DE2103996C3 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-MischungInfo
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
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- C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
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Description
Die Erfindung betrifft die Härtung von Acrylpolymcrisaten
durch Vernetzung unter der Einwirkung ionisierender Strahlen.
Es ist bekannt, Vinylmonomere mit darin gelösten
ungesättigten Acrylpolymerisaten unter der Wirkung ionisierender Strahlungen zu vernetzen. Es ist auch
bekannt, auf diese Weise durch Zusatz von einem oder mehreren Vinylmonomeren zu ungesättigten Acrylharzen.
Aufbringen des Gemischs auf die zu beschichtende Unterlage und Trocknen unter der Einwirkung von
ionisierenden Strahlen Beschichtungen von Oberflächen herzustellen (französische Patentschrift 15 05415).
Die Vernetzung von Vinylmonomeren mit ungesättigten Acrylpolymerisaten durch ionisierende Strahlen
ist unabhängig von der Dicke des Acrylpolymerisats möglich. Die Bestrahlung muß jedoch unbedingt im
Vakuum oder inerter Atmosphäre vorgenommen werden, und vor allem ist die Herstellung der benötigten
ungesättigten Acrylpolymerisate kompliziert und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, zur Herstellung von Formkörpern
aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung, die nach dem Verformen durch ionisierende Bestrahlung
gehärtet wird, wobei das Verfahren leichter und billiger zugängliche Ausgangsmaterialien benutzt und
verfahrenstechnisch einfacher durchzuführen ist.
Grundlage der Erfindung ist die Feststellung, daß im Vinylmonomeren gelöste gesättigte Acrylpolymerisate
durch Vernetzung unter der Einwirkung ionisierender Strahlen in Gegenwart von Luft bei beliebigen
Schichtdicken des bestrahlten Kunstharzmaterials in verfahrenstechnisch sehr einfacher Weise gehärtet
werden können.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird daher ein
Verfahren vorgeschlagen, welches die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung findet zahlreiche Anwendungen, nämlich unter anderem die Herstellung von Isoliermaterialien
in Form von Filmen, Platten usw., die Herstellung von Rohren, von organischen Gläsern, wie Linsen,
Brillengläsern, Windschutzscheiben, Spiegeln.
Die Molekulargewichte der Acrylpolymerisate liegen im allgemeinen zwischen 3000 und 1 000 000.
Bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens wird das durch Mischpolymerisation von Acryl- und
Methacrylmonomeren erhaltene gesättigte Mischpolymerisat in einem oder mehreren im Ausgangsgemisch
enthaltenen Monomeren gelöst
Bei einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens werden zu dem gesättigten Acrylpolymerisat ein oder
mehrere Monomere in einem zwischen 30 und 70% liegenden Gewichtsanteil gegeben. Als Monomere
werden verwendet: Styrol, Acrylnitril, Acrylamid, Vinylacetat, Acrylsäure, Methacrylsäure und deren
Ester.
In einer abgewandelten Ausführungsform wird das Mischpolymerisat aus Acryl- und Methacrylmonomeren
und nichtacrylischen Vinylmonomeren hergestellt. Hierfür sind geeignet Styrol mit Acrylsäure und Methacrylsäure
oder deren Ester; Vinylacetat mit Acrylsäure oder deren Ester. Solche Polymerisate enthalten 50 bis
70 Gewichtsprozent Acryl- und Methacryleinheiten und 30 bis 50 Gewichtsprozent nichtacrylische Vinylmonomere.
Zur Steigerung des Vernetzungsgrades, der durch die Bestrahlung bewirkt wird, können di- oder trifunktionel-Ie
Vinylverbindungen in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent zu der Mischpolymerisat-Monoms
mer-Mischung gegeben werden. Geeignete difunktionelle
Vinylmonomere sind Äthylenglykoldiacrylat, Äthylenglykoldimethacrylat, U-Butandimenthacrylat, Diallylphthalat;
geeignete trifunktionelle Vinylmonomere sind Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat
und Triallylcyanurat.
Die Viskosität der Mischpolymerisat-Monomer-Mischung
wird eingestellt durch Veränderung des Molekulargewichts des als Bindemittel dienenden
gesättigten Acrylpolymerisats und/oder durch Veränderung der relativen Konzentration des Bindemittels in
dem oder den Monomeren.
Zur Herstellung von Platten oder Blöcken von Isoliermaterial wird die Masse in entsprechende
Formen gegossen und dann durch Einwirkung einer ionisierenden Strahlung vernetzt. Man benutzt in
diesem Fall vorzugsweise y-Strahlen, die durchdringender
sind.
Die Wahl des Typs der ionisierenden Strahlung, Röntgen-, γ-, ^-Strahlen oder beschleunigte Elektronen,
wird durch die Dicke des zu bestrahlenden Produkts bestimmt, wobei man darauf hinzielt, eine Homogenität
der Bestrahlung (Dosis) Über eine Schichtdicke von mehr oder weniger 15% zu erreichen. So werden für
dicke zu bestrahlende Schichten (mehrere Zentimeter Schichtdicke) y-Strahlen bevorzugt Für geringe
Schichtdicken (ein Zentimeter oder darunter) und für
Bestrahlung mit Hilfe eines beschleunigten Elektronenstrahls wird die Energie der Strahlen in Abhängigkeit
von der Dicke der zu bestrahlenden Schicht gewählt
Die Erfindung wird nun erläutert durch einige als Beispiele angegebene Ausführungsformen des Verfah
Ein Acrylcopolymerisat wird hergestellt durch Copolymerisation
einer Mischung von 50 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 50 Gewichtsprozent Butylacrylat
bis die Mischung keine Monomeren menr enthält Das erhaltene Acrylpolymerisat weist ein hohes
Molekulargewicht von 750 000 auf und wird in trockenem Zustand in einem Gemisch von Methacrylat-
und Acrylatmonomeren gelöst, um eine polymerisierbare Masse mit de Zusammensetzung 30% Acrylcopolymerisat,
3Z5% ivlethylmethacrylat 32.5% Butylacrylat
und 5% Äthylenglykoldimethacrylat zu erhalten. Die Viskosität der so erhaltenen Mischung liegt zwischen 2
und 3 Poise.
Diese Mischung wird mit einer Schichtdicke von 1 cm in eine Form gegossen, deren obere Oberfläche zur
Umgebungsluft offen ist
Die ganze Anordnung wird mit /-Strahlen einer Kobalt-60-Quelle mit einer Intensität von 0,50 Mrad/h
bestrahlt Bei einer Dosis von 2 Mrad erhält man ein vernetztes, hartes und selbst an der der Luft
ausgesetzten Oberfläche gegenüber Fingerberührung trockenes Produkt.
Unter Verwendung des in Beispiel I angegebenen Acrylcopolymerisats wird durch Auflösen in einem
Gemisch von Monomeren eine Mischung von folgender Gewichtszusammensetzung hergestellt:
30% Acrylcopolymerisat
32,5% Methylmethacrylat
32,5% Butylacrylat
5% Diallylphthalat
32,5% Methylmethacrylat
32,5% Butylacrylat
5% Diallylphthalat
Durch Bestrahlung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 angegeben wird ein vernetztes und bei
Fingerberührung trockenes Produkt erhalten.
Ein gleiches Ergebnis wird erhalten, wenn die 5% Diallylphthalat des Beispiels 2 durch 5% 13-Butandimethacrylat
ersetzt werden.
von 5 Mrad erhält man ein hartes, vernetztes und bei
Ein polymerisicrbares Gemisch wird durch Copolymerisation
einer Mischung von Methylmethacrylat- und Äthylacrylatmonomeren im Verhältnis 50:50 in
Gegenwart von Azo-bis-isobutyronitril bei 70°C hergestellt.
Man unterbricht die Reaktion, wenn die Viskosität des so ethaltenen Gemisches 3 Poise erreicht, was einer
Zusammensetzung des Gemisches von 40% Copolymerisat und 60% restliche Monomeren entspricht Das so
erhaltene Acrylharzgemisch wird unter den in Beispiel 4 angegebenen Bedingungen bestrahlt Man erhält ein
hartes und vernetztes Produkt
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpem
aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung, wobei das Polymerisat in dem oder den Monomeren
gelöst ist, und die Mischung geformt und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als
Polymerisat ein gesättigtes Mischpolymerisat A verwendet wird, das hergestellt worden ist durch
Mischpolymerisation von
a) 30 bis 70 Gewichtsprozent Acrylsäure oder deren Äthyl- oder Butylester und
b) 70 bis 30 Gewichtsprozent Methacrylsäure oder deren Methylester,
und das Mischpolymerisat A in Mengen von 30 bis 70 Gewichtsprozent und das oder die Monomeren,
die ausgewählt sind aus der Gruppe Styrol, Acrylnitril, Acrylamid, Vinylacetat, Acrylsäure, Methacrylsäure
und deren Ester, in Mengen von 70 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse,
vorliegen, und die Mischung nach dem Verformen in
Gegenwart von Luft einer ionisierenden Bestrahlung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Mischpolymerisat ein solches verwendet wird, das aus einer Mischung, die außer a)
und b) noch
c) 50 bis 30 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Gesamtmenge von a). b) und c). nicht acrylische Vinylmonomeren enthält, hergestellt
worden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung
verwendet wird, die außerdem 03 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Gesamtmasse, an vernetzenden Monomeren, die wenigstens zwei äthylenisch ungesättigte Gruppen
aufweisen, enthält.
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