DE3809899C2 - - Google Patents
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Description
Es ist ein Polyolefin mit niederem Molekulargewicht
als Trennmittel für verschiedene Harze bekannt, das
den Harzen Trennbarkeit verleiht, indem es in den
Harzen dispergiert wird. Bislang wurden Dispersionen
von Polyolefinen mit niederem Molekulargewicht durch
mechanische Schmelzdispersion eines Polyolefins mit
niederem Molekulargewicht und eines Harzes hergestellt.
Dieser Stand der Technik weist jedoch den Nachteil auf,
daß ein Nieder-Molekulargewicht-Polyolefin nicht fein
dispergiert werden kann.
Aus dem japanischen Patentdokument JP-1 62 843 ist die
Herstellung eines Toners durch Polymerisation eines
Monomeren in Gegenwart eines Antiabsetz- und gege
benenfalls eines Farbmittels bekannt. Als Antiabsetz
mittel wird beispielsweise ein Polyolefin mit einem
Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1000 bis
45 000 offenbart, wobei das Monomere in Gegenwart
eines Vernetzungsmittels oder vernetztenden Polymeren
polymerisiert wird.
Die Anmelderin hat eine umfangreiche Studie durch
geführt, um eine Harzdispersion zu erhalten, in der ein
Polyolefin mit niederem Molekulargewicht fein verteilt
und gleichmäßig dispergiert wurde. Das Ergebnis stellt
die vorliegende Erfindung dar.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Harzdispersion,
in der ein Polyolefin mit niederem Molekulargewicht
fein und gleichmäßig verteilt ist, die erhältlich ist durch
Polymerisation eines Vinylmonomeren (C), Styrol und/
oder (Meth)Acrylat mit einer Alkylgruppe, die 1 bis
18 Kohlenstoffatome enthält, in Gegenwart eines Poly
esterharzes, Styrolharzes, Styrol/Acrylharzes, Poly
amidharzes, Epoxidharzes oder Urethanharzes im wesent
lichen gesättigter Polymerer (A) und einem Gewichts
mittel des Molekulargewichts zwischen 500 und
2 000 000 und einer Glasübergangstemperatur von nicht
weniger als 0°C, und eines Polyethylens, Polypropylens
und Copolymerenethylens mit einem α-Olefin mit in der
Regel zwischen 3 und 8 Kohlenstoffatomen als einem
Polyolefin (B) mit einem Gewichtsmittel des Mole
kulargewichts von in der Regel zwischen 500 und
100 000 und einem mittleren Partikeldurchmesser von
nicht mehr als 10 µm, wobei das Gewichtsverhältnis
von (B) zu (C) zwischen 9 : 1 und 1 : 9 und die
Menge von (A), (B) und (C), bezogen auf die Gesamt
menge an (A), (B) und (C), für A zwischen 20 und
90%, für B zwischen 0,1 und 50% und für C zwischen
1 und 80% beträgt.
Ein charakteristisches Verfahren zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen Harzdispersion ist in Anspruch 3
enthalten.
Bei der Ausführung dieses Verfahrens ist das gesättigte
Polymer (A) ein solches, das mit dem Nieder-Molekular
gewicht-Polyolefin (B) nicht kompatibel ist und darüber
hinaus im wesentlichen mit dem Vinylmonomer (C) nicht
reagiert, während das Vinylmonomer (C) so ausgewählt
wird, daß das bei dessen Polymerisierung hergestellte
Polymer nicht mit dem Nieder-Molekulargewicht-Polyolefin
(B) kompatibel ist.
Für das gesättigte Polymer (A), das für die Herstellung
derartiger Dispersionen geeignet ist, kommen Harze mit
einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von zwischen
500 und 2 000 000 und einer Glasübergangstemperatur von
nicht weniger als 0°C in Frage, z. B. Polyesterharze,
Styrolharze, Styrol/Acrylharze, Polyamidharze, Epoxid
harze oder Urethanharze. Diese Harze werden beschrie
ben in "Chemistry of Fundamental Synthetic Resins",
new edition, veröffentlicht von Giho-do im November 1975.
Für (A) wird ein im wesentlichen gesättigtes Polymer
verwendet. Dabei können solche Polymere, die eine
ungesättigte Gruppe aufweisen, nicht verwendet werden,
da diese bei der Polymerisierung des Vinylmonomers
(C) Gelbildung verursachen und somit nicht zu guten
Dispersionen führen. Außerdem hat vorzugsweise das
Molekül des Polymers (A) eine geradkettige Struktur.
Für das vorgenannte Polyesterharz kommen aus einer
Polycarbonsäurekomponente und einer mehrwertigen
Alkoholkomponente kondensierte Polyester in Frage.
Die erstgenannte Komponente umfaßt z. B. aromatische
Dicarbonsäuren (z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Phthalsäure), aliphatische Dicarbonsäuren (z. B. Bern
steinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure) und trivalente
oder mehrwertige Polycarbonsäuren (z. B. Trimellith
säure, Pyromellithsäure). Die letztgenannte Komponente
umfaßt z. B. Addukte eines Bisphenols (z. B. Bisphenol A,
Bisphenol S) mit zwischen 2 und 50 Molen eines Alkylen
oxids [z. B. Ethylenoxid (im folgenden mit EO bezeichnet),
Propylenoxid (im folgenden mit PO bezeichnet)], ali
phatische Glykole (z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol,
1,3-Butylenglykol, Neopentylglykol) und dreiwertige
oder mehrwertige Polyalkohole (z. B. Glycerin, Tri
methylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit).
Spezifische Beispiele für diese Polyesterharze sind
Polyester von Terephthalsäure mit einem Addukt von
Bisphenol/2 Mol EO, Polyester von Terephthalsäure
mit einem Addukt von Bisphenol/2 Mol PO, sowie Poly
ester von Terephthalsäure und Isophthalsäure mit
Neopentylglykol.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der vorgenannten
Polyesterharze beträgt in der Regel zwischen 3000 und
500 000, vorzugsweise zwischen 5000 und 200 000. Der
Säurewert (mgKOH/g) der Harze ist in der Regel nicht
größer als 30, vorzugsweise nicht größer als 10 und
der Hydroxylwert (mgKOH/g) dieser Harze ist in der Regel
nicht größer als 50, vorzugsweise nicht größer als 20.
Für das Styrolharz können Styrolpolymere und Copolymere
von Styrol mit einer geringen Menge (in der Regel
zwischen 1 und 30% bezogen auf das Gewicht des Copoly
meren) α-Methylstyrol verwendet werden.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der vorgenannten
Styrolharze beträgt in der Regel zwischen 3000 und
1 000 000, vorzugsweise liegt es zwischen 5000 und
500 000.
Als Styrol/Acrylharz kommen Copolymere aus Styrol und/
oder einer geringen Menge (in der Regel zwischen 1 und
30% bezogen auf das Gewicht des Styrols) α-Methyl
styrol und einem Methacrylat und/oder einem Acrylat in
Frage, der Term "Methacrylat und/oder Acrylat" wird
nachfolgend vereinfacht mit (Meth)Acrylat wiedergegeben
und soll umfassen Methyl(Meth)Acrylat, Ethyl(Meth)
Acrylat, Propyl(Meth)Acrylat, Butyl(Meth)Acrylat,
2-Ethylhexyl(Meth)Acrylat, Lauryl(Meth)Acrylat,
Stearyl(Meth)Acrylat usw.
Der Styrolgehalt dieser Styrol/Acrylharze ist in der
Regel nicht geringer als 40 Gew.-%, vorzugsweise nicht
geringer als 50 Gew.-%.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Styrol/Acrylharze
liegt zwischen 1000 und 1 000 000, vorzugsweise
zwischen 3000 und 500 000.
Als Polyamidharze können genannt werden ringgeöffnete
Polymere von zyclischen Amiden (z. B. ε-Caprolactam),
dehydrierte Kondensate von Aminosäuren oder Kondensate
von Dicarbonsäuren mit einem Diamin. Die Dicar
bonsäuren schließen ein aromatische Dicarbonsäuren wie
z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure und Phthalsäure
sowie aliphatische Dicarbonsäuren wie z. B. Bern
steinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dimersäure.
Die Diamine umfassen aromatische Diamine wie z. B.
Xylylendiamin und Metaphenylendiamin und alipha
tische Diamine wie z. B. Ethylendiamin, Diethylentri
amin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und
Hexamethylendiamin. Das mittlere Molekulargewicht
der vorgenannten Polyamidharze beträgt in der Regel
1000 bis 2 000 000, vorzugsweise zwischen 2000 und
500 000.
Das Epoxidharz schließt solche vom Glycidyl-Typ ein
(z. B. solche vom Bisphenoltyp, Novolaktyp, Alkylphenol
typ, Resorcintyp) und solche vom Nicht-Glycidyl-Typ
(z. B. alicyclische Epoxide).
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der vorge
nannten Epoxydharze beträgt zwischen 800 und 100 000,
vorzugsweise zwischen 900 und 50 000. Wenn ein Epoxid
harz verwendet wird, werden solche Nieder-Molekular
gewichts-Polyolefine, die keine funktionelle Gruppe
aufweisen, die mit einer Epoxydgruppe reagieren kann,
z. B. Polyethylene, Polypropylene, Copolymere von
Ethylen mit einem α-Olefin (in der Regel mit zwischen
3 und 8 Kohlenstoffatomen) als Polyolefinkompo
nente mit niederem Molekulargewicht (B) verwendet.
Darüber hinaus werden als Vinylmonomer (C) solche
Vinylmonomere verwendet, die keine funktionelle Gruppe
aufweisen, die mit einer Epoxydgruppe reagieren kann,
z. B. Aminogruppen und Carboxylgruppen.
Als Urethanharze kommen Urethanharze aus einem orga
nischen Polyisocyanat mit einem Polyol in Betracht.
Als organische Polyisocyanate können genannt werden
aromatische Polyisocyanate (z. B. Paraphenylendiiso
cyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat (TDI), 4,4′-Diphenyl
methandiisocyanat (MDI), Xylylendiisocyanat), ali
phatische Polyisocyanate (z. B. Hexamethylendiiso
cyanat, Lysindiisocyanat), alicyclische Polyisocyana
te (z. B. hydrogeniertes TDI, hydrogeniertes MDI und
Isophorondiisocyanat).
Als Polyole können genannt werden Polyole mit einem
hohen Molekulargewicht wie z. B. Polyetherpolyole
(ringgeöffnete Polymere von EO, PO und Tetrahydrofuran
sowie Addukte erhalten aus der Addition eines
Alkylenoxids [z. B. EO, PO, Butylenoxid]) zu einer
aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung (z. B.
Polyole mit niederem Molekulargewicht, Amine, Phenole])
und Polyesterpolyole (Polyesterdiole von Polycarbon
säuren [z. B. Adipinsäure, Sebacinsäure] mit einem
Polyol [z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol/] und
ringgeöffnete Polymere eines Lactons) und Polyole
mit niederem Molekulargewicht (z. B. Ethylenglykol,
Propylenglykol, Butylenglykol, Hexamethylenglykol,
Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythrit).
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der vorge
nannten Urethanharze beträgt zwischen 500 und
1 000 000, vorzugsweise zwischen 1000 und 500 000.
Für das Polymer (A) sind bevorzugte Polymere Poly
esterharze, Styrolharze und Polyamidharze, insbe
sondere deren geradkettige Polyesterharze.
Für das Polyolefin (B) mit niederem Molekulargewicht
kann man die nachfolgenden Verbindungen nennen, die
ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von in der
Regel zwischen 500 und 100 000, vorzugsweise zwischen
1000 und 70 000, aufweisen:
- (1) Polyethylen, Polypropylen und Copolymere von Ethylen mit einem α-Olefin mit in der Regel zwischen 3 und 8 Kohlenstoffatomen (z. B. solche, bei denen der Ethylengehalt nicht weniger als 50 Gew.-% be trägt, insbesondere nicht weniger als 70 Gew.-%),
- (2) Addukte erhalten aus den in (1) beschriebenen Polymeren oder Copolymeren und Maleinsäurederivaten (z. B. Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure, dem Dimethyl ester, dem Diethylester und dem Di-2-ethylhexylester der Säure),
- (3) Oxide von Polymeren oder Copolymeren wie sie in (1) beschrieben sind, und
- (4) Copolymere von ethylenisch ungesättigten Carbon säuren [z. B. (Meth)Acrylsäure, Itaconsäure] und/oder deren Ester (z. B. C₁-C₁₈-Alkylester) mit einem ethyle nisch ungesättigten Kohlenwasserstoff (z. B. Ethylen, Propylen, 1-Buten).
Von den vorgenannten Polyolefinen mit niederem Moleku
largewicht werden diejenigen, die unter (1) beschrie
ben sind, durch thermische Depolymerisierung (thermi
sche Zersetzung) von Polyolefinen mit hohem Molekular
gewicht (in der Regel mit einem Molekulargewicht von
zwischen 10 000 und 2 000 000) oder durch Homopolyme
risierung oder Copolymerisierung eines Olefins erhal
ten.
Die in (2) beschriebenen Polyolefine werden erhalten
durch Additionsreaktion eines Polyolefins mit niede
rem Molekulargewicht zu einem Maleinsäurederivat in
Gegenwart oder in Abwesenheit eines Peroxydkataly
sators.
Die in (3) beschriebenen Polyolefine werden durch
Oxidation eines Polyolefins mit niederem Molekular
gewicht durch Sauerstoff, sauerstoffenthaltendes
Gas (Luft), Ozon enthaltenden Sauerstoff oder ein
Ozon enthaltendes Gas (Luft) erhalten. Die Säure
werte der Oxide sind in der Regel nicht höher als
100, vorzugsweise nicht höher als 50.
Die unter (4) beschriebenen Polyolefine werden erhal
ten durch Copolymerisation einer ethylenisch ungesät
tigten Carbonsäure und/oder ihres C₁-C₁₈-Alkylesters
mit einem ethylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoff.
Die Menge der ethylenisch ungesättigten Carbonsäure
und/oder deren Ester beträgt in der Regel nicht mehr
als 30 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 20 Gew.-%.
Das Vinylmonomer (C), das in der vorliegenden Erfin
dung verwendet wird, schließt aromatische Kohlen
wasserstoffreihen-Vinylmonomere ein (z. B. Styrol,
α-Methylstyrol), α, β-ungesättigte Carbonsäureester
[z. B. Methyl(Meth)Acrylat, Ethyl(Meth)Acrylat,
Propyl(Meth)Acrylat, Butyl(Meth)Acrylat, 2-Ethyl
hexyl(Meth)Acrylat, Lauryl(Meth)Acrylat, Stearyl
(Meth)Acrylat, Hydroxyethyl(Meth)Acrylat, Hydroxy
propyl(Meth)Acrylat, Glycidyl(Meth)Acrylat, Cyclo
hexyl(Meth)Acrylat, Tetrahydrofurfuryl(Meth)Acrylat,
Dimethylaminoethyl(Meth)Acrylat, Diethylaminoethyl
(Meth)Acrylat], α, β-ungesättigte Carbonsäuren [z. B.
(Meth)Acrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Fumar
säure] sowie zwei oder mehrere dieser Verbindungen.
Von diesen Vinylmonomeren werden bevorzugt Styrol,
Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Butyl
methacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Das Gewichtsverhältnis von (B) zu (C) beträgt zwischen
9 : 1 und 1 : 9, vorzugsweise zwischen 5 : 5 und 2 : 8.
Die Mengen von (A), (B) und (C), bezogen auf die Gesamt
menge an (A), (B) und (C) werden folgendermaßen gewählt:
Die Menge an (A) beträgt zwischen 20 und 90%, vorzugsweise zwischen 30 und 70%. Wenn dieser Anteil geringer ist als 20%, ist der praktische Wert gemessen an den Eigenschaften des Harzes gering, wäh rend wenn dieser Anteil 90% übersteigt, der Anteil an (B) zu gering wird, um einen vollständigen Trenn effekt zu erzielen.
Die Menge an (A) beträgt zwischen 20 und 90%, vorzugsweise zwischen 30 und 70%. Wenn dieser Anteil geringer ist als 20%, ist der praktische Wert gemessen an den Eigenschaften des Harzes gering, wäh rend wenn dieser Anteil 90% übersteigt, der Anteil an (B) zu gering wird, um einen vollständigen Trenn effekt zu erzielen.
Die Menge an (B) liegt in der Regel zwischen 0,1 und
50%, vorzugsweise zwischen 1 und 30%. Wenn der An
teil geringer ist als 0,1% wird der Trenneffekt zu
gering, während wenn der Anteil 50% übersteigt, die
Dispergierbarkeit zu schlecht ist.
Der Anteil (C) liegt zwischen 1 und 80%, vorzugswei
se zwischen 10 und 50%. Wenn der Anteil geringer ist
als 1%, ist die Dispersion von (B) unzureichend, wohin
gegen wenn der Anteil 80% übersteigt, der praktische
Nutzen gemessen an den Eigenschaften des Harzes zu
gering ist.
Der Anteil an (C) richtet sich nach dem Anwendungs
zweck und den gewünschten Eigenschaften. Zum Beispiel
wenn erwünscht ist, daß die physikalischen Eigen
schaften (A) weitestgehend unverändert bleiben, wird
(C) in einem minimalen Anteil eingesetzt, der notwen
dig ist, um eine fein verteilte Dispersion von (B) zu
erhalten [z. B. wenn die Dispersion in Form von Harz
pellets verwendet wird, um elektrische Waren zu formen,
usw. beträgt der Anteil an (C) zwischen 10 und 30%].
Wenn jedoch Verbundstoffe enthaltend einen großen An
teil an (C) wegen der physikalischen Eigenschaften
gewünscht sind, werden Dispersionen mit einem ent
sprechend hohen Anteil an (C) hergestellt [z. B. wenn
die Dispersion als ein pigmentdispergierendes Medium
für Polyethylenharze, Polypropylenharze etc. verwendet
wird, beträgt der Anteil an (C) zwischen 20 und 50%].
Die Polymerisierung des Vinylmonomers wird in Gegenwart
des Polymers (A) durchgeführt, das im wesentlichen
keine funktionelle Gruppe aufweist, die mit dem Vinyl
monomer und dem Polyolefin mit niederem Molekularge
wicht (B) reagieren kann. Falls dies erforderlich ist,
wird die Polymerisation in Gegenwart eines Solvens
durchgeführt.
Als Lösungsmittel kommen in Frage aromatische Kohlen
wasserstoffe (z. B. Toluol, Xylol), chlorhaltige Lö
sungsmittel (z. B. Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff,
Dichlorethan, Tetrachlorethan) sowie Mischungen aus
einem oder mehreren dieser Lösungsmittel.
Die Menge des Lösungsmittels, die eingesetzt wird,
liegt in der Regel zwischen 50 und 1000%, vorzugs
weise zwischen 100 und 400%, bezogen auf die Gesamt
menge an (A) und (B). Wenn der Anteil geringer ist
als 50%, ist die Dispersion von (B) unzureichend,
wohingegen wenn die Menge 1000% übersteigt, die
Ausbeute gering ist.
In der Regel wird bei der Polymerisierung ein Poly
merisationsstarter verwendet, wobei in Frage kommen
die Starter vom Nitriltyp (z. B. Azobisisobutyro
nitril, Azobisisovaleronitril), die Starter vom Per
oxid-Typ (z. B. Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Di
tertiärbutylperoxid, Tertiärbutylcumylperoxid, Dicumyl
peroxid).
Die Polymerisation wird in der Regel in einer Inert
gasatmosphäre wie z. B. unter Stickstoff ausgeführt.
Die Polymerisationstemperatur liegt in der Regel zwi
schen 50 und 200°C, vorzugsweise zwischen 80 und 150°C.
Wenn die Temperatur geringer ist als 50°C, löst sich
(B) nicht, so daß dessen Dispersion unzureichend ist,
wohingegen wenn die Temperatur 200°C übersteigt, die
Gefahr besteht, daß sich das Polymer zersetzt.
Die Reaktionsdauer unterliegt keinen besonderen Be
schränkungen, liegt jedoch in der Regel zwischen
1 und 50 Stunden, vorzugsweise zwischen 2 und 10 Stun
den. Wenn die Reaktionsdauer weniger als 1 Stunde be
trägt, ist die Kontrolle der Reaktion häufig schwie
rig, wohingegen Reaktionsdauern von mehr als 50 Stun
den wirtschaftlich nachteilig sind.
Wenn ein Solvens bei der Polymerisation verwendet
wird, wird es in der Regel entfernt. Die Entfernung
des Solvens erfolgt entweder bei Normaldruck oder
bei reduziertem Druck.
Die Dispersion des Nieder-Molekulargewicht-Polyole
fins, die hierbei erhalten wird, ist in der Regel
ein weißer bis brauner Feststoff. Ihr Erweichungs
punkt liegt in der Regel zwischen 50° und 250°C
oder darüber. Die mikroskopische Beobachtung des
Nieder-Molekulargewicht-Polyolefins in dieser
Dispersion zeigt, daß der durchschnittliche Par
tikeldurchmesser des Polyolefins in der Regel nicht
mehr als 10 µm beträgt, wobei dieser in vielen Fällen
nicht mehr als 1 µm beträgt.
Die vorliegende Erfindung wird im Detail unter Bezug
nahme auf die nachfolgenden Beispiele und Vergleichs
beispiele erläutert, wobei die Erfindung jedoch nicht
auf die Beispiele beschränkt ist. In den Beispielen
sind Gewichtsteile angegeben.
60 Teile eines gesättigten Polyesters, erhalten aus
Terephthalsäure und einem Addukt von Bisphenol/2,2
Mol EO und 10 Teilen eines Nieder-Molekulargewicht-
Polypropylens (Molekulargewicht im Gewichtsmittel
8600), wurden in 100 Teilen Toluol gelöst. Nachdem
die Luft in dem System durch Stickstoff ersetzt
worden war, wurde die resultierende Lösung auf die
Rückflußtemperatur des Toluols erhitzt. Zu dieser
Lösung wurde tropfenweise eine Mischung enthaltend
eine Lösung von 1,5 Teilen Azobisisobutyronitril
in 21 Teilen Styrol und 9 Teilen n-Butylacrylat
zugegeben und die Polymerisierung wurde bei einer
Temperatur von 100°C durchgeführt. Das Toluol wurde
durch Verdampfung entfernt, wobei eine blaßgelbe
Nieder-Molekulargewicht-Polypropylendispersion
in fester Form erhalten wurde. Der durchschnittliche
Partikeldurchmesser des Nieder-Molekulargewicht-
Polypropylens in dieser Dispersion wurde mikros
kopisch beobachtet, wobei gefunden wurde, daß
der durchschnittliche Partikeldurchmesser nicht
mehr als 0,1 µm betrug.
30 Teile des gleichen gesättigten Polyesters, wie er
in Beispiel 1 verwendet wurde, sowie 5 Teile des
gleichen Nieder-Molekulargewicht-Polypropylens
aus Beispiel 1 wurden in 100 Teilen Toluol gelöst.
Zu dieser Lösung wurde tropfenweise ein Gemisch ent
haltend 48 Teile Styrol, 12 Teile n-Butylacrylat und
3 Teile Azobisisobutyronitril zugegeben, und die Poly
merisierung wurde bei Temperaturen von 110°C ausge
führt. Das Toluol wurde durch Verdampfung entfernt,
wobei eine Nieder-Molekulargewicht-Polypropylen
dispersion erhalten wurde. Der mittlere Partikel
durchmesser des in der Dispersion enthaltenen
Nieder-Molekulargewicht-Polypropylens betrug nicht
mehr als 0,1 µm.
60 Teile des gleichen gesättigten Polyesters aus
Beispiel 1 und 10 Teile des gleichen Nieder-Molekular
gewicht-Polypropylens wie in Beispiel 1 wurden mecha
nisch in einem Labor Plastomischer (Produkt von
Toyo Seikiki Co., Ltd.) mechanisch gemischt mit
einer Geschwindigkeit von 100 Umdrehungen pro Minute
bei 130°C für die Dauer von 60 Minuten, um eine Nie
der-Molekulargewicht-Polypropylendispersion zu er
halten. Der mittlere Partikeldurchmesser dieses
Nieder-Molekulargewicht-Polypropylens in der Dis
persion betrug 50 µm.
Eine Mischung aus 210 Teilen Styrol, 90 Teilen
n-Butylacrylat und 15 Teilen Azobisisobutyronitril
wurde tropfenweise zu 1000 Teilen Toluol gegeben
und bei einer Temperatur von 110°C polymerisiert.
Danach wurde das Toluol durch Verdampfung entfernt
und ein Styrol/N-Butylacrylatcopolymer erhalten.
30 Teile dieses Copolymeren, 60 Teile des gleichen ge
sättigten Polyesters wie in Beispiel 1 verwendet und
10 Teile des gleichen Niedermolekulargewicht-Poly
propylens aus Beispiel 1 wurden mechanisch in einem
Labor-Plastomischer vermischt mit einer Umdrehungs
zahl von 100 Umdrehungen pro Minute bei einer Tempe
ratur von 130°C für die Dauer von 60 Minuten, wobei
eine Niedermolekulargewicht-Polypropylen-Dispersion
erhalten wurde. Der mittlere Partikeldurchmesser
des Niedermolekulargewicht-Polypropylens in der
Dispersion betrug 60 µm.
30 Teile eines Styrol/N-Butylacrylatcopolymers, das
gemäß Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurde, 60 Teile
des gleichen gesättigten Polyesters wie in Beispiel 1
und 10 Teile des gleichen Niedermolekulargewicht-
Polypropylens wie in Beispiel 1 verwendet wurde,
wurden zu 100 Teilen Toluol gegeben und die erhalte
ne Mischung wurde unter Rückfluß 5 Stunden lang ge
rührt. Bei der Entfernung des Toluols durch Ver
dampfung wurde festgestellt, daß das Produkt sich
beim Abkühlen in zwei Phasen trennte.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Dis
persion erhalten werden, in der ein Niedermolekular
gewicht-Polyolefin in einem Polymer fein dispergiert
ist. Eine derartige Dispersion kann nicht mit Hilfe
der herkömmlichen mechanischen Mischverfahren er
halten werden, wobei bei dem bekannten Verfahren der
mittlere Partikeldurchmesser des Polyolefins z. B.
etwa 50 µm beträgt. Erfindungsgemäß kann man jedoch
Dispersionen erhalten in denen ein Niedermolekularge
wicht-Polyolefin extrem fein dispergiert vorliegt
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von z. B. unge
fähr 0,1 µm.
Darüber hinaus können erfindungsgemäß Dispersionen er
halten werden, die auf Dauer stabil sind. Es tritt
keine Phasentrennung mit der Zeit auf. Weiterhin ist
die Herstellung verglichen mit der herkömmlichen
mechanischen Mischmethode einfach.
Aufgrund der oben beschriebenen Effekte sind erfin
dungsgemäß erhaltene Dispersionen als selbsttrennende
Harze oder als Additive auf verschiedenen Anwendungs
gebieten einsetzbar, z. B. für elektrische Anwendungen
wie etwa Schalterdeckel, Schaltdosen oder Batteriekästen,
Beschallungsgeräte, wie z. B. Lautsprecher
boxen, Materialien für äußere Teile von Auto
mobilen wie z. B. Stoßdämpfer, Kotflügel und Türver
kleidungen sowie für Flugzeugteile, wie z. B.
Luftfiltergehäuse, Gepäckablagen und Instrumententafeln.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen finden außer
dem breite Anwendung als Mattierungsmittel für matte
Farben, als Mittel, die die Abriebfestigkeit von
Tiefdruckfarben verbessern, als pigmentdispergieren
des Medium für Tonerharze für Trockenkopierma
schinen, Polyethylenharze, Polypropylenharze, AS-Harze und
AB-Harze sowie als Mittel zur Verbesserung des
Erweichungspunkts bei Paraffinwachsen, Ethylen/Vinyl
acetatharzen.
Claims (3)
1. Harzdispersion, in der ein Polyolefin mit niederem
Molekulargewicht fein und gleichmäßig verteilt ist,
erhältlich durch Polymerisation eines Vinylmono
meren (C), Styrol und/oder (Meth)Acrylat mit
einer Alkylgruppe, die 1 bis 18 Kohlenstoffatome
enthält, in Gegenwart eines Polyesterharzes, Sty
rolharzes, Styrol/Acrylharzes, Polyamidharzes,
Epoxidharzes oder Urethanharzes im wesentlichen
gesättigter Polymerer (A) mit einem Gewichtsmittel
des Molekulargewichts zwischen 500 und 2 000 000
und einer Glasübergangstemperatur von nicht weniger
als 0°C, und eines Polyethylens, Polypropylens und
Copolymerenethylen mit einem α-Olefin mit in der
Regel zwischen 3 und 8 Kohlenstoffatomen als einem
Polyolefin (B) mit einem Gewichtsmittel des Mole
kulargewichts von in der Regel zwischen 500 und
100 000 und einem mittleren Partikeldurchmesser
von nicht mehr als 10 µm, wobei das Gewichtsver
hältnis von (B) zu (C) zwischen 9 : 1 und 1 : 9
und die Menge von (A), (B) und (C), bezogen auf
die Gesamtmenge an (A), (B) und (C), für A zwischen
20 und 90%, für B zwischen 0,1 und 50% und für C
zwischen 1 und 80% beträgt.
2. Harzdispersion nach Anspruch 1, in der das disper
gierte Polyolefin einen mittleren Partikeldurch
messer von nicht mehr als 10 µm hat.
3. Verfahren zur Herstellung einer Harzdispersion
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
ein Vinylmonomeres (C), Styrol und/oder (Meth)
Acrylat mit einer Alkylgruppe, die 1 bis 18
Kohlenstoffatome enthält in Gegenwart eines
Polyesterharzes, Styrolharzes, Styrol/Acrylharzes,
Polyamidharzes, Epoxidharzes oder Urethanharzes im
wesentlichen gesättigter Polymerer (A) mit einem
Gewichtsmittel des Molekulargewichts zwischen
500 und 2 000 000 und einer Glasübergangstempe
ratur von nicht weniger als 0°C, und ein Poly
ethylen, Polypropylen und Copolymerenethylen
mit einem α-Olefin mit in der Regel zwischen 3
und 8 Kohlenstoffatomen als einem Polyolefin
(B) mit einem Gewichtsmittel des Molekular
gewichts von in der Regel zwischen 50 und 100 000
und einem mittleren Partikeldurchmesser von
nicht mehr als 10 µm, polymerisiert, wobei das
Gewichtsverhältnis von (B) zu (C) zwischen
9 : 1 und 1 : 9 und die Menge von (A), (B) und
(C), bezogen auf die Gesamtmenge an (A), (B)
und (C), für A zwischen 20 und 90%, für B
zwischen 0,1 und 50% und für C zwischen 1 und
80% beträgt.
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