DE878278C

DE878278C - Verfahren zur Herstellung von optisch hochwertigen quellfesten Gebilden aus durchsichtigen Kunststoffen

Info

Publication number: DE878278C
Application number: DER2029D
Authority: DE
Inventors: Carl T Dr-Ing Kautter
Original assignee: Roehm and Haas GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1942-12-03
Filing date: 1942-12-03
Publication date: 1953-06-01

Description

Verfahren zur Herstellung von optisch hochwertigen quellfesten Gebilden aus durchsichtigen Kunststoffen Zusatz zum Patent 872121 Gegenstand des Patents S72 121 ist ein Verfahren zur Herstellung von optisch hochwertigen Gebilden aus durchsichtigen Kunststoffen durch Wärmepolymerisation, das dadurch gekennzeichnet ist daß man ein Temperaturgefälle von nicht mehr als 5 zwischen der polymerisierenden Masse und dem Wärmeaustauschmedium einhält.
Bisher ging man bei Ausübung des älteren Verfahrens im allgemeinen so vor, daß die zu polymerisierenden Verbindungen vor dem Einfüllen in die Formeln durch rasche Erhitzung unter starker Beuegunt, anpolymerisiert wurden.
Das kombinierte Vorgehen. nach den erwähnten Verfahren sollte bexvirken, daß blasen- und strukturfreie Gebilde erhalten werden, die auch nadi dem Tempern noch einwandfreie optische Bescha.ffenheit, insbesondere der Oberflächen, aufweisen.
Es wurde gefunden, daß man unter Beibehaltung des Verfahrens des Hauptpatents auch ohne Vorausschaltung einer Anpolymerisation unmittelbar von dem Monomeren oder von Nfonomerengemischen ausgehen kann, wobei dieselben zweelimäßigerweise nach Erwärmung auf die im Hauptpatent erwähnten Temperaturen von unter 45 unmittelbar in die ebenfalls auf solche Temperaturen erwärmten Formen, die nachgiebige, leicht entfernbare Schmalwände besitzen können, hineinfiltriert werden können. Nach dem Einfüllen in die Formen erfolgt die Polymerisation in der aus dem Hauptpatent bekannten Weise unter Einhaltung eines möglichst geringen Temperaturgefälles, vorzugsweise nicht mehr als 50, zwischen der polym erisierenden Masse und dem Wärmeaustauschmedium.
Zweckmäßigerweise polymerisiert man so lange, bis die polymerisierende Masse nicht mehr fließt, d. h. bis zu ihrer beginnenden Erstarrung, bei Temperaturen von etwa 28 bis 360i; Polymerisationszeiten von etwa 30 bis 50 Stunden sind dabei erforderlich. Nach Erreichen eines Polymerisatumsatzes von 20 bis 35 0/o entfernt man zweckmäßigerweise die Schmalwände. Zum Schluß polymerisiert man bei höheren Temperaturen, z. B. bei I20°, kürzere Zeit, z. B. einige Stunden, bis zum vollständigen Umsatz.
Es ist vorteilhaft, vor Beginn der Polymerisation, z. B. vor oder nach dem Einfüllen des Monos meren, z. B. Methacrylsäuremethylester oder eines diesen enthaltenden Gemisches, in die Formen, die monomeren Verbindungen zu evakuieren, um etwa geLöste Gase, die zur Blasenhildung Veranlassung geben oder den Polymerisationsverlauf in anderer Weise stören; können, zu entfernen.
Da bei der vorgesehenen, verhältnismäßig langen Dauer der Polymerisation ein erhöhter Verbrauch an Katalysatoren, z. B. einem Peroxyd, stattfindet, was zur Folge hat, daß im Endzustand nicht mehr genügend Mengen des Katalysators vorhanden sein können, ist es zweckmäßig, das erfindungsgemäße Verfahren mit höheren Katalysatormengen als bisher durchzuführen. Während man bei Verwendung anpolymerisierter Massen nach dem älteren Verfahren mit etwa 0,02°/o Dibenzoylpero,xyd auskam, ist es zweckmäßig, nun etwa bis zu 0,15 oder 0,12% Dibenzoylperoxyd zu verwenden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden polymerisierte Gebilde erhalten, die in bisher noch nicht erreichter Weise günstige optische Eigenschaften besitzen. Sie sind nicht nur vollkommen unstrukturiert und völlig blasenfrei, sondern sie erleiden auch durch Tempern nur noch wenig schädliche Veränderungen ihrer Oberflächen. Dieser Erfolg wird dadurch erzielt, daß durch die bisher geübte Anpolymerisation die Entstehung von Pickeln oder Körnchen in der Masse, die der Polymerisation voratisgeeilt sind und später durch aus noch vorhandenen Monomeren entstandene Polymerisate lediglich verkittet sind, nicht vorhanden ist. Diesem Umstand ist es auch zuzuschreiben, daß die entstehenden Gebilde quellfest gegen organische Lösungsmittel sind. Ein Erfolg, der durch die nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise zu verwendenden größeren Mengen an Katalysator noch verbessert wird. Da nach dem Verfahren des Hauptpatents durch die isotherme Temperaturführung die vorzugsweise in dem späteren Verlauf der Polymerisation auffretende plötzlliclle Temperatursteigerung vermieden wird, wird die durch das erfindungsgemäße Verfahren bedingte, gleichmäßlig fortschreitende Polymerisation auch in den Endstadien des Vorganges nicht mehr gestört, so daß durch das Zusammenwirken aller erfindungsgemäßen Umstände der erwähnte, bisher nicht bekannte Erfolg erzielt wird.
Beispiele I. In eine Form von I00 X 700 mm und 6 mm Dicke werden 6 kg Methacrylsäuremethylester, der mit 0,15 0/o Benzoylperoxyd versetzt wurde, unter Filtration eingefüllt. Die Temperatur der Form und des einzufüllenden Esters beträgt 240 Die Form wird durch einen Papierverschluß verschlossen, in einen Windkanal gebracht und in diesem zunächst 2 Stunden auf 450 erwärmt. Nach diesem Zeitpunkt wird die Tempetratur der Luft auf 320 gesenkt und bei dieser Temperatur die gesamte Polymerisation vollzogen. Es sind dafür 52 Stunden notwendig. Hierauf wird die Tempe ratur der Luft im Laufe von 2 Stunden von 28 auf I25° gesteigert und eine weitere Stunde bei 125 gehalten. Nun wird im Laufe einer weiteren Stunde von 125 auf 7001 abgekühlt und die Form bei dieser Temperatur in Wasser von 700 eingesteckt. Nach einer weiteren halben Stunde kann die Form auseinandergenommen werden. Die Entrandung der Form wird ungefähr nach 20 Stunden vorgenommen.
2. Der Ester wird vor dem Einfüllen in die Form bei einer Temperatur von 240 einem Vakuum von 20 mm unterworfen, wobei er intensiv gerührt wird. Das Vakuum wird für IO Minuten aufrechterhalten. Der so behandelte Ester wird in der in Beispiel I beschriebenen Weise polymerisiert.
Durch eingebaute Thermoelemente wurde in beiden Fällen festgestellt, daß der Temperaturunterschied zwischen polymerisierender Masse und Außenluft im Höchstfall 20 betrug.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von optisch hochwertigen quellfesten Gebilden aus durchsichtigen Kunststoffen durch Wärmepolymerisation, dadurch gekennzeichnet, daß man in weiterer Ausbildung des Verfahrens des Patents g72 121 unter Verzicht auf Anpolymerisation unmittelbar von Monomeren oder Monomerengemischen ausgeht.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der bisher verwendeten, 0,020/0 betragenden Mengen von Peroxydkatalys atoren diese Katalysatoren in Mengen bis zu 0,I20/0 verwendet.
3. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß man die Monomeren oder Monomerengemische vor Beginn der Polymerisation einer Evakuierung unterwirft.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 309 224; USA.-Patentschrift Nr. 2045 660.