DE2538008C2 - Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen für Filmanwendungen und danach hergestellte Acrylharze - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen für Filmanwendungen und danach hergestellte AcrylharzeInfo
- Publication number
- DE2538008C2 DE2538008C2 DE19752538008 DE2538008A DE2538008C2 DE 2538008 C2 DE2538008 C2 DE 2538008C2 DE 19752538008 DE19752538008 DE 19752538008 DE 2538008 A DE2538008 A DE 2538008A DE 2538008 C2 DE2538008 C2 DE 2538008C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- monomer
- elastomer
- monomer mixture
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
- C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
- C08F265/06—Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen für Filmanwendungen und danach
hergestellte Acrylharze, welche bezüglich ihrer Transparenz und Zähigkeit Überlegenheit zeigen und deren
Neigung zu Verstreckungsweißbruch bedeutend günstiger is;, ohne daß die charakteristische Wetterfestigkeitseigenschaften
herabgesetzt wären.
Methylmethacrylat-Polymere sind geeignete technische synthetische Harze, da sie überlegene Bewitterungs·
eigenschaften besitzen, und werden auf verschiedenen Gebieten für Formerzeugnisse verwendet, die durch
Gießen, Spritzguß und Extrusionsformung usw. hergestellt: werden. Ein wesentlicher Mangel dieser Harze ist
ihre Sprödigkeit, obgleich sie hart sind; dies hat lange Zeit ihrer Anwendung Grenzen gesetzt. In neuerer Zeit
wurden jedoch verschiedene verbesserte Produkte bekannt, die eine weitaus günstigere Zähigkeit als das
Polymethylmethacrylat allein zeigten; sie wurden durch Abmischen mit elastischen Komponenten, Pfropfen und
Methylmethacrylat auf ein elastisches Polymer oder Copolymerisation von Methylmethacrylat mit einem zu
einem weichen Polymer polymerisierbaren Monomer hergestellt.
Diese Produkte finden heute weit verbreitete Anwendung, wobei sie allein oder gemischt mit anderen
Materialien zu Filmen oder Folien verarbeitet werden, <]. h. auf einem Sektor, der Materialien mit solchen
Eigenschaften wie Weichheit, Flexibilität, Nacharbeitbarkeil und insbesondere Wetterfestigkeitseigenschaften
usw. fordert.
Unter den verschiedenen oben erwähnten Verfahren zuir Herstellung solcher Materialien aus Methylmeth-
bo acrylat scheint die Pfropfcopolymerisation besser zu sein als die statistische Copolymerisation, da das durch
Pfropfcopolymerisation erhaltene Polymer dem durch statistische Copolymerisation hergestellten Produkt unter
dem Blickwinkel dieser für Filme oder Folien geforderten Eigenschaften überlegen ist.
Bei dieser Pfropfcopolymerisalion verwendet man allgemein ein gesättigtes F.lastomer, um nicht die Antiwitterungseigenschaften
des erhaltenen Pfropfpolymers herabzusetzen, die, wie bereits erwähnt, eine spezielle, in
dem erhaltenen Pfropfpolymer angestrebte Eigenschaft darstellt; als gesättigtes Elastomer verwendet man auch
hier sehr oft ein Polymer eines Acrylsäurealkylestcrs. Verfahren zur praktischen Durchführung der Pfropfcopolymerisation
unter Verwendung dieser Aerylsäurealkylestcr-Elasiomcrc als zu pfropfende Komponente sind
beispielsweise das Verfahren zur Einführung einer ungesätigten Gruppe in die Seitenkette des Äcryisäurcalkyi-
ester-Elastomers, um die Verträglichkeit zwischen der Elastomer- und Harzkomponente, weiche aus dem
Monomcrengemisch bei Pfropfcopulymcrisation erhalten wird, zu verbessern; das Verfahren, bei welchem man
Methacrylsäurealkylcslcr enthaltenden Acrylsäurealkylcstcr stufenweise in das Reaktionssystcm in Gegenwart
von Acrylsäurealkylester-Elastomer gibt, um eine hinreichende Verträglichkeit zwischen der Elastomerkomponente und der Harzkomponente zu erhalten; und ferner das Verfahren zur Herstellung einer Vernetzungsstruk-
tür im Molekül des Acrylsäurealkylester-Elastomers als Harzverstärkungsmaterial sowie andere. Da jedochydie ν
nach den oben erwähnten Methoden erhaltenen Materialien eine Neigung zeigen, leicht VerstreckungsweiB^r^
bruch (i. Orig. stress whitening) zu erleiden, ist ihr technischer Wert beträchtlich gemindert
Wenn beispielsweise ein nach einem herkömmlichen, oben als Beispiel genannten Verfahren hergestelltes
Pfropfpolymer als Schichtstoff auf der Oberfläche metallischer Platten oder von Materialien für Bauzwecke
eingesetzt wird, zeigt es sehr häufig dieses Phänomen des Verstreckungsweißbruchs infolge einer Sekundärbehandlung wie Biegen oder Schneiden usw., an der Stelle oder im Bereich um die Stelle, wo eine mechanische
Spannung wie Verstreckung, Kompression oder Impuls angesetzt hatte; dies beschränkt unglücklicherweise das
Anwendungsgebiet des Produktes. Der Verstreckungsweißbruch tritt offensichtlich durch Entstehen von so
vielen Haarrissen im Pfropfpolymer auf, wenn eine Spannung am Polymer angreift, rla die anliegende Kraft bzw. is
Spannung diejenige Elastomerkomponente konzentriert, deren Elastizitätsmodul klein ist, wodurch der Brechungsindex jenes Teils mit solchen Haarrissen herabgesetzt wird und eine Doppelbrechung im Pfropfpolymer
eintritt.
Da diese Haarrisse rund um die Grenzfläche zwischen dem elastischen Teil und dem harzartigen Teil des
Pfropfpolymers infolge des großen Unterschiedes der Elastizitätsmoduli zwischen ihnen oder der schlechten
Bindung derselben auftreten, kann das Auftreten des Verstreckungsweißbruchs mit langer Induktionsperiode
verzögert sein, wenn der Unterschied des Elastizitätsmoduls klein ist oder das Bindungsvermögen zwischen
diesen beiden Teilen verbessert wird. Außerdem werden sicherlich im Fall einer Pfropfpolymerisation unter
Pfropfung einer Harzkomponente auf ein gesättigtes Elastomer als Verstärkungsmaterial, wie sie im allgemeinen ausgeführt wird, da eine chemische Bindung zwischen ihnen kaum eintritt, viele Arten von Homopolymeren
nebeneinander existieren und demgemäß ist die Grenzfläche zwischen ihnen inhomogen, so daß das erhaltene
Polymer die Neigung zum Trübwerden besitzt. An einem solchen Polymer erzeugt eine angreifende Spannung
so viele Haarrisse um die konzentriert unter Spannung stehende Grenzfläche, daß Verstreckungsweißbruch
hervorgerufen wird.
Unter Beachtung der oben erwähnten Fakten wurden intensive Studien über die Wirkung dieser Faktoren,
wie die Wirkung des Vernetzungsgrades des Elastomers als solchem; der Menge der Harzkomponente, die
chemisch oder physikalisch an die Elastomerkomponente gebunden ist; und der Teilchengröße des Elastomers
im Emulsionszustand durchgeführt, die zu dem folgenden Ergebnis führten:
Zunächst wird durch Regelung des Vernetzungsgrades der Elastomerkomponente in einem charakteristischen
definierten Bereich die Homogenität des Elastomers sehr stark erhöht und die Neigung zu Verstreckungsweißbruch sehr stark herabgesetzt; außerdem kann jene Menge der Harzkomponente, die fest an die Elastomerkomponente gebunden ist, durch Art und Menge des Vernetzungsmittels, das zur Vernetzung des Elastomers
verwendet wird, bzw. durch den Vernetzungsgi ad des Elastomers geregelt werden.
Mit steigendem Vernetzungsgrad erhöht sich die Menge der Harzkomponente, die fest an das Elastomer
gebunden ist, und selbstverständlich umgekehrt; ferner steht die Menge dieser fest gebundenen Harzkomponente in wichtiger Beziehung zum Verstreckungsweißbruch, was die Studien bestätigten.
Zweitens wurde gefunden, da3 mit zunehmender Teilchengröße der Elastomeremulsion die Möglichkeit der
Erzeugung von Haarrissen steigt und es demzufolge leichter zum Auftreten von Verstreckungsweißbruch
kommt.
Durch Kombination bevorzugter Herstellungsbedingungen zur Erreichung der gesteckten Ziele in Abhängigkeit von jenen oben erwähnten Fakten wurde erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines Acrylharzes
für Filmanwendungen gefunden, welches Harz bezüglich seiner Transparenz Überlegenheit zeigt und außerdem
eine geringere Neigung zu Weißbruch infolge Spannungen hat.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines Acrylharzes mit geringer Neigung zu Verstrekkungsweißbruch vor, bei welchem
(A) in Gegenwart von 10 bis 50 Teilen einer Emulsion des vernetzten Elastomers (Teile bedeuten hier Feststoffteile des Elastomers), das durch Copolymerisation eines vernetzungsfähigen Monomers mit einem Monomerengemisch aus 100 bis 70Gew.-% Acrylsäurealkylester (die Alkylgruppe weist 1 bis 8 Kohlenstoffatome auf), 0 bis 30 Gew.-% Methacrylsäurealkylester (diese Alkylgruppe weist 1 bis 4 Kohlenstoffatome auf)
und 0 bis 20 Gew.-% ungesättigtem Monomer der Äthylenreihe, das mit diesen Monomeren copolymerisiert, hergestellt worden ist und dessen Gelgehalt größer als 60% und Quellungsgrad kleiner als 15 ist und
Teilchengröße 500 bis 2000 A beträgt,
(B) eine Pfropfcopolymerisation mit einem Pfropfungsgrad von über 30% durchgeführt wird, wobei die Copolymerisation unter Zusetzen von 90 bis 50 Teilen eines Monomerengemisches aus 100 bis 60Gew.-%
Methacrylsäurealkester (die Alkylgruppe weist hier 1 bis 4 Kohlenstoffatome auf), 0 bis 30 Gew.-% Acrylsäurealkylester (diese Alkylgruppe weist 1 bis 8 Kohlenstoffatome auf) und 0 bis 10 Gew.-% ungesättigtem
Monomer der Athylenreihe, das mit diesen Monomeren copolymerisiert, zu dieser vernetzten Elastomer
Komponente (A) durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus zwei Schritten; der erste Schritt umfaßt die Herstellung einer
Emulsion des vernetzten Elastomers und der zweite Schritt die Additionscopoiymerisation in Gegenwart der
Emulsion des vernetzten Elastomers, das im ersten Schritt erhalten wird, um die Harzkomponente auf das
Elastomer zu setzen. Im folgenden wird der zweite Schritt der Erfindung manchmal als Pfropfung oder Pfropfpolymerisation
bezeichnet Außerdem bedeutet Pfropfunjsgrad jene Menge an Harzkomponente (B), die auf
100 Teile vernetztes Elastomer (A) pfropfpolymerisicrt oder mit ihm chemisch oder physikalisch innig kornbiniert
wird, indem sie durch Diffusion in das vernetzte Elastomer »eintaucht«, was mittels einer noch zu erläuternden
Methode gemessen werden kann.
Der für die Elastomerkomponente und für die Harzkomponente erfindungsgemäß verwendete Acrylsäurealkylester
weist eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen auf, die geradkettig oder verzweigtkettig sein
kanii. Beispiele sind Acrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester, Acrylsäurepropylester, Acrylsäurebutylester,
Acrylsäure-2-äthylhexylester, Acrylsäure-n-octylester usw.; außerdem können Gemische solcher Ester verwendet
werden.
Der Meihac-rylsäurealkylester, der mit diesem Acrylsäurealkylester copolymerisiert wird, weist eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen auf, die geradkettig oder verzweigtkettig sein kann. Methacrylsäuremethylester
ist ein typisches Beispiel, weitere Beispiele sind Methacrylsäureäthylester, Methacrylsäurepropylester,
Methacrylsäureisopropylester, Methacrylsäurebutylester usw. und selbstverständlich auch Gemische derselben.
Beispiele für Monomere der Äthylenreihe, die mit diesen Monomeren copolymerisiert werden können, sind
Vinylhalogenide wie Vinylchlorid, Vinylbromid usw; Vinylcyanide wie Acrylnitril, Methacrylnitril usw.; Vinylester
wie Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat usw, aromatische Vinylverbindungen wie Styrol, Vinyltolouol,
Λ-Methylstyrol, usw.; Derivate aromatischer Vinylverbindungen wie o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol
usw.; halogenierte Vinylidene wie Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid usw.; Acrylsäure und ihre Salze wie
Acrylsäurenatriumsalz, Acrylsäurekaliumsalz usw.; Derivate von Acrylsäureestern wie /i-Hydroxyäthylacrylat,
Dimethylaminoäthylacrylat, Glycidylacrylat, Acrylamid, N-Methylolacrylamid usw.; Methacrylsäure und ihre
Salze, wie Natriummethacrylat,Calciummethacrylat, Ammoniummethacrylat usw.; und Derivate von Methacrylsäureestern
wie ^-Hydroxyälhyltnethacrylat, Dimethylaminoäthylmethacrylat, Glycidylmethacrylat usw. Im ersten
Polymerisationsschritt zur Herstellung der Emulsion des Elastomers kann ein Teil des Acrylsäurealkylesters,
d. h. höchstens 30 Gew.-%, durch Methacrylsäurcalkylester, d. h. höchstens 30 Gew.-% durch Methacrylsäurealkylester
ersetzt werden. Um die Verträglichkeit zwischen der Elastomerkomponente und Harzkomponente,
die im zweiten Schritt der Polymerisation erhalten wird, zu erhöhen, wird es bevorzugt, den ersten Schritt
der Polymerisation als Copolymerisation eines Gemisches aus Alkylacrylat und Alkylmethacrylat, das das
letztere in einer Konzentration von 5 bis 15Gew.-% enthält, durchzuführen. Im ersten Polymerisationsschritt
kann dieses Gemisch aus Acrylat und Methacrylat teilweise durch ein ungesättigtes Monomer der Äthylenreihe
ersetzt werden, das mit diesem Monomerengemisch copolymerisiert, und zwar höchstens bis zu 20 Gew.-°/o und
vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% (das gesamte Monomerengemisch ergibt dabei 100 Gew.-%).
Die obere Grenze des Methacrylsäurealkylester-Gehaltes in der oben erwähnten Elastomerkomponente wird
diktiert durch den Nachteil, daß die Glasübergangstemperatur des Elastomers erhöht wird; die Glasübergangstemperatur
des Elastomers sollte niedriger als maximal 0°C und vorzugsweise niedriger als -100C vom
Standpunkt des Verwendungszweckes liegen. Der erste Polymerisationsschritt kann so durchgeführt werden,
daß man die gesamte Monomerenmenge auf einmal oder in Abständen in die Reaktion gibt, bevorzugt wird
jedoch die Ausführung der Polymerisation unter kontinuierlicher Zugabe derselben, wobei auf die Erzeugung
von Reaktionswärme geachtet werden sollte.
Um die Emulsion der Elastomerkomponente, die hauptsächlich aus Acrylsäurealkylester besteht und im ersten
Polymerisationsschritt erhalten wird, homogen in der Harzkomponente (B) zu dispergieren, welche letztere im
zweiten Polymerisationsschritt gebildet wird, ist es notwendig, eine vernetzte Struktur im Elastomermolekül
aufzubauen unter Verwendung eines Monomers mit mindestens zwei funktionellcn Polymerisationsgruppen.
Das für diesen Zweck erfindungsgemäß verwendete Vernctzungsmonomer muß nicht notwendigerweise ein
spezielles polyfunktionelles Monomer sein, sondern allgemein bekannte Vernetzungsmittel erfüllen diesen
Zweck. Beispiele sind Vernetzungsmonomere, die keine Alkylgruppe aufweisen (erfindungsgemäß werden hier
die vernetzenden Monomere nur mit Vinylgruppen als Vernetzungsmonomere des Vinyltyps bezeichnet), wie
Äthylenglykoldimethacrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat, Triäthylenglykoldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat,
Tetramelhylolmethantetramethacrylat, Dipropylenglykoldimethacrylat, bzw. die entsprechenden
Acrylathomologen anstelle der genannten Methacrylate; Divinylbenzol, Divinyladipat, usw. sowie Vernetzungsmonomere
mit einer Allylgruppe (erfindungsgemäß werden diese Monomeren als Vernetzungsmonomere
des Allyltyps bezeichnet) wie Diallylphthalat, Diallylmaleat, Allylacrylat, Allylmethacrylat und Triallylisocyanurat
usw. Die Verwendung von Mischungen mindestens zweier dieser Arten ist möglich. Um ein Harz für
Filmzwecke mit geringer Neigung zu Verstreckungsweißbruch herzustellen, sollte das vernetzte Elastomer
einen Gelgehalt von über 60% und einen Quellungsgrad unter 15 aufweisen. Die notwendige Menge des
Vernetzungsmonomers wird in Abhängigkeit von diesen beiden Bedingungen bestimmt, d. h. dem Gelgehalt und
Quellungsgrad. Im Falle eines Vernetzungsmonomers des Vinyltyps liegt seine Menge im allgemeinen bei 0,5 bis
5,0 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Monomcrengemisches, und bevorzugt bei 1,0 bis 3,0 Gew.-%; im Fall
eines Vernetzungsmonomers des Allyltyps im allgemeinen bei 0,2 bis 5,0 Gew.-°/o und bevorzugt bei 0,3 bis
1,0Gew.-°/o der Menge des Monomcrengemisches. Geigehalt und Quellungsgnid werden nach JIS-K-6388
gemessen, Einzelheiten werden nachfolgend beschrieben.
Eine bestimmte dcfinicric Menge an vernel/.lem Elastomer wird auf ein Melallnel/. von 100 mesh gegeben
und bei Raumtemperatur in Methylethylketon getaucht. Nach 48stünd. Eintauchen nimmt man das Elastomer
M aus dem Methylethylketon heraus, entfernt das auf der Oberfläche der Probe haftende Methyläthylkelon und
mißt das dewicht der Probe. Das gequollene Elastomer wird erneut in einem Vakuumtrockner getrocknet, um
das enthaltene Methylethylketon vom Elastomer aus/.utreiben, bis das Gewicht des Elastomers konstant wird.
Das Gewicht des Elastomers nai'h Trocknen wird gemessen.
Quellungsgrad und Gelgehalt können nach folgenden Gleichungen berechnet werden:
/Elastomergewicht nach Quellung\ _ /Elastomergewicht nachA
(Elastomergewicht nach Vakuumtrocknung)
„ . .,.,„,. Elastomergewicht nach Vakuumtrocknen _ ιηη
Gelgehalt (%) = =————■———- x 100.
Da der Gelgehalt und der Qiiellungsgrad der Elastomerkomponente verschieden wird, was nicht nur von der
Art des vernetzenden Monomers und seiner Menge, sondern auch von anderen Polymerisationsbedingungen
wie der Polymerisationstemperatur, der Art des Initiators, seiner Menge und der Verwendung oder Nichtverwendung
von Mclekulargewichtsreglcrn usw. abhängt, muß die richtige Menge des Verneizungsmitteis zur
praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb dieses hier vorgeschlagenen Bereiches
ausgewählt werden. Wenn ein Harz für Filmanwendungen unter Verwendung einer Elastomerkomponente
hergestellt wird, deren Gelgehalt kleiner als 60% ist, ändert sich der Dispersionszustand des vernetzten Elastomers
in der Harzkomponenten manchmal, wobei die Verarbeitungsbedingungen zur Filmherstellung zu Ungleichmäßigkeiten
im Produkt führen können oder das Produkt die Neigung zur leichten Verstreckungsweißbruchbbildung
zeigt. Außerdem wird es manchmal schwierig, die Verarbeitung zur Filmherstellung fortzusetzen
und die Festigkeit des erhaltenen Films nimmt ebenfalls ab. Andererseits zeigt, wenn eine Elastomerkomponente
zur Harzherstellung für Filmanwendungen verwendet wird, deren Quellungsgrad größer als 15 ist, das erhaltene
Harz die Neigung, leicht Weißbruch bei Spannungen zu bilden.
Der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Polymerisationsiniiiator ist nicht entscheidend, sondern ein
Initiator, der gewöhnlich zur freiradikalischen Polymerisation verwendet wird; die Verwendung des gleichen
Initiators in beiden Schritten der Polymerisation oder verschiedener Initiatoren in beiden Schritten steht frei.
Praktische Beispiele sind anorganische Peroxide wie Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat usw., organische Hydroperoxide
wie Cumolhydroperoxid, p-Menthanhydroperoxid, Di-tert.-butylhydroperoxid usw., organische
Peroxide wie Benzoylperoxid, Lauroylperoxid.Cumolperoxid usw. und öllösliche Initiatoren wie Azobisisobutyronitril
usw.
Ferner kann jeder gewöhnliche Rcdoxinitiator verwendet werden, wie die obigen Initiatoren, kombiniert mit
Reduktionsmitteln wie Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumthiosulfat, Natriumformaidehydsulfoxylat.
Glucose, Polyamin, Ascorbinsäure, Hydroxyaceton usw. Die verwendete Initiatormenge sowohl in der
ersten Stufe als auch im zweiten Schritt der Polymerisation liegt erwünschtermaßen bei 0,1 bis l,0Gew.-%
(bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren) und bevorzugt bei 0,1 bis 0,3 Gew.-% in jedem Schritt
Beim vorliegenden Verfahren kann auch ein übliches oberflächenaktives Mittel zur Emulsionspolymerisation
verwendet werden. Beispiele sind anionische oberflächenaktive Mittel wie Natrium-, Kalium- und Ammoniumalkylsulfate,
deren Kohlenstoffzahl 8 bis 20 beträgt; Natrium-, Kalium- und Ammoniumalkylbenzolsulfonate;
Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Carbonsäuren der aliphatischen Reihe, wie Laurinsäure, Stearinsäure,
Palmitinsäure usw.; und nichtionische oberflächenaktive Mittel wie Alkylphenole, aliphatische Alkohole
und Reaktionsprodukte des Äthylenoxids mit Alkylphenolen, aliphatischen Alkoholen und Polypropylenoxiden.
Natürlich kann gegebenenfalls mehr als eine Art als gemeinsames Gemisch verwendet werden. Außerdem ist es
möglich, ein oberflächenaktives Hilfsmittel zuzusetzen, wie Sulfonate, die mit Naphthalinformaldehyd kondensiert
sind.
Gegebenenfalls können kationische oberflächenaktive Mittel wie Alkylamin-hydrochloride verwendet werden.
Die verwendete Menge an oberflächenaktivem Mittel liegt bei 0,5 bis 3,0 Gew.-% (bezogen auf die
Gesamtmenge der Monomeren) und bevorzugt bei 1,0 bis 2,0 Gew.-%.
Die Polymerisationsbedingungen können so gewählt werden, daß sie im ersten Schritt und zweiten Schritt der
Polymerisation gleich sind oder sich in jenen Schritten voneinander unterscheiden, wobei herkömmliche Bedingungen
zur Emulsionspolymerisation angewendet werden können. Die Poiymerisationstemperatur liegt im
allgemeinen bei 10° C bis 95° C und vorzugsweise bei 30° bis 80° C, obwohl die Durchführung der Emulsionspolymerisation
bei höheren Temperaturen als 100° C unter Druck möglich ist. Obwohl das wäßrige Dispersionsmedium
in jeder beliebigen Menge verwendet werden kann, wird es im allgemeinen zu 60 bis 400 Teilen je 100 Teile
Monomer oder Monomerengemisch und Polymer verwendet; unter technischen Gesichtspunkten sind 80 bis
250 Teile bevorzugt.
Gegebenenfalls können Molekulargewichtsregler, Antioxidantien, Stabilisatoren zur Nachverarbeitung, Pigmente
usw. zugesetzt werden. Ein Molekulargewichtsregler sollte jedoch besser erfindungsgemäß weggelassen
werden, da mit Fortfall desselben ein besseres Ergebnis hinsichtlich der Erhöhung des Pfropfungsgrades erreicht
werden kann; selbst wenn ein Molekulargewichtsregler (wie t-Dodexylmercaptan, sek.Butylmercaptan, n-Dodecylmercaptan
usw.) verwendet wird, sollte seine Menge kleiner als 03 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge
der Monomeren) sein.
Im ersten Schritt der Polymerisation ist es erfindungsgemäß wichtig, die Teilchengröße der Teilchen der
Elastomeremulsion innerhalb des Bereichs von 500 bis 2000 Ä durch Verwendung der richtigen Menge eines
oberflächenaktiven Mittels und des wäßrigen Mediums zu halten, die beide innerhalb der obigen Bereiche
eingestellt werden. Wenn die Teilchengröße kleiner als 500 Ä ist. wird die mechanische Festigkeit der hergestellten
Filme herabgesetzt; wenn die Teilchengröße größer als 2000 A ist, entsteht eine große Neigung zu Verstrekkungsweißbruch.
Im zweiten Schritt der Polymerisation findet eine Copolymerisation eines Monomerengemisches statt das
hauptsächlich aus Methacrylsäurealkylester besteht, und zwar in Gegenwart der nach dem ersten Polymerisationsschritt
erhaltenen Elastomeremulsion, die 10 bis 50 Teile an Polymerfcststoffgehalt aufweist, um 90 bis
50 Teile Harzkomponente herzustellen. Wenn die Menge der vernetzten Elastomerkomponente (A) kleiner als
10 Teile ist, ist die Weichheit oder Flexibilität des erhaltenen Harzes unzureichend, andererseits wird bei einer
Menge über 50 Teile die Härte und der Erweichungspunkt des erhaltenen Harzes beträchtlich herabgesetzt und
seine Verarbeitbarkeit zur Filmherstellung zu schlecht, so daß es kaum möglich ist, es praktisch einzusetzen.
Obwohl die zweite Polymerisationsstufe unter Aufpfropfen der Harzkomponente auf diese Elastomerkomponente
praktisch in jeder beliebigen Weise durchgeführt werden kann, wird es vorgezogen, ein Gemisch der
Monomeren für die Harzkomponenten kontinuierlich zuzusetzen, um erfindungsgemäß einen speziellen Effekt
to zu erzielen.
In diesem Polymerisationsschritt ist es, wie bereits erwähnt wurde, möglich, einen Teil des Methacrylsäurealkylesters
durch Acrylsäurealkylester zu ersetzen, und zwar bis zu 30 Gew.-%.
Ferner ist es gegebenenfalls möglich, dieses Gemisch aus Methacrylat und Acrylat durch ein ungesättigtes
Monomer der Äthylenreihe, welches mit diesen Monomeren «»polymerisieren kann, bis zu 10Gew.-% zu
ersetzen. Wenn der Gehalt des Acrylsäurealkylesters größer als 30 Gew.-°/o ist, nehmen Härte und Erweichungspunkt
des erhaltenen Harzes ab und es treten Störungen wie Blocken auf.
Der wichtigste Punkt des zweiten Polymerisationsschritteis besteht darin, eine innige Kombination der Elastomerkomponente
(A) und der Harzkomponente (B), chemisch oder physikalisch, zu verwirklichen, da dies sehr
wichtig zur Erhöhung der Verträglichkeit zwischen diesen ist. Die Gründe für die Bedeutung der innigen
Kombination der beiden Komponenten (A) und (B) wird im folgenden dargelegt. Da die im zweiten Schritt der
Polymerisation hergestellte Harzkomponente (B) kaum chemisch an die gesättigte Elastomerkomponente (A),
wie sie erfindungsgemäß zum Einsatz kommt, gebunden werden kann, wenn die Polymerisation in herkömmlicher
Weise ohne spezielle Maßnahmen durchgeführt wird, im Gegensatz zu dem Fall, wenn ein ungesättigtes
Elastomer als Elastomerkomponenten (A) verwendet wird, existieren in dem erhaltenen harzartigen System
viele Homopolymer nebeneinander, was zu einem unbefriedigenden Kontakt zwischen der Harzkomponente
und der Elastomerkomponente führt; diese Ungleichförmigkeit des harzartigen Systems kann leicht Verstrekkungsweißbruch
durch Konzentrierung von Spannungen urn die Zwischenfläche zwischen den beiden Komponenten
auftreten lassen. Wenn jedoch die an die vernetzte Elastomerkomponente gebundene Menge der
harzartigen Komponente (d. h. der oben definierte Pfropfungsgrad) über 30% angehoben wird, läßt sich die
Neigung zu Verstreckungsweißbruch beträchtlich herabsetzen.
Andererseits kann beim Verfahren zur Pfropfung des Monomers der Harzkomponente auf die vernetzte
Elastomerkomponente der Pfropfungsgrad dadurch geregelt werden durch das Zusetzen des Monomers der
Harzkomponente sowie durch die Konzentration des Monomers, die Konzentration des Initiators, die Menge an
Emulgiermittel, die zugesetzte Menge an Molekulargewichüsregler, die mittlere Teilchengröße der Teilchen der
vernetzten Elastomeremulsion, die Temperatur der Pfropfpolymerisation usw.
Da die Pfropfreaktion des Monomers der Harzkomponetite ermöglicht wird durch die Diffusion derselben in
Teilchen der vernetzten Elastomeremulsion, nimmt der Pfropfungsgrad mit Erhöhung der Kontaktzeit zwischen
beiden Komponenten zu. Andererseits wirkt sich eine Zunahme der Konzentration des Monomers der Harzkomponente
oder Zunahme der Initiatorkonzentration dergestalt aus, daß der Betrag des Verhältnisses des
Homopolymers ansteigt und demgemäß zur Abnahme des Pfropfungsgrades führt; eine steigende Konzentration
des vernetzten Elastomers erhöht demgegenüber den G rad der Pfropfung.
Wenn die Temperatur der Pfropfpolymerisation hoch ist, wird der Pfropfungsgrad groß; wenn ein Molekulargewichtsregler
dem Monomerengemisch der Harzkomponente zugesetzt wird, nimmt der Pfropfungsgrad ab.
Die Regelung des Pfropfungsgrades ist auch mittels anderer Variabler möglich wie dem Zusatz oder Nichtzusatz
eines Emulgiermittels oder der zugesetzten Menge des Emulgiermittels und der Art des Initiators usw.
Der Pfropfungsgrad des durch den zweiten Polymerisationsschritt erhaltenen Produktes sollte erfindungsgemäß
höher sein als 30%, wie bereits erwähnt wurde; dies kann man erreichen, wenn man jene oben erläuterten
Fakten berücksichtigt und ein vernetztes Elastomer als Elas'lomerkomponente verwendet, dessen Gelgehalt und
Quellungsgrad, die den Grad der Vernetzung des Elastomers widerspiegeln, innerhalb des oben erläuterten
Bereiches eingestellt wird: dies ist erfindungsgemäß von erstrangiger Bedeutung.
Der durch den zweiten Polymerisationsschritt erhaltene Polymerlatex wird unter Verwendung geeigneter
Mittel (beispielsweise eines Salzes) koaguliert, mit Wasser gewaschen und unter Erhalt des Harzes getrocknet;
oder das Harz wird durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung erhalten.
Dieser Pfropfungsgrad, d. h. die an die vernetzte Elastomerkomponente gebundene Menge der Harzkomponente,
wurde auf folgende Weise bestimmt 1 g einer Probe wurde in einen konischen Kolben von 100 cm3
Fassungsvermögen eingewogen, hierzu wurden 40 bis 45 crnJ Methyläthylketon gegeben und das Gemisch über
Nacht stehen gelassen. Dann wurde es in einen unlöslichen Teil und eine Lösung mittels Zentrifuge
(40 000 Upm - 30 Min.) getrennt, wobei der unlösliche Teil iin einem Wägegläschen aufgenommen und im Vakuum
getrocknet wurde, während die Lösung durch Verdampfen konzentriert und das Gelöste durch Zusetzen von
2 cm3 Wasser, 80 cm3 Methanol und eine geeignete Menge CaCb - 2 H2O gefällt, filtriert und getrocknet wurde.
Das erstere ist das gepfropfte Elastomer und das letztere freies, ungepfropftes Polymer.
Die auf das vernetzte Elastomer aufgepfropfte Menge am Harzkomponente wird nach folgender Beziehung
bestimmt:
/Auf vernetzten) \ /Menge an gepfropfteriA /"Menge an vernetzten^
Elastomer I V. Elastomer / ~ V Elastomer / χ .„
aufgepfropfte (Menge an vernetzten! Elastomer)
\Harzmenge (V·) 1
Im folgenden wird die Erfindung spezieller anhand praktischer Beispiele erläutert, die mit den Vergleichsbeispielen
verglichen werden. Die Erfindung soll jedoch durch diese Beispiele nicht eingeschränkt werden.
Nach Einfüllen von 200 Gewichtsteilen destillierten Wassers und 10 Gewichtsteilen Natriumdioctylsulfosuccinat
als Emulgiermittel in einem Polymerisationskessel von 8 Liter Fassungsvermögen, der mit einem Rührwerk,
Thermometer, Einleitrohr für Stickstoff, Versorgungsrohr für Monomer und Rückflußkühler ausgerüstet war,
wurden 30 Gewichtsteile eines Monomerengemisches, das aus 85Gew.-% Butylacrylat, 15 Gew.-% Methylmethacrylat
und 0,1 Gew.-% Triallylisocyanurat als Vernetzungsmonomer und Cumolhydroperoxid, das zuvor in
diesem Monomerengemisch gelöst worden war (zu 0,1 Gew.-% der Menge des Monomerengemisches), bestand,
in den Polymerisationskessel gegeben und die Dampfphase des Kessels hinreichend durch Stickstoffgas ersetzt.
Dann wurde die Polymerisationstemperatur auf 40°C unter wirksamen Rühren eingestellt und der erste
Schritt der Polymerisation unter allmählichem Zufügen einer wäßrigen Lösung von Natriumformaldehydsulfoxylat
(0,1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, gelöst in einem kleinen Volumen Wasser)
durchgeführt. Nach 4 Std. Polymerisationszeit kam der erste Schritt der Polymerisation fast zum Ende, da die
Umwandlungsrate mehr als 95% betrug. Der so erhaltene Latex aus vernetztem Elastomer zeigte einen Gelgehalt
von 96,4%, einen Quellungsgrad von 7,3 und eine mittlere Teilchengröße der Teilchen des vernetzten
Elastomerlatex von 1,450 A.
Die Temperatur der Polymerisation wurde dann auf 800C angehoben, weiterhin Stickstoff durchgeleitet und
gerührt, während 70 Gewichtsteile eines Monomerengemisches, bestehend aus 90 Gew.-% Methylmethacrylat,
10 Gew.-% Butylacrylat und Cumolhydroperoxid (0,3 Gew.-%, bezogen auf die Menge dieses Monomerengemisches
als Polymerisationsinitiator, miteinander innig vermischt wurden. Natriumformaldehydsulfoxylat
(0,2 Gew.-%, bezogen auf die Menge dieses Monomerengemisches) wurde in einer kleinen Menge Wasser gelöst
und auf einmal in den Polymerisationskessel vor Beginn der zweiten Stufe der Polymerisation gegeben. Dann
wurde der zweite Polymerisationsschritt durchgeführt, indem dieses Monomerengemisch allmählich über etwa
4 Std. über eine Beschickungspumpe zugesetzt wurde.
Der so erhaltene Polymerlatex wurde durch Aussalzen mit CaCb koaguliert und 30 Min. auf 80 bis 900C unter
Rühren erwärmt und dann abgekühlt. Das erhaltene Harz wurde entwässert und getrocknet. Nach Herstellung
einer Pelletform aus dem so erhaltenen Harz wurde mittels eines Extruders ein Film einer Dicke von 75 μ durch
Blasformung bei 2000C Spritzkopftemperatur hergestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Films waren:
320 kp/cm2 Zugfestigkeit, 74% Dehnung bei Bruch und 18 400 kp/cm2 Young-Modul. Der Film wurde auf eine
kalte gespannte Stahlplatte mit 0,5 mm Dicke, die mit Zinkauflage versehen war, unter Verwendung eines
Klebemittels aufgezogen und die aufgezogene Probe nach der Schlagtestmethode des DuPont System getestet
(ein Gewicht von 5 kg, dessen Abmessung an der Spitze '/4'R betrug, wurde aus einer Höhe von 50 cm bei
Raumtemperatur fallen gelassen). Der Film zeigte keinerlei Beschädigung und außerdem keine Neigung zu
Weißbruch an und um die Stelle, wo der Schlag aufgetroffen war.
Zwei Schritte der Polymerisation wurden unter Verwendung der gleichen Zusammensetzungen und gleichen
Polymerisationsbedingungen wie in Beispiel 1 ausgeführt mit der Ausnahme, daß die Art und Menge des
Vernetzungsmittels geändert war. Tabelle 1 faßt die Ergebnisse der Polymerisation gemeinsam mit den Ergebnissen
des Vergleichsbeispiels zusammen; in Tabelle 2 sind die Eigenschaften von aus den durch die Polymerisation
erhaltenen Harzen hergestellten Filme wiedergegeben, gleichfalls in Gegenüberstellung zum Vergleichsbeispiel.
Tabelle 1
Beispiel 2
Beispiel 2
Probe Nr.
Vernetzungsmittel
zugesetzte mittlerer Teil-Menge chendurchmcsscr
(Gcw.-%) d. Elastomers ')
(A)
Vernetzungsgrad 2) Gelgehalt Quellungs-(%) grad
Harzmenge, die auf das Elastomer gepfropft wurde 3)
(o/o)
40
45
55
A-I | Diallylphthalat | 0,7 | 1460 | 91,2 | 83 | 483 |
A-2 | Allylmethacrylat | 03 | 1630 | 93,8 | 6,2 | 1003 |
A-3 | Tetraäthylen- | 1,0 | 1700 | 89,2 | 8,1 | 43,0 |
glykolacrylat | ||||||
A-4 | Allylmaleat | 1.0 | 1490 | 90,1 | 7,2 | 66,8 |
A-5 | Triallylisocyanurat | 0,2 | 1410 | 89,6 | 6,9 | 98.8 |
60
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Vergleichsbeispiel
Probe Nr. | Vernetzungs | zugesetzte | mittlerer Tcil- | Vernetzungsgrad | Quellungs | Harzmenge, die |
mittel | Menge | chendurchmcssci | Gclgchalt | grad | auf dem Elastomer | |
(Gew.-o/o) |
d. Elastomers
(A) |
(%) | 19,5 | gepfropft wurde | ||
A-Il | Tetraäthylenglykol- | 0,2 | 1780 | 60,2 | 13,0 | |
dimethacrylat | 39,0 | |||||
A-12 | Allylmethacrylat | 0,01 | 1620 | 38,7 | 25,6 | 8,7 |
A-13 | Diallylphthalat | 0,1 | 1580 | 40,8 | 30,5 | 7,2 |
A-14 | Divinylbenzol | 0,2 | 1680 | 26,0 | 6,1 | |
Tabelle 2 | Schlagtcst des DuPont Systems5) | |||||
Probe Nr. | Filmeigenschaften * | Bemerkungen | ||||
Festigkeit | Dehnung | |||||
(kp/cm2) | (%) | |||||
A-I | 312 | 78 | kein Weißbruch | Bsp. 2 |
A-2 | 308 | 86 | kein Weißbruch | Bsp. 2 |
A-3 | 319 | 72 | schwacher Weißbruch, | Bsp. 2 |
jedoch nicht sichtbar | ||||
A-4 | 302 | 80 | kein Weißbruch | Bsp. 2 |
A-5 | 298 | 86 | kein Weißbruch | Bsp. 2 |
A-Il | 306 | 82 | vollständiger Weißbruch | Vergl.bsp. |
auf gesamter Oberfläche | ||||
A-12 | 320 | 41 | vollständiger Weißbruch | Vergl.bsp. |
auf gesamter Oberfläche | ||||
A-13 | 318 | 38 | Weißbruch an der Schlagstelle | Vergl.bsp. |
A-14 | 306 | 38 | vollständiger Weißbruch | VergLbsp. |
auf gesamter Oberfläche |
1) Der mittlere Teilchendurchmesser des Elastomerlatcx wurde bestimmt durch Messen der Lichtpermeabilität bei einer
Wellenlänge von 546 πιμ durch eine verdünnte Probe, deren Konzentration 0,02 Gcw.-% Latex betrug.
2) Bestimmt nach der bereits oben erwähnten Methode.
3) Bestimmt nach der bereits oben erwähnten Methode.
4) Die Messung wurde ausgeführt unter Verwendung eines Autographs mit einem Probestück des Hanteltyps nach JlS-No. 1 unter Angreifen einer Verstreckungsgeschwindigkcit von 50 mm/Min, bei 23°C.
5) Mit dem Schlagtesler des DuPont-Typs, 5 kg Gewicht, dessen Spitze '/«'R maB. wurde auf die Probe aus einer Höhe von
50 cm bei 23°C fallen gelassen.
Aus den in Tab. 1 und 2 ersichtlichen Ergebnissen wird klar, daß, obwohl Filme aus solchen Harzen im
Vergleichsbeispiel hergestellt wurden, deren Gelgehalt kleiner als 60%, Quellungsgrad höher als 15 und an das
Elastomer gebundene Harzmenge kleiner als 30% war, die Produkte eine merkliche Tendenz zu Verstreckungsweißbruch zeigten, während Filme aus jenen Harzen, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
waren... kaum Verstreckungsweißbruch zeigten und auch sonst überlegen waren.
Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung der mittleren Teilchengröße der Teilchen der
Elastomeremulsion zu zeigen, die im ersten Polymerisationsschritt erhalten werden sollen, d. h. bei einer aus
zwei Schritten bestehenden Polymerisation, welche unter Verwendung der gleichen Zusammensetzungen und
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, wobei die zugesetzte Menge Natriumdioctylsulfosuccinat als Emulgiermittel im ersten Schritt der Polymerisation in verschiedener Weise geändert wurde, wie
Tab. 3 zeigt, um Elastomerkomponenten unterschiedlicher Größe zu erhalten. Die erhaltenen Ergebnisse mit
Gelgehalt, Quellungsgrad, mittlerem Teilchendurchmesser der vernetzten Elastomeremulsion und an das Elastomer gebundenen Harzmenge und den entsprechenden Emulgiermittelmengen, wie in Tab. 3 wiedergegeben; die
Eigenschaften von Filmen, die aus den erhaltenen Harzen hergestellt wurden, faßt Tab. 4 zusammen.
Emulgiermittel menge, bezogen aufdieMonomc- rcnmenge (Gew.-tt) |
25 | 38 008 |
6,7
7.1 7.5 |
72
75 78 |
730
1020 1860 |
an Elastomer gebundene Harzmengc |
Bemerkungen | |
Tabelle 3 |
2^0
1.25 0,70 |
7.5
7.1 |
86
66 |
3020
400 |
99,0
98,0 96,2 |
Bsp. 3
Bsp. 3 Bsp. 3 |
||
Probe Nr. |
030
3,50 |
Vernetzungsgrad des mittlerer Teil- EUslomers chendurchmcsser Gelgehalt Qucllungs- d. Elaslomcr- (%) grad emulsion (A) |
932
95,5 |
VergLbsp.
VergLbsp. |
||||
BI
B-2 B-3 |
97,2
%,4 95.6 |
Filmeigcnschaften Zugfestigkeit Dehnung (kp/cm7) (%) |
||||||
B-Il
B-12 |
95.0
96.0 |
322
310 319 |
.Schlagtest nach DuPoni System | Bemerkungen | ||||
Tabelle 4 |
302
330 |
kein Weißbruch
kein Weißbruch kein Weißbruch |
Bsp. 3
Bsp. 3 Bsp. 3 |
|||||
Probe Nr. |
VergLbsp.
VergLbsp. |
|||||||
B-I
B-2 B-3 |
kein Weißbruch an der Schlagstelle
Weißbruch, jedoch wurde der Film zerstört |
|||||||
B-Il
B-12 |
||||||||
Aus Tab. 4 ersieht man, daß, wenn der mittlere Teilchendurchmesser der Emulsion des Elastomers im Bereich
von 500 bis 2000 λ liegt, d. h. im erfindungsgemäßen Bereich, der erhaltene Film nicht beschädigt wird und
außerdem keinerlei Anzeichen von Versetzungsweißbruch durch Schlageinwirkung zeigt; wenn die Teilchengröße größer ist als dieser Bereich, zeigen die hergestellten Filme eine starke Neigung zu Verstreckungsweißbruch und im Fall einer Teilchengröße kleiner als dieser Bereich wird der hergestellte Film leicht zerstört durch
Schlag, obwohl keine Anzeichen von Verstrcckungsweißbruch festzustellen sind.
Eine Reihe zweistufiger Polymerisationen wurde unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen
Prozeduren wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei Kombinationen aus zwei Arten von Monomergemischen für
die erste Stufe und die zweite Stufe der Polymerisation verwendet wurden, wie Tab. 5 zeigt. Gelgehalt, Quellungsgrad und mittlerer Tcilchcndurchmcsscr der Emulsion des Elastomers sind in Tab. 6 und die Filmeigenschaften in Tab. 7 angegeben.
45
Probe Nr. | Erster Schritt/ | Mononicrenzusammensetzung | Mcthyi- | Monomcrcnzusammensctzung | Alkylacrylat | Bemerkungen | 50 | $ |
zweiter Schritt | des !.Schrittes | mcihacrylat | des 2. Schrittes | (Gew.-%) | ||||
(Teile) | Alkylacrylat | (Gcw.-%) | Methyl- | |||||
(Gcw.-%) | 0 | meihacrylat | 20 (Butyl) | |||||
10 | (Gew.-o/o) | lO(Butyl) | 55 | $ | ||||
C-I | 30/70 | 100 (Butyl) | 30 | 80 | I5(2-Äthylhexyl) | Bsp. 4 | 'i : | |
C-2 | 30/70 | 90 (Butyl) | 10 | 90 | 30 (Butyl) | Bsp. 4 | *?■'■ jt'ii |
|
C-3 | 30/70 | 70 (Butyl) | 40 | 85 | 20 (Butyl) | Bsp. 4 | ||
C-4 | 30/70 | 90 (Äthyl) | 20 | 70 | 50 (Butyl) | Bsp. 4 | % | |
C-Il | 30/70 | 60 (Butyl) | 80 | VergLbsp. | ||||
C-12 | 30/70 | 80 (Butyl) | 50 | VergLbsp. | y-; | |||
60
b5
Mittlerer Teilchen-
durch messer d. Elastomeremulsion (A) |
25 | 38 ooa |
Elastomergebun-
denc Harzmenge |
Bemerkungen | |
Tabelle 6 |
1480
1320 1300 1410 |
693
70,2 69,0 683 |
Bsp. 4
Bsp. 4 Bsp. 4 Bsp. 4 |
||
Probe Nr. |
1600
1350 |
Gelgehalt
(%) |
Qucllungsgrad |
79.1
70i |
Verglbsp.
VergLbsp. |
Cl
C-2 C-3 C-4 |
96,1
95,6 93.4 94,1 |
65
7,2 7,0 6,8 |
|||
C-U
C-12 |
Filmeigenschaften
Zugfestigkeit (kg/cm2) |
95,2
94,4 |
7,5
73 |
Schlaglest. DuPont System | Bemerkungen |
Tabelle 7 |
295
322 308 268 |
kein Weißbruch
kein Weißbruch kein Weißbruch kein Weißbruch |
Bsp. 4
Bsp. 4 Bsp. 4 Bsp. 4 |
||
Probe
Nr. |
299
128 |
Dehnung
(%) |
VergLbsp.
VergLbsp. |
||
C-I
C-2 C-3 C-4 |
92
62 86 98 |
kein Weißbruch, jedoch zerstört
kein Weißbruch |
|||
C-Il
C-12 |
78
201 |
||||
Aus den obigen Ergebnissen wird erkennbar, daß, wenn der Gehalt an Methacrylsäuremethylester im Monomerengemisch der ersten Polymerisationsstufe außerhalb des erfindungsgemäß gesetzten Bereichs liegt, der
erhaltene Film spröde ist und im Schlagtest gemäß DuPont System leicht beschädigt wird. Andererseits wird,
wenn der Gehalt an Acrylsäurebutylester im zweiten Polymerisationsschritt außerhalb des erfindungsgemäß
gesetzten Bereichs liegt, der erhaltene Film spröde ist und im Schlagtest gemäß DuPont System leicht beschädigt
wird. Andererseits wird, wenn der Gehalt an Acrylsäurebutylester im zweiten Polymerisationsschritt außerhalb
des erfindungsgemäß gesetzten Bereiches liegt, der Erweichungspunkt des erhaltenen Films herabgesetzt, so
daß der Film praktisch nicht verwendet werden kann. Im Gegensatz zu jenen Mängeln zeigt ein Film, der aus
einem Harz innerhalb des Erfindungsbereichs hergestellt worden ist, keinerlei Anzeichen für Verstreckungsweißbruch und überdies überlegene Eigenschaften.
10
Claims (11)
- Patentansprüche:.1. Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen zur Verwendung für Filme mit hoher Beständigkeit gegenüber Spannungsweißbruch, dadurch gekennzeichnet, daß man 90 bis 50Gewichtsteile eines Monomerengemisches für eine Harzkomponente (B) in Gegenwart von 10 bis 50 Gewichtsteilen (als Polymerfeststoff) einer vernetzten Elastomerkomponente (A) im Emulsionszustand mit einem Pfropfungsgrad über 30% pfropfpolymerisiert, wobei die Elastomerkomponente (A) einen Gelgehalt von mehr als 60%, einen Quellungsgrad unter 15 und eine mittlere Teilchengröße von 500 bis 2000 Ä aufweist und durch Copolymerisation eines Vernetzungsmonomers mit einem Monomcrengemisch hergestellt worden ist, das aus 100 bis 70 Gew.-% Acrylsäurealkylester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, 0 bis 30 Gew.-% Methacrylsäurealkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und 0 bis 20 Gew.-% mit diesen Monomeren copolymerisierbarem ungesättigtem Monomer der Äthylenreihe besteht; und sich das die Harzkomponente (B) bildende Monomerengemisch aus 100 bis 60 Gew.-% Methacrylsäurealkylester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, 0 bis 30 Gew. -% Acrylsäurealkylester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und 0 bis 10 Gew. -% mit diesen Monomeren copolymerisierbarem ungesättigtem Monomer der Äthylenreihe zusammensetzt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine vernetzte Elastomerkomponente (A) pfropft, deren Glasübergangstemperatur unter 00C liegt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzte Elastomerkomponente (A) ein Polymer aus Acrylsäurebutylester und Methacrylsäuremethylester ist
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzkomponente (B) ein aus Methacrylsäuremethylester und Acrylsäurebutylester gebildetes Polymer gepfropft wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,5 bis 5,0 Gew.-% eines Vernetzungsmonomers des Vinyltyps, bezogen auf das Gewicht des Mon omerengemisches, verwendet
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man 0,2 bis 5,0 Gew.-% eines Vernetzungsmonomers des Allyltyps, bezogen auf das Gewicht des Monomerengemischcs, verwendet.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Polymerisationsinittatormenge in beiden Schritten, dem ersten Polymerisationsschritt und dem zweiten Polymerisationsschritt, 0,1 bis 1,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Menge des jeweiligem Monomerengcmisches, beträgt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,5 bis 3,0 Gew.-% an oberflächenaktivem Mittel, bezogen auf die Menge des Monomerengemisches, verwendet.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man einen Molekulargewichtsregler zu weniger als 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Monomerengemisches, verwendet.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur im Bertich von 100C bis 95°C polymerisiert
- 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation im wäßrigen System, vorzugsweise Wasser, unter Verwendung von 60 bis 400 Teilen des Monomerengcmisches bzw. des Monomerengemisches plus Polymeres je 100 Teile ausgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9727674A JPS5124689A (ja) | 1974-08-23 | 1974-08-23 | Fuirumuyoakurirukeijushino seizohoho |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2538008A1 DE2538008A1 (de) | 1976-03-11 |
DE2538008C2 true DE2538008C2 (de) | 1984-11-08 |
Family
ID=14187987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752538008 Expired DE2538008C2 (de) | 1974-08-23 | 1975-08-22 | Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen für Filmanwendungen und danach hergestellte Acrylharze |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5124689A (de) |
DE (1) | DE2538008C2 (de) |
GB (1) | GB1496280A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6099113A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-03 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 耐衝撃性メタクリル樹脂組成物 |
JP2602846B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1997-04-23 | 鐘淵化学工業株式会社 | メタクリル酸エステル系樹脂組成物 |
JP2001006321A (ja) | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Tdk Corp | テープカートリッジ用ケース及びその成形金型 |
JP4780863B2 (ja) * | 2001-07-03 | 2011-09-28 | 住友化学株式会社 | 積層体 |
WO2004035683A1 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Kaneka Corporation | アクリルフィルムおよびその積層品 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2257591A1 (de) * | 1972-09-20 | 1974-05-30 | Rohm & Haas | Film aus pfropfvernetztem heteropolymer und verfahren zu dessen herstellung |
JPS4946159A (de) * | 1972-09-13 | 1974-05-02 |
-
1974
- 1974-08-23 JP JP9727674A patent/JPS5124689A/ja active Granted
-
1975
- 1975-08-12 GB GB3356175A patent/GB1496280A/en not_active Expired
- 1975-08-22 DE DE19752538008 patent/DE2538008C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5124689A (ja) | 1976-02-28 |
JPS5433277B2 (de) | 1979-10-19 |
GB1496280A (en) | 1977-12-30 |
DE2538008A1 (de) | 1976-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0522351B1 (de) | Schlagzäh-Modifizierungsmittel | |
DE2619922C2 (de) | Mehrschichtiges Polymerisat | |
DE1934850C3 (de) | Thermoplastische Vinylchloridpolymerisat-Massen | |
DE2253689B2 (de) | Thermoplastische Masse | |
DE2162485A1 (de) | Witterungsbeständige und schlagfeste Harzmasse | |
DE2113097B2 (de) | Pfropf Mischpolymerisat Formmassen auf der Grundlage von Acrylsäureester polymerisaten | |
DE2934352A1 (de) | Verfahren zur herstellung glasfaserverstaerkter transparenter gusskoerper | |
DE2249023C3 (de) | Thermoplastische Formmassen | |
DE68919579T2 (de) | Witterungsbeständige Schlagfestmacher für thermoplastische Harze und diese enthaltende Mischungen. | |
DE2515109A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer stabilen polymeremulsion | |
DE2710329C2 (de) | ||
DE2116653A1 (de) | Mehrphasiges Verbundcopolymeres und daraus herstellbare schlagzähe thermoplastische Massen mit geringer Trübungsneigung | |
DE2538008C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylharzen für Filmanwendungen und danach hergestellte Acrylharze | |
DE2557828C3 (de) | Thermoplastische Massen | |
DE69405891T2 (de) | Transparente thermoplastische Zusammensetzungen aus schlagfestem Polymethylmethacrylat mit verbesserter Wärmebeständigkeit | |
DE68925406T2 (de) | Schlagzähmodifikator, Harzzusammensetzung damit und geformte Gegenstände aus dieser Zusammensetzung | |
DE2748751A1 (de) | Schlagfeste polymermasse | |
DE3102172C2 (de) | ||
DE2252619B2 (de) | Thermoplastische formmasse | |
DE2313848A1 (de) | Schlagfeste methylmethacrylat-polymerisate und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2257591A1 (de) | Film aus pfropfvernetztem heteropolymer und verfahren zu dessen herstellung | |
EP0894100A1 (de) | Verfahren zur herstellung von mit acrylkautschuk modifizierten formmassen und so erhältliche formmassen | |
DE2915178A1 (de) | Verfahren zur herstellung von pfropfmischpolymerisaten und ihre verwendung | |
EP0027857A2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines ionisch vernetzten Acrylkunststoffes | |
WO1997039062A1 (de) | Formmassen zur herstellung von formteilen mit vermindertem oberflächenglanz |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |