DE60117056T2

DE60117056T2 - Wässrige polymerdispersion und anwendung in kathodenstrahlröhren

Info

Publication number: DE60117056T2
Application number: DE60117056T
Authority: DE
Inventors: Mario Lωo SAIJA; Mario Lugli; Daniele Becchi
Original assignee: Arkema SA
Current assignee: Cray Valley SA
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: ITMI20002527A1; DE60117056D1; US20040014874A1; ATE316986T1; EP1353966B1; WO2002042343A1; EP1353966A1; IT1320097B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Dispersionen auf Basis von Acrylpolymeren, die zur Herstellung von Metallschirmen mittels Aufbringen auf Schichten von elektrolumineszenten Pigmenten in Kathodenstrahlröhren (cathode ray tubes, CRTs) verwendet werden können.
Bekanntlich geht in einer CRT ein Elektronenstrahl durch einen dünnen Aluminiumfilm, der im allgemeinen eine Dicke zwischen 100 und 500 nm aufweist, hindurch und trifft auf die darunterliegende Schicht von elektrolumineszenten Pigmenten (Leuchtstoffen), was Lichtstrahlen erzeugt, die das vom Beobachter auf dem Schirm betrachtete Bild bilden.
Der reflektive Aluminiumfilm wirkt wie ein Spiegel. Auf diese Art und Weise geht die von den lumineszenten Pigmenten nach hinten emittierte Lichstrahlung nicht in der CRT verloren, sondern wird vielmehr vollständig durch den Glasschirm in Richtung des Beobachters reflektiert.
Die Oberfläche der Schicht von elektrolumiszenten Pigmenten weist bekanntlich Unebenheiten auf, die durch die Variabilität der Größe der Leuchtstoffteilchen, die einen Durchmesser von bis zu etwa 1 μm aufweisen können, und durch das angewandte Auftragungsverfahren verursacht werden.
Der Aluminiumfilm wird auf der Oberfläche der Leuchtstoffe nach der Vakuumverdampfungstechnik abgeschieden und schmiegt sich an die darunterliegenden Unebenheiten an, wobei er auch in die Zwischenräume zwischen den Leuchtstoffteilchen eindringt. Dann erhält man in dem Fall, daß die Pigmentschicht eine unebene Oberfläche aufweist, eine mangelhafte reflektive Oberfläche.
Für eine gute Reflexion von Lichtstrahlung müssen die auf der Oberfläche des Spiegels vorliegenden Uneben heiten bekanntlich viel kleiner sein als die Wellenlänge der Lichtstrahlung, und in jedem Fall sind die Leuchtkraft und die Bilddefinition proportional besser, je glatter die Oberfläche und je freier die Oberfläche von Unebenheiten ist.
Zur Erzielung dieses Ergebnisses bringt man üblicherweise auf die Schicht von elektrolumineszenten Pigmenten vor der Aluminiumschicht eine Schicht aus einem organischen Polymer, das unter Anfall kleiner Rückstandsmengen thermisch zersetzbar ist, auf, wie in den Patentschriften US 3 067 055 , US 3 582 390 , US 3 652 323 , US 4 954 366 und US 4 990 366 beschrieben. Die Polymerschicht macht die Oberfläche der Leuchtstoffe einheitlich und verhindert das Eindringen des Aluminiums in die Zwischenräume zwischen den Teilchen aus elektrolumineszenten Pigmenten.
Nach der Metallisierungsstufe erfolgt die thermische Zersetzung der Polymerschicht mit Hilfe eines Hochtemperatur-Heizzyklus, wie beispielsweise gemäß den eigenen Patentschriften EP 735 008 und US 5 888 581 . Wenn das organische Polymer mit geeigneten Additiven formuliert worden ist (siehe beispielsweise US 5 800 234 ), dispergieren in dieser Stufe die bei der Zersetzung gebildeten Gase durch die Mikroporen des Aluminiumfilms. Die Entfernung der Zersetzungsgase muß möglichst einheitlich erfolgen, um das Entstehen von Rissen oder Blasen in der Aluminiumfolie zu vermeiden (siehe Patentschriften US 5 922 394 und US 3 579 367 ), und außerdem muß die Restaschemenge sehr klein sein (USP 5 922 394 und 5 800 234). Durch Arbeiten gemäß obiger Beschreibung ist eine verhältnismäßig glatte Aluminiumoberfläche mit guten Leuchtkrafteigenschaften erhältlich.
Es wurde erkannt, daß hier Bedarf an wäßrigen Polymerdispersionen auf Basis von Acrylharzen besteht, die vor dem Aufbringen der Aluminiumschicht noch einheitlichere Oberflächen erzeugen und dann die Unebenheiten der Leuchtstoffschicht auf verbesserte Art und Weise minimieren können, damit man eine CRT mit überlegenen Leuchtkrafteigenschaften erhält. Zugleich muß der aus den wäßrigen Dispersionen erhaltene Trockenrückstand eine extrem einheitliche thermische Zersetzung ergeben, damit die Bildung von Rissen oder Blasen auf der Aluminiumoberfläche vermieden wird, und eine erheblich verminderte Restaschemenge ergeben.
Bei eigenen Untersuchungen wurde überraschenderweise und unerwarteterweise gefunden, daß durch Verwendung von Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren gemäß nachstehender Definition bei der Herstellung von CRT-Schirmen Polymerfilme erhältlich sind, die eine Oberfläche mit kleinen Unebehenheiten (Rauhigkeit) liefern können, so daß die Oberfläche des auf den Polymerfilmen abgeschiedenen Aluminiumfilms extrem glatt und glänzend ist.
Einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden wäßrige Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren, bei denen der Durchmesser der einzelnen Teilchen zwischen 50 nm und 1000 nm liegt und die gewichtsbezogene Teilchenverteilung, bezogen auf das Gesamttrockengewicht, folgendermaßen ist:

a) von 50 nm bis 180 nm: von 10 bis 70%, vorzugsweise von 20 bis 60%; vorzugsweise von 50 nm bis 150 nm von 30 bis 70%;
b) von > 180 nm bis 1000 nm: von 30 bis 90%, vorzugsweise von 40 bis 80%; vorzugsweise von 200 nm bis 600 nm von 30 bis 70%;

Die wäßrigen Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren können eine monomodale oder multimodale Teilchenverteilung aufweisen, vorausgesetzt, daß die oben angegebenen Bedingungen eingehalten werden.
Die wäßrigen Polymerdispersionen oder -latices sind entweder direkt unter Anwendung eines Emulsionspolymerisationsverfahrens, das die oben angegebene Teilchenverteilung ergibt, oder durch Mischen von wäßrigen Dispersionen oder Latices mit verschiedener Teilchengröße erhältlich.
Die Polymerisationsverfahren zur direkten Herstellung der Dispersionen können halbkontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Polymerpopulationen mit verschiedener Teilchengröße sind durch Polymerisation in Gegenwart einer Saat erhältlich, die als wesentliche Stufe die Zugabe von Dispersionen, auch mit verschiedener Monomerzusammensetzung, in vorbestimmten Stufen des Polymerisationsprozesses umfaßt.
Alternativ dazu sind Polymerpopulationen mit verschiedenen Teilchendurchmessern durch Renukleierungstechniken erhältlich, bei denen durch Zugabe von geeigneten Tensiden im Lauf des Polymerisationsprozesses in der Dispersion neue Polymerteilchen mit anderem Durchmesser gebildet werden.
Die gewichtsmittleren Molekulargewichte Mw der Polymere der Dispersionen liegen im allgemeinen zwischen 50.000 und 500.000. Die Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn, wobei Mn für das zahlenmittlere Molekulargewicht steht, liegt im allgemeinen zwischen 3,5 und 6. Die Glasübergangstemperaturen liegen im allgemeinen zwischen 0°C und 80°C.
Beispiele für Tenside, die zur Verwendung bei der Polymerisation geeignet sind, sind Alkansulfonate, Alkansulfate, ethoxylierte Fettalkylsulfate, Sulfosuccinate, Alkylbenzolsulfonate, vorzugsweise ionische Tenside in Form von Ammoniumsalzen, oder nichtionische Tenside, wie beispielsweise ethoxyliertes Nonylphenol und ethoxylierte Fettalkohole.
Als Initiatiorsystem für diese Art von Polymerisation seien beispielsweise erwähnt: Persulfate, tert.-Butylhydroperoxid, Wasserstoffperoxid, gegebenenfalls in Kombination mit Reduktionsmitteln, wie beispielsweise Metabisulfiten, Ascorbinsäure oder sulfoxyliertem Formaldehyd. Die Salze liegen vorzugsweise in Form von Ammoniumsalzen vor.
Die bei der Polymerisation angewandten Temperaturen liegen im Bereich von 30°C bis 90°C.
Die durch monomodale oder multimodale Teilchenverteilungen gekennzeichneten erfindungsgemäßen wäßrigen Polymerdispersionen sind durch Polymerisation eines oder mehrerer (Meth)acrylmonomere, gegebenenfalls in Gegenwart von anderen Monomeren, beispielsweise Vinylmonomeren, erhältlich. Erwähnt seien beispielsweise (Meth)acrylsäure oder Salze davon mit Ammonium oder Alkalimetallen, lineare oder gegebenenfalls verzweigte aliphatische C₁-C₁₈-(Meth)acrylate, Isobornyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, C₁-C₄- Hydroxyester von (Meth)acrylsäure, beispielsweise Hydroxyethyl(meth)acrylat und Hydroxypropyl(meth)acrylat, gegebenenfalls substituierte Methacrylamide, gegebenenfalls substituiertes Styrol, Vinylacetat, Vinylester von C₃-C₁₁-Monocarbonsäuren und Monomere mit Aminfunktionalität, beispielsweise N,N'-Dimethylamino(meth)acrylat. Es kommen auch andere Monomere in Betracht, beispielsweise Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Vinylsulfonsäure, Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, Phosphoethyl(meth)acrylsäure oder Salze davon mit Alkalimetallen oder vorzugsweise mit Ammonium oder aliphatische C₁-C₄-Ester davon.
Vorzugsweise verwendet man Methacrylsäure und Verbindungen davon.
Wäßrige Dipsersionen auf Basis von Acrylpolymeren, die die obigen Kriterien erfüllen und bei dem Verfahren zur Herstellung von Kathodenstrahlröhren verwendet werden, haben vorzugsweise die folgende Zusammensetzung:

A1) Butylmethacrylat 40–90 Gewichtsteile
B1) Methylmethacrylat 5–50 Gewichtsteile
C1) Methacrylsäure 0,5–5 Gewichtsteile
D1) Ethylacrylat 4–15 Gewichtsteile,

Die Prozentanteile von A1), B1), C1) und D1) sollen sich auf die Gesamtmenge der bei dem Emulsionspolymerisationsverfahren verwendeten Ausgangscomonomere beziehen.
Dies sind die bevorzugten Monomere.
Vorzugsweise sind die Polymere der erfindungsgemäßen Dispersionen weitgehend unvernetzt und unter den Bedingungen für die Herstellung oder Synthese der Dispersion und während der oben angegebenen Wärmebehandlung, die das Verfahren zur Herstellung von CRTs simuliert, unvernetzbar.
Als Komponente A1) können anstelle von Butylmethacrylat beispielsweise Lauryl-, Decyl-, Undecyl-, Ethyl-, Propyl- oder Ethylhexylmethacrylat usw. verwendet werden.
Als Komponente C1) können anstelle von Methacrylsäure polymerisierbare Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Itaconsäure usw., verwendet werden.
Als Komponente D1) kann Butylacrylat verwendet werden.
Der Zusatz der Komponente D1) dient zur Einstellung der Zersetzungsrate auf ein gewünschtes Niveau.
Das Gewichtsverhältnis zwischen den verschiedenen Monomerkomponenten muß so beschaffen sein, daß es eine Mindestfilmbildungstemperatur zwischen etwa 1°C und 80°C ergibt.
Gegebenenfalls kann man Koaleszenzmittel verwenden.
Beispiele für Koaleszenzmittel sind Butyldiglykolacetat (BDGA) und Propylenglykolmonomethylether.
Zur Herstellung des Polymerfilms wird die geeignet formulierte Dispersion auf der Leuchtstoffschicht abgeschieden und bei einer über der Mindestfilmbildungstemperatur liegenden Temperatur getrocknet.
Bei einer Mindestfilmbildungstemperatur von mehr als 60°C werden der Dispersion Koaleszenzmittel in Mengen zwischen 1 und 10 Gew.-% zugesetzt.
Die obigen Polymerfilme zeigen einen 60°-Glanz von mehr als 80% und eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als 18 nm.
Nach der Aluminisierungsstufe wird der Polymerfilm unter Anwendung des obigen Heizzyklus thermisch zersetzt, ohne daß sich auf der Oberfläche des Metallfilms Risse oder Blasen bilden.
Wie angegeben, sind die erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen auf Basis von Acrylpolymeren besonders gut für die Herstellung von Filmen zur Verwendung bei Verfahren zur Herstellung von Kathodenstrahlröhren geeignet, da die Filme Oberflächen ergeben, die bei überlegenem Glanz weniger rauh sind und nach dem Durchlaufen des obigen Heizzyklus minimale Restaschemengen zurücklassen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen beispielhaft erläutert.
BEISPIELE
CHARAKTERISIERUNG DER POLYMERDISPERSIONEN
Bestimmung des Teilchendurchmessers
Es wurde ein Instrument der Bauart Coulter Nanosizer N4 Plus, das nach dem auf die Brownsche Bewegegung der Teilchen angewandten Prinzip der Lichtstreuung arbeitet. Etwa 4 ml entionisiertes Wasser und eine Portion der zu analysierenden Dispersion werden in eine 4,5-ml-Polymethylmethacrylatküvette überführt, damit sich eine Intensität, ausgedrückt als die Zahl der pro Sekunde gezählten Teilchen, zwischen 10⁴ und 10⁶ ergibt.
Unter Berücksichtigung der Parameter Temperatur (20°C), Viskosität und Brechungsindex des Suspendiermediums (für destilliertes Wasser 1,33) wird die Mischung 3 Minuten ins thermostatische Gleichgewicht kommen gelassen, wonach die Bestimmung unter Verwendung der folgenden Parameter durchgeführt wird: Akquisitionswinkel 90°, Analysezeit 200 Sekunden.
Herstellung der Proben für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur (Tg), der Wärmestabilität unter Stickstoff und an der Luft und der Molekulargewichtsverteilung
Eine Menge an Dispersion wird in einen Aluminiumbehälter mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Tiefe von 0,7 cm gegeben, so daß die Flüssigkeitsdicke etwa 3 mm beträgt. Das Produkt wird im Ofen 12 Stunden bei 70°C getrocknet. Der erhaltene Film ist etwa 1 mm dick.
Bestimmung der Glasübergangstemperatur (Tg)
Als DSC (Differentialkalorimeter) wird ein Instrument der Bauart Pyris 1 von Perkin Elmer verwendet.
20–30 mg des wie oben erhaltenen Films werden in ein geeignetes Aluminiumpfännchen gegeben. Die Probe wird in einem Heliumstrom mit einem Gradienten von 20°C/min von –100°C auf +100°C erhitzt. Die Glasübergangstemperatur wird in der Mitte der Beugung der Kurve gemessen.
Bestimmung der Wärmestabilität in Stickstoff
Es wurde eine Thermowaage der Bauart M3 von Mettler Toledo verwendet.
200 mg der Probe werden in einen Aluminiumtiegel gefüllt und in den Ofen der Thermowaage gestellt, in welchem ein Stickstoffstrom von 20 Liter/Stunde aufrechterhalten wird. Mit der Analyse wird 20 Minuten nach dem Einbringen der Probe begonnen, damit der vorhandene Sauerstoff vollständig entfernt wird.
Das Erhitzen wird nach den folgenden Modi durchgeführt:

– 11°C/Minute von 25°C bis 375°C,
– 5°C/Minute von 375°C bis 440°C,
– schließlich isotherm bei 440°C für 45 Minuten.

Zu Beginn der ersten Stufe und am Ende jeder der drei Stufen wird aus dem Gewichtsverlust der Probe in Relation zum vorhergehenden Gewicht das Restgewicht berechnet.
Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung
Als Apparatur wird ein Flüssigkeitschromatograph 510 von Waters verwendet.
80 mg der Probe werden in 4 ml Chloroform gelöst. Die erhaltene Lösung wird in einen Flüssigkeitschromatographen mit einer Säule des Typs Ultrastyragel 106, 105, 104 (Träger: mit Dinvinylbenzol vernetztes Polystyrol), Brechungsindex-Detektor, mobile Phase:
Chloroform, Kalibrierung mit Proben von Polystyrol bekannten Molekulargewichts, injiziert.
Bestimmung der Mindestfilmbildungstemperatur (MFBT)
Die Bestimmung wurde gemäß ASTM-Norm D 2354 durchgeführt.
Bestimmung der Oberflächenrauhigkeit
Die Bestimmung wurde an Filmen durchgeführt, die durch Abscheiden einer Dicke von 50 μm Dispersion auf entfetteten Objektträgern hergestellt worden waren (Dicke der getrockneten Filme: etwa 20 μm). Zur Gewährleistung guter Filmbildung wurden die Dispersionen auf die thermostatisch auf 85°C äquilibrierten Objektträger aufgebracht und dann 2 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.
Mit Hilfe der AFM-Technik (AFM = atomic force microscopy), die die Messung der Tiefe der Unebehenheiten auf der Oberfläche eines Films erlaubt, wurden Mikroaufnahmen der Oberfläche angefertigt.
Die quadratische Rauhigkeit (Rq) der Oberfläche der Filme wurde durch Messungen erhalten, die nach den nachstehend beschriebenen Bedingungen durchgeführt wurden:
Scanoberfläche: 100 × 100 μm, Kontaktmodus, Hebelarm 0,12 N/m, Scanrate 22 Hz.
Bestimmung des 60°-Glanzes
Auf Leneta^®-Papier wurde ein Film aus der Testdispersion in einer Naßdicke von 120 μm hergestellt. Nach zwei Minuten Trocknen im Ofen bei einer Temperatur von 85°C wird ein Film mit einer Dicke von etwa 60 μm erhalten.
Die Bestimmung des 60°-Glanzes wurde auf einem Instrument ZMG 60° von Zehtner durchgeführt.
BEISPIEL 1 (zum Vergleich)
2355 g entionisiertes Wasser und 10 g Ammoniumalkylsulfonat werden in einen Glasreaktor mit Kühler, Rührer, Temperaturregelungssystem und Einlässen für Stickstoff, für die Initiatorlösungen und für die Zufuhr der Voremulsion überführt, wobei die im Leerraum des Reaktors vorliegende Luft durch Spülen mit Stickstoff ausgetrieben wird. In einem anderen Behälter mit Rührer (Voremulgator) wird eine Emulsion aus 1227 g entionisiertem Wasser, 8,8 g Ammoniumalkylsulfonat, 1859 g n-Butylmethacrylat, 1516 g Methylmethacrylat, 258 g Ethylacrylat und 75 g Methacrylsäure hergestellt. Wenn die Temperatur der Mischung im Reaktor 78°C beträgt, werden 200 g der vorher hergestellten Monomeren-Voremulsion gefolgt von einer Lösung von 21 g Ammoniumpersulfat in 130 g entionisiertem Wasser.
Nach erreichter Initiierung stieg die Temperatur im Reaktor um 4–5°C an. Etwa eine Minute nach Erreichen der Höchsttemperatur wird der restliche Teil der Voremulsion über einen Zeitraum von zwei Stunden mit konstanter Zufuhrrate zugegeben, wobei die Reaktionsmischung über die gesamte Zugabe hinweg bei einer Temperatur von 82–84°C gehalten wird. Nach vollständiger Zugabe des restlichen Teils der Voremulsion wird die Temperatur des Produkts 60 Minuten bei 82°C gehalten, wonach der Reaktorinhalt auf 50°C abgekühlt wird.
Bei dieser Temperatur wird über einen Zeitraum von 45 Minuten mit konstanter Zufuhrrate eine Lösung von 3 g Natriumformaldehydsulfoxylat in 73 g entionisiertem Wasser zugegeben. Dann wird die Dispersion auf 35°C abgekühlt und mit wäßrigem Ammoniak mit 28 Bé auf einen pH-Wert zwischen 7,5 und 8 eingestellt. Durch Zugabe von 186 g Butyldiglykolacetat und 217 g entionisiertem Wasser wird die Mindestfilmbildungstemperatur unter 50°C gebracht.
Die so erhaltene Dispersion hat nach Filtration über ein 36-mesh-Sieb einen pH-Wert von 7,6, eine Viskosität (bestimmt mit einem Brookfield-RVT-Viskosimeter, Spindel II bei 100 U/min) von 90 mPa·s und einen Trockenkoagulatgehalt auf einem 275-mesh-Sieb von weniger als 200 ppm. Der Feststoffgehalt (bestimmt nach einer Stunde Trocknen im Ofen bei 105°C) beträgt 46,5%.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 148 nm, und 96% der Teilchen haben einen Durchmesser zwischen 50 nm und 180 nm.
Die Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 2 (zum Vergleich)
Die Polymerisation gemäß Beispiel 1 wurde in Gegenwart einer zusätzlichen Menge von anionischem Tensid in der Initiierungsstufe (9,1 g Natriumdioctylsulfosuccinat) wiederholt.
Die erhaltene Dispersion hat nach Filtration wie in Beispiel 1 einen pH-Wert von 7,8, eine Viskosität (bestimmt wie in Beispiel 1) von 126 mPa·s, einen Trockenkoagulatgehalt auf einem 275-mesh-Sieb von weniger als 200 ppm und einen Feststoffgehalt von 46,5%.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 120 nm, und 100% der Teilchen haben einen Durchmesser zwischen 50 nm und 180 nm.
Die Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 3 (zum Vergleich)
Die Polymerisation gemäß Beispiel 1 wurde unter Verringerung der Menge an Natriumalkylsulfonat im Reaktor auf 0,75 g wiederholt.
Die erhaltene Dispersion hat nach Filtration wie in Beispiel 1 einen pH-Wert von 7,9, eine Viskosität (bestimmt wie in Beispiel 1) von 75 mPa·s und einen Trockenkoagulatgehalt auf einem 275-mesh-Sieb von weniger als 200 ppm. Der Feststoffgehalt beträgt 46,5%.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 212 nm, und 100% der Teilchen haben einen Durchmesser von mehr als 180 nm und weniger als 1000 nm.
Die Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 4 (zum Vergleich)
Die Polymerisation gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Zugabe von Alkylsulfonat zum Reaktor weggelassen und dieses Aliquot in die Vormemulsion überführt wurde.
Die erhaltene Dispersion Dispersion hat nach Filtration wie in Beispiel 1 einen pH-Wert von 8,0, eine Viskosität von 16 mPa·s, einen Trockenkoagulatgehalt auf einem 275-mesh-Sieb von weniger als 200 ppm und einen Feststoffgehalt von 46,5%.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 340 nm, und 100% der Teilchen haben einen Durchmesser von mehr als 180 nm und weniger als 1000 nm.
Die Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 5
500 g der in Beispiel 2 erhaltenen Dispersion wurden mit 500 g der in Beispiel 3 erhaltenen Dispersion vermischt.
Die erhaltene Dispersion hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 192 nm, und 50% der Teilchen haben einen Durchmesser zwischen 50 nm und 180 nm.
Die berechnete Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 6
333 g der in Beispiel 2 erhaltenen Dispersion wurden mit 333 g der in Beispiel 3 erhaltenen Dispersion und 333 g der in Beispiel 4 erhaltenen Dispersion vermischt.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 230 nm, und 33,4% der Teilchen haben einen Durchmesser zwischen 50 nm und 180 nm.
Die berechnete Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt.
BEISPIEL 7
500 g der in Beispiel 1 erhaltenen Dispersion wurden mit 500 g der in Beispiel 4 erhaltenen Dispersion vermischt.
Die erhaltene Dispersion hat einen mittleren Teilchendurchmesser von 250 nm, und die Menge an Teilchen mit einem Durchmesser zwischen 50 nm und 180 nm beträgt 46 Gew.-%.
Die berechnete Verteilung ist in Tabelle 1 aufgeführt. Die Werte für den 60°-Glanz, die Rauhigkeit und den Gewichtsverlust bei 375°C und 440°C für den aus der Dispersion erhaltenen Film sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 1

¹ 4 Gew.-% der Teilchen haben einen Durchmesser > 180 nm.

Tabelle 2

Claims

Wäßrige Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren, bei denen der Durchmesser der einzelnen Teilchen zwischen 50 nm und 1000 nm liegt und die gewichtsbezogene Teilchenverteilung, bezogen auf das Gesamttrockengewicht, folgendermaßen ist: a) von 50 nm bis 180 nm: von 10 bis 70%, vorzugsweise von 20 bis 60%; vorzugsweise von 50 nm bis 150 nm von 30 bis 70%; b) von > 180 nm bis 1000 nm: von 30 bis 90%, vorzugsweise von 40 bis 80%; vorzugsweise von 200 nm bis 600 nm von 30 bis 70%; wobei die wäßrigen Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren eine Mindestfilmbildungstemperatur zwischen 1°C und 80°C aufweisen, die nach dem Trocknen Filme ergeben, die beim Erhitzen unter Stickstoffatmosphäre für Filme mit einer Dicke von etwa 1 mm und für den folgenden Heizzyklus, der das Verfahren zur Herstellung von Kathodenstrahlröhren (CRTs) simuliert: 11°C/Minute von 25°C bis 375°C, 5°C/Minute von 375°C bis 440°C, isotherm bei 440°C für 45 Minuten einen Gewichtsverlust von: von 25°C bis 375°C von 40 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 70 Gew.-% und von 375°C bis 440°C mehr als 99 Gew.-% aufweisen, wobei der Restaschegehalt nach der isothermen Stufe bei 440°C weniger als 0,1 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 0,05 Gew.-% beträgt.
Wäßrige Polymerdispersionen auf Basis von Acrylpolymeren nach Anspruch 1 mit einer monomodalen oder multimodalen Teilchenverteilung.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–2, die nach einem Emulsionspolymerisationsverfahren, das die oben angegebene Teilchenverteilung ergibt, oder durch Mischen von wäßrigen Dispersionen mit verschiedenem Teilchendurchmesser erhältlich sind.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–3, bei denen die Polymere ein gewichtsmittleres Molekulargewicht Mw zwischen 50.000 und 500.000, eine Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn, wobei Mn für das zahlenmittlere Molekulargewicht steht, zwischen 3,5 und 6 und eine Glasübergangstemperatur zwischen 0°C und 80°C aufweisen.
Wäßrige Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–4, die durch Polymerisation eines oder mehrerer (Meth)acrylmonomere, gegebenenfalls in Gegenwart von anderen Monomeren, vorzugsweise Vinylmonomeren, erhältlich sind.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–5 mit der folgenden Zusammensetzung: A1) Butylmethacrylat 40–90 Gewichtsteile B1) Methylmethacrylat 5–50 Gewichtsteile C1) Methacrylsäure 0,5–5 Gewichtsteile D1) Ethylacrylat 4–15 Gewichtsteile, wobei sich die Prozentanteile von A1), B1), C1) und D1) auf die Gesamtmenge der bei dem Emulsionspolymerisationsverfahren verwendeten Ausgangscomonomere beziehen.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–6, bei denen die Polymere weitgehend unvernetzt und unter den Bedingungen für die Synthese der Dispersion und während der Wärmebehandlung unvernetzbar sind.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–7, bei denen als Komponente A1) anstelle von Butylmethacrylat Lauryl-, Decyl-, Undecyl-, Ethyl-, Propyl- oder Ethylhexylmethacrylat verwendet wird; als Komponente C1) anstelle von Methacrylsäure unter Acrylsäure und Itaconsäure ausgewählte polymerisierbare Carbonsäuren verwendet werden und als Komponente D1) anstelle von Ethylacrylat Butylacrylat verwendet wird.
Polymerdispersionen nach den Ansprüchen 1–8, mit Koaleszenzmittelzusatz in Mengen zwischen 1 und 10 Gew.-%.
Durch Trocknen der Dispersionen gemäß den Ansprüchen 1–9 erhältliche Polymerfilme mit einem 60°-Glanz von mehr als 80% und einer Oberflächenrauhigkeit von weniger als 18 nm.
Verwendung der wäßrigen Dispersionen auf Basis von Acrylpolymeren gemäß den Ansprüchen 1–9 bei Verfahren zur Herstellung von Kathodenstrahlröhren.
Unter Verwendung der Dispersionen gemäß den Ansprüchen 1–9 hergestellte Kathodenstrahlröhren.