DE69834468T2 - Mehrschichtstrukturen - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtstrukturen. Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtstruktur mit einer oder mehreren typischen organischen Polymerschichten und einer oder mehreren davon verschiedenen organischen Polymerschichten, die ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer aufweisen. Es versteht sich, dass der Ausdruck Mehrschichtstruktur Filme, Bänder, Folien, Behälter, Verbundmaterialien, Gegenstände, die extrudiert, durch Spritzguss geformt, druckgeformt oder dgl. sind, Strukturkörper und dgl. in dieser Beschreibung einschließt.
  • Kein einzelnes Polymer kann die chemischen und physikalischen Eigenschaften liefern, die für verschiedene Anwendungen erforderlich sind. Es ist nützlich, Filme, Folien, Behälter und Verpackungen aus Mehrschichtpolymermaterialien herzustellen, da verschiedene Polymerzusammensetzungen unterschiedliche Eigenschaften liefern und, indem verschiedene Polymerschichten kombiniert werden, dem Endprodukt die verschiedenen Polymereigenschaften zugute kommen. Unglücklicherweise können Polymere, die eine Art von Eigenschaften liefern, nicht leicht mit Polymeren, die eine andere einzigartige chemische und physikalische Eigenschaft liefern, kombiniert werden oder daran haften.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Strukturen wird in DE-A-0 429 185 offenbart, worin eine mehrschichtige Sperrstruktur erzeugt wird entweder durch Coextrusion mehrerer Polymere durch mehrere verschiedene Düsen oder durch Herstellung getrennter Schichten, die dann laminiert werden.
  • US-A-4 015 033 offenbart ein Verfahren, bei dem zwei Polymere gleichzeitig in der Schmelze extrudiert werden, um eine laminierte Struktur zu bilden.
  • Es wäre vorteilhaft, mehrschichtiges Material zu produzieren unter Verwendung unterschiedlicher Polymerschichten. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrschichtmaterials bereit. Es wäre weiterhin vorteilhaft, eine Mehrschichtstruktur herzustellen mit einem olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymer. Ein olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer kann durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Abrieb, Lösungsmitteln, Gas und UV-Licht, durch Härte und hohe Durchschlagfestigkeit, aber geringe Wasserdampfbeständigkeit im Vergleich zu anderen Polymeren, wie Polyolefinen, gekennzeichnet sein. Ein organisches Polymer kann durch eine hohe Wasserdampfbeständigkeitsrate, hohe Reißfestigkeit, gute Heißsiegel- und verminderte Schrumpfeigenschaften und geringe Dichte gekennzeichnet sein, hat aber schlechte Gas- und Lösungsmittelsperreigenschaften und eine geringe UV-Beständigkeit. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugte einzigartige Mehrschichtstruktur aus Nitrilpolymer und organischem Polymer liefert verbesserte Gas/Wasser-Sperreigenschaften, Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Abrieb, Lösungsmitteln und UV-Licht, verbesserte Steifigkeit, Witterungsbeständigkeit, Verschleißeigenschaften und Stoßfestigkeit. Diese und weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der Erfindung, die folgt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtstruktur gerichtet, die eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Abrieb, organischen Lösungsmitteln, Wasserdampf, Gas (d.h. Sauerstoff-, Kohlendioxidsperreigenschaften) und UV-Licht zeigt, ebenso wie verbesserte Steifigkeit, Stoßfestigkeit und Verschleißeigenschaften. Die Mehrschichtstruktur beinhaltet eine organische Polymerschicht und eine lösungsmittelfreie, wasserfreie, in der Schmelze verarbeitbare polefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymerschicht, die etwa 50 bis etwa 95 Gew.-% polymerisierbares Acrylnitrilmonomer und etwa 5 bis etwa 50 Gew.-% mindestens eines polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomers enthält.
  • Die vorliegende Erfindung liefert somit ein Verfahren zur Herstellung einer Nitrilmehrschichtstruktur, die
    • a) eine Schicht, die eine organische Polymerzusammensetzung aufweist und
    • b) eine Schicht, die ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitril mit 50 bis 95 Gew.-% polymerisierbarem Acrylnitrilmonomer und 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomers aufweist, beinhaltet,
    wobei das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer in Beziehung zueinander thermisch stabil sind, wobei das Verfahren die Stufen umfasst, dass
    • (1) ein organisches Polymerharz bereitgestellt wird,
    • (2) ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymerharz bereitgestellt wird,
    • (3) das organische Polymerharz und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymerharz vermischt werden und
    • (4) die Polymerkomponente durch Extrusion oder Formung bzw. Formpressen in der Schmelze verarbeitet wird, um eine Nitrilmehrschichtstruktur zu bilden.
  • Bevorzugt sind Verfahren, wie oben definiert, bei denen
    • a) die Mehrschichtstruktur eine Mehrschichtstruktur ist, bei der das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer sandwichartig zwischen zwei Schichten des organischen Polymers eingebettet ist und bei dem das organische Polymer für jede Schicht die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Polymerzusammensetzung hat,
    • b) die Mehrschichtstruktur eine Mehrschichtstruktur ist, bei der das organische Polymer sandwichartig zwischen zwei Schichten des olefinisch ungesättigen Acrylnitrilpolymers eingebettet ist, wobei das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer für jede Schicht die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Polymerzusammensetzung hat,
    • c) die Mehrschichtstruktur eine Mehrschichtstruktur ist, bei der das olefinisch ungesättigte Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Phenylmaleimid; Vinylacetat, Ethylvinylether und Butylvinylether, Vinylpyrrolidon, Ethylvinylketon, Butylvinylketon, Methylstyrol, Styrol, Indol, Vinylchlorid, Vinylbromide, Vinylidenchlorid, Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat, Natriummethylsulfonat, Itaconsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Vinylpyridin, 2-Aminoethyl-N-acrylamid, 3-Aminopropyl-N-acrylamid, 2-Aminoethylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylat, Propylen, Ethylen, Isobutylen und Kombinationen davon,
    • d) die Mehrschichtstruktur eine Mehrschichtstruktur ist, bei der das organische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyestern, Polyimiden, Polycarbonaten, Polyamiden, Polyamidimiden, Polyesterimiden, Polystyrolen, Polyurethanen, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyketonen, Polyphenylenoxid, Polysulfon, acrylnitrilhaltigen Polymeren, flüssigkristallinen Polymeren, Cellulose, Holz, Seide, Baumwolle und Kombinationen davon,
    • e) die Mehrschichtstruktur wie in Abschnitt d) oben definiert ist, wobei das organische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen, Polyethylen, Poly-(4-methylpenten-1), Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Nylon, Polybisphenol-A-carbonat; Polyetherimid, Copolyester von Hydroxybenzoesäure mit 2,6-Naphthoesäure, lösungsmittelfreien, wasserfreien, in der Schmelze verarbeitbaren acrylnitrilhaltigen Polymeren und Kombinationen davon,
    • f) die Mehrschichtstruktur in einer Form ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Film, einem Rohr, einem Band, einem Behälter, einer Flasche, einer Folie und Kombinationen davon,
    • g) die Schmelzverarbeitung bewirkt wird mit einer Methode, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Extrusion, Formung, Mehrkomponentenspritzguss, Coextrusion und Kombinationen davon,
    • h) die entstehende Mehrschichtstruktur drei Schichten hat, wobei das organische Polymer zwischen zwei Schichten olefinisch ungesättigtem Acrylnitrilpolymer liegt, um eine stabile Mehrschichtstruktur zu bilden,
    • i) die entstehende Mehrschichtstruktur in drei Formen vorliegt, mit einem olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymer zwischen zwei Schichten aus organischem Polymer, um eine stabile Mehrschichtstruktur zu bilden.
  • Die vorliegende Erfindung kann bei einer Vielzahl von Formungsmethoden verwendet werden, einschließlich Extrusion, Cospritzgruss, Mehrschichtextrusionsformung, Mehrschichtblasformverfahren, Spritzguss, Formpressen und dgl.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß weist die Mehrschichtstruktur eine organische Polymerschicht und eine wasserfreie, lösungsmittelfreie, in der Schmelze verarbeitbare olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer-(im Folgenden "olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer-")-schicht auf. Die Mehrschichtstruktur hat mindestens zwei Schichten.
  • Die Schicht aus organischem Polymer schließt synthetische und natürliche Polymere ein, ohne darauf beschränkt zu sein. Das synthetische Polymer schließt Polyolefine, wie Polypropylen, Polyethylen und Poly-(4-methylpenten-1); Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylennaphthalat (PEN); Polyamide (PA), einschließlich aliphatischer und aromatischer Polyamide, wie Nylon; Polycarbonate, wie Polybisphenol-A-carbonat (PC); Polyimide (PI), wie aliphatisches und aromatisches Polyetherimid; Poly(amidimide); Poly(esterimide); Polystyrole (PS); Polyurethane; Polyvinylchlorid (PVC); Polyketone; Polyphenylenoxid (PPO); Polyvinylalkohol (PVA); Polysulfon; flüssigkristalline Polymere, wie Copolyester von Hydroxybenzoesäure mit 2,6-Naphthoesäure (Vectra); Kevlar® (erhältlich von DuPont); acrylnitrilhaltige Polymere, einschließlich einem wasserfreien, lösungsmittelfreien, in der Schmelze verarbeitbaren olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymer, oder ein acrylnitrilhaltiges Polymer, das in einem Lösungsmittel löslich ist, und dgl. ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die für das organische Polymer angewendeten Monomere können ein Monomer oder eine Kombination von Monomeren sein, abhängig von den Eigenschaften, die für die endgültige Verwendung der Mehrschichtstruktur vermittelt werden sollen. In einer Mehrschichtstruktur von drei Schichten oder mehr wird das organische Polymer entweder als äußere Schicht oder innere Schicht der Struktur angewendet, aber nicht als beides.
  • Die andere Polymerschicht ist ein olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer mit einem Acrylnitrilmonomer, das mit mindestens einem olefinisch ungesättigten Monomer polymerisiert wurde. Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer weist etwa 50 bis etwa 95 Gew.-%, bevorzugt etwa 75 bis etwa 93 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 85 bis etwa 92 Gew.-% polymerisiertes Acrylnitrilmonomer und etwa 5 bis etwa 50 Gew.-%, bevorzugt etwa 7 bis etwa 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 8 bis etwa 15 Gew.-% mindestens eines olefinisch ungesättigten polymerisierten Monomers auf. Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird als äußere Schicht oder als innere Schicht oder beides angewendet.
  • Das angewendete olefinisch ungesättigte Monomer ist eines von mehreren eines olefinisch ungesättigten Monomers mit einer C=C-Doppelbindung, die mit einem Acrylnitril polymerisierbar ist. Das olefinisch ungesättigte Monomer kann ein einzelnes polymerisierbares Monomer sein, was zu einem Copolymer führt, oder eine Kombination von polymerisierbaren Monomeren, was zu einem Multipolymer führt. Die Auswahl des olefinisch ungesättigten Monomers oder einer Kombination von Monomeren hängt ab von den Eigenschaften, die der entstehenden Mehrschichtstruktur vermittelt werden sollen und ihrer endgültigen Verwendung.
  • Das olefinisch ungesättigte Monomer schließt im Allgemeinen Acrylate, wie Methylacrylate und Ethylacrylate; Methacrylate, wie Methylmethacrylat; Acrylamide und Methacrylamide und jedes der N-substituierten Alkyl- und Arylderivate davon, wie Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid; Maleinsäure und ihre Derivate, wie N-Phenylmaleimid; Vinylester, wie Vinylacetat; Vinylether, wie Ethylvinylether und Butylvinylether; Vinylamide, wie Vinylpyrrolidon; Vinylketone, wie Ethylvinylketon und Butylvinylketon; Styrole, wie Methylstyrol, Styrol und Indol; halogenhaltige Monomere, wie Vinylchlorid, Vinylbromid und Vinylidenchlorid; ionische Monomere, wie Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat und Natriummethylsulfonat; säurehaltige Monomere, wie Itaconsäure, Styrolsulfonsäure und Vinylsulfonsäure; basehaltige Monomere, wie Vinylpyridin, 2-Aminoethyl-N-acrylamid, 3-Aminopropyl-N-acrylamid, 2-Aminoethylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylat und Olefine, wie Propylen, Ethylen, Isobutylen ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Mehrschichtstruktur hat minimal zwei Schichten oder eine unbegrenzte Anzahl von Schichten, abhängig von der vorgesehenen endgültigen Anwendung. Z.B. wird für eine Dreischichtstruktur eine innere Schicht entweder aus organischem Polymer oder dem olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymer angewendet, wobei die innere Schicht sandwichartig zwischen den äußeren Schichten angeordnet ist, die das organische Polymer oder olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer ist, abhängig von der gewünschten endgültigen Verwendung des Produkts.
  • Das als innere Schicht angewendete Polymer hat eine andere Zusammensetzung oder ein anderes Molekulargewicht oder andere rheologische Eigenschaften im Vergleich zu dem für die äußere Schicht angewendeten Polymer. Das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer sind thermisch stabil in Beziehung zueinander. Das organische Polymer oder das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer bilden entweder die innere Schicht oder die äußere Schicht der Mehrschichtstruktur abhängig von der endgültigen Anwendung und den chemischen und physikalischen Eigenschaften der Polymere, wie Schmelzfluss und Wärmeeigenschaften, Molekulargewicht, Zusammensetzung und dgl. Erfindungsgemäß bildet das als innere Schicht der Mehrschichtstruktur angewendete Polymer in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 99 Gew.-%, bevorzugt etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% und bevorzugter etwa 10 bis etwa 90 Gew.-% der Mehrschichtstruktur. Das als äußere Schicht in der Mehrschichtstruktur angewendete Polymer liegt im Bereich von etwa 99 bis etwa 1 Gew.-%, bevorzugt etwa 95 bis etwa 5 Gew.-% und bevorzugter etwa 90 bis etwa 10 Gew.-% der Mehrschichtstruktur. Die minimale Menge an Polymer für eine Schicht ist so, dass das Polymer der benachbarten Schicht an der Oberfläche nicht übermäßig freigelegt ist.
  • Die Zusammensetzung des für die äußere Schicht verwendeten Polymers und die Zusammensetzung des für die innere Schicht verwendeten Polymers werden getrennt hergestellt. Das olefi nisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird mit bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt. Eine beispielhafte Methode zur Herstellung des in der Schmelze verarbeitbaren Multipolymers mit hohem Nitrilgehalt wird in USPN 560222 mit dem Titel "A Process for Making a Polymer of Acrylonitrile/Methacrylonitrile/Olefinically Unsaturated Monomers" und USPN 5618901 mit dem Titel "A Process for Making a High Nitrile Multipolymer Prepared from Acrylonitrile and Olefinically Unsaturated Monomers" beschrieben, die beide hier durch Bezugnahme miteingeschlossen werden. Das organische Polymer wird mit bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt.
  • Die Mehrschichtstruktur wird mit einem Schmelzverfahren hergestellt. Die Dicke der Schichten hängt von der gewünschten endgültigen Verwendung ab und liegt in einem Bereich von etwa 1 μm bis irgendeiner Dicke abhängig von der endgültigen Anwendung. Die Schmelzverarbeitungstemperatur hängt von der Schmelztemperatur und der Wärmeabbautemperatur der Zusammensetzung des Polymers der äußeren Schicht und des Polymers der inneren Schicht ab.
  • Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird in der Schmelze verarbeitet zu einem wasserfreien lösungsmittelfreien System; Spurenmengen von Wasser als Verunreinigung können jedoch in einem Anteil bis zu 3%, bevorzugt 1% oder weniger vorliegen. Ein Verfahren der Erfindung zur Herstellung der Mehrschichtstruktur beinhaltet, dass das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer getrennt hergestellt werden, die Komponenten kombiniert werden und die Polymerkomponenten mit üblichen Mitteln extrudiert werden.
  • In einem einstufigen Spritzgussverfahren werden die verschiedenen Schmelzpolymerkomponenten in einer Form vereinigt und die Form abkühlen gelassen.
  • In einem einstufigen Extrusionsverfahren werden die verschiedenen Schmelzpolymerkomponenten in üblicher Weise coextrudiert.
  • Eine zusätzliche Behandlung kann angewendet werden, um die Eigenschaften der Mehrschichtstruktur weiter zu modifizieren durch Zufügung von Verstärkungsmaterialien, wie Kohlenstofffasern, Glasfasern und dgl.; Additiven; Mattierungsmitteln; Färbemitteln und dgl. Es versteht sich, dass jedes Additiv, das die Fähigkeit besitzt, in einer solchen Art und Weise zu funktionieren, solange verwendet werden kann, solange es keine schädliche Wirkung auf die Eigenschaften der Nitrilmehrschichtstruktur hat. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine spezifische Laminierungs-, Extrusions-, Spritzguss- oder Formungstechnik begrenzt.
  • Diese Mehrschichtstrukturen werden für Verpackungsanwendungen, nachfolgend hergestellte Gegenstände, die aus Folienvorläufern hergestellt werden, angewendet. Insbesondere werden die Mehrschichtstrukturen als Filme, Verpackungsfilme, Bänder, Folien, Rohre, Verpackungen, Tabletts, Flaschen, Behälter, Verbundmaterialien, hergestellte Gegenstände, Strukturkörper und dgl. verwendet. Weiterhin wird die Mehrschichtstruktur angewendet für Verpackungsanwendungen, einschließlich Autobrennstofftanks ebenso wie Behälter einschließlich solcher, die für heiße Füllungen bis zu Behältern, die im Gefrierschrank und der Mikrowelle angewendet werden können, Baumaterialien, Rohre und dgl.
  • Spezifische Ausführungsform
  • Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
  • Die verwendeten Polymere waren: 1) Schnitzel aus olefinisch ungesättigtem Acrylnitrilpolymer unter Anwendung von 85% Ac rylnitrilmonomer polymerisiert mit 15% Methylacrylatpolymer und 2) ein organisches Polymer aus Polypropylenpellets (Schmelzindex = 18) mit einem Schmelzflussindex von 18 oder Polyethylenpolymerpellets mit hoher Dichte und einem Schmelzflussindex von 1.
  • Das Acrylnitrilmethylacrylatpolymer und das Polyolefin, das entweder Polypropylen oder Polyethylen ist, wurden miteinander in einem Gefäß mit 3,79 l (1 Gallone) Inhalt vermischt. Die Mischung wurde unter Verwendung eines Dreizonen-1,92-cm-(0,75 inch)-Extruders, der mit einer Film(Band)-düse ausgestattet war, extrudiert. Die Mischung des Polymerharzes wurde in einen Trichter gefüllt und mit etwa 35 U/min extrudiert. Das Material, das aus der Düse kam, wurde auf einer Film(Band)-maschine aufgenommen, die zwei Walzen aufwies. Die Walzen können gegebenenfalls erwärmt sein. Die Walzen wurden komprimiert, um die Dicke des Films (Bands) zu regeln und die Geschwindigkeit der Walzen wurde so eingestellt, dass die Dicke und Breite des Films (Band) geregelt wurden. Die entstehende Mehrschichtstruktur hatte drei Schichten in einer Sandwichkonfiguration. Die folgende Tabelle I beschreibt die Verhältnisse der Polymere und die angewendeten Bedingungen. PP steht für Polypropylen, PE steht für Polyethylen und AMLONTM steht für olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer unter Anwendung von 85% Acrylnitril, das mit 15% Methylacrylat copolymerisiert wurde. Tabelle I
    Figure 00120001
  • Die Verbundbänder wurden mit einem Lichtmikroskop untersucht unter Verwendung eines Leitz-Lichtmikroskops mit Kreuzpolarisation (Laborlux 12 pol), das mit einem Mettler-Heißtisch ausgestattet war. Es wurde durch Mikroskopie bestimmt, dass das Band eine Mehrschichtkonfiguration aufwies.
  • 1(a) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat, das als Vergleich verwendet wird.
  • 1(b) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 80/20.
  • 1(c) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 50/50.
  • 1(d) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 20/80.
  • 1 zeigt, dass die laminaren Morphologien von Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen in einem breiten Bereich verschiedener Polymerverhältnisse erhalten werden.
  • 2(a) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat, das als Vergleich verwendet wird.
  • 2(b) zeigt die Morphologie eines extrudierten Polypropylenbandes, das zum Vergleich verwendet wird.
  • 2(c) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 30/70.
  • 2(d) zeigt die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 20/80.
  • 2 zeigt, dass die extrudierten Bänder in Sandwichkonfiguration waren mit Polypropylen als innerer Schicht und dem Acrylnitrilmethylacrylat als äußeren Schichten. Dies wird durch die Bilder bewiesen, die in 2(a) zeigen, dass das Acrylnitrilmethylacrylat Kristallite hat, die zu klein sind, um im Mikroskop unterschieden zu werden, im Vergleich zu dem Polypropylen von 2(b), das ein distinktes kristallines Muster zeigt. Diese kristalline Struktur wird bei den 2(c) und (d) nicht beobachtet, was andeutet, dass das Acrylnitrilmethylacrylat an beiden äußeren Schichten vorhanden ist, während das Polypropylen die innere Schicht bildet.
  • Die 3(a) und 3(b) zeigen die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 50/50.
  • Die 3(c) und 3(d) zeigen das gleiche Band nach 40-stündiger Extraktion mit DMF (Dimethylformamid) bei Raumtemperatur. 3 zeigt, dass vor der Extraktion die Morphologie des extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polypropylen 50/50 laminar ist mit Acrylnitrilmethylacrylat auf den äußeren Schichten. Nach Extraktion mit DMF wird die Acrylnitrilmethylacrylatschicht entfernt und das kristalline Polypropylenmuster kann leicht betrachtet werden.
  • 4(a) und 4(b) zeigen die Morphologie eines extrudierten Bands aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polyethylen 20/80 und die 4(c) und (d) zeigen das gleiche Band nach etwa 40-stündiger Extraktion mit DMF bei Raumtemperatur. 4 zeigt, dass die laminare Morphologie auch charakteristisch ist für Kombinationen aus Acrylnitrilmethylacrylat/Polyethylen. Es zeigt sich auch, dass in diesem Fall das Polyethylen in Form der äußeren Schichten vorhanden ist, weil nach der DMF-Extraktion die Morphologie des extrudierten Bands unverändert bleibt.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Nitrilmehrschichtstruktur, die (a) eine Schicht, die eine organische Polymerzusammensetzung aufweist und (b) eine Schicht, die ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer aufweist mit 50 bis 95 Gew.-% polymerisierbarem Acrylnitrilmonomer und 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomers beinhaltet, wobei das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer thermisch stabil sind in Beziehung zueinander, wobei das Verfahren die Stufen beinhaltet, dass (1) ein organisches Polymerharz bereitgestellt wird, (2) ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymerharz bereitgestellt wird; (3) das organische Polymerharz und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymerharz vermischt werden und (4) die polymere Komponente durch Extrusion oder Formung in der Schmelze verarbeitet wird, um eine Nitrilmehrschichtstruktur zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schmelzverarbeitung durch Coextrusion bewirkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schmelzverarbeitung durch Spritzguss bewirkt wird.
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