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JPS5811463B2 - 光散乱性成形体を製造するための成型材料 - Google Patents

光散乱性成形体を製造するための成型材料

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Publication number
JPS5811463B2
JPS5811463B2 JP48058497A JP5849773A JPS5811463B2 JP S5811463 B2 JPS5811463 B2 JP S5811463B2 JP 48058497 A JP48058497 A JP 48058497A JP 5849773 A JP5849773 A JP 5849773A JP S5811463 B2 JPS5811463 B2 JP S5811463B2
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JP
Japan
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mixture
methacrylate
styrene
methacrylamide
acrylamide
Prior art date
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Expired
Application number
JP48058497A
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English (en)
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JPS4950048A (ja
Inventor
アードルフ・ヴオーンハス
マンフレート・クリーク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
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Filing date
Publication date
Application filed by Roehm GmbH Darmstadt filed Critical Roehm GmbH Darmstadt
Publication of JPS4950048A publication Critical patent/JPS4950048A/ja
Publication of JPS5811463B2 publication Critical patent/JPS5811463B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • 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
    • C08F257/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00
    • C08F257/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00 on to polymers of styrene or alkyl-substituted styrenes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S525/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S525/932Blend of matched optical properties

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 曇らせたアクリルガ5う反は、ポリスチロールをメタク
リル酸メチルエステル中に溶かし、かつこれを注型用型
(Flachkarrmer)中で板状物に重合させる
ことによって製造されることは公知である。
重合が進行するにつれてポリスチロールは不溶性となり
、極めて小さなゲル状の筒形で沈殿する。
このポリスチロール小滴は1μmの直径を有し、従って
裸眼では認められないが、そのポリメチルメタクリレー
トと異なる屈折率のために光の散乱を引き起す−この種
のアクリルガラスは、例えば燈火円蓋用に使用される、
それというのもその光の散乱作用のために、全体の光の
透過率が実際に低下することなしに、良好な室内照射を
生せしめるからである。
他の方法で、例えば充填剤を少量含有するこつによって
曇らせたアクリルガラスはこの種の使用範囲に同様には
あまり適当でない。
相応する方法で曇らせたプラスチックをポリメチルメタ
クリレートを主体とする熱可塑性成形材料として製造す
ることは従来可能である中は認められなかった。
溶解ポリスチロールを含有するメチルメタクリレートを
調節剤の存在下で重合することによっても曇らせた熱可
塑性成形材料が得られるが、その曇りは熱可塑性樹脂加
工の際に著しく失なわれる。
架橋スチロール−重合体を乳化重合体として製造し、か
つ単離し、かつポリメチルメタクリレート−成形材料と
熱可塑状態で混合することにより、熱可塑性樹脂に加工
可能な曇らせた成形材料を製造することをすでに試みた
この方法の結果は不満足なものである。
同様に熱可塑性樹脂加工によっても曇らせた物質が得ら
れるが、これにおいては透過光における一定方向の透過
分は比較的に高く、一方全体の光の透過率は沈殿したポ
リスチロールにより曇らせた物質におけるよりも低い、
云いかえれば、散乱光分が少なすぎる。
この欠点は、特公昭46−11834号公報により、架
橋スチロール−乳化重合体を、ポリメチルメタクリレー
ト−成形材料とではなく、単量体のメタクリル酸メチル
エステルと混合し、これを次いで重合させることによっ
て十分に回避することができた。
重合の際のスチロール重合体の沈殿を回避するために、
かつ粉末状で使用する乳化重合体を出来るだけ一次粒子
の大きさになるまで再び細分するために、20〜30重
量係の重量率で粘度が沈殿の危険を克服する程度の高さ
になるまで、バッチを強力攪拌しなければならない。
その時にはじめて、公知方法で完全に塊状重合すること
ができるかあるいは水性懸濁液中で懸濁重合することが
できる。
この方法は、数多くの重合工程のゆえに経費がかかり、
これにより製造した成形材料はそれ相応に高価である。
スチロール−乳化重合体を乾燥の際に極めて高く加熱し
た場合(これは必要に応じて短かい乾燥時間後に容易に
行なわれ得る)粉末粒子を単量体のメチルメタクリレー
ト中で攪拌することによって一次粒子にまで細分するこ
とは困難であるか又は全く不可能である。
同様に、ポリスチロール粒子が凝集し、かつ裸眼で見え
る装状物が生じることも起り得る。
これら双方の場合に、光散乱効果は減少し、従って不変
の品質の成形材料を製造することは困難である。
ポリスチロール粒子は、不都合にも射出成形において、
しかし特に押出成形において、粗表面を有する成形体を
生じるような大きさの凝集体に凝集し得る。
本発明の課題は、この欠点を安全に回避すること、かつ
射出成形、押出成形又は圧縮成形においてその光散乱作
用を変えずに保持する成形材料を作ることである。
ポリメチルメタクリレート又は大部分がメチルメタクリ
レートから構成された共重合体及びその中に微粒子状に
存在する架橋スチロール共重合体より成る光散乱性成形
体を製造するための本発明による成形材料は、架橋スチ
ロール共重合体が差当り未架橋で80℃より高い温度に
加熱することによって架橋された、主要量のスチロール
、重合可能な架橋剤及び場合により15重重量までが他
の単量体から構成きれている共重合体であり、重合可能
な架橋剤が a)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチロール
エーテル b)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチロール
エーテルとアクリルアミド又はメタクリルアミドとの混
合物 C)グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレ
ートとアクリル酸又はメタクリル酸もしくはそのヒドロ
キシアルキルエーテルとの混合物 d)無水マレイン酸とヒドロキシ基含有単量体との混合
物 から成る群から選択されていることを特徴とする。
新規成形材料は、メチルメタクリレート又は犬部分がメ
チルメタクリレートからなる単量体混合物に、主要量の
スチロール、上述したような重合可能な架橋剤及び場合
により15重重量までが他の単量体から構成されている
未架橋のスチロール共重合体を溶かし、混合物を重合開
始剤の存在で重合させ、80℃よりも高い温度に加熱す
ることによって製造される。
重合の間に、微細に分配されているが未だ架橋されてな
いスチロール−共重合体が沈殿する。
より高い温度、例えば80℃以上、特に100〜250
℃の範囲の温度に加熱する際に架橋が起る。
これによってポリスチロール粒子の分布状態は熱可塑性
樹脂加工の際にもはや変わらないように固定される。
メチルメタクリレートの重合中の沈殿によるスチロール
−共重合体の析出は、均質な微細分布状態のために実際
に重要であり、スチロール−共重合体の存在下でのメチ
ルメタクリレートの重合は、この重合体の強力な光散乱
作用のための重要な前提条件であることが認められる。
場合によっては、メチルメタクリレートの一部をスチロ
ール−共重合体にグラフトさせ、それによって両重合体
相のそれらの界面におけるより良好な結合を惹起せしめ
る。
本発明の範囲内で、付加−又は縮合反応によって多少と
も枝分れしていてもよい場合、メチルメタクリレート中
に実際に均一に溶ける重合体は、非架橋スチロール−共
重合体と見なされる。
スチロール−共重合体は、スチロール及び架橋剤から製
造された共重合体ばかりでなく、主体量のスチロール並
びに架橋剤とともに、場合により15重重量までの他の
単量体、例えばビニルトリオール、N−ビニルカルバゾ
ール、ベンジル−アクリレート、メチルアクリレート又
はその他の、殊に共重合体の屈折率を高める単量体がそ
の構成に関与している共重合体も考慮される。
スチロール重合体、の量は、成形材料に対して殊に0.
01〜21〜2重量係。
このような重合可能の架橋剤としてのアクリル−又は(
及び:メタクリルアミドのメチロールエーテルの例は、
メトキシメチルアクリルアミド又はメトキシメタクリル
アミド、エトキシメチルアクリルアミド又はエトキシメ
チルメタクリルアミド又はブトキシメチルアクリルアミ
ド又はブトキシメチルメタクリルアミドである。
これらの単量体は、重合体に組み入れられた後も、メチ
レン−ビス−アクリルアミド又は−メタクリルアミドな
いしはこれら単量体の重合した単位に相互に縮合しうる
この縮合の際に、メチロールエーテルに相応するジアル
キルメチラールが脱離する:2P1−CONHCH2O
R→P1CONH−CH2−NHCO−P1+CH2(
OR)2 しかしこれらのものは、使用したメチロールエーテルに
相応するアルコールの脱離下に、有利に同様に一諸に重
合導入されるアクリル−又はメタクリルアミドの単位と
より容易に反応する:P1−CONHCH2−OR+H
2NC0−Pj→P、−CONHCH2−NH−Co−
P2+ROH最後にこの架橋反応は、不飽和の、ラジカ
ル重合可能な、もしくは共重合可能なモノ−又はジカル
ボン酸、特にアクリル−又はメタクリル酸の少量を組み
入れることにより接触的に促進することができる。
前記のアミドメチロールエーテルもしくは遊離アミドと
のその混合物は、一般に1〜15重量係重量で組み入れ
られる。
不飽和カルボン酸の含量は例えば0.5〜2重量係に達
し得る。
他の適当な架橋系は、例えばグリシジルアクリレート又
は−メタクリレート及びアクリル−又はメタクリル酸又
はそのヒドロキシアルキルエステルの重合導入によって
得られ、これらは次式に従って反応するニ スチロールと、無水マレイン酸及びヒドロキシル基含有
の単量体、例えばグリコールモノアクリレートとの共重
合体も100℃以上の温度で次式に従って架橋すること
ができる: すべての式において、Pl及びP2はその間で架橋反応
が生起する種々の架橋スチロール共重合体連鎖を表わす
スチロール−共重合体は任意の重合法により、一般にラ
ジカル形成の開始剤及び場合により調節剤の存在下で、
例えば塊状重合、懸濁重合、乳化重合又は沈殿重合によ
り製造されていてよい。
溶液重合法も適当であるが、溶剤を除去する必要がある
為にあまり重要ではない。
スチロール−共重合体の分子量は、実際には大して重要
ではなく、例えば−萬〜数百万の範囲にあってよい。
好ましくは、50000〜500000の分子量である
この種の架橋可能なスチロール重合体は、メチルメタク
リレート又は主にメチルメタクリレートから成る単量体
混合物中に溶解される。
メチルメタクリレートの他に使用される共重合体は、特
にアクリル酸の低級エステル、例えばメチルアクリレー
ト、エチルアクリレート又はイソプロピルアクリレート
並びに場合によりアクリルニトリル、メタクリルニトリ
ル、スチロール、ビニルサクシニミド等が挙げられる。
更に一般に調節剤、特に長鎖のメルカプタンが単量体混
合物中に含有されており、それによりメチルメタクリレ
ート重合体もしくはメチルメタクリレート共重合体の還
元粘度がη5P10=30〜300m1/グの値に調節
される。
重合は最初から100℃以上の温度で、例えば120℃
〜150℃で進行し得る。
重合は自体公知の方法でラジカル形成の開始剤例えばア
ゾ−ジイソ酪酸−ジニトリルにより惹起される。
この際溶解スチロール重合体は極めて微細な滴状で先ず
非架橋状態で沈殿する。
スチロール重合体の架橋は、メチルメタクリレートの重
合の間に、重合温度を、例えば重合の最終段階で80℃
以上、特に100℃以上に上昇させる場合、又はスチロ
ール−共重合体の架橋可能な基が80℃以下の重合温度
ですでに十分に反応可能である場合にのみ起る。
一般に、スチロール重合体は、成形材料を15分間〜数
時間120℃〜180℃の範囲の温度に加熱することに
よって架橋される。
更に後加工は、自体公知の方法で射出成形機又は押出に
よる加工によって約180℃〜250℃の温度で行なわ
れる。
スチロール重合体の架橋は、加工機中で成形材料を可塑
化する間に行なうこともできる。
常用の成形材料用添加剤例えば可溶性の着色剤、滑剤、
柴外線吸収剤、安定剤等は、自体公知の方法で成形材料
の製造の際に又はその加工の際に混合することができる
実施例 ポリスチロールの製造 スチロール 93部メタクリル
酸アミド 3部N−メトキシメチル−
メタクリル酸アミド 4部及びアゾジイソ酪酸ジニトリ
ル 1部より成る混合物を薄膜ホース中に充填
し、水浴中で50℃で24時間重合する。
得られる重合体の還元粘度はηsP/C=90ml/2
(クロロホルム中の20℃で)に達する。
成形材料の製造 架橋可能なポリスチロール0.5部を、メチルメタクリ
レート93部及びメチルアクリレート6部より成る混合
物中に溶かす。
n−ドデシルメルカプタン0.4部及びアゾジイソ酪酸
ジニトリル0.06部の添加後に、混合物を薄膜ホース
中に充填し、水浴中50℃の温度で24時間重合させる
引続き、150℃で10時間熱処理する。
得られる成形材料は還元粘度ηsP/C=60ml/l
(クロロホルム中20℃で)を有する。
該材料は、帯白色の半透明でかつ強力な光散乱性であり
、かつこれが射出成形又は押出加工により加工される場
合にこの特性を保持する。
本発明による成形材料は次の方法で規定することができ
る: 成形材料を細かく粉砕し、十分な量のクロロホルムとと
もに、ポリメチルメタクリレート又はメチルメタクリレ
ート共重合体が溶解するまで振る。
架橋せるポリスチロール粒子は不溶のまま残留する。
ポリスチロール粒子の架橋はその不溶性で認められ、未
架橋のスチロール共重合体はクロロホルムに可溶であっ
た。
架橋せるスチロール共重合体の赤外スペクトルを撮影す
る。
該スペクトルはスチロール単位の特徴的な吸収帯ならび
に特許請求の範囲第1項のa)及びb)による生成物の
場合には典型的なカルボンアミド吸収帯又はC)及びd
)によ 生成物の場合には典型的なカルボンエステル吸
収帯を示す。
さらに、単離したスチロール共重合体と、上記実施例の
はじめの部分により製造され、150℃に加熱すること
によって架橋された比較試料とは、赤外スペクトルの一
致によって同定することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリメチルメタクリレート又は大部分メチルメタク
    リレートから構成された些事合体及びその中に微粒子状
    で存在する架橋子チロール共重合体より成る光散乱性成
    形体を製造すφための成形材料において、架橋スチロー
    ル共重合体が差当り未架橋で80℃より高い温度に加熱
    することによって架橋された、主体量のスチロール、重
    合可能な架橋剤及び場合により15重量(までが他の単
    量体から構成されている共重合体であり、重合可能な架
    橋剤が a)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチロール
    エステル b)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチルアミ
    ドとの混合物 C)グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレ
    ートとアクリル酸又はメタクリル酸もしくはそのヒドロ
    キシアルキルエーテルとの混合物 d)無水マレイン酸とヒドロキシル基含有単量体との混
    合物 からなる群から選択されていることを特徴とする光散乱
    性成形体を製造するための成形材料。 2 メチルメタクリレート又は大部分メチルメタクリレ
    ートからなる単量体混合物に、主体量のスチロール、重
    合可能の架橋剤及び場合により15重重量までが他の単
    量体から構成されている未架橋のスチロール共重合体を
    溶かし、この場合重合可能の架橋剤は a)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチロール
    エーテル b)アクリルアミド又はメタクリルアミドのメチロール
    エーテルとアクリルアミド又はメタクリルアミドとの混
    合物 C)グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレ
    ートとアクリル酸又はメタクリル酸もしくはそのヒドロ
    キシアルキルエーテルとの混合物 d)無水マレイン酸とヒドロキシル基含有単量体との混
    合物 から成る群から選択されており上記混合物を重合開始剤
    の存在で重合さ竺、80℃よりも高い温度に加、熱する
    どとを特徴とする光散乱性成形体を製造するための成形
    材料の製法。
JP48058497A 1972-05-26 1973-05-25 光散乱性成形体を製造するための成型材料 Expired JPS5811463B2 (ja)

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JPS4950048A JPS4950048A (ja) 1974-05-15
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