japan
Copolymer von N-Vinylpyridin/Butylmethacrylat/VinylaceUil = 50 : 25 : 25
Celluloseacetat-N.N'-di-n-butylaminohydroxypropy lather
Copolymer von Acrylsäure/Methylmethacrylal = 50 : 50
Copolymer von 2-Hydroxyäthylacrylat/Methylacrylat/Butylacrylat
= 50:20:30
Beispiele 1 bis 47
In Petrischalen von 10cm Durchmesserund 1,5cm
Tiefe wurde je eine Schicht Quecksilber eingebracht, und die Substanzen der Beispiele I bis 47 von
Tabelle II(a) bis (g) wurden auf jede Quecksilberschicht gegossen. Dann wurde jede Schale abgedeckt
und etwa 1 Stunde stehengelassen, um Schaum zu entfernen. Wenn Lösungsmittel verwendet wurden,
so wurde die Abdeckung der Schale dann entfernt, und die Schalen wurden weiter bei Zimmertemperatur
stehengelassen, um die Lösungsmittel abzutrennen.
Die so erhaltenen Proben wurden mit aklinischer Strahlung oder Wärmestrahlung gehärtet. Dann wurden
die Dicke der Folien, ihre spezifischen Oberflächenwiderstände und spezifischen Volumenwiderständc
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle Ill(a) und (b) zusammengestellt.
Sofern die Härtung durch aktinische Strahlen bewirkt wurde, wurde eine 400-W-Hochdruckt|iiecksilberlampe
H 400 P in einem Abstand von 15 cm von der Oberflächenschicht des Gemisches verwendet,
und das Gemisch wurde so lange bestrahlt, bis es vollständig ausgehärtet war.
" *" I
|
T | B | B | abelle Il (a) | i·: | Lösungsmittel | abellcll (b) | E | Lösungsmittel | |
piel | Phosmer-M. λ5 g | AUT-400E, 6.5 g | NK-23G, 6,5 g | Anthrachinon. 0.1 g | Aceton. 5.0 μ | D | Benzoin. 0.1 g | Aceton. 5.0 g | ||
Phosmer-M. 1.5 g | AUT-IOOOE. 8,5 g | NK-23G,4,0g | Azobisisobutvro- | Aceton. 5.0 g | Benzoinäthyläther. | Aceton, 5,0 g | ||||
7 | nitril. 0.1 g | Acrylsäure. | 0.1g | |||||||
T | NK-14G, 2,0 g | 1.0 g | Benzoinäthyläther, | Aceton, 5,0 g | ||||||
Λ | D | Acrylsäure- | 0.1g | |||||||
spiel | Phosmer-M, 3,5 g | AUT-IOOOE. 6.5 g | 0,5 g | Benzoinäthyläther, | Aceton, 5.0 g | |||||
3 | Phosmer-M, 5.0 g | 0.1g | ||||||||
4 | ||||||||||
Phosmer-M. 7,5 g | AUT-600E,4.8g | Benzoinäthyläther, | ||||||||
5 | Äthylacrylai, | 0.1g | ||||||||
Phosphorsäure- | !.2g | |||||||||
6 | tetramethylen- | AUP-600E, 5.2 g | SEA, 1.0 g | Benzoin, 0.1 g | ||||||
methacrylat, 3,5 g | Äthylacrylat, | |||||||||
Phosmer-M. 3,0 g | NK-23G, 4,0 g | 1.3 g | Azobisisobutyro- | Aceton. 5,0 g | ||||||
7 | Acrylsäure, | nitril, 0,1 g | ||||||||
Phosmer-M, 3,5 g | LOg | |||||||||
8 | ||||||||||
Phosmer-M. 5,0 g | ||||||||||
9 | ||||||||||
713
15 | A | 2 | 1 | 58 546 | B | D | 7 | B | g | AUT-400E. 4.25 g | g | D | - | - | — | 1 | Lösungsmittel | E | — | Lösungsmittel | E | Lösungsmittel | |
Silbersalz von | AUT-NPG, 2,5 g | AUT-400E. 5.0 g | AUT-IOOOE. 4,75 | Aceton, 5,0 g | Benzoin j thyläther. | — | Aceton. 5.0 g | ||||||||||||||||
Phosmer-M, 7,5 g | 0,1g | Benzoinäthyläther, | |||||||||||||||||||||
ispiel | Silbersalz von | Tabelle II (c) | AUT-IOOOE, 1,0 g | Acrylsäure, 0,3 g | AUT-IOOOE. 2.0j | AUT-400E, 3.25. | Äthvlacrvlat. | I 16 | Aceton, 5,0 g | Benzoinäthyläther, | 0,05 g | - | Benzoinäthyläther. | ||||||||||
10 | Phosmer-M, 7,5 g | NK-23G, 1,2 g | AUT-2000E. 3.75 | 0.5 g | 0,1g | Benzoin, 0,05 g | 0,20 g | ||||||||||||||||
Silbersalz von | AUT-2000E. 1,6 a | Acrylsäure, 0,8 g | AUT-2000E. 2.50 g | E | — | Tetramethylthiuram- | Benzophenon. | ||||||||||||||||
11 | Phosmer-M, 3,0 g | NK-23G, 1,6 g | Silbersaz von | AUT-400E. 4.5 g | Benzoinäthyläther, | monosulfid. 0,05 g | Aceton, 5.0 g | 0,20 g | |||||||||||||||
SEA, 3,0 g | AUT-400E. 4.75. | 0,1g | Benzoinäthyläther. | Aceton. 5.0 g | Benzoylperoxyd. | ||||||||||||||||||
12 | Phosmer- M -TEA | AUT-400E, 4,0 g | Äthylacrylat, 1,0 g | B | Benzoinäthyläther. | 0,05 g | Aceton. 5.0 g | 0,20 g | |||||||||||||||
5,0 g | AUT-400E, 12,00 g | 0,1g | Aceton. 5.0 g | Benzoinäthyläther, | Aceton, 5,0 g | ||||||||||||||||||
Phosmer-M, 2,5 g | AUT-IOOOE. 5,2 g | Acrylamid, 1,3 g | Benzoinäthyläther, | -- | Acetcn. 5.0 g | 0,05 g | |||||||||||||||||
13 | Phosmer-M-TEA, 7.5 g |
AUT-IOOOE. 2.0 g | Vinylacetat, 0,5 g | AUT-400E, 8,00 g | 0,1g | Aceton, 5.0 g | Methyläthylkelon- | Aceton. 5.0 g | |||||||||||||||
Tabeiie II (d) | peroxyd. 0,05 g | ||||||||||||||||||||||
14 | A | AUX-400 E, 4,00 g | Benzoinäthyiäther | Aceton. 5.0 g | Benzoinäthvläther. | ||||||||||||||||||
15 | Phosphorsäure- | Aceton. 5.0 g | 0.2 ti | ||||||||||||||||||||
äthylenacrylal, 5.0. | AUT-IOOOE. 12.00 g | Anthrachinon, 0,1 g | |||||||||||||||||||||
spiel | Phosphorsäurebis- | AUT-400E. 3.75 g | Benzophenon, 0,1 g | Aceton, 5.0 g | Beivoinüthyläther. | ||||||||||||||||||
16 | äthylenmethacrvlat | AUT-2000E. 4.75 | NK-4G, 2,50 g | 0.2 g | |||||||||||||||||||
7,5 g | |||||||||||||||||||||||
17 | SEM. 0.5 g | NK-14G. 3.75 g | |||||||||||||||||||||
SEM, 0.25 g | |||||||||||||||||||||||
SEM. 1.25 g | N.N'-Methylenbis- | ||||||||||||||||||||||
IS | SEM, 0,25 g | methacrvlamid. | Tabellen ie) | ||||||||||||||||||||
19 | SEM. 0.75 g | 9.60 g | D | ||||||||||||||||||||
20 | SEM, 0.25 g | AUT-600E. 12.00 g | Äthylacrylat, | ||||||||||||||||||||
21 | 3.00 g | ||||||||||||||||||||||
SEM, 1,75 g | Butylacrylat, | ||||||||||||||||||||||
23 | SEM. 1.25 g | 2.00 g | |||||||||||||||||||||
Äthylmethacrylat, | |||||||||||||||||||||||
24 | SEM. 2.50 g | 1.00 g | |||||||||||||||||||||
25 | Älhylacrvlat. | ||||||||||||||||||||||
3,00 g | |||||||||||||||||||||||
26 | A | ||||||||||||||||||||||
SEM. 5.00 g | |||||||||||||||||||||||
•ispiel | |||||||||||||||||||||||
27 | Acrylsäure. | ||||||||||||||||||||||
SEM. 10.00 g | 2.40 g | ||||||||||||||||||||||
28 | |||||||||||||||||||||||
SEM. 15.00 g | Äthylacrylat. 2.0g | ||||||||||||||||||||||
29 | Mcthylmclh- | ||||||||||||||||||||||
SEM. 5.00 g | |||||||||||||||||||||||
30 | acrvlat, 3.0 g | ||||||||||||||||||||||
SEM, 2.50 g | |||||||||||||||||||||||
31 | |||||||||||||||||||||||
SEM. 1.25 g | |||||||||||||||||||||||
32 | |||||||||||||||||||||||
SEM. 6.00 g | |||||||||||||||||||||||
33 | |||||||||||||||||||||||
SEA. 3.IX) g | |||||||||||||||||||||||
34 | |||||||||||||||||||||||
17
Tabelle!! (f)
SEM-TEA, 5,0 g SBA, 5,0 g
I SEM, 3,0 g
I Silbersalz von SEM, 10,0 g I Kaliumsalz von SEM, 8.0 g
AUT-IOOOE, 12.0 g NK-14G. 12,0 g
Diallylphthalat, 13,6 g AUT-NPG, 8,0 g
AUT-NPG, 10,0 g
Äthylacrylat, 3,0 g Vinylacetat, 3,0 g
Vinylacetat, 3,4 g Butylacrylat, 1,0 g Butylacryiat, 2,0 g
18
Benzoin, 0,2 g
Tetramethylthiurammonosulfid, 0,2 g
Azobisisobutyronitril, 0,2 g
Anthrachinon, 0,2 g
Tetramethylthiurammonosulfid, 0,2 g
Azobisisobutyronitril, 0,2 g
Anthrachinon, 0,2 g
Anthrachinon, 0,2 g
Lösungsmittel
Tabelle II (g)
I SEM, 2,5 g
I Kaliumsalz von SEM, 1,0 ε SEM, 3,0g
I Phosphorsäuretetramethylenmethacrylat.
4.0 g I SEM, 1,0 g
SEM. 3,5 g
I Phosphorsäurcbisäthylenacrylat, 5,0 g
I SEM, 1.0 g Silbersalz von SEM. 1.0 g. Triäthylphosphorsäureälhylenacrylat.
1.0 g I Kaliumsalz von Phosmer-M. 4,0 g
AUT-IOOOE,
3,5 g
AUT-400E, 1.0 g
AUT-600E, 1,0g
NK-23G. 3,0 g
AUT-IOOOE. 2.0 g
AUT-NPG, 2,0 g
AUT-IOOOE, 0,5 g
NK-14G, 1,0g NK-14G. 1.0 g
NK-14G. 2,5 g
NK-14G.
CAP, 4,0 g
EC, 6.0 g
EC, 6.0 g
VMCH. 3,0 g
BX-L, 5.0 g
NVP, 5,0 g
CA B P. 4.0 g NVP, 1,0 g
AC, 2.0 g HEMA, 2,5 g
CA P. 5,5 g
Acrylamid, 1.5 g
Benzoinäthyläther, 0,1 g
Benzoin,
0,1g
Benzoin,
0,1g
Benzoinäthyläther, 0,1 g
Benzoin. 0,1 g
Anthrachinon,
0,2 g
0,2 g
Benzoin. 0,1 g
Benzoinäthyläther, 0,1 g
Benzoin, OJ
Lösungsmittel
Methylälhylketon
Methyläthylketon, 40 i>
MEK, 20 g Aceton. 20 g
Aceton, 40 g
Aceton, 20 g Methylalkohol, 20 g
Aceton, 40 u
Aceton, 10 g Methanol. I Og
Aceton. 10 g
Tabelle III-(a)
Härten | I C) | (mini | Dicke der Folien | Kleklrischcr | Widerstund | |
so | 30 | |||||
Bestrahlen mit Licht |
I mmI | spezifischer Ohei flachen widerstand |
spezifischer VoIu men Widersinne |
|||
Iniin) | Lrhit/en | 0.80 0.85 0,77 0,67 |
(Ohm| | (Ohm ■ cml | ||
-) 3 |
5,0· K)7 1,7· K)' 5,7· IC4 4.1 ■ K)4 |
9,K · K)5 2.0· ΚΓ 9.4 ■ K)4 8.1 ■ K)4 |
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
IQ
Härten
Bestrahlen mit Licht
(min) τ
5 2
5 3 5 3 ι
Erhitzen Cl I imin)
60
Fortsetzung
Dicke der Folien
Imml
0.71 0,S8 0,82 0,92 0.65 0,98 0.76 0,78 0.70 0,84 0,79
0,87 0.92
Elektrischer Widerstand
spezifischer
Oberflächen widerstand
Oberflächen widerstand
(Ohm)
4,2 ■ 10*
105
10'
10h
10'
103
103
103
1,5 ■ 105
1,5 · 10'
3,6· 10*
4.9 · 10*
2,5· ΙΟ5
10'
10h
10'
103
103
103
1,5 ■ 105
1,5 · 10'
3,6· 10*
4.9 · 10*
2,5· ΙΟ5
2.1
1,5
2.8
1,7
7,8
8,9
6,8
1,5
2.8
1,7
7,8
8,9
6,8
spezifischer Volumen widerstand
(Ohm · cm)
2,6
1,2
1,2
7,8 · 10* 1.9- 10' 10' 108
10' 10* 10' 10' IO5
10' 10*
1.1
8,6
7,9
1.8
8,6
7,9
1.8
2.2
7,3
7,3
6.6
7.7
10* !0"
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
Bestrahlen mit Licht
(min)
20
20
20
5 5 8 8
25 5 5
Härten
Erhitzen
CC)
80
60 60
60
60
(min)
Tabelle Ill-(b)
Dicke der Folien
(mm)
0,32 0.33 0,35 0,30 0,32 0,48 0.30 0.45
0.32 1,55 1,60 1,50 1,79 0,27 0.34 ,45
,38 .50 .31 39
Ti
,12 0,74 0,80
Elektrischer Widerstand
spezifischer
Oberflächenwiderstand
Oberflächenwiderstand
(Ohm)
7,7 ■ 10*
2.3· 10'
4,2 ■ 10*
3,1 · 10*
2.3· 10'
4,2 ■ 10*
3,1 · 10*
4,9
5,0
3,5
3,6
3,1
3,8
8.6
3,1
3,96
3,1
3,4
3,8
1,3
4.1
2.6
5,8
7.8
5.9
2,1
3,1
1.3
5,0
3,5
3,6
3,1
3,8
8.6
3,1
3,96
3,1
3,4
3,8
1,3
4.1
2.6
5,8
7.8
5.9
2,1
3,1
1.3
10*
10'
10*
10*
10*
H)4
10'
10*
10*
10*
104
10*
10*
10'
10*
10'
10'
10'
10'
10'
10"
spezifischer Volumenwiderstand
(Ohm · cm)
1.1 ■
1.7·
2,1
4,3·
1.0
1,1
2.2· KF 4.0· 105
10' 10' 10' H)' 10' 10' 1.6- 10'
3,7 · 10* 8,9· 10' 3,3 · 10* 2,96 · 10* 1,9 · H)5
1.7 · H)5 4,2 ■ H)*
1.1 ■ 10*
3.8 · 10'
H)4 H)' H)' 10'
2,1
6,1
8,1
6,1
8,1
7.7
3,0
5,3
10' 10'
6,5· 10"
Fortsetzung
Il
Bestrahlen | Härten | <°C) | (min) | |
Beispiel | mit Licht | _ | ||
(min) | Erhitzen | — | ||
1 | — | -- | ||
1 | 100 | 3 | ||
A3 | 1 | 100 | 10 | |
44 | — | |||
45 | — | |||
46 | ||||
47 | ||||
Elektrischer | Widersland | |
Dicke d?r Folien | ||
spezifischer | spezifischer | |
Oberflächen widerstand | Volumenwidersl | |
(mm) | (Ohm) | (Ohm ■ cm) |
0,75 | 4,0· 106 | 3,9 · 10h |
0,71 | 2,5 · 10" | 7,1 · 10h |
0.82 | 1.2- 105 | 5,1 · 105 |
0,92 | 2,5· 106 | |
0,98 | 1,0· 106 | -- |
Beispiele 48 bis 54
Glasplatten wurden mit Polyesterfolien verbunden und dann mii aus Gummi hergestellten Rahmen versehen.
Die in Tabelle IV angegebenen Massen wurden in die Rahmen gegossen. Dann wurde jede Masse an
ihrer Oberfläche mit einer M rad Dosis Elektronenstrahl, der eine Energie von 250 KeV und eine
Strahldichte von 50 uA/cm2 hatte, bestrahlt. Die
Ergebnisse der Messungen von Dicke, spezifischem Oberflächenwiderstand und spezifischem Volumwiderstand
sind in Tabelle IV zusammengestellt. Die Bezeichnungen der Komponenten der Massen sind die
gleichen wie in Tabelle I.
Zusammensetzung
Phosmer-M, 5,0 g
Phosmer-M, 3,5 g
Phosmer-M, 5,0 g
Phosmer-M, 2,5 g
Phosmer-M, 3,5 g
Phosmer-M, 5,0 g
Phosmer-M, 2,5 g
SEM, 0,3 g
SEM, 0,1 g
SEM, 0,3 g
SEM, 0,1 g
SEM, 0,3 g
AUT-400E. 4.0 g
NK-14G, 5,2 g
NK-14G, 4,0 g
AUT-400E. 3.2 g
NK-14G, 2.0g
AUT-400E. 1,36 g
AUT-400E. 1,52 g
NK-14G. 1.36g Äthylacrylat, 1,0 g
Vinylacetat, 1,3 g
Vinylacetat, 1,0 g
Äthylacrylat, 0,8 g
Vinylacetat, 0,5 g
Äthylacrylat, 0,34 g
Älhylacrylat, 0,38 g
Vinylacetat, 0,34 g
NK-14G, 5,2 g
NK-14G, 4,0 g
AUT-400E. 3.2 g
NK-14G, 2.0g
AUT-400E. 1,36 g
AUT-400E. 1,52 g
NK-14G. 1.36g Äthylacrylat, 1,0 g
Vinylacetat, 1,3 g
Vinylacetat, 1,0 g
Äthylacrylat, 0,8 g
Vinylacetat, 0,5 g
Äthylacrylat, 0,34 g
Älhylacrylat, 0,38 g
Vinylacetat, 0,34 g
Dicke der
Folien
Folien
0,10
0,11
0,12
0.16
0,11
0,12
0.16
0,15
0,19
0,19
0,22
Eleklrischer Widersland
spezifischer | ICf | spezifischer | ■ cm) |
Oberflächen | 10* | Volumen | 105 |
widerstand | 104 | widerstand | 10s |
(Ohm) | 105 | (Ohm | K)4 |
6,0· | 104 | 2,4 | ΙΟ5 |
6,4 | 10* | 1,9 | 10s |
2,3 | ΙΟ4 | 8,7 | 10s |
2,1 | 5,1 | ΙΟ5 | |
4,2 | 3,9 | ||
1,2· | 2.7 | ||
3,8 | 2,7 |
In diesem Beispiel wird die Beziehung zwischen relativer Feuchtigkeit und elektrischer Leitfähigkeit
gemessen.
Ein Gemisch aus:
Phosmer-M 5,0 g
AUT-IOOOE 5,0g
Benzoinäthyläther 0.1 g als Photosensibilisator
und
Aceton 5.0 g als Lösungsmittel
Aceton 5.0 g als Lösungsmittel
wurde gut durchgemischt und auf Quecksilberschichten in Petrischalen von 10 cm Durchmesser und
1,5 cm Tiefe, wie sie für die Beispiele 1 bis 47 verwendet wurden, gegossen. Schaum und Lösungsmittel
wurden von dem Gemisch entfernt.
Danach wurden die Proben wie in den Beispielen 1 bis 47 5 Minuten mit aktinischem Licht bestrahlt.
Der elektrische Widerstand wurde an Luft mit 20. 50 und 79,2% relativer Feuchtigkeit gemessen, wobei die
Temperatur bei 20 C gehalten wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.
Die Dicke der Folien betrug 0.87 mm.
Spezifischer Oberflächenwiderstand (Ohm) . . .
Spezifischer Volumwiderstand (Ohm ■ cm)
Relative Feuchtigkeit
20%
2,5 ■ 105
4,1 · H)5
50%
4.1 · 104
8.1 · 104
79,2%
2,1 · H)4
1.3 · 104
Die relativen Feuchtigkeiten wurden wie folgt eingestellt:
a) Relative Feuchtigkeit 20%
Die Petrischale wurde in einen Exsikkator, der eine gesättigte wäßrige Lösung von CH3COOK (Kaliumacetat)
enthielt, gestellt.
b) Relative Feuchtigkeit 50%
Die Probe wurde im Laboratorium, in dem die relative Feuchtigkeit 50% und die Temperatur 20 C
betrug, gehalten.
• 23 24
c) Relative Feuchtigkeit 79,2% Copolymerisate in Form von Folien und über;
Die Proben wurden in einen Exsikkator, der eine verhältnismäßig wenig abhängig ist von der relat
gesättigte wäßrige Lösung von NH4Cl (Ammonium- Feuchtigkeit. Beispielsweise ist der elektrische Wi
chlorid) enthielt, gestellt. stand bei einer relativen Feuchtigkeit von 50%
Die Werte von Tabelle V zeigen, daß die elektrische 5 zwei- bis sechsmal so groß wie derjenige bei einer 1
Leitfähigkeit der gemäß der Erfindung erhaltenen tiven Feuchtigkeit von 79,2%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Copolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß manA. Verbindungen der allgemeinen FormelnCH2 = C- C— O — R2
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-
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