SK96894A3 - Method of manufacture of filled pressing on polymethylmetacrylate base - Google Patents

Description

Do predpolymerizačného produktu s obsahom monomérov sa počas intenzívneho miešania pridáva za vzniku suspenzie práškové plnivo v množstve 30 až 80 % hmotn., prepočítané na vzniknutú suspenziu. Tesne pred naplnením sa do polymerizačnej komory rovnomerne pridá radikálový iniciátor a tuhý práškový polymér v množstve 1 až 20 % hmotn., prepočítané na suspenziu, následne sa naplní polymerizačná komora, potom nasleduje polymerizácia a vybratie z formy.

Spôsob výroby plnených výliskov na báze polymetylmetakrylátu

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby liatych vysoko plnených výliskov polymetylmetakrylátu (PMMA).

Doterajší stav techniky

Tradične sa metódami látkovej polymerizácie vyrábajú transparentné polymetylmetakrylátové platne, tzv. liate platne PMMA (viď H. Rauch-Puntigam, Th. Vôlker, Akryl und Metakrylverbindungen, Springer-Verlag 1967, str. 275-292). Okrem priehľadných akrylových skiel nadobudli veľký význam aj akrylové živice, plnené plnidlami prevažne anorganického pôvodu, najmä pre použitie v zdravotníctve, na výrobu kuchynského riadu, dekoračných dosiek, atď. Používa sa aj obohacovanie akrylového skla polymérnymi časticami. Takto sú popisované v DE-A 35 28 165 komponenty plastických hmôt, Nakalené zosieťovanými perličkami. DE-A 42 16 341 doporučuje čiastočky PMMA, ktoré rozptyľujú svetlo, ktoré sa vyrábajú í okrem iného s prídavkom zosieťovaných častíc, obsahujúcich fenylovú skupinu. Ďalej je v DE-A 31 01 093 popísaný spôsob ^J výroby akrylátových plastických hmôt s farebne odlíšeným povrchom s použitím sfarbených polymérnych perličiek. Taktiež boli popísané elektricky vodivé plastické hmoty, ktorých vodivosť spočíva v prítomnosti polymérnych častíc v povrchovej vrstve, obohatených vodivými materiálmi (DE-A 35 43 301). V princípe sa je technológia, ktorá sa osvedčila pri výrobe priehľadných PMMA platní, použiteľná aj na výrobu plnených, tiež tzv. vysokoplnených platní.

V US-A 3 706 825 sa spomína napríklad kontinuálny spôsob výroby vysokoplnených mramorových imitácií s použitím extrúderov.

Problémy a úlohy, ktoré je treba obvykle riešiť pri výrobe liatych plnených výliskov, sú uvedené v nasledovnom * 2 opise výroby liatych plnených platni.

Priame použitie technológie liatych PMMA platni neviedlo k uspokojivým výsledkom pri výrobe PMMA plnených platní. Pre urýchlenie priebehu polymerizácie používa tento spôsob často ako iniciátory redoxné systémy (viď Rauch-Puntigam et al. loc.cit.). Pri použití tejto metódy na výrobu vysokoplnených platní sa často naráža na problémy. Tak pri výrobe hrubých platní (napríklad pri hrúbke 10 až 20 mm) veľkých rozmerov pozorujeme, že polymerizácia nastáva už pri plnení, takže riadená polymerizácia je už nemysliteľná. Okrem toho pri nekontrolovanom priebehu polymerizácie nastáva pnutie platní a následkom toho vznik trhlín.

Pri pomalej polymerizácii (ako doba polymerizácie vo vodnom kúpeli sa uvádza 2 až 3 hodiny) nastáva taká silná polymerizácia relatívne hrubozrnných častíc plnidla, že hotové platne pôsobia nehomogénnym dojmom a sú viditeľne prehnuté. Sedimentácia sa použitím sirupu s obsahom polyméru nedá celkom potlačiť.

Takto sa síce ponúkala v podstate pomalá polymerizácia, ale potom sa zas museli riešiť sprievodné prejavy, predovšetkým zdanlivo nevyhnutná sedimentácia s prehnutím platní, ktorá nastáva pri takomto spôsobe.

Úloha preto spočívala v tom, aby sa dal k dispozícii taký spôsob na výrobu plnených platní PMMA, pri ktorom je možné obísť uvedené nedostatky, pričom podstatná strojná technológia ostane zachovaná.

Podstata vynálezu

Túto úlohu rieši vynikajúcim spôsobom spôsob výroby plnených výliskov na báze polymetylmetakrylátu, ktorý je predmetom vynálezu, a ktorého podstatou je, že využíva metódu substančnej polymerizácie vo vhodnej polymerizačnej komore, čím sa známym spôsobom získa tekutý polymerizačný predstupeň PV s obsahom monomérov, do ktorého sa pridáva počas intenzívneho miešania za vzniku suspenzie SP anorganické plnidlo FS v práškovej forme v pomere 30 až 80 % hmôt., prepočítané na vzniknutú suspenziu SP, a pričom sa do suspenzie SP, pripravenej na polymerizáciu, rovnomerne pridá tesne pred naplnením do polymerizačnej komory radikálový polymerizátor, prípadne iniciačný systém, tuhý práškový polymérizát PP, výhodne tiež na báze PMMA, v pomere 1 až 50 hmotnostných dielov, prepočítané na suspenziu SP.

Monoméry predstupňa PV pozostávajú najmenej z 50 a maximálne 100 % hmôt. % z metylmetakrylát, okrem ďalších príslušných alkylesterov alebo arylesterov kyseliny (metyl)metakrylovej, ktoré obvykle obsahujú 1 až 8 atómov uhlíka, použitých ako komonoméry, ako napríklad etyl(met)akrylát, propyl(met)akrylát, butyl(met)akrylát, prípadne izoméry, 2-etylhexyl(met)akrylát, cyklohexyl(met)akrylát, fenyl(met)akrylát, benzyl(met)akrylát. Ďalej môžu obsahovať polymerizačné predstupne známe zosietené monoméry, napríklad monoméry, ktoré majú v molekule najmenej dve vinylové skupiny, schopné polymerizačnej reakcie (viď H. Rauch-Puntigam, Th. Vôlker, Akryl und Metakrylverbindungen strana 184, Springer-Verlag, 1967), pričom ako príklady možno uviesť etylénglykoldimetakrylát, 1,4-bután- dioldimetakrylát, triglykoldimetakrylát, trimetylol- propántrimetakrylát a -akrylát, alylové zlúčeniny, ako alylmetakrylát alebo trialylcyanurát. Obsah zosieťovaných monomérov je obvykle 0,1 až 1,5 % hmôt. %, prepočítané na obsah monomérov. Okrem monomérov obsahuje polymerizačný predstupeň PV výhodne predpolymerizát PM v pomere od 1 do 15 % hmôt. %, prepočítané na polymerizačný predstupeň PV.

Ako predpolymerizát PM idú do úvahy napríklad príslušné PMMA polymerizáty, ktoré môžu pripadne obsahovať vedľajšie podiely, až do 15 % hmôt, z účelne vybraných komonomérov, ako napríklad metylakrylát. Predpolymerizáty majú spravidla molekulovú hmotnosť približne 2 x 10^ až 4 x 10$ Daltonov [stanovené chromatograficky metódou Size Exclusion Chromatography (SEC)].

V súvislosti s polymerizačným predstupňom PV naväzuje preložený vynález na teóriu, opísanú v časti Doterajší stav techniky (napríklad DE-PS 24 49 656, EP-PS O 214 551 alebo EP-PS O 218 866) , pričom kvapalné polymerizačné predstupne majú pri predpokladanej formovacej teplote viskozitu do 5 Pa.s, výhodne do 0,5 Pa.s.

Ako plnidlá FS sú vhodné príslušné jemnozrnné anorganické alebo organické materiály, používané pre liate živice. Častice môžu byť bezfarebné alebo sfarbené. Účelne sa neprekračuje zrnitosť priemeru 200 gm. Okrem toho sa však môžu použiť na špeciálne účely aj plnidlá s inou veľkosťou čiastočiek, napríklad plnidlá s vyššou zrnitosťou, napríklad v množstve približne až do 10 % hmôt., prepočítané na suspenziu SP. Pri použití kristobalitu ako plnidlá má byť najmenej 95 % čiastočiek menších ako 10 μπι. Čiastočky s 0,1 μιη by nemali predstavovať viac než 10% z celkového počtu čiastočiek. Veľkosť čiastočiek sa stanovuje obvyklým spôsobom (viď B. Scarlet Filtration & Separation, str. 215, 1965). Na stanovenie veľkosti čiastočiek sa používajú vždy najväčšie rozmery častíc. Uprednostňujú sa zrnité častice. Príležitostne môže byť výhodné odstránenie naadsorbovanej vlhkosti zahriatím častíc približne na 150 °C. Plnidlami FS môžu byť prírodné alebo synteticky vyrobené produkty. Mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť, elastický modul strihu, sa merajú podľa predpokladaného účelu použitia liatych živíc. Pritom môže byť výhodné nastavenie elastického modulu strihu najmenej 5 GNm². Vhodné sú minerálne látky ako napríklad oxidy hliníka, hydroxidy hliníka, prípadne ich oxihydráty a deriváty, napríklad dioxidy a hydroxidy alkalických zemín, hliny, oxid kremičitý vo svojich rozličných modifikáciách, kremičitany, hlinitokremičitany, uhličitany, fosforečnany, sírany, sírniky, oxidy, uhlie, kovy a kovové zliatiny, výhodne v doštičkovej prípadne filtrovej forme.

Vhodnými materiálmi sú ďalej sklená múčka, keramika, porcelán, truska, jemne rozptýlený syntetický Si0₂· Uvádzajú sa modifikácie kyseliny kremičitej, ako kremeň (kremenná múčka), tridymit a kristobalit, ako aj kaolín, mastenec, sluda, živec, apatit, baryt, sadra, krieda, vápenec, dolomit. Príležitostne je možné tiež použitie zmesí plnidiel.

Výhodný podiel plnidiel v suspenzii SP (obsahujúcej plnidlá) je minimálne 40 % hmôt.. Všeobecne sa neprekročí podiel 80 % hmôt.. Ako uvedená smerná hodnota je obsah plnidiel v suspenzii SP od 50 do 80 % hmôt.. Výroba plnidiel v účelnej zrnitosti môže prebiehať podľa známych spôsobov, napríklad drvením a mletím. Okrem hydroxidu hlinitého je zvlášť vhodný kristobalit. Výhodné je také anorganické plnidlo, aby mala vytvrdená liata živica elastický modul strihu minimálne 5 GNm , výhodne minimálne 5 GNm , pričom pri nastavení mechanických vlastností sa zohľadňuje zamýšľaný účel použitia liatych živíc.

Výhodná priemerná zrnitosť čiastočiek je približne 60 až 0,5 μπι, tvrdosť čiastočiek plnidiel FS v prípade kristobalitu je výhodne (podľa Mohsovej stupnice tvrdosti: viď Rômpp s Chemie- Lexikón, 9. vydanie, strana 1700, Georg Thieme Verlag 1990) ž 6, v prípade hydroxidov hliníka okolo

2,5 až 3,5. Silanizačné prostriedky SI-M slúžia podľa známeho spôsobu na zlepšenie priľnavosti medzi plnidlom a organickou fázou. Môžu sa použiť organokremičité zlúčeniny, známe zo Stavu techniky [viď D. Skudelny Kunststoffe 77, 1153 až 1156 (1987); Kunststoffe 68 (1978); Firmenschrift Dynasilan^, poverený zástupca firmy Dynamit Nobel Chemie],

V prvom rade ide o funkčné organokremičité zlúčeniny, ktoré v molekule obsahujú najmenej jednu etylenicky nenasýtenú skupinu. Funkčný zvyšok, ktorý je nositeľom etylenicky nenasýtenej skupiny, je spravidla spojený s centrálnym atómom kremíka cez atóm uhlíka. Zvyšné ligandy na kremíku sú spravidla alkoxylové zvyšky, ktoré obsahujú 1 až 6 atómov uhlíka (pričom sa v alkylových zvyškoch môžu nachádzať aj éterové mostíky). Uvádzajú sa napríklad vinyltrialkoxylsilány. Dvojitá väzba CC môže byť spojená s atómom kremíka aj cez viaceré atómy uhlíka, napríklad formou alyltrialkoxysilánu alebo gama-metakryloyloxopropyl- trialkoxysilánu. Môžu sa použiť aj dialkoxysilány, pričom je na atóm kremíka naviazaný ďalší funkčný zvyšok s dvojitou väzbou CC, zväčša rovnakého typu, alebo alkylový zvyšok, ktorý výhodne obsahu je 1 až 6 atómov uhlíka. K dispozícii môžu byť aj rôzne typy organokremičitých komponentov. Uvádza sa napríklad vinyltrimetoxysilán, vinyltrietoxysilán, vinyltris(metoxyetoxy)silán, divinyldimetoxysilán, vinylmetyldimetoxysilán, vinyltrichlórsilán, gama- metakryolyloxypropyltrimetoxysilán alebo gama-metakryloyl- propyltris(metoxyetoxy)-silán. Výhodne sa používajú špeciálne s n-butylamínom organokremičité zlúčeniny spolu s katalyzátormi amínového typu, zvlášť typu alkylamínov, ktoré obsahujú 3 až 6 atómov uhlíka. Ako smerná hodnota pre použitie amínových katalyzátorov sa môže použiť 0,05 až 10 % hmôt., výhodne 1 až 5 % hmôt, organokremičitého komponentu.

Vo všeobecnosti je hmotnostný pomer anorganických plnidiel k organokremičitej zlúčenine 500 : 1 až 20 : 1, výhodne 50 ± 25 : 1.

Pre spôsob podľa vynálezu má rozhodujúci význam, aby sa do suspenzie SP, ktorá je pripravená na polymerizáciu, pridal tuhý práškovitý polymerizát PP.

Práškovitý polymerizát PP je výhodne tiež akrylová živica, zvlášť PMMA, prípadne kopolymerizát MMA, napríklad s monomérmi, navrhnutými pre polymerizačný predstupeň PV (viď vyššie), prípadne iné vhodné vinylové monoméry, obvykle v podieli 20 % hmôt., prepočítané na polymerizáty PP, zvlášť v množstvách od 0,2 až 15 % hmôt, (viď Ullmans Enzyklopädie der Technischen Chemie, 3. vydanie, zväzok 14, strana 108 až 110, Urban & Schwarzenberg, 1963), ako napríklad vinylester a vinyléter, ako aj vinylové zlúčeniny, vinylové zlúčeniny uhlíka, vinylaromáty, heterocyklické vinylové zlúčeniny a ďalšie. Polyméry, ktoré tvoria čiastočky PP, majú spravidla v nezosietenom stave molekulovú hmotnosť okolo 10,000 až 2,000,000 Daltonov.

I Prípadne môžu byť polyméry obsahovať aj zosieťované monoméry, ako sa uvádza pre polymerizačný predstupeň PV, t.j. perličky môžu byť zosietené. Polymerizačné častice PP majú spravidla priemer približne 5 až 1000 μιη. Mimoriadne výhodné sú polymerizáty PP vo forme perličiek, zvlášť v rozsahu stredných veľkostí čiastočiek 0,02 až 0,3 mm, zvlášť okolo

0,03 až 0,15 mm. Výroba polymérnych perličiek vhodného typu je popísaná napríklad v DE-A 31 30 093, DE-A 21 35 828, prípadne DE-A 28 15 506. Samotné perličky PP môžu byť s prídavkom plnidiel a/alebo farbív, pričom prídavok spravidla záleží od kvality a množstva, ktoré platia pre suspenziu SP. Perličková polymerizácia spočíva v známej reakcii monomérov, kroré sú slabo rozpustné vo vode (prípadne vysoliteľných monomérov) vo vode, prípadne vo vodnom roztoku soli. Okrem urýchľovačov a účelných polymerizačných pomocných prostriedkov sa používajú aj stabilizátory suspenzie, napríklad vodorozpustné ochranné koloidy. Veľkosť perličiek je daná v zásade technickými podmienkami spôsobu, napríklad rýchlosťou miešania, ako aj druhom a množstvom stabilizátorov suspenzie. Spravidla sa používajú okrem azoiniciátorov tiež radikálové iniciátory, rozpustné v monoméroch a nerozpustné vo vode, napríklad dibenzoylperoxid a lauroylperoxid. Ku koncu polymerizačného procesu sa môžu prípadne pridať aj vysoko-rozpadavé látky (viď Brandrupp-Immergut, Polymér Handbook, 3. vydanie, kapitola III, strana 1 až 65 J. Viley 1989). Podiel je spravidla 0,1 až 1 % hmôt., výhodne okolo 0,5 % hmôt., prepočítané na monoméry.

Obvykle sa používajú až - ako aj pri substančnej polymerizácii, keď sa vychádza z polymerizačného predstupňa PV - zaužívané sírne polymerizačné modifikátory. Zvlášť sa osvedčili alifatické merkaptány a/alebo sírny éter. Okrem iných sa uvádza napríklad laurylmerkaptán, bis- (2- etylhexyl) sulfid, bis-(2-merkaptoetyl)sulfid a iné. Podiel polymerizačných modifikátorov je spravidla 0,01 až 1,0 % hmôt., prepočítané na monoméry. Molekulová hmotnosť perličiek (M_w) podľa vynálezu je spravidla 10^ a 2 x 10^, výhodne medzi 10$ a 10^ (stanovené chromatograficky gélovou permeačnou chromatografiou, viď H.F. Mark et al., Encyclopedia of Polymér Science & Technology, zväzok 10, strana 1 ažl9, J. Viley 1987). Prípadne sa môžu použiť aj perličky, ktoré neobsahujú polymerizačný modifikátor, alebo slabo zosietené perličky.

Ako stabilizátory suspenzie sa môžu použiť makromolekulárne zlúčeniny, rozpustné vo vode, ako napríklad polyvinyl- 8 alkohol alebo polyakrylová kyselina v množstve od 0,01 do 1 % hmôt., prepočítané na monoméry, alebo anorganické práškové prísady, ktoré sa pridajú bez úpravy alebo v roztoku ako zrazenina. Uvádzajú sa napríklad soli alkalických zemín, ako uhličitany, sírany, kremičitany, atď. (viď C.E. Schildknecht Polymerization processes, J. Viley & Sons 1977, od strany 119).

Perličková polymerizácia môže prebiehať pri zvýšenej teplote medzi 50 a 100 °C, pričom ako východisková hodnota môže platiť približne 75 C. Priebeh teploty sa musí riadiť aj tu polymerizačným teplom. Indikátorom ukončenia priebehu polymerizácie je doznenie exotermickej reakcie, t.j. pokles teploty po dosiahnutí jej maxima. Účelne sa ešte určitú dobu dohrieva, približne v oblasti dosiahnutého teplotného maxima .

Namiesto polymerizačných perličiek sa môžu použiť aj polymérne čiastočky, vyrobené iným spôsobom, ktoré majú zrnitosť 5 až 1000 gm.

Zrnitosť čiastočiek sa stanovuje bežnými spôsobmi, pričom pri stanovení veľkosti sa berie najväčší rozmer čiastočiek (viď B. Scarlett, Filtration & Suspension, strana 215, 1965). Tak sa dá napríklad rozdrvením a najmä rozomletím platní na žiadanú jemnosť pripraviť z pevného polymérizátu práškový polymérny materiál PP, ktorý zodpovedá požiadavkám (viď H. Rumpf, Kunststoffe 44, 43, 93 (1954); H. Balzer, Polymere Verkstoffe zväzok II, Technológie 1, 105 ažlll, Georg Thieme-Verlag 1984). Osvedčilo sa napríklad mletie na kladivovom drviči. Zrnité frakcie sa dajú oddeliť známym spôsobom, napríklad preosievaním (viď Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3, vydanie, zväzok 21, strana 114, J. Viley 1983). Zapracovanie a rozmiešanie práškového polymerizátu PP do suspenzie SP sa účelne robí miešaním, napríklad miešacím agregátom, spravidla pri otáčkach okolo 300ažl000 ot./min.

Okrem uvedených komponentov sa môžu do suspenzie SP pridať v obvyklých množstvách bežné prísady, ako stabilizá tory, látky proti UV žiareniu, látky na zvýšenie pevnosti, klznosti, a podobne, a predovšetkým farbivá a pigmenty, ktoré sa môžu prípadne použiť v koncentráciách približne od 10 % hmôt, (viď Ullman s Encyclopedia of Iňdustrial Chemistry,

5. vydanie, zväzok 20A, strana 459až507 VCH 1992). Zvlášť sa uvádzajú ako farbivá žlté, prípadne červené pigmenty, napríklad na báze oxidov železa, biele pigmenty, ako napríklad oxid titaničitý, sírnik zinočnatý, čierne pigmenty, ako napríklad sadze, ako modré a zelené pigmenty látky na báze ultramarínu, prípadne kobaltu, (viď M. & O. Liickert, Pigmentund Fullstofftabellen, Laatzen 1980; H. Balzer, Polymere Verkstoffe zväzok II, strana 37až 353, Georg Thieme-Verlag 1984) . Okrem farbív a pigmentov sú vhodné aj iné známe prísady, napríklad kovy a ich deriváty v rozličných formách, obzvlášť vo forme doštičiek alebo vločiek alebo ako vlákna, rezy, hobliny alebo prach, napríklad z hliníka, medi, bronzu, striebra, zlata, mosadze, chrómu, niklu, železa, prípadne ocele, cínu, titánu, wolfrámu, zinku, okrem toho nekovové rezy alebo vločky z nitridu titánu, sírnika nikelnatého, síranu horečnatého. Ďalej prírodné alebo synteticky pripravené vločky, odrezky vláken a podobne, z nylonu, prípadne polyamidu, bavlny, ľanu, polyesteru, skla, vlasov,vlny, konope, papiera, polyakrylnitrilu, polyetylénu, polypropylénu, proteíny rôznych druhov, minerálna vlna, drevité vlákna.

Pri výhodnom spôsobe sa farbivá pridávajú ako súčasť prípadne plnených polymérnych častíc podľa vyššie uvedeného zloženia. Výhodne je priemerná zrnitosť čiastočiek v rozsahu 0,01 až 2 mm. Pri účelnom použití pigmentov, napríklad červených, žltých a/alebo čiernych prípadne bielych a/alebo kovových pigmentov je možné dosiahnuť vzhľad prírodného kameňa výliskov (druhy: žula, mramor).

Pri spôsobe podľa vynálezu sa účelne vychádza z obvyklého polymerizačného predstupňa PV, ktorý obsahuje metylmetakrylát a prípadne ďalšie monoméry, ako aj výhodne predpolymerizát PM. ďalej obsahuje takto pripravenú kvapalnú fázu, účelne silanizačný prostriedok SI-M.

Do tejto kvapalnej organickej fázy sa teraz pridáva počas mechanického miešania, napríklad miešačkou typu dissolver, anorganické plnidlo FS za vzniku suspenzie. Ako smerná hodnota pre tento proces sa uvádza približne 10 minút. Spravidla sa plnidlo FS pridáva tak, aby viskozita organickej fázy neprestúpila hodnotu približne 10 Pa.s.

Okrem silanizácie v organickej fáze sa dá suspenzia pripraviť už so silánizovaným plnidlom FS. Potom sa rozpustia polymérizačné prísady, ako sú známe polymérizačné iniciátory, v množstve obvykle 0,1 až 5 % hmôt., prepočítané na monoméry M.

Ako polymérizačné iniciátory sa používajú látky, ktoré tvoria radikály, a ktorých rozpad na radikály sa dá tepelne nabudiť. V zásade sú však vhodné také iniciátory, ktoré tvoria veľké množstvo radikálov už pri nízkych teplotách (viď J. Brandrup, E.H. Immergut, polymér Handbook, 3. vydanie, kapitola III, strana 1 až 65, J. Viley, 1989). Uvádzajú sa napríklad iniciátory, ktoré majú polčas rozpadu pri teplotách od 40 až 100 °C jednu hodinu, ako napríklad terc.-butylperpivalát a bis-(4-terc.-butylcyklohexyl)- per oxydikarbonat.

Iniciátory sa účelne pridávajú najprv tesne pred naplnením suspenzie liatej živice, polymerizát PP. Polymerizát PP huje pevnú látku, pridá tiež formovacích komôr, pokiaľ možno a následne sa pridá práškový sa do suspenzie, ktorá obsalen tesne pred naplnením do ešte pred pozorovateľným napučaním polymerizátu PP. Práškové polymerizáty PP sa do suspenzie výhodne pridávajú pomocou zmiešavacieho extrúdera za vákua, prípadne pomocou dvojzávitovkového extrúdera. Pred plnením je výhodné suspenziu evakuovať.

Napučaním polymerizátu PP v polymerizačnej komore sa viskozita, prípadne štruktúrna viskozita natoľko zvýši, že plnidlo už nemôže sedimentovať, alebo len málo.

Doba napučania, prípadne do zvýšenia viskozity, ako aj hodnota zvýšenej viskozity, sa dajú ovplyvniť molekulovou hmotnosťou, zrnitosťou čiastočiek a množstvom polymerizátu

PP.

Rýchle želírovanie suspenzie umožňuje, že naplnené po~ lymerizačné komory môžu postáť ešte dlhšiu dobu, orientačne sa uvádza asi 1/2 až 1 hodina, bez toho, aby začala sedimentácia. To umožňuje spoločnú polymerizáciu väčších jednotiek, napríklad celej várky.

Vlastné vytvrdzovanie (=polymerizácia) prebieha výhodne pri zahrievaní, napríklad vo vodnom kúpeli, a to zahriatím na 35 až 80 °C napríklad v priebehu 20 až 300 minút, pričom vytvrdzovanie môže prebiehať pod tlakom, ako aj bez zvýšeného tlaku. Vzniknuté výlisky, napríklad polymérne platne, sä potom vyberú z formy známym spôsobom. Obsah zvyšných monomérov vo vytvrdenom polymerizáte je spravidla nižší než 1 % hmôt., najmä nižší než 0,5 % hmôt., prepočítané na celkové množstvo monomérov.

Spôsob podľa vynálezu prekvapujúco umožňuje pri použití zariadení súčasného stavu techniky aj výrobu väčších, relatívnej šie hrubšie plnených PMMA platní, približne s rozmermi 4000 x 2500 x 20 mm.

Pretože polymerizácia je za definovaných podmienok reprodukovateľná, je možné vyhnúť sa následkom nekontrolovanej polymerizácie, ako sú pnutia produktu.

Pretože nenastáva sedimentácia plnidla, nevznikajú prehnuté nehomogénne platne.

Spôsob poskytuje ako už bolo spomenuté aj viaceré možnosti kontroly procesu, ktorými možno ovplyvniť dobu, kedy začína nárast viskozity.

Zvlášť atraktívna je tiež použiteľnosť bežného vybavenia na výrobu liatych PMMA platní.

Preto je spôsob vhodný aj na výrobu iných než plochých predmetov, ako napríklad kuchynských drezov, umývadiel, kúpeľňových a sprchových vaní a iného sanitárneho tovaru. Vhodným zafarbením je možné dosiahnuť pri všetkých aplikáciách vzor prírodného kameňa.

Treba vyzdvihnúť aj možnosť kontinuálnej výroby pri spôsobe podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Do sirupu, ktorý je zložený z 9,569 kg metylmetakrylátu, 950 g polymetylmetakrylátu s molekulovou hmotnosťou M_w ca. 3 x 10⁵ g/mól (PLEXIGUM ^R M 920 firmy Rohm GmbH), 1,14 g 2,4-dimetyl-6-terc.-butylfenolu, 114 g glykoldimetyl- metakrylátu, 190 g kyseliny steárovej a 5,7 g 1-izopropyl4-metyl-l,4-cyklohexyldiénu, sa za stáleho miešania pridá v zariadení dissolver 25,270 kg hydroxidu hlinitého, ktorý je. zmesou stredných čiastočiek veľkosti 45pm a 7 až 8 pm (výrobky ALCOA C33 a ALCOA C333) a zmes sa disperguje. Potom sa v suspenzii rozpustí 38 g bis-(4-terc.- butylcyklohexyl) peroxydikarbonátu, 38 g terc.-butyl- perpivalátu a 19 g terc.-butylperoktoátu. Po vmiešaní 1900 g práškového polymetylmetakrylátu s M_w = ca. 5 x 10⁵ g/mól; priemerná zrnitosť ca. 50 μ (výrobok PLEXIDON ^R M727 firmy Rohm GmbH) sa násada vyevakuuje a naplní do 12 mm dištančnej komory zo silikátového skla. Uzavretá komora sa 160 minút zahrieva vo vodnom kúpeli pri 40 C. Koniec polymerizácie prebieha v sušiarni pri 110 °C počas 60 minút. Po ochladení komory sa môže odliata platňa vybrať. Platňa je bez bublín a prehnutia

Claims (13)

1. Spôsob výroby plnených výliskov na báze polymetylmetakrylátu metódou substančnej polymerizácie vo vhodnej polymerizačnej komore, vyznačujúci sa tým, že sa známym spôsobom pripraví tekutý polymerizačný predstupeň PV, ktorý obsahuje monoméry, do ktorého sa počas intenzívneho miešania pridáva za vzniku suspenzie SP práškové plnidlo FS v pomere 30 až 80 % hmôt. %, prepočítané na vytvorenú suspenziu SP, pričom sa do suspenzie SP rovnomerne pridá tesne pred naplnením do polymerizačnej komory radikálový iniciátor a tuhý práškový polymerizát PP v pomere 1 až 20 % hmôt. %, prepočítané na suspenziu SP, násldne sa naplní polymérizačná komora, potom nasleduje polymerizácia a vybratie z formy.

2. Spôsob podía nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tuhým práškovým polymérizátom PP je akrylová živica .

3. Spôsob podía nároku la2, vyznačuj úci sa t ý m, že tuhý práškový polymerizát PP obsahuje plnidlá a/alebo farbivá.

4. Spôsob podía nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že tuhý práškový polymerizát PP obsahuje častice so zrnitosťou 5 až 1 000 mikrometrov.

5. Spôsob podía nároku 1 až 4, vyznačujúci s a t ý m, že tuhý práškový polymerizát PP je perličkovým polymerizátom.

6. Spôsob podía nároku 1,vyznačujúci sa tým, že práškové plnidlo FS má priemernú zrnitosť okolo 60 až 0,5 μπι.

7. Spôsob podľa nároku la6, vyznačujúci sa t ý m, že práškové plnidlo FS je anorganická látka.

8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že anorganickým plnidlom FS je hydroxid hlinitý.

9. Spôsob podľa nároku laž 8, vyznačujúci sa t ý m, že do výliskov sa pridáva farbivo.

10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci satým, že farbivo sa pridáva vo forme farebného, rovnako plneného polymérneho prášku zrnitosti 0,01 až 2 mm.

11. Spôsob podľa nároku 1 až 8, vyznačuj úci sa t ý m, že farbivá sa pridávajú vo forme doštičkových pigmentov.

12. Spôsob podľa nároku laž 11, vyznačujúci sa t ý m, že výlisky majú tvar platní.

13. Spôsob podľa nároku 1 až 11, vyznačuj úci sa t ý m, že výliskami sú vybrané predmety, ktoré nie sú ploché, a to zo skupiny kuchynských drezov, umývadiel, kúpeľňových a sprchových vaní a iného sanitárneho sortimentu.

Anotácia

Názov vynálezu: Spôsob výroby plnených výliskov na báze polymetylmetakrylátu

Spôsob výroby plnených výliskov na báze polymetylmetakrylátu metódou substančnej polymerizácie vo vhodnej polymerizačnej komore, pričom sa známym spôsobom získa tekutý polymerizačný predstupeň PV, ktorý obsahuje monoméry, do ktorého sa počas intenzívneho miešania pridáva za vzniku suspenzie SP práškové plnidlo FS v pomere 30 až 80 % hmôt. %, prepočítané na vzniknutú suspenziu SP, a pričom sa tesne pred naplnením do polymerizačnej komory rovnomerne pridá radikálový iniciátor a tuhý práškovitý polymerizát PP v pomere od 1 do 20 % hmôt., prepočítané na suspenziu SP, následne sa polymerizačná komora naplní, potom nasleduje polymerizácia a vybratie z formy.