NL9400413A - Highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate. - Google Patents

Highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate. Download PDF

Info

Publication number
NL9400413A
NL9400413A NL9400413A NL9400413A NL9400413A NL 9400413 A NL9400413 A NL 9400413A NL 9400413 A NL9400413 A NL 9400413A NL 9400413 A NL9400413 A NL 9400413A NL 9400413 A NL9400413 A NL 9400413A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
carbon dioxide
weight
suspension
filler
highly filled
Prior art date
Application number
NL9400413A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Roehm Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roehm Gmbh filed Critical Roehm Gmbh
Publication of NL9400413A publication Critical patent/NL9400413A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/122Hydrogen, oxygen, CO2, nitrogen or noble gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066Use of inorganic compounding ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Sterk gevuld, opgeschuimd polymeermateriaal op basis van polvmethacrv-laat.Highly filled, foamed polymer material based on polyvinyl chloride.

De uitvinding heeft betrekking op een sterk gevuld, opgeschuimdpolymeermateriaal op basis van polymethacrylaat.The invention relates to a highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate.

Sterk gevulde gietharsen, bijvoorbeeld op PMMA-basis, zijn reedslange tijd met succes op de markt verkrijgbaar (vergelijk EP-218.866;US-A-3.8if7.865; US-A-4.221.697, US-A-4.251.576, US-A-4.826.901; US-A-if.786.660). Op een dergelijke wijze met minerale vulstoffen verrijktepolymeer-materialen, die bijvoorbeeld voor het spoelen in de keuken, opsanitair gebied, alsmede algemeen als plaatmateriaal in de bouwsectorkunnen worden toegepast, komen in het bijzonder in de moderne uitvoe¬ringstechnieken weliswaar in de regel in de buurt van de eisen van detechniek met betrekking tot uiterlijk, houdbaarheid, bewerkbaarheid,enz., maar het gaat om vergelijkenderwijze zware materialen. Zo kan bij¬voorbeeld bij PMMA van een gehalte aan vulstof van 60-70 gew.% silicium-dioxide respectievelijk aluminiumhydroxide met een dichtheid van 1,8g/cm3 worden uitgegaan. Men heeft tamelijk vroeg proeven voor het winnenvan opgeschuimd polymeermateriaal uitgevoerd.Highly filled casting resins, for example on a PMMA basis, have long been successfully available on the market (compare EP-218,866; US-A-3,8if7,865; US-A-4,221,697, US-A-4,251,576, US-A-4,826,901; US-A-if,786,660). Polymeric materials enriched with mineral fillers in such a manner, which can be used, for example, for rinsing in the kitchen, sanitary area, as well as generally as sheet material in the building sector, do generally come close in particular in modern implementation techniques. of the requirements of the technique with regard to appearance, shelf life, machinability, etc., but are comparatively heavy materials. For example, PMMA can be based on a filler content of 60-70% by weight of silicon dioxide or aluminum hydroxide with a density of 1.8 g / cm3. Tests for recovering foamed polymer material have been conducted fairly early.

Het Duitse octrooischrift 1.017.784 beschrijft een werkwijze voor debereiding van poreuze, overwegend uit PMMA bestaande gevormde lichamen,waarbij in het uit polymeer en monomeren bestaande mengsel ten minstevoor een gedeeltelijke verrijking bij de voorgeschreven lage temperatuuren tegelijkertijd voor het bereiken van een poreuze structuur van de bijde polymerisatie ontstaande vorming koolzuursneeuw opgenomen wordt. Inhetzelfde octrooischrift wordt vermeld, dat aan de tot polymerisatie instaat zijnde massa kleurstoffen, pigmenten en respectievelijk of vulstof¬fen kunnen worden toegevoegd. Een algemeen toepasbare methode voor devervaardiging van poreuze vormlichamen bestaat volgens het Franse oc¬trooischrift Ι.Ο55Ό58 in het feit, dat thermoplastische kunststoffen,die gassen opgelost bevatten, boven het verwekingspunt ervan worden ver¬hit, waarbij de kunststof-matrix door de zich expanderende gassen opge¬schuimd wordt. Verdere beschermingsrechten betreffen opgeschuimd poly¬meermateriaal, waarbij het stuwgas door opname van een water bevattendepolymeercomponent in een calciumcarbide bevattende polymeercomponentgeproduceerd wordt (Zuid-Afrikaans octrooischrift 68.08312) of polymeer-materialen, die met behulp van peroxidische verbindingen worden opge¬schuimd (Japan-Kokai 78.105-565; Chem. Abstr. 90, 39 662a; Japan Kokai75.i5i.278, Chem. Abstr. £4., 151 530h).German Pat. No. 1,017,784 describes a process for the preparation of porous, predominantly PMMA, shaped bodies, wherein in the polymer and monomer mixture, at least for partial enrichment at the prescribed low temperatures, at the same time to achieve a porous structure of the carbon dioxide snow formed during the polymerization is incorporated. The same patent states that dyes, pigments and, respectively, fillers can be added to the mass which is capable of polymerization. A generally applicable method for the production of porous shaped bodies consists, according to French patent specification Ι.Ι55Ό58, in that thermoplastic plastics, which contain gases dissolved, are heated above their softening point, whereby the plastic matrix is expanded by the expanding gases are foamed. Further protection rights concern foamed polymeric material, whereby the propellant is produced by incorporating a water-containing polymeric component into a calcium carbide-containing polymeric component (South African patent 68.08312) or polymeric materials which are foamed up using peroxidic compounds (Japan-Kokai 78.105 -565; Chem. Abstr. 90, 39 662a; Japan Kokai75.i5i.278, Chem. Abstr. £ 4.151 530h).

Uit de Europese octrooipublikatie 0.503*156 is het bekend voor debereiding van gietharsen in een gevulde suspensie van methylmethacrylaattot 50 gew.% water te emulgeren. Na de harding wordt het gedeelte aanwater door verhitten uit het gietstuk uitgedreven. Er blijft een schuim-achtig, sterk gevuld materiaal achter.It is known from European patent publication 0.503 * 156 to emulsify the preparation of casting resins in a filled suspension of methyl methacrylate to 50% by weight of water. After curing, the water portion is expelled from the casting by heating. A foam-like, highly filled material remains.

De bereiding van sterk gevuld, opgeschuimd polymethylmethacrylaat,d.w.z. van een materiaal met ten minste 40 tot 80 gew.% gehalte van eenanorganische vulstof, stelt de techniek voor kwalitatief andere problemendan bijvoorbeeld de vervaardiging van "poreuze, hoofdzakelijk uit polyme-thacrylzuurmethylester bestaande vormlichamen" volgens het Duitse oc-trooischrift 1.017*784. Het gaat daarbij om een variant van de kamer-polymerisatiewerkwijze, waarbij bij het gebruikelijke initiator bevatten¬de prepolymeer onder roeren koolzuursneeuw in een zo homogeen mogelijkeverdeling bijgemengd en dit mengsel in de vormgevende kamer gevuld wordt.Beneden 0°C is het mengsel gietbaar, bij verwarmen geleert het tot eenvaste massa. De stand der techniek opent derhalve geen onmiddellijk toe¬gankelijke weg voor de bereiding van opgeschuimd, sterk gevuld polymeer-materiaal op basis van PMMA. Er bestond derhalve de doelstelling eenwerkwijze ter beschikking te stellen, die het mogelijk maakt sterk gevul¬de, opgeschuimde polymeermaterialen op basis van polymethylmethacrylaatte bereiden onder aanhouding van de aan gietharsen te eisen eigenschappenen onder navolging van goed gebleken technologieën.The preparation of highly filled, foamed polymethyl methacrylate, i.e. of a material with at least 40 to 80% by weight content of an inorganic filler, the technique presents qualitatively different problems than, for example, the production of "porous shaped bodies mainly consisting of polyacrylic acid methyl ester" according to German patent specification 1,017 * 784. This is a variant of the chamber polymerization process, in which the prepolymer containing the usual initiator is mixed with carbon dioxide snow in a homogeneous distribution while stirring, and this mixture is filled into the shaping chamber. heating it gels to a solid mass. Therefore, the prior art does not open an immediately accessible path for the preparation of foamed, highly filled polymer material based on PMMA. It was therefore an object to provide a process which allows the preparation of highly filled, foamed polymer materials based on polymethyl methacrylate while retaining the properties required of casting resins using well proven technologies.

Gevonden werd nu, dat de werkwijze volgens de uitvinding voor hetoplossen van het gestelde doel goed geschikt is.It has now been found that the method according to the invention is well suited for solving the stated objective.

De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van sterkgevulde, opgeschuimde polymeermaterialen op basis van polymethylmethacry¬laat in een geschikte vorm onder toepassing van vast kooldioxide, waarbijmen van een vooroplossing, bereid uit 70 tot 95 gew.dln methylmethacry¬laat en 5 tot 30 gew.dln polymethylmethacrylaat-voorpolymeer en 0 tot 5.eventueel 0,05~5 gew.dln van een tweewaardig verknopingsmiddel en 0 tot5, eventueel 0,5 tot 5* bij voorkeur 0,5 tot 1,5 gew.dln van een silani-seringsmiddel SI-M uitgaat. Aan deze vooroplossing worden onder roerenmet hoog toerental van de deeltjesvormige anorganische vulstof in hoe¬veelheden van 30 tot 80 gew.% (betrokken op het opgeschuimde materiaalals eindprodukt) ingebracht en daarin kooldioxide in de vorm van kool¬zuursneeuw respectievelijk koolzuurijs (verkleind/gemalen) in hoeveelhe¬den van 0,5 tot 30 gew.%, betrokken op de gevormde suspensie respectieve¬lijk als gasvormig koolzuur gelijkmatig verdeeld en vervolgens door uit¬wendig verwarmen of door de reactiewarmte als gevolg van het polymerisa- tieproces bij voorkeur met behulp van een redox-initiator-systeem hetkooldioxide uitdrijft terwijl de polymerisatie verloopt en na afsluitingvan de polymerisatie het uit de vorm nemen uitvoert. Het invoeren van hetkooldioxide kan in de vooroplossing of in de gevormde suspensie geschie¬den.The invention relates to a process for the preparation of highly filled, foamed polymer materials based on polymethyl methacrylate in a suitable form using solid carbon dioxide, comprising a pre-solution prepared from 70 to 95 parts by weight of methyl methacrylate and 5 to 30 parts by weight parts of polymethyl methacrylate prepolymer and 0 to 5, if desired, 0.05 to 5 parts by weight of a divalent cross-linking agent and 0 to 5, optionally 0.5 to 5, preferably 0.5 to 1.5 parts by weight of a silane lilac SI-M goes out. To this pre-solution are introduced under high-speed stirring of the particulate inorganic filler in amounts of 30 to 80% by weight (based on the foamed material as the end product) and carbon dioxide in the form of carbon dioxide snow or carbon dioxide ice (reduced / ground) therein in amounts of 0.5 to 30% by weight, based on the slurry formed, distributed evenly as gaseous carbonic acid, and then by external heating or by the heat of reaction due to the polymerization process, preferably using a redox initiator system expels the carbon dioxide as the polymerization proceeds and performs demoulding after the polymerization is completed. The introduction of the carbon dioxide can occur in the pre-solution or in the suspension formed.

Als prepolymeer komen bijvoorbeeld de gewoonlijk toegepaste PMMA-polymeren in aanmerking, die eventueel ondergeschikte hoeveelheden, totongeveer 15 gew.JÏ bij voorkeur uitgekozen comonomeren, zoals bijvoorbeeldmethylacrylaat kunnen bevatten. De prepolymeren hebben gewoonlijk eenmolmassa in het traject van 2 x 104 tot *t x 105 Dalton [bepaald doorgrootte-uitsluitings-chromatografie (SEC)]. Eventueel kan aan de voorop¬lossing ook een verknopingsmiddel, bijvoorbeeld in de vorm van de (meth)-acrylzuurester van meerwaardige alcoholen in hoeveelheden van 0,1 tot 1,5gew.%, betrokken op de monomeren, toegevoegd worden.Suitable prepolymers are, for example, the commonly used PMMA polymers, which may contain minor amounts, up to about 15% by weight, of preferably selected comonomers, such as, for example, methyl acrylate. The prepolymers usually have molar mass in the range 2 x 104 to * t x 105 Daltons [determined size exclusion chromatography (SEC)]. Optionally, a cross-linking agent, for example in the form of the (meth) -acrylic acid ester of polyhydric alcohols, in amounts of 0.1 to 1.5% by weight, based on the monomers, can also be added to the pre-solution.

Als vulstoffen zijn de gewoonlijk voor gietharsen gebruikte fijnver-deelde anorganische of organische materialen geschikt. Bij voorkeur wordteen korrelgrootte van 200 pm diameter, bij voorkeur 50 pm niet overschre¬den. Bij toepassing van cristoballiet als vulstof moet bij voorkeur tenminste 95% van de deeltjes <10 pm groot zijn. Deeltjes met een groottevan ^0,1 pm moeten zo mogelijk niet meer dan 10% van het totale aantaldeeltjes uitmaken. De deeltjesgrootte wordt volgens de gebruikelijkewerkwijzen bepaald (vergelijk B. Scarlett in "Filtration & Separation"blz. 215, 1965)* Voor de bepaling van de deeltjesgrootte worden de tel¬kens grootste afmetingen van de deeltjes genomen. De voorkeur wordt gege¬ven aan korrelvormige deeltjes. Soms kan het van voordeel zijn de deel¬tjes door verhitten, bijvoorbeeld op 150eC, van adsorptief gebonden vochtte bevrijden. De vulstoffen kunnen natuurlijke produkten of synthetischbereid zijn. De mechanische eigenschappen, zoals hardheid, elastischeschuifmodulus, worden afgemeten volgens het beoogde toepassingsdoel vande gietharsen. Daarbij kan het instellen van een elastische afschuifmodu¬lus van ten minste 5 GNm"2 voordelig zijn. Geschikt zijn bijvoorbeeldminerale stoffen, zoals aluminiumoxiden, aluminiumhydroxiden en deriva¬ten, bijvoorbeeld alkali- en aardalkalimetaaldubbeloxiden en aardalkali-metaalhydroxiden, kleiaarden, siliciumdioxide in de meest verschillendemodificaties ervan, silicaten, aluminosilicaten, carbonaten, fosfaten,sulfaten, sulfiden, oxiden, koolsoorten, metalen en metaallegeringen.Verder zijn synthetische materialen, zoals glasmeel, keramiek, porselein,slakken, fijnverdeeld synthetisch Si02 geschikt. Genoemd worden kiezel-zuurmodificaties, zoals kwarts (kwartsmeel), tridymiet en cristoballiet, alsmede kaolien, talk, mica, veldspaat, apatiet, bariet, gips, krijt,kalksteen, dolomiet. Eventueel kunnen ook mengsels van vulstoffen wordentoegepast. Het gehalte aan vulstof in de gietharsen bedraagt bij voorkeurten minste 40 gew.X. In het algemeen wordt een gehalte van 80 gev.% nietoverschreden. Als richtwaarde wordt een gehalte aan vulstof van de giet¬harsen >50 en tot 80 gev.% aangegeven. De bereiding van de vulstoffen inde bij voorkeur toegepaste korrelgroottes kan volgens de bekende werkwij¬zen plaatsvinden, bijvoorbeeld door breken en malen. In het bijzonderwordt de voorkeur gegeven aan cristoballiet naast aluminiumhydroxide.Suitable fillers are the finely divided inorganic or organic materials commonly used for casting resins. Preferably, a grain size of 200 µm in diameter, preferably 50 µm, is not exceeded. When using cristoballite as a filler, preferably at least 95% of the particles must be <10 µm in size. Particles with a size of 0,1 0.1 µm should, if possible, not exceed 10% of the total number of particles. The particle size is determined according to the usual methods (compare B. Scarlett in "Filtration & Separation" pp. 215, 1965). For the determination of the particle size, the largest dimensions of the particles are always taken. Preference is given to granular particles. Sometimes it can be advantageous to free the particles of adsorptively bound moisture by heating, for example at 150 ° C. The fillers can be natural products or synthetically prepared. The mechanical properties, such as hardness, elastic shear modulus, are measured according to the intended application purpose of the casting resins. In addition, setting an elastic shear module of at least 5 GNm 2 may be advantageous. Suitable are, for example, mineral substances, such as aluminum oxides, aluminum hydroxides and derivatives, for example, alkali and alkaline earth metal double oxides and alkaline earth metal hydroxides, clays, silicon dioxide in the most various modifications thereof, silicates, aluminosilicates, carbonates, phosphates, sulfates, sulfides, oxides, carbons, metals and metal alloys. Furthermore, synthetic materials, such as glass flour, ceramic, porcelain, slag, finely divided synthetic SiO2, are mentioned. Silicic acid modifications, such as quartz are mentioned. (quartz flour), tridymite and cristoballite, as well as kaolin, talc, mica, feldspar, apatite, barite, gypsum, chalk, limestone, dolomite. Mixtures of fillers may also be used. The filler content in the casting resins is preferably at least 40 wt. In general, a content of 80% by weight is not exceeded A guide filler content of the casting resins> 50 and up to 80% by weight is indicated as a guide value. The preparation of the fillers in the preferred grain sizes can be carried out according to the known methods, for example by crushing and grinding. Particular preference is given to cristoballite in addition to aluminum hydroxide.

Bij een bij voorkeur toegepast uitvoeringstype ligt de gemiddeldedeeltjesgrootte in het traject 60-0,5 pm. Bij voorkeur ligt de hardheid(volgens Mohs: vergelijk Römpp's Chemie-Lexikon, 9de druk, blz. 1700,Georg Thieme Verlag 1990) van de vulstoffen in het geval van het cristo¬balliet bij *6, in het geval van aluminiumhydroxide bij 2,5-3.5. De sila-niseringsmiddelen SI-M dienen op op zichzelf bekende wijze als hechthulp-middel tussen vulstof en organische fase. Derhalve kunnen de uit de standder techniek bekende organosilicium-verbindingen worden toegepast [verge¬lijk D. Skudelny, Kunststoffe 22. 1153“H56 (1987)? Kunststoffe 68(1978); de firma-brochure DynasilanR, hechthulpmiddelen van DynamitNobel, Chemie]. Op de eerste plaats gaat het om functionele organosili-ciumverbindingen met ten minste een ethenisch onverzadigde groep in hetmolecuul. De functionele rest, die de ethenisch onverzadigde groepdraagt, is in het algemeen via een C-atoom met het centrale siliciumatoomverbonden. De overblijvende liganden aan het silicium zijn als regelalkoxyresten met 1 tot 6 koolstofatomen (waarbij nog etherbruggen in dealkylresten aanwezig kunnen zijn). Genoemd worden bijvoorbeeld de vinyl-trialkoxysilanen. De dubbele CC-binding kan ook via een of meer koolstof¬atomen met het Si-atoom gebonden zijn, bijvoorbeeld in de vorm van deallyltrialkoxysilanen of de α-methacryloyloxypropyltrialkoxysilanen. Ookdialkoxysilanen kunnen toegepast worden, waarbij aan het Si-atoom eenverdere functionele rest met een dubbele CC-binding, meestal van hetzelf¬de type, of een alkylrest met bij voorkeur 1 tot 6 koolstofatomen gebon¬den is. Ook kunnen verschillende types van organosiliciumverbindingen inde organosilicium-component aanwezig zijn. Genoemd worden bijvoorbeeldhet vinyltrimethoxysilaan, vinyltriethoxysilaan, vinyltris(methoxy-ethoxy)silaan, divinyldimethoxysilaan, vinylmethyldimethoxysilaan, vinyl-trichloorsilaan, α-methacryloyloxypropyltrimethoxysilaan of a-metha-cryloyloxypropyltris(methoxyethoxy)-silaan. Met voordeel worden de orga¬nosiliciumverbindingen tezamen met katalysatoren van het aminetype, in het bijzonder van het type van de alkylaminen met 3 tot 6 koolstofatomen,speciaal met n-butylamine toegepast. Als richtwaarde voor de toepassingvan de amine-katalysator kan 0,05 tot 10 gew.#, bij voorkeur 1 tot 5gew.% van de organosiliciumcomponent worden aangenomen.In a preferred embodiment type, the average particle size is in the range 60-0.5 µm. Preferably, the hardness (according to Mohs: compare Römpp's Chemie-Lexikon, 9th edition, p. 1700, Georg Thieme Verlag 1990) of the fillers in the case of the crystallite is at * 6, in the case of aluminum hydroxide at 2, 5-3.5. The silanizing agents SI-M serve in a manner known per se as an adhesion promoter between filler and organic phase. Therefore, the organosilicon compounds known from the prior art can be used [compare D. Skudelny, Kunststoffe 22. 1153, H56 (1987)? Plastics 68 (1978); the company brochure DynasilanR, adhesion aids from DynamitNobel, Chemistry]. Firstly, these are functional organosilicon compounds with at least one ethylenically unsaturated group in the molecule. The functional residue bearing the ethylenically unsaturated group is generally connected via a C atom to the central silicon atom. The remaining ligands on the silicon are as control alkoxy radicals with 1 to 6 carbon atoms (where ether bridges may still be present in dealkyl radicals). Mention is made, for example, of the vinyl trialkoxy silanes. The double CC bond may also be linked to the Si atom via one or more carbon atoms, for example in the form of deallyltrialkoxy silanes or the α-methacryloyloxypropyltrialkoxy silanes. Dialkoxysilanes can also be used, wherein a further functional radical with a double CC bond, usually of the same type, or an alkyl radical with preferably 1 to 6 carbon atoms is attached to the Si atom. Different types of organosilicon compounds may also be present in the organosilicon component. Mentioned are, for example, the vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, vinyl tris (methoxyethoxy) silane, divinyldimethoxysilane, vinyl methyl dimethoxysilane, vinyl trichlorosilane, α-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane or α-metha-cryloyloxyethyl-propyl. The organosilicon compounds are advantageously used together with catalysts of the amine type, in particular of the type of the alkyl amines of 3 to 6 carbon atoms, especially with n-butylamine. 0.05 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, of the organosilicon component can be used as a guide value for the use of the amine catalyst.

In het algemeen bedraagt de gewichtsverhouding van anorganischevulstoffen tot organosiliciumverbinding 500:1 tot 20:1, bij voorkeur50±25:1.Generally, the weight ratio of inorganic fillers to organosilicon compound is 500: 1 to 20: 1, preferably 50 ± 25: 1.

De uitvoering van de werkwijze kan volgens op zichzelf bekende tech¬nische uitvoeringswijzen plaatsvinden. De werkwijze volgens de uitvindingomvat eerst de bereiding van de vooroplossing op op zichzelf bekendewijze. De vooroplossing bevat bij voorkeur de aminecomponent en het sila-niseringsmiddel SI-M. Dan wordt met behulp van een oplosinrichting devulstof in de vooroplossing gebracht en aansluitend wordt in de oplos¬inrichting de op deze wijze verkregen suspensie gedispergeerd. Na beëin¬diging van de silaniseringsreactie wordt bij voorkeur aan de suspensieeen deel van de redox-component van de redox-initiator (vergelijk H.Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und Methacrylverbindungen, Springer-Verlag 1967) toegevoegd en met behulp van een schoepenroerder verdeeld.Men kan - in navolging van gebruikelijke praktijken - ook een polymerisa-tie-inhibitor, zoals bijvoorbeeld een sterisch gehinderd fenol (vergelijkUllmanns Encyclopedia of Technology, 5de druk, vol. 20A. blz. 459-507.VCH 1992) en/of een glijmiddel, zoals een ftaalzuurdiëster of stearine-zuur, toevoegen. Aansluitend wordt kooldioxide toegevoegd. Kooldioxidekan zowel als koolzuursneeuw, als gemalen C02-ijs respectievelijk als gasworden toegevoegd, waarbij waarde gehecht moet worden aan een gelijkmati¬ge verdeling. Bij de toevoer van gas moet de meest gunstige hoeveelheidworden bepaald. Een beslissing met betrekking tot vast C02 ten opzichtevan de gashoeveelheid kan niet direct worden uitgevoerd, aangezien bij detoepassing van vast C02 een niet onaanzienlijk deel gasvormig uit desuspensie in de luchtruimte uittreedt.The method can be carried out in accordance with technical methods known per se. The method according to the invention first comprises the preparation of the pre-solution in a manner known per se. The pre-solution preferably contains the amine component and the silanizing agent SI-M. Then, with the aid of a dissolving device, the filler is introduced into the pre-solution and subsequently the suspension obtained in this way is dispersed in the dissolving device. After termination of the silanization reaction, part of the redox component of the redox initiator (compare H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und Methacrylverbindungen, Springer-Verlag 1967) is preferably added to the suspension and of a paddle stirrer. A polymerization inhibitor, such as, for example, a sterically hindered phenol (5th edition, vol. 20A. pp. 459-507.VCH 1992), may also be used in accordance with customary practices. and / or add a lubricant, such as a phthalic acid diester or stearic acid. Carbon dioxide is then added. Carbon dioxide can be added as carbon dioxide snow, as crushed CO2 ice or as gas, whereby value must be attached to an even distribution. The most favorable quantity must be determined when gas is supplied. A decision regarding solid CO2 with respect to the amount of gas cannot be made directly, since with the use of solid CO2 a not insignificant part emerges gaseous from the suspension in the air space.

Zodra geen uit de suspensie uittredend gas meer wordt waargenomen,kunnen de resterende redoxcomponenten van de suspensie onder roeren wor¬den toegevoegd. Tijdens de nu beginnende, exotherme redox-polymerisatieof - indien uitsluitend met peroxidische initiatoren (zie Rauch-Puntigam,loc. cit) gewerkt wordt - als gevolg van uitwendige warmtetoevoer schuimtde suspensie tijdens de harding op. Tenslotte kan dan het uit de vormnemen worden uitgevoerd. In het bijzonder bij continue bereiding van hetopgeschuimde polymeermateriaal kan het kooldioxide ook aan de vooroplos¬sing toegevoegd worden.As soon as no gas emerging from the slurry is observed, the remaining redox components of the slurry can be added with stirring. During the now-starting, exothermic redox polymerization or - if only working with peroxidic initiators (see Rauch-Puntigam, loc. Cit) - as a result of external heat supply, the suspension foams during the curing. Finally, the shaping can then be carried out. In particular, with continuous preparation of the foamed polymer material, the carbon dioxide can also be added to the pre-solution.

De bereiding van de suspensie geschiedt in de daarvoor geschiktemengaggregaten. Geschikte typen zijn bijvoorbeeld de apparaten van defirma's Respecta/Düsseldorf/BRD of Coudenhove & Hübner/Wenen. De toevoe¬ging van de initiatoren kan voorafgaande aan het uittreden van het meng-aggregaat plaatsvinden.The suspension is prepared in the appropriate mixing units. Suitable types are, for example, the devices of the companies Respecta / Düsseldorf / BRD or Coudenhove & Hübner / Vienna. The initiators can be added prior to the mixing unit leaving.

Volgens de werkwijze van de uitvinding wordt een als regel met ge¬sloten poriën opgeschuimd PMMA gewonnen. Te oordelen naar de tot dusverreverkregen resultaten, ligt de dichtheid van de opgeschuimde kunststof,vergeleken met niet-opgeschuimd PMMA bij een gelijk gehalte aan vulstofaanzienlijk lager, eventueel bij de helft.According to the process of the invention, a PMMA foamed as a rule with closed pores is recovered. Judging by the results obtained so far, the density of the foamed plastic compared to non-foamed PMMA at an equal filler content is significantly lower, optionally at half.

Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding kan op relatiefeenvoudige wijze en in aansluiting op de goed gebleken technologie eensterk gevuld, opgeschuimd PMMA-materiaal verkregen worden.With the aid of the method according to the invention, a highly filled, foamed PMMA material can be obtained in a relatively simple manner and in connection with the proven technology.

Door de geringere dichtheid van dit materiaal blijken ook talrijkeinteressante toepassingsmogelijkheden.Due to the lower density of this material, numerous interesting applications also appear.

In de volgende voorbeelden wordt de uitvinding nader toegelicht.The following examples further illustrate the invention.

VOORBEELDENEXAMPLES

A. Bereiding van een sterk gevulde suspensieVoorbeeld A-lA. Preparation of a Highly Filled Suspension Example A-1

In 266,97 g methylmethacrylaat (MMA) en 0,03 g 2,4-dimethyl-6-tert-butylfenol wordt 60 g van een MMA-polymeer (η5ρεε./ε = 130-140, Mw ongeveer400.000, produkt PLEXIGUM® M 920 van de firma Röhm GmbH) bij ongeveer50 *C in 5 uur opgelost en daarna tot kamertemperatuur af gekoeld. In de zoverkregen stroop worden 5.0 g stearinezuur en 3.0 g glycoldimethacrylaatopgelost. In een oplosinrichting (produkt Dispermat® van de firma VMAGetzmann/BRD) wordt onder matig roeren 332,5 g aluminiumhydroxide met eengemiddelde deeltjesgrootte van 45 ym (produkt ALCOA® C33 van de firmaALC0A/USA) en daarna 332,5 g aluminiumhydroxide met een gemiddelde deel¬tjesgrootte van 8 ym (produkt ALCOA® C333) in de stroop gebracht. Aan¬sluitend wordt de suspensie in een oplosinrichting met 12,5 m/s ongeveer10 minuten gedispergeerd.In 266.97 g of methyl methacrylate (MMA) and 0.03 g of 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 60 g of an MMA polymer (η5ρεε. / Ε = 130-140, Mw approximately 400,000, product PLEXIGUM ® M 920 from Röhm GmbH) dissolved at about 50 ° C in 5 hours and then cooled to room temperature. 5.0 g of stearic acid and 3.0 g of glycol dimethacrylate are dissolved in the syrup obtained. In a dissolver (product Dispermat® from VMAGetzmann / BRD), with moderate stirring, 332.5 g of aluminum hydroxide with an average particle size of 45 µm (product ALCOA® C33 from ALC0A / USA) and then 332.5 g of aluminum hydroxide with an average particle size of 8 µm (product ALCOA® C333) brought into the syrup. The suspension is then dispersed in a dissolver at 12.5 m / s for about 10 minutes.

B. Bereiding van het opgeschuimde polvmeermateriaalVoorbeeld B-lB. Preparation of the Foamed Polymer Material Example B-1

In een beker van polyetheen (0 = 9 cm, H = 15 cm) wordt 700 g van desterk gevulde suspensie volgens voorbeeld A-l afgewogen. Onder roeren meteen schoepenroerder worden bij ongeveer 25°C 7 g dibenzoylperoxide, 502'sin di-butylftalaat (produkt INTER0J® BP-50-FT van de firma Peroxid Chemie700 g of the strongly filled suspension according to Example A-1 are weighed into a beaker of polyethylene (0 = 9 cm, H = 15 cm). Immediately stirring with a paddle stirrer at about 25 ° C, 7 g of dibenzoyl peroxide, 502's in di-butyl phthalate (product INTER0J® BP-50-FT from the company Peroxid Chemie

GmbH) en 3.5 g azo-bis-isobutyronitril (produkt INTEROJ® NN IBN) toege¬voegd en opgelost. Onder roeren wordt vervolgens 7.0 g C02-sneeuw aan desuspensie toegevoegd. Na een roertijd van 5 minuten wordt de temperatuurvan de suspensie gemeten. Dan wordt onder roeren aan de suspensie 7.0 g.N.N-dimethyl-p-toluïdine als s oplossing in MMA toegevoegd. Na eenroertijd van 1 minuut wordt de roerder verwijderd. Men verkrijgt eenpolymeerschuim, dat in tabel A wordt gekenmerkt.GmbH) and 3.5 g azo-bis-isobutyronitrile (product INTEROJ® NN IBN) added and dissolved. 7.0 g of CO2 snow is then added to the suspension with stirring. The temperature of the suspension is measured after a stirring time of 5 minutes. Then 7.0 g.N.N-dimethyl-p-toluidine as a solution in MMA is added to the suspension with stirring. The stirrer is removed after a stirring time of 1 minute. A polymeric foam is obtained, which is characterized in Table A.

Voorbeeld B-2Example B-2

Werkwijze analoog aan B-l. In plaats van 7.0 g C02-sneeuw wordt 35.0 g C02-sneeuw aan de suspensie toegevoegd.Method analogous to B-1. Instead of 7.0 g CO2 snow, 35.0 g CO2 snow is added to the suspension.

Voorbeeld Β-λExample Β-λ

Werkwijze analoog aan B-l. In plaats van 7.0 g C02-sneeuw wordt 70.0 g C02-sneeuw aan de suspensie toegevoegd.Method analogous to B-1. Instead of 7.0 g CO2 snow, 70.0 g CO2 snow is added to the suspension.

Voorbeeld B-4Example B-4

Werkwijze analoog aan B-l. In plaats van 7.0 g C02-sneeuw wordt 140 g C02-sneeuw aan de suspensie toegevoegd.Method analogous to B-1. Instead of 7.0 g CO2 snow, 140 g CO2 snow is added to the suspension.

TABEL ATABLE A

Gegevens met betrekking tot de voorbeelden B-l t/m B-4Data Relating to Examples B-1 through B-4

Figure NL9400413AD00081

Eigenschappen van de opgeschuimde polymere materialen: volgens dewerkwijze van de uitvinding worden overwegend schuimen met gesloten po¬riën verkregen.Properties of the Foamed Polymeric Materials: According to the process of the invention, predominantly closed-pore foams are obtained.

Zoals de afbeeldingen 1-3 tonen (afb. 1: met 5 gew.% C02-sneeuw; afb. 2: met 5 gew.JS C02-ijs, gemalen; afb. 3: met 10 gew.X C02-sneeuw)stijgt de gemiddelde poriëngrootte met toenemend C02-gehalte. Uit afb. 4blijkt de afhankelijkheid van de schuim-dichtheid van de toevoeging vanC02.As figures 1-3 show (Fig. 1: with 5 wt% CO2 snow; Fig. 2: with 5 wt% CO2 CO2, ground; Fig. 3: with 10 wt% CO2 snow) rises the average pore size with increasing CO2 content. Fig. 4 shows the dependence of the foam density on the addition of CO2.

Claims (5)

1. Werkwijze voor de bereiding van sterk gevulde, opgeschuimde poly-meermaterialen op basis van polymethylmethacrylaat in een geschikte vormonder toepassing van kooldioxide, met het kenmerk, dat men een vooroplos-sing van 5"70 gew.dln methylmethacrylaat en 1-15 gew.dln polymethylmetha-crylaat-prepolymeer bereidt, waarin onder roeren met hoog toerental ondervorming van een suspensie de deeltjesvormige, anorganische vulstof inhoeveelheden van 30-80 gew.%, betrokken op de gevormde suspensie, wordtingebracht, met dien verstande, dat in de vooroplossing of in de suspen¬sie gasvormig of vast koolzuur in een fijne verdeling gelijkmatig wordtingebracht, waarna door extern verwarmen of door de reactiewarmte van dedoor een redox-initiator ingeleide polymerisatietrap het kooldioxidewordt uitgedreven terwijl de polymerisatie verloopt en dat men na afslui¬ting van de polymerisatie een uit de vorm nemen uitvoert.1. Process for the preparation of highly filled, foamed polymer materials based on polymethyl methacrylate in a suitable form using carbon dioxide, characterized in that a pre-solution of 5-70 parts by weight of methyl methacrylate and 1-15% by wt. Prepare parts of polymethyl methacrylate prepolymer, into which the particulate inorganic filler in amounts of 30-80% by weight, based on the suspension formed, is introduced, with stirring at high speed, under the formation of a suspension, provided that in the pre-solution or in the slurry of gaseous or solid carbon dioxide is evenly introduced in a fine distribution, after which the carbon dioxide is expelled by external heating or by the reaction heat of the polymerization step initiated by a redox initiator, while the polymerization proceeds and, after the polymerization has been completed, takes the form. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat vast koolzuurals koolzuursneeuw of als gemalen koolzuurijs in hoeveelheden van Q,5“30gew.%, betrokken op de gevormde suspensie, wordt toegevoegd.Process according to claim 1, characterized in that solid carbon dioxide is added as carbon dioxide snow or as crushed carbon dioxide ice in amounts of Q, 5, 30% by weight, based on the suspension formed. 3. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat alsvulstof aluminiumhydroxide wordt gebruikt.Method according to claims 1 and 2, characterized in that aluminum hydroxide is used as the filler. 4. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat alsvulstof cristoballiet wordt toegepast.Method according to claims 1 and 2, characterized in that crystallallite is used as filler. 5. Gevormd voortbrengsel, geheel of ten dele bestaande uit een mettoepassing van de werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusiesverkregen polymeermateriaal.Molded article, consisting wholly or partly of a process material according to one or more of the preceding claims, polymer material obtained.
NL9400413A 1993-04-27 1994-03-16 Highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate. NL9400413A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4313715A DE4313715A1 (en) 1993-04-27 1993-04-27 Highly filled, foamed polymer material
DE4313715 1993-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9400413A true NL9400413A (en) 1994-11-16

Family

ID=6486467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9400413A NL9400413A (en) 1993-04-27 1994-03-16 Highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate.

Country Status (8)

Country Link
AT (1) AT404836B (en)
CH (1) CH686517A5 (en)
DE (1) DE4313715A1 (en)
ES (1) ES2094682B1 (en)
FR (1) FR2704552B1 (en)
GB (1) GB2277931B (en)
IT (1) IT1274007B (en)
NL (1) NL9400413A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2317887A (en) * 1996-10-04 1998-04-08 Dytech Corp Ltd Porous ceramic articles; bone cell growth and drug carriers
DE19722559C2 (en) * 1997-05-28 2003-05-15 Kaldewei Franz Gmbh & Co Process for producing deformable acrylic sheets with increased abrasion and scratch resistance, preferably for sanitary articles to be produced using the deep-drawing process
DE10113899A1 (en) * 2001-03-21 2002-10-02 Roehm Gmbh PMI syrup phases and their use to stabilize insoluble additives
JP5068919B2 (en) * 2003-09-25 2012-11-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Foam sheet-forming composition, thermally conductive foam sheet and method for producing the same
DE102007017978A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-09 Scheer Surface Solutions Gmbh Plastic moldings and their manufacture

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1017784B (en) * 1955-02-24 1957-10-17 Roehm & Haas Gmbh Process for the production of porous moldings consisting mainly of polymethacrylic acid methyl ester
DE3531914A1 (en) * 1985-09-07 1987-03-19 Roehm Gmbh METHOD FOR PRODUCING curable cast resins
DE3531913A1 (en) * 1985-09-07 1987-03-19 Roehm Gmbh HARDENABLE CAST RESIN
US4612332A (en) * 1985-12-12 1986-09-16 Exxon Research And Engineering Co. Novel polymeric foams and foaming compositions
DE4104295A1 (en) * 1991-02-13 1992-08-27 Schock & Co Gmbh PLASTIC SHAPED BODY IN WATER-EXPANDED POLYMER RESIN
US5945461A (en) * 1991-03-21 1999-08-31 Illinois Tool Works Inc. Foamed acrylic polymer compositions

Also Published As

Publication number Publication date
CH686517A5 (en) 1996-04-15
FR2704552A1 (en) 1994-11-04
ES2094682B1 (en) 1997-12-16
DE4313715A1 (en) 1994-11-03
GB2277931A (en) 1994-11-16
IT1274007B (en) 1997-07-14
ATA53594A (en) 1998-07-15
FR2704552B1 (en) 1998-04-10
ITTO940332A0 (en) 1994-04-26
ES2094682A1 (en) 1997-01-16
GB2277931B (en) 1997-08-13
AT404836B (en) 1999-03-25
ITTO940332A1 (en) 1995-10-26
GB9408325D0 (en) 1994-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1225489A (en) Polymerisable dental compositions and moulded dental articles produced from them
CA1148832A (en) Dispersions of siliceous solids in liquid organic media
CA1290086C (en) Curable casting resins
JPH05105707A (en) (meth)acrylate composition
AU2005228855B2 (en) Particle containing solid surface material
US6387985B1 (en) Acrylic based formulation for improved temperature and impact performance employing crushed natural stone
EP0516299B1 (en) Highly filled, polymerisable compositions
CA1290486C (en) Method for making curable casting resins
MX2007016029A (en) Solid filler containing polymerizable compositions, articles formed thereby and methods of formation.
NL9400413A (en) Highly filled, foamed polymer material based on polymethacrylate.
JPH0812317A (en) Three-dimensional network structure consisting of silica spherical particles
JP5579326B2 (en) Curable polymer blend
SK96894A3 (en) Method of manufacture of filled pressing on polymethylmetacrylate base
US10570280B2 (en) Sound hydrophobic polymeric surfacing
JP3442430B2 (en) Casting resin-suspension and molded body composed thereof
EP3033365A1 (en) Polymerizable adhesive that forms methacrylate ipn
WO2008053236A1 (en) Polymer compositions
US5719220A (en) Molded composites
WO2021198441A1 (en) Composition for synthetic stone and synthetic stone manufactured thereof
JP2888306B2 (en) Fillers for resin molding materials, resin molding materials and molded articles containing the same
JPS61155407A (en) Injection grade resin based on flowable and curable acrylic and methacrylic acid
JP2003073430A (en) Resin composition, molding and method for producing molding

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
BN A decision not to publish the application has become irrevocable