DE3607587C2 - - Google Patents
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- DE3607587C2 DE3607587C2 DE3607587A DE3607587A DE3607587C2 DE 3607587 C2 DE3607587 C2 DE 3607587C2 DE 3607587 A DE3607587 A DE 3607587A DE 3607587 A DE3607587 A DE 3607587A DE 3607587 C2 DE3607587 C2 DE 3607587C2
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L57/00—Compositions of unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vielkomponentenharzmasse,
welche eine Änderung des Lichtdurchlässigkeitsgrades
mit der Temperatur erfährt. Die Harzmasse ist eine
Mischung von wenigstens drei Arten von Polymeren, und
schließt eine Kombination von zwei Polymeren ein, welche
gegenseitige Löslichkeit besitzen, wobei deren Mi
schung ein Phasendiagramm aufweist, in welchem eine untere
kritische Lösungstemperatur auftritt.
Die neueren Entwicklungen der optoelektronischen Materia
lien ist bemerkenswert. Es ist unstreitig, daß die Rolle
von optoelektronischen Materialien bei der informations
orientierten Gesellschaft noch weiter zunehmende Bedeu
tung annimmt, wie dies durch die rasch zunehmenden An
wendungen von Kommunikationssystemen mit optischen Fa
sern gezeigt wird.
Bei der Verwendung von optoelektronischen Materialien in
der Informationsindustrie ist eine wesentliche Aufgabe die
Entwicklung von geeigneten Materialien für die Informations
speicherung. Mit der raschen Entwicklung der praktischen
Anwendungen für Laser wird in letzter Zeit den sogenann
ten Speichermaterialien für die thermische Behandlung große Aufmerksamkeit ge
zeigt, bei denen eine geschriebene Information durch eine
Änderung einer bestimmten physikalischen Eigenschaft des
Speichermaterials wie des Lichtdurchlässigkeitsgrades oder
der Färbung gespeichert wird. Hinsichtlich der Form der
Speichermedien sind optische Scheibenspeicher dominant.
Derzeitige optische Scheibenspeicher sind im allgemeinen
aus einer Glas- oder Kunststoffunterlage und einem Über
zugsfilm aufgebaut, wobei der Überzugsfilm hauptsächlich
aus einer intermetallischen Verbindung gebildet wird, welche
eine thermisch induzierte Änderung einer bestimmten optischen
Eigenschaft wie des Durchlässigkeitsgrades, des Reflexions
vermögens oder des Brechungsindexes erfährt.
Im Hinblick auf die Flexibilität von organischen, polymeren
Materialien in verschiedener Hinsicht und insbesondere im
Hinblick auf die Verarbeitbarkeit wie auch auf die wirtschaft
lichen Vorteile solcher Materialien ist es vorteilhaft,
wenn organische, polymere Materialien, die die Funktion von
Informationsspeichermaterialien besitzen, entwickelt werden.
In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 36 477 A1 werden
Verglasungssysteme mit temperaturgesteuerter Lichtdurch
lässigkeit unter Verwendung von Kunststoffen beschrieben.
Diese Verglasungssysteme bestehen aus einer Polymermischung
aus verschiedenen Polymerkomponenten P1 und P2, die eine
untere kritische Lösungstemperatur (LCST) besitzt, so daß
unterhalb der kritischen Lösungstemperatur eine einphasige
transparente Polymermischung vorliegt, und oberhalb der
kritischen Lösungstemperatur Entmischung zu den Polymerkompo
nenten P1 und P2 stattfindet, wobei die Brechungsindices der
Polymerkomponenten P1 und P2 voneinander abweichen. Der
Polymermischung kann ein weiteres Polymer P3 zur Beeinflussung
der Lage der unteren kritischen Lösungstemperatur zugesetzt
werden. In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 34 36 476 A1
ist ein Verfahren zur Aufzeichnung, Speicherung und Darstel
lung optisch ablesbarer Informationen auf einem Träger unter
Verwendung solcher Polymermischungen beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
von organischen, polymeren Materialien, welche eine große
Veränderung im Lichtdurchlässigkeitsgrad (Transmittanz)
oder der Färbung mit der Temperatur erfahren, wobei solche
Materialien als Informationsspeichermaterialien für eine
thermische Beaufschlagung oder als Lichtabschirmmaterial
dienen können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vielkomponentenharzmasse
vorgeschlagen, die
- a) eine Kombination von ersten und zweiten Polymeren, welche gegenseitige Löslichkeit aufweisen, wobei deren Mischung ein Phasendiagramm aufweist, in welchem eine untere, kritische Lösungstemperatur auftritt; und
- b) ein drittes Polymeres, das zumindest teilweise gegen seitige Löslichkeit mit wenigstens einem der ersten und zweiten Polymeren aufweist und die Funktion besitzt, die Phasentrenntemperatur der Vielkomponentenharzmasse zu steuern,
enthält, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kombi
nation von ersten und zweiten Polymeren ausgewählt ist aus
der Gruppe, die aus Kombinationen eines Polyalkylacrylates
und eines Copolymeren auf Vinylidenfluoridbasis, Kombina
tionen eines Polyalkylmethacrylates und eines Copolymeren
auf Vinylidenfluoridbasis und Kombinationen von Polyvinyl
methylketon und einem Copolymeren auf Vinylidenfluoridbasis
besteht, und daß das dritte Polymere ein Polymeres eines
Vinylesters ist.
Bei der Entwicklung der Erfindung wurde zunächst dem Phänomen,
welches sich auf die gegenseitige Löslichkeit und die Phasen
trennung in einigen Mischungen von organischen Polymeren be
zieht, besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Besondere Aufmerk
samkeit wurde auf einen Typ von binären Polymerenmischungs
systemen gerichtet, die sich dadurch auszeichnen, daß sie
ein Phasendiagramm aufweisen, in welchem eine untere
kritische Lösungstemperatur, im folgenden als LCST abge
kürzt, auftritt. Bei relativ niedrigen Temperaturen hält
eine binäre Polymerenmischung vom LCST-Typ gegenseitige
Löslichkeit bei und bleibt daher transparent. Jedoch er
fährt dieselbe Mischung bei erhöhten Temperaturen eine
Phasentrennung und wird daher opak. Anders ausgedrückt,
eine solche Mischung besitzt die Neigung, eine große Ver
änderung ihres Lichtdurchlässigkeitsgrades unter dem Ein
fluß von thermischer Energie zu zeigen. Jedoch sind binäre
Mischungen des LCST-Typs von konventionellen Polymeren
als Informationsspeichermaterialien aus einigen Gründen nicht
vorteilhaft, beispielsweise da sie eine zu hohe Übergangs
temperatur aufweisen und nur schwierig im gekühlten Zustand
gehalten werden können. Gemäß der Erfindung wurde nun über
raschenderweise gefunden, daß solche Nachteile von binären
Polymerenmischungen vom LCST-Typ dadurch vermieden werden
können, daß als weiteres Polymeres, das gegenseitige Lös
lichkeit oder teilweise gegenseitige Löslichkeit mit wenig
stens einer Komponente der binären Mischung vom LCST-Typ
besitzt, ein Polymeres eines Vinylesters zugesetzt wird.
Grundsätzlich ist daher eine erfindungsgemäße Harzmasse
eine Dreikomponentenharzmasse, wobei die
erste und zweite Komponente so ausgewählt sind,
daß sie eine Mischung vom LCST-Typ bereitstellen, und vor
zugsweise derart, daß sie eine normalerweise transparente
bzw. durchlässige Mischung bilden, auch nach dem Verformen in ein gewünschtes Formteil. Beispielsweise ist eine
Kombination eines Copolymeren auf Vinylidenfluoridbasis und
eines Acryl- oder Methacryl-esterpolymeren sehr geeignet.
Eine Mischung dieser beiden Arten von Polymeren ergibt bei
spielsweise eine Folie oder Platte, die farblos und trans
parent bei Zimmertemperatur ist. Wenn sie auf eine vorge
gebene Temperatur erhitzt wird, verliert die Folie oder
Platte fast plötzlich ihre Transparenz als Folge einer
Phasentrennung der Polymerenmischung verfärbt sich
blau, und bei einer etwas höheren Temperatur verändert
sich die blaue Färbung in eine weiße Färbung. Durch Ab
kühlung sind solche Veränderungen reversibel. Gemäß der
Erfindung wird eine solche Zweikomponentenmischung weiter
noch mit einem Polymer eines Polyvinylesters
vermischt. Wenn die erhaltene Dreikomponentenmischung er
hitzt wird, beginnt die Erscheinung der Blauverfärbung bei
einer niedrigeren Temperatur als im Fall der Zweikomponen
tenmischung und dauert über einen bestimmten Temperatur
bereich an, bis die endgültige Änderung der Färbung von
blau in weiß auftritt. Dies bedeutet, daß im Fall eines
Erhitzens der Dreikomponentenmischung ein Übergangsbereich
zwischen dem transparenten Bereich mit gegenseitiger Lös
lichkeit und dem opaken Bereich mit Phasentrennung deut
lich feststellbar ist. Weiterhin kann die Temperatur, bei
welcher die Verfärbung nach blau beginnt, willkürlich durch
Variieren der Menge der dritten Komponente der Mischung ge
steuert werden. Außerdem ist es auch noch möglich, den Über
gang von dem Zustand gegenseitiger Löslichkeit zu dem Zu
stand mit Phasentrennung beim Abkühlen irreversibel zu
machen, so daß es möglich ist, die blaue oder weiße Fär
bung der einmal erhitzten Mischung selbst bei Zimmertempera
tur zu fixieren, indem die dritte Komponente in ausreichen
der Menge eingesetzt wird.
Als Folge der zuvor beschriebenen Merkmale ist eine erfin
dungsgemäße Vielkomponentenharzmasse als Informations
speichermaterial für thermische Beaufschlagung brauchbar
und kann auf dem Gebiet der optoelektronischen Materialien
wichtig werden. Das Einschreiben der Information in ein Auf
zeichnungsmedium unter Verwendung einer solchen Harzmasse
kann mit relativ niedriger Wärmeenergie erfolgen. Bei den
durchgeführten Versuchen für die optische Aufzeichnung un
ter Verwendung eines Nd : YAG-Lasers zeigten aus einer sol
chen Harzmasse gebildete Scheiben eine klare Verfärbung in
Art von feinen Punkten bzw. Flecken. Eine erfindungsgemäße
Harzmasse ist ebenfalls als Lichtabschirmmaterial brauchbar.
Beispielsweise ergeben sich Anwendungen der erfindungsge
mäßen Vielkomponentenharzmasse bei optischen Scheiben
speichern, Lichtschaltern, Lichtabschirmfolien bzw. -filmen,
Temperatursensoren und einer sich selbst regulierenden Wärme
isolierung oder bei Wärmehaltematerialien.
Eine erfindungsgemäße Harzmasse kann aus mehr als aus drei
Komponenten bestehen. In einem solchen Fall sollte die zu
sätzliche Komponente oder sollten die zusätzlichen Kompo
nenten zu den oben beschriebenen drei unbedingt erforder
lichen Komponenten ebenfalls aus Polymeren mit gegenseiti
ger Löslichkeit oder partieller gegenseitiger Löslichkeit
mit wenigstens einer der zuvor beschriebenen, ersten und
zweiten Komponenten ausgewählt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert;
in der Zeichnung ist
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Apparatur zur
Messung des Lichtdurchlässigkeitsgrades;
Fig. 2, 3 und 6 Diagramme, welche die Beziehung zwischen
der Temperatur und dem Lichtdurchlässigkeitsgrad
von drei Beispielen der Vielkomponentenharzmasse
gemäß der Erfindung wiedergeben;
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der
Menge eines Vinylesterpolymeren in einem Beispiel
der erfindungsgemäßen Harzmasse und der Temperatur,
bei welcher die Verfärbung der Harzmasse beginnt,
wiedergibt; und
Fig. 5 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem
Mischverhältnis einer nicht erfindungsgemäßen
Zweikomponentenharzmasse und der Temperatur, bei
welcher die Verfärbung der Harzmasse beginnt,
wiedergibt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung näher erläutert.
In den Kombinationen unter Verwendung entweder eines Poly
alkylacrylates oder eines Polyalkylmethacrylates kann das
Alkylacrylat oder -methacrylat aus n-Alkylestern von Acryl
säure oder Methacrylsäure ausgewählt werden, z. B. aus Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, n-Amyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-,
n-Octyl-, n-Nonyl-, n-Decyl-, n-Dodecyl-, n-Tetradecyl-,
n-Hexydecyl- und n-Stearyl-acrylaten oder -methacrylaten
und ebenso aus Isopropyl-, Isobutyl-, t-Butyl- und Hydroxy
ethyl-acrylaten oder -methacrylaten. Das Polyalkylacrylat
oder -methacrylat ist nicht notwendigerweise ein Homopoly
meres und es kann ein Copolymeres von Acrylaten oder Methacryla
ten, die aus den zuvor aufgeführten Verbindungen ausgewählt
werden, sein. Ebenfalls ist es möglich, ein Polymeres einer
unterschiedlichen Art eines Acrylates oder Methacrylates
zu verwenden, z. B. Cyclohexyl-Acrylat oder -methacrylat,
Glycidyl-acrylat oder -methacrylat, Allyl-acrylat oder
-methacrylat oder Benzyl-acrylat oder -methacrylat anstelle
eines Polyalkyl-acrylates oder -methacrylates. Weiterhin ist
es möglich, ein Copolymeres eines Acrylates oder Methacryla
tes mit einem üblichen Comonomeren wie z. B. Styrol oder
Acrylnitril zu verwenden.
Das Copolymere auf
Vinylidenfluoridbasis (VDF), kann ausgewählt
werden aus: VDF-Trifluorethylencopolymeren, VDF-Tetrafluor
ethylencopolymeren, VDF-Hexafluorisobutencopolymeren, VDF-
Hexafluoracetoncopolymeren, VDF-Chlortrifluorethylencopoly
meren, VDF-Vinylfluoridcopolymeren, VDF-Hexafluorpropencopoly
meren und VDF-Trifluorethylen-Vinylfluoridcopolymeren.
Bei der erfindungsgemäßen Vielkomponentenharzmasse ist
die dritte oder steuernde Komponente ein Polymeres
eines
Vinylesters, wobei dies entweder eine aliphatische
Verbindung wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat,
Vinylcaproat, Vinylcaprylat, Vinylcaprat, Vinyllaurat oder
Vinylstearat oder eine aromatische Verbindung wie Vinyl
benzoat sein kann.
Bevorzugt liegt der Brechungsindex der ausgewählten, dritten
Komponente ungefähr bei dem Wert des Brechungsindexes der
Mischung der ersten und zweiten Komponenten und fällt da
her in den Bereich von etwa 1,35 bis etwa 1,6.
Bei einer erfindungsgemäßen Vielkomponentenharzmasse ist die
Menge der dritten Komponente über einem sehr breiten Bereich
variabel, wobei dieser von 0,1 bis 90 Gew.-%, bezogen auf die
Gesamtharzmasse, und vorzugsweise im Bereich von 1 bis 80 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtharzmasse, liegt. Wie bereits zuvor be
schrieben, ist es möglich, daß die Vielkomponentenharzmasse
weiterhin wenigstens ein Polymeres umfaßt, wobei dieses Poly
mere oder diese Polymeren als zusätzliche steuernde Kompo
nente in Kombination mit der dritten Komponente dienen. In
einem solchen Fall ist die Gesamtmenge der steuernden Kompo
nenten, einschließlich der zuvor beschriebenen, dritten
Komponente, über dem Bereich von 0,1 bis 90 Gew.-% und vor
zugsweise von 1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Harz
zusammensetzung, variabel. Gewünschtenfalls kann ein Weich
macher zu der erfindungsgemäßen Harzmasse zugesetzt werden.
Eine erfindungsgemäße Harzmasse kann nach einer beliebigen
der bekannten Mischmethoden zur Herstellung von konventionel
len, thermoplastischen Harzmassen hergestellt werden. Dies
bedeutet, daß das Mischen aller Komponenten nach einer Pul
vermischmethode, einer Schmelzmischmethode oder einer Misch
lösungsmethode unter Verwendung eines allen drei Komponenten
gemeinsamen Lösungsmittels durchgeführt werden kann. Die ge
mischte Harzmasse ist thermoplastisch und kann in eine ge
wünschte Form wie beispielsweise einen Film oder eine Folie
oder eine Platte durch Extrusion oder Formen gebracht wer
den. Eine bevorzugte Methode zur Herstellung eines Films
oder einer Folie oder einer Platte mit hoher Transparenz
ist eine Lösungsgießmethode, bei welcher eine Lösung der
vermischten Harzmasse oder aller drei Komponenten der Harz
masse in einem allen Komponenten gemeinsamen, organischen
Lösungsmittel auf eine geeignete Oberfläche aufgebracht
wird, um auf diese Weise einen gegossenen Film zu erhal
ten.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Polymethylmethacrylat (PMMA) und ein Copolymeres aus
90 Mol-% Vinylidenfluorid (VDF) und 9 Mol-% Hexafluor
aceton (HFA) wurden als erste und zweite Komponente,
welche gegenseitige Löslichkeit besitzen müssen, ausge
wählt. Eine Mischung von PMMA mit VDF-HFA-Copolymeren,
im folgenden als P(VDF-HFA) abgekürzt, zeigt ein Phasen
diagramm vom LCST-Typ und besitzt einen raschen Übergang
von einem phasengetrennten Zustand zu einem gegenseitig
löslichen Zustand. Als dritte Komponente wurde Polyvinyl
acetat (PVAc) verwendet.
Das Vermischen dieser drei Komponenten wurde durch Auf
lösen der drei Polymerarten zusammen in Methylethylketon
und gründliches Rühren der erhaltenen Lösung erreicht.
Die Menge der dritten Komponente wurde variiert, um sieben
Arten von Mischungsproben herzustellen, in denen die Ver
hältnisse P(VDF-HFA) : PMMA : PVAc jeweils wie folgt waren:
1 : 3 : 0,1; 1 : 3 : 0,5; 1 : 3 : 1; 1 : 3 : 2; 1 : 3 : 4; 1 : 3 : 8 und 1 : 3 : 16, jeweils in Gewicht. Aus jeder dieser sieben Arten von Mischlösungen wurde ein gegossener Film mit einer Stärke von etwa 100 µm mittels einer üblichen Lösungsbeschichtungsmethode unter Verwendung einer Glasunter lage hergestellt.
1 : 3 : 0,1; 1 : 3 : 0,5; 1 : 3 : 1; 1 : 3 : 2; 1 : 3 : 4; 1 : 3 : 8 und 1 : 3 : 16, jeweils in Gewicht. Aus jeder dieser sieben Arten von Mischlösungen wurde ein gegossener Film mit einer Stärke von etwa 100 µm mittels einer üblichen Lösungsbeschichtungsmethode unter Verwendung einer Glasunter lage hergestellt.
Bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von etwa 150°C
bis etwa 280°C wurde der Lichtdurchlässigkeitsgrad jeder
Mischung in Form des gegossenen Filmes unter Verwendung
der in der Fig. 1 beschriebenen Apparatur gemessen. Jede
Folienprobe 10 wurde zwischen zwei Platten aus transparen
tem Glas 12 angeordnet, und eine Kupferplatte 14 wurde auf
der äußeren Seite jeder Glasplatte 12 angeordnet. Eine Heiz
platte 16 wurde auf jede Kupferplatte 14 angeordnet, und
eine weitere Kupferplatte 18 wurde auf jedem Heizer 16
angeordnet. Eine Bohrung 20 mit einem Durchmesser von 5 mm
wurde durch den Schichtkörper der Kupferplatten 14, 18 und
der Heizplatten 16 auf jeder Seite der Folienprobe 10 ge
bohrt, so daß die beiden Löcher 20 in axialer Ausrichtung
vorlagen und senkrecht zu einer zentralen Fläche der Folien
probe 10 vorlagen. Die Kupferplatten 14, 18 wurden dazu be
nutzt, rasch ein thermisches Gleichgewicht in der Folien
probe 10 beim Einschalten der Heizer 16 zu erreichen. Mit
dem Bezugszeichen 22 ist ein Thermoelement bezeichnet. Eine
Quelle 24 für weißes Licht und eine CdS-Photoleiterzelle 26
wurden auf der Achse der Bohrungen 20 angeordnet. Für jede
Folienprobe 10 wurde der Lichtdurchlässigkeitsgrad gemessen,
während die Temperatur allmählich erhöht und dann allmählich
erniedrigt wurde.
In der Fig. 2 ist das Ergebnis der Messung des Durchlässig
keitsgrades der Folie aus der 1 : 3 : 0,1-Mischung von
P(VDF-HFA)/PMMA/PVAc wiedergegeben. Zu Beginn war der Film
farblos und transparent. Die Durchlässigkeit erniedrigte
sich scharf, sobald die Temperatur oberhalb etwa 230°C er
höht wurde, und die Folie nahm bald eine blaue Färbung an.
Wenn die Temperatur weiter erhöht wurde, veränderte sich
die blaube Färbung in eine weiße Färbung. Beim Abkühlen der
weiß gefärbten Folie erfuhr die Folie eine praktisch rever
sible Änderung von weißer Färbung zu blauer Färbung und dann
zur farblosen Transparenz. Jedoch wurde eine solche Rever
sibilität der Farbänderungen nicht bei den Folien der Mischun
gen beobachtet, welche relativ große Mengen von PVAc
enthielten. Beispielsweise zeigt die Fig. 3 das Ergeb
nis der Messung des Durchlässigkeitsgrades an der Folie
der 1 : 3 : 4-Mischung von P(VDF-HFA)/PMMA/PVAc. In die
sem Fall behielt die Folie eine weiße Färbung bei, nach
dem sie einmal auf etwa 200°C erhitzt worden war, und an
schließend abgekühlt wurde. Wenn das Erhitzen bei etwa
150°C beendet wurde und die Folie von dieser Temperatur
abgekühlt wurde, blieb die Folie blau.
Beim Erhitzen wurden die untersuchten sieben Proben
bei unterschiedlichen Temperaturen blau gefärbt, wie
dies in Fig. 4 gezeigt ist, bei welcher die Blaufär
bungstemperatur bzw. Blauanlauftemperatur gegenüber
dem Gewichtsprozentsatz an PVAc in jeder Mischung von
P(VDF-HFA), PMMA und PVAc aufgetragen ist. In jeder
Mischung betrug das Gewichtsverhältnis von P(VDF-HFA)
zu PMMA 1 : 3, wie zuvor angegeben. Das Diagramm der
Fig. 4 zeigt, daß die Blauanlauftemperatur oder die
Temperatur, bei welcher eine thermisch induzierte Farb
änderung beginnt, signifikant von der Menge der dritten
Komponente (in diesem Beispiel PVAc) in einer erfindungs
gemäßen, vermischten Harzmasse abhängt, und daß diese Blau
anlauftemperatur daher beliebig innerhalb eines ziemlich
breiten Bereiches wie von 135°C bis 245°C vorher einge
stellt werden kann.
Das in Beispiel 1 verwendete VDF-HFA-Copolymere (91 : 9
in mol) wurde mit PMMA in verschiedenen Anteilen in Methyl
ethylketon vermischt, und jede Mischung wurde nach derselben
Arbeitsweise wie in Beispiel 1 zu einer gegossenen Folie ver
formt. Dies bedeutet, daß diese Mischungen kein PVAc oder
eine andere "dritte" Komponente enthielten. Zu Beginn waren
die Folien dieser Mischungen farblos und transparent, und
ein Erhitzen bewirkte, daß die Folien eine Erniedrigung
des Lichtdurchlässigkeitsgrades erfuhren und eine blaue
Färbung bei unterschiedlichen Temperaturen, die von den
Mischungsanteilen abhängen, annahmen. Die Fig. 5 zeigt
die Beziehung zwischen der Menge an P(VDF-HFA) in der
Mischung und der Blauanlauftemperatur. Wie aus Fig. 5
ersichtlich ist, war bei jedem Mischungsverhältnis die
Blauanlauftemperatur oder die Übergangstemperatur für
die Lichtdurchlässigkeit höher als etwa 245°C. Weiter
hin erfuhr jede Mischung einen sehr raschen Übergang aus
einem Zustand mit Phasentrennung zu einem Zustand mit
gegenseitiger Löslichkeit und zeigte eine thermische
Reversibilität eines solchen Übergangs. Daher war es
unmöglich, die blaue oder weiße Färbung in diesen
Mischungen zu fixieren.
PMMA und ein Copolymeres aus 54 mol-% VDF und 46 mol-%
Trifluorethylen (TFE) wurden als erste und zweite Kompo
nenten, sowie PVAc als dritte Komponente verwendet. Das
Vermischen dieser drei Komponenten wurden in derselben
Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei Mischungs
proben mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen er
halten wurden. Jede Mischungsprobe wurde zu einer gegosse
nen Folie mit einer Dicke von etwa 100 µm verformt, und die
Folie wurde der Messung des Lichtdurchlässigkeitsgrades un
ter den in Beispiel 1 beschriebenen Erhitzungs- und Abküh
lungsbedingungen unterzogen.
Die Fig. 6 zeigt das Ergebnis der Messung des Durchlässig
keitsgrades der Folie der 1 : 2 : 5-Mischung (in Gewicht)
von P(VDF-HFA)/PMMA/PVAc. Zu Beginn war die Folie farblos
und transparent. Beim Erhitzen verfärbte sich die Folie
blau und dann weiß. Beim Abkühlen waren die Farbänderungen
irreversibel. Aus der starken Ähnlichkeit zwischen den Kur
ven in Fig. 6 und in Kurven in Fig. 3 ist ersichtlich, daß
es möglich war, die Färbung der P(VDF-TFE)/PMMA/PVAc-Folien
in blau oder in weiß durch geeignete Einstellung der Er
hitzungstemperatur in Abhängigkeit von den Mischungsver
hältnissen zu fixieren.
Ähnliche Ergebnisse wurden ebenso erhalten, wenn Polyvinyl
propionat anstelle von PVAc eingesetzt wurde.
Das in Beispiel 1 verwendete VDF-HFA-Copolymere (91 : 9 in
mol) und Polyethylacrylat wurden als erste und zweite Kompo
nenten, sowie PVAc als dritte Komponente verwendet. Diese
drei Komponenten wurden in unterschiedlichen Verhältnissen
vermischt, und jede Mischung wurde zu einer gegossenen Folie
nach derselben Arbeitsweise wie in Beispiel 1 verformt. Die
erhaltenen Folien waren farblos und transparent. Die Mes
sung des Lichtdurchlässigkeitsgrades nach der in Beispiel 1
beschriebenen Methode zeigte, daß die in Beispiel 3 herge
stellten Mischungsproben analog den Mischungen in Beispiel 1
hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit des Durchlässigkeits
grades und ebenso hinsichtlich der Neigung der Farbänderungen
waren. Es war möglich, die Färbung der Mischungsproben in blau
oder in weiß durch entsprechende Einstellung der Mischungsver
hältnisse und der Erhitzungstemperatur zu fixieren.
Claims (11)
1. Vielkomponentenharzmasse, enthaltend
- a) eine Kombination von ersten und zweiten Polymeren, welche gegenseitige Löslichkeit aufweisen, wobei deren Mischung ein Phasendiagramm aufweist, in wel chem eine untere, kritische Lösungstemperatur auf tritt; und
- b) ein drittes Polymeres, das zumindest teilweise gegenseitige Löslichkeit mit wenigstens einem der ersten und zweiten Polymeren aufweist und die Funktion besitzt, die Phasentrenntemperatur der Vielkomponentenharzmasse zu steuern,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kombination von ersten und zweiten Polymeren ausge
wählt ist aus der Gruppe, die aus Kombinationen eines
Polyalkylacrylates und eines Copolymeren auf Vinyliden
fluoridbasis, Kombinationen eines Polyalkylmethacrylates
und eines Copolymeren auf Vinylidenfluoridbasis und
Kombinationen von Polyvinylmethylketon und einem Copolymeren
auf Vinylidenfluoridbasis besteht, und daß
das dritte Polymere ein Polymeres eines Vinylesters
ist.
2. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyalkylacrylat aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Homopolymeren und Copolymeren von Methylacry
lat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat,
n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, t-Butylacrylat,
n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, n-Heptylacrylat, n-Octyl
acrylat, n-Nonylacrylat, n-Decylacrylat, n-Dodecylacry
lat, n-Tetradecylacrylat, n-Hexadecylacrylat, n-Stearyl
acrylat und Hydroxyethylacrylat besteht, und daß
das Polyalkylmethacrylat aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Homopolymeren und Copolymeren von Methyl
methacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat,
Isopropylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutyl
methacrylat, t-Butylmethacrylat, n-Amylmethacrylat,
n-Hexylmethacrylat, n-Heptylmethacrylat, n-Octyl
methacrylat, n-Nonylmethacrylat, n-Decylmethacrylat,
n-Dedecylmethacrylat, n-Tetradecylmethacrylat, n-Hexa
deylmethacrylat, n-Stearylmethacrylat und Hydroxyethyl
methacrylat besteht.
3. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Copolymere auf Vinylidenfluoridbasis aus der Gruppe
ausgewählt ist, die aus Copolymeren von Vinylidenfluorid
und Trifluorethylen, Copolymeren von Vinylidenfluorid
und Tetrafluorethylen, Copolymeren von Vinylidenfluorid
und Hexafluorisobuten, Copolymeren von Vinylidenfluorid
und Hexafluoraceton, Copolymeren von Vinylidenfluorid
und Chlortrifluorethylen, Copolymeren von Vinyliden
fluorid und Vinylfluorid, Copolymeren von Vinyliden
fluorid und Hexafluorpropen und Copolymeren von Vinyli
denfluorid, Trifluorethylen und Vinylfluorid besteht.
4. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vinylester aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylcaproat,
Vinylcaprylat, Vinylcaprat, Vinyllaurat, Vinylstearat
und Vinylbenzoat besteht.
5. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das dritte Polymere von 0,1 bis 90 Gew.-% der Harzmasse
ausmacht.
6. Harzmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das dritte Polymere von 1 bis 80 Gew.-% der Harzmasse
ausmacht.
7. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kombination eine Kombination von Polymethylmethacry
lat und einem Copolymeren von Vinylidenfluorid und Hexa
fluoraceton ist, und daß das dritte Polymere Polyvinyl
acetat ist.
8. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kombination eine Kombination von Polyethylacrylat
und einem Copolymeren von Vinylidenfluorid und Hexa
fluoraceton ist, und daß das dritte Polymere Polyvinyl
acetat ist.
9. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kombination eine Kombination von Methylmethacrylat
und einem Copolymeren von Vinylidenfluorid und Trifluor
ethylen ist, und daß das dritte Polymere ein Polyvinyl
ester ist, der aus der aus Polyvinylacetat und Polyvinyl
propionat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
10. Verwendung der Vielkomponentenharzmasse nach einem der
vorhergehenden Ansprüche als Harzmasse mit temperatur
abhängiger, irreversibler Lichtdurchlässigkeit.
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---|---|---|---|
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