DE2135401A1 - Malleable and / or thermoformable acrylic polymers and processes for their preparation - Google Patents
Malleable and / or thermoformable acrylic polymers and processes for their preparationInfo
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Description
Patentanwalt Λι. T , . ΛΟ.ΠΛ Patent attorney Λι . T,. ΛΟ . Π Λ
635 Bad Nauheim 1^ Juli 19?1 2 135401635 Bad Nauheim 1 ^ July 19? 1 2 135401
Burgallee 12 b Tetefon (0 60 32) 62 37Burgallee 12 b Tetphone (0 60 32) 62 37
H/He (357) 69-105-GER Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA, U.S.A. H / He (357) 69-105-GER Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA, USA
Verformbare und/oder in der Wärme formbare Acrylpolymere und Verfahren zu ihrer Herstellung Malleable and / or thermoformable acrylic polymers and processes for their preparation
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vernetzbaren und vernetzten Polymeren und di· Polymeren selbst. Insbesondere rlohtet sich di· Erfindung auf die Herstellung von Polymeren einer alpha,beta-ungesättigten Carbonsäure und eines anderen Monomeren, wobei eine radikalische Polymerisation der Monomeren in Gegenwart eines bestimmten Types von Diepoxiden durchgeführt wird, wodurch Produkte entstehen, die in sehr gleichförmiger Verteilung Expoxidgruppen und/oder ebenfalls in sehr gleichmäßiger Verteilung Gruppen enthalten, die Umsetsungsprodukte von Expoygruppen und Carboxygruppen sind.This invention relates to a method for making crosslinkable and crosslinked polymers and di-polymers itself. In particular, the invention relates to the Production of polymers of an alpha, beta-unsaturated Carboxylic acid and another monomer, with a radical polymerization of the monomers in the presence of a certain types of diepoxides, resulting in products that are very uniformly distributed Epoxide groups and / or also in very evenly distributed groups contain the conversion products of Expoy groups and carboxy groups are.
Die bekannten vernetzten Acrylharze lassen sioh im allgemeinen in zwei Gruppen einteilen. Zu der ersten Gruppe, die bisher von größerer Bedeutung ist, gehören Polymere, die aus einem acrylischen Monomeren, wie Methylmethacrylat, in Copolymerisation mit einem vernetzenden Monomeren, wie Athylenglykoldimethacrylat, erhalten werden. Zu der anderen Gruppe gehören Polymere, die man erhält, indem man ein lineares Acrylpolymeres, das reaktionsfähige Gruppen enthält, mit einer polyfunktionellen Verbindung umsetzt, deren reaktionsfähige Gruppen zur Umsetzung mit den reaktionsfähigen Gruppen des Polymeren befähigt sind. Als Beispiel für diese Gruppe sei ein Umsetzungsprodukt eines sauren Copolymeren mit einem Diepoxid genannt, wie dieses z.B. in der US-Patentschrift 3 027 357 beschrieben ist. Derartige vernetzte Harze besitzen entweder nur sehr geringfügige Verbesserungen gegenüber thermoplastischen Aerylharzen, wie Poly(methylmethacrylat), oder sind mit dem Nachteil behaftet, daß bei ihrer Anwendung und/oder Verarbeitung sehr enge Grenzen zu beachten sind. Einer derThe known crosslinked acrylic resins can generally be used divide into two groups. The first group, which has so far been of greater importance, includes polymers, made of an acrylic monomer such as methyl methacrylate, in copolymerization with a crosslinking monomer such as ethylene glycol dimethacrylate. To the Another group includes polymers that are obtained by making a linear acrylic polymer that has reactive groups contains, reacts with a polyfunctional compound, whose reactive groups are capable of reacting with the reactive groups of the polymer. As an an example for this group a reaction product of an acidic copolymer with a diepoxide may be mentioned, like this one for example, in U.S. Patent 3,027,357. Such crosslinked resins either have only very slight improvements over thermoplastic ones Aeryl resins, such as poly (methyl methacrylate), or are with has the disadvantage that in their application and / or Processing very narrow limits must be observed. One of
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Hauptnachteile der bekannten vernetzten Acrylharze der ersten Gruppe besteht darin, daß der größte Teil der Härtung, d.h. die endgültige Vernetzung, in der endgültigen Form erfolgen muß, da nur eine sehr begrenzte Formänderung nach einer Anfangshärtung möglich ist.The main disadvantages of the known crosslinked acrylic resins of the first group are that most of the curing, i. the final networking, take place in the final form must, since only a very limited change in shape after initial hardening is possible.
Bei den bekannten, verformbaren und/oder in der Wärme formbaren Polymeren der zweiten Art treten wesentliche Nachteile dadurch auf, daß das vernetzende Material nicht gleiohförmig in ihnen und in den ausgehärteten Endprodukten vorliegt. Sie bekannten Produkte haben deshalb ein· Reihe von Mangeln, wie z.B. Unterschiede im Brechungsindex und unerwünschte Trübungserscheinungen· Ein weiteres Problem bildet die unregelmäßige Diffusion der Mieohung aus d·» Polymeren und dem Vernetzer bei der Verformung und der nachträglichen Aushärtung.In the known, deformable and / or in the heat Mouldable polymers of the second type have significant disadvantages in that the crosslinking material is not uniform is present in them and in the cured end products. You therefore have a number of known products Deficiencies, such as differences in the refractive index and undesired clouding phenomena · Another problem is posed the irregular diffusion of the structure from the polymers and the crosslinker during the deformation and the subsequent Curing.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verformbare und/oder in der Wärme formbare Aorylpolymere zu schaffen, die diese Nachteile nicht besitzen und eine gleichförmige Verteilung der vernetzbaren Stellen und/oder vernetzten Gruppen aufweisen, wobei die Polymeren in einem Zustand vorliegen, daß sie noch verformbar und/oder in der Wärme formbar sind.The present invention is based on the object of deformable and / or thermoformable aoryl polymers create which do not have these disadvantages and a uniform distribution of the crosslinkable sites and / or crosslinked Have groups, the polymers being in a state that they are still deformable and / or in the Heat are malleable.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine neue polymerisierbare Zubereitung und die Polymerisation dieser Zubereitung gelöst.This object is achieved according to the invention by a new polymerizable Preparation and the polymerization of this preparation dissolved.
Gegenstand der Erfindung ist eine polymerieierbare Zubereitung, die nach der Zugabe eines freien Radikale bildenden Initiators in der Lage ist bei 20 bis 80° G ein verformbares und /oder in der Wärme formbares, viskoses bis festes Polymeres zu bilden, wobei diese Zubereitung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Mischung ist ausThe invention relates to a polymerizable preparation, which after the addition of a free radical initiator is capable of being deformed at 20 to 80 ° G and / or to form thermally malleable, viscous to solid polymer, this preparation characterized in that it is a mixture of
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a) einem monomeren Material ausa) a monomeric material
1) 40 bis 95 Gew.# eines (C1-C4) Alkylmethacrylates oder Cycloalkylmethacrylates oder Styrol oder substituiertem Styrol oder einer Mischung davon und1) 40 to 95 wt. # Of a (C 1 -C 4 ) alkyl methacrylate or cycloalkyl methacrylate or styrene or substituted styrene or a mixture thereof and
2) 5 bis 60 Gew.# einer alpha,beta-monoäthylenisoh ungesättigten Säure2) 5 to 60 wt. # Of an alpha, beta-monoäthylenisoh unsaturated acid
b) einem 3,^Epoxycyclohexyloarbinyl·^,4-epoxycyclohexancarboxylat enthält, wobei die Komponente b) in solchen Mengen vorhanden ist, daß O9I bis 2,0b) a 3, ^ Epoxycyclohexyloarbinyl · ^, 4-epoxycyclohexanecarboxylate, component b) being present in such amounts that O 9 I to 2.0 Epoxygruppen pro Carbonsäuregruppe in dem Bestandteil 2) von a) vorhanden sind.Epoxy groups per carboxylic acid group are present in component 2) of a).
Die aus einer derartigen ρolymerieierbaren Zubereitung erhaltenen. Polymeren besitzen die bereits bei der Schilderung der Aufgabenstellung erwähnten Vorzüge. Außerdem zeichnen sich die härtbaren Acrylkunststoffe nach der Erfindung dadurch aus, daß sie im vollständig ausgehärteten Zustand beachtliche Vorzüge gegenüber den thermoplastischen Polymeren von Methylmethacrylat besitzen. Als besondere vorteilhafte Eigenschaften sind die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, die Härte und die Beständigkeit gegen das Auftreten von Spannungsrissen unter der Einwirkung von Lösungsmitteln g zu erwähnen. Darüber hinaus besitzen die Massen nach der Erfindung eine besonders gute Verformbarkeit, da das Polymerisationsprodukt nach der vorliegenden Erfindung im Anfangszustand eine viskose Flüssigkeit sein kann, die eine Viskosität von mindestens etwa 10 Poise bei Baumtemperatur (250C) hat. In teilweise gehärtetem bzw. teilweise vernetztest Zustand können die Massen nach der Erfindung feststoffe sein. In allen diesen Fällen können die Massen nach der Erfindung aber noch thermoplastisch oder mindestens in der Wärme formbar sein. Wenn die teilweise gehärteten oder vernetzten polymeren Massen nach der Erfindung feststoffe sind, können diese in Form eines Granulate oder Pulvers oder als ein Formkörper, z.B. eine Platte, vorliegen, wobeiThe one obtained from such a polymerizable preparation. Polymers have the advantages already mentioned in the description of the task. In addition, the curable acrylic plastics according to the invention are distinguished by the fact that, in the fully cured state, they have considerable advantages over the thermoplastic polymers of methyl methacrylate. Resistance to solvents, hardness and resistance to the occurrence of stress cracks under the action of solvents g should be mentioned as particularly advantageous properties. In addition, the compounds have a particularly good deformability of the invention, as the polymerization product of the present invention in the initial state may be a viscous liquid having a viscosity of at least about 10 poise at tree temperature (25 0 C). In the partially cured or partially crosslinked state, the compositions according to the invention can be solids. In all of these cases, however, the compositions according to the invention can still be thermoplastic or at least be malleable under heat. If the partially cured or crosslinked polymeric compositions according to the invention are solids, they can be in the form of granules or powder or as a shaped body, for example a plate, where
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eine derartige Platte in eine andere einfache oder komplizierte Gestalt verformt werden kann.one such plate into another simple or complex one Shape can be deformed.
Sowohl die flüssigen Ausgangsmaasen als auch die viskosen, partiell polymerisieren und/oder umgesetzten Massen nach der vorliegenden Erfindung können in der gewünschten endgültigen Gestalt in einem einzigen Schritt durch zweistufiges Erwärmen ausgehärtet werden. Es ist von besonderem Vorteil, daß die Härtung in einer "beliebigen Phase zwischen dem ursprünglichen flüssigen Zustand und demjenigen de* vollständig ausgehärteten vernetzten Produktes unterbrochen werden kann, so daß jeder Zwischenzustand des Material· bzw. der Konsistenz des Materials erreicht werden kann. Für die meisten Anwendungsgebiete besitzen die polymerisierten Massen nach der Erfindung eine Viskosität von mindestens 10 Poise bei etwa 250C. Diese Massen und auch die verformbaren und/oder in der Wärme formbaren festen Massen nach der Erfindung sind vielseitiger verwendbar als die bekannten MaB-sen, da sie sich viel leichter als die bisher bekannten härtbaren Acrylmassen in eine große Vielzahl von sehr komplizierten und unregelmäßigen Formkörpern verwandeln lassen. Die vollständig ausgehärteten Materialien naoh der Erfindung besitzen eine hohe Transparenz, eine helle Farbe und eine gute Wetterfestigkeit, wie sie für die thermoplastischen Acrylkunststoffe typisch ist.Both the liquid starting materials and the viscous, partially polymerizing and / or reacted materials according to the present invention can be hardened in the desired final shape in a single step by two-stage heating. It is of particular advantage that the hardening can be interrupted in any phase between the original liquid state and that of the fully hardened crosslinked product, so that any intermediate state of the material or the consistency of the material can be achieved In most areas of application, the polymerized masses according to the invention have a viscosity of at least 10 poise at about 25 ° C. These masses and also the deformable and / or thermally formable solid masses according to the invention are more versatile than the known dimensions, since they can be transformed into a large number of very complicated and irregular shaped bodies much more easily than the previously known curable acrylic compositions. The fully cured materials according to the invention have a high transparency, a light color and good weather resistance, as is typical for thermoplastic acrylic plastics is.
Bei der Charakterisierung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Definitionen verwendet:In characterizing the present invention, the following definitions are used:
Ein "Thermoplast" 1st ein polymeres Material, das vollständig oder weitgehend in einem Lösungsmittel löslich ist und das bei Anwendung von Wärme und Druck ein flüssige« Fließverhalten zeigt.A "thermoplastic" is a polymeric material that is completely or is largely soluble in a solvent and that, when heat and pressure are applied, has a liquid flow behavior shows.
Ein "vernetztes Polymeres" ist ein polymeres Material, das in allen Lösungsmitteln vollständig oder weitgehend unlöslich ist und das bei Anwendung von Wärme und Druck kein flüssiges Pließverhalten zeigt.A "crosslinked polymer" is a polymeric material that is completely or largely insoluble in all solvents and none when heat and pressure are applied shows liquid pilling behavior.
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Eine "verformbare Masse" ist eine mindesten» zeitweilig thermoplastische Masse, die gegebenenfalls verschiedene Hilfsmittel oder Zusatzstoffe bei der Verformung enthalten kann.A "deformable mass" is at least »temporary thermoplastic mass, which may contain various auxiliaries or additives during the shaping process can.
Eine "in der Wärme formbare Masse" ist eine Hasse, die geformt werden kann oder, falls sie im Ausgangezuetand schon in besonderer Gestalt, z.B. als Platte, vorliegt, mindestens einmal unter Anwendung von Wärme und Druck umgeformt werden kann, wobei eine derartige Masse aber nioht unbedingt thermoplastisch ist.A "thermally malleable mass" is a hate that can be formed, or if it is already in its initial state in a special shape, e.g. as a plate, be reshaped at least once using heat and pressure can, but such a mass is not necessarily thermoplastic.
Aus diesen Definitionen geht hervor, daß ein· in der Wärme formbare Hasse noch geformt werden kann, aber einen höheren Vernetzungsgrad besitzt als eine verformbar· Mae»·.From these definitions it follows that a · in warmth malleable Hasse can still be shaped, but has a higher degree of crosslinking than a malleable · Mae »·.
Man erhält die in der Wärme formbaren Aörylpolymeren nach der vorliegenden Erfindung durch Copolymerisation von (a) etwa 40 bis 95» vorzugsweise 50 bis 85 Gew. Jt «ine» Monomeren au» der Gruppe von den Alkylmethaorylaten, Cycloalkylmethacrylaten, Styrol und substituierten Styrolen und (b) etwa 5 bis 60, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.^ einer alpha, beta-monoäthyleniseh ungesättigten Säur·, wobei die Mischung dieser Monomeren einen zur Bildung von freien Radikalen befähigten Initiator und ein Diepoxid der folgenden Formel I enthält:The thermally formable aryl polymers are obtained of the present invention by copolymerization of (a) about 40 to 95 »preferably 50 to 85% by weight of« ine »monomers from the group of the alkyl methaorylates, cycloalkyl methacrylates, styrene and substituted styrenes and (b) about 5 to 60, preferably 15 to 50 wt. ^ of an alpha, beta-monoäthyleniseh unsaturated acid ·, the mixture of these monomers an initiator capable of forming free radicals and a diepoxide of the following formula I contains:
B,B,
(D(D
In dieser Formel bedeutet R1 Wasserstoff, Halogen oder einen niederen Alkylreet mit 1 bis 4 Kohlenetoffatomen, R2,In this formula, R 1 denotes hydrogen, halogen or a lower alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, R 2 ,
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f R^, R^ und Rg bedeuten Wasserstoff oder einen niedrigen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. f R ^, R ^ and Rg denote hydrogen or a lower alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.
Die Menge dieses Diepoxides wird in der erfindungsgemäßen Masse so gewählt, daß 0,1 bis 2,0, bevorzugt aber 0,5 bis 0,9, Epoxygruppen pro Säuregruppe in der Säure gemäß (b) vorhanden sind, wobei in dem bevorzugten Bereich Peststoffe entstehen.The amount of this diepoxide is in accordance with the invention Mass chosen so that 0.1 to 2.0, but preferably 0.5 to 0.9, epoxy groups per acid group in the acid according to (b) are present, with pesticides being in the preferred range develop.
Unter den Monomeren gemäß (a) sind die (C1-C^)Alkylmethacrylate, insbesondere Methylmethacrylatj Cyclohexylmeth-P acrylat, Methyl-, Dimethyl-, und Triaethyl-cyolohexylmethacrylate, Styrol und Yiny!toluol (o-, m- oder p-) bevorzugt.Among the monomers according to (a) are the (C 1 -C ^) alkyl methacrylates, in particular methyl methacrylate, cyclohexyl meth-P acrylate, methyl, dimethyl, and triethyl-cyolohexyl methacrylates, styrene and yiny! Toluene (o-, m- or p- ) preferred.
Bevorzugte saure Monomere gemäß (b) sind Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure, obwohl auch alpha-Chloraorylsäure, Monomethylitaconat, 4-Pentensäure, Methacryloxyessigsäure und Acryloxypropionsäure und zahlreiche ander· Monomere, die der Definition entsprechen,verwendet werden können.Preferred acidic monomers according to (b) are acrylic acid, methacrylic acid and itaconic acid, although alpha-chloroaryl acid, monomethyl itaconate, 4-pentenoic acid, methacryloxyacetic acid and acryloxypropionic acid and numerous other monomers which correspond to the definition can also be used.
In den polymerisierbaren Massen können neben mindestens einem Monomeren (a) und mindestens einem Monomeren (b) ein oder mehrere andere Monomere (c) bis zu einem Gresamtanteil von etwa 5 G-ew.?i, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren (a), (b) und (c), vorhanden sein. Obwohl eines oder mehrere dieser zusätzlichen Monomeren nur in kleinen Mengen verwendet werden kann, können dadurch dem Polymeren besondere Eigenschaften verliehen werden, wodurch man eine besondere Eigenschaft verbessern kann, wie z.B. die Wetterfestigkeit, die Beständigkeit gegenüber ultraviolettem Lioht und dgl. Beispiele derartiger Monomeren schließen folgende Verbindungen ein: Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Trichloräthylen, Chlortrifluoräthylen, Vinylidenfluorid und dgl.; Vinylester, wie Vinylacetat, Vinyllactat, Vinyloleat und dgl.; olefinisch ungesättigte Nitrile, wie Acrylnitril, Methacrylnitril und dgl.; aliphatische Olefine, wie Äthylen, Propylen, Buten, Butadien, Isobutylen, Piperylen und dgl.;In addition to at least one monomer (a) and at least one monomer (b), the polymerizable compositions can contain a or several other monomers (c) up to a total of of about 5 wt.? i, based on the total weight of monomers (a), (b) and (c). Although one or more of these additional monomers are only in small amounts can be used, the polymer can thereby be given special properties, whereby one can improve a particular property such as weather resistance, resistance to ultraviolet light and The like. Examples of such monomers include vinyl chloride, vinylidene chloride, trichlorethylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride and the like; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl lactate, vinyl oleate and the like; olefinically unsaturated nitriles such as acrylonitrile, methacrylonitrile and the like; aliphatic olefins such as ethylene, propylene, butene, butadiene, isobutylene, piperylene and the like;
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Amide von Acrylsäuren, wie Acrylamid, Ν,Ν-Dimethylacrylamid, N,N-Diäthylacrylamid und dgl. und verschiedene andere polymeriBierbare olefinische Verbindungen, wie Dibutylmaleat, Vinylcyclohexyläther, Methylvinylketon, Allylidendiacetat, Acrolein, Vinylpyrrolidon, Athylthioathylmethacrylat und dgl., (C1-Cj) Alkylacrylate, z.B. Äthyl- oder Butylaorylat.Amides of acrylic acid such as acrylamide, Ν, Ν-dimethylacrylamide, N, N-Diäthylacrylamid and the like, and various other polymeriBierbare olefinic compounds, such as dibutyl maleate, Vinylcyclohexyläther, methyl vinyl ketone, allylidene diacetate, acrolein, vinylpyrrolidone, Athylthioathylmethacrylat and the like, (C 1.. - Cj) alkyl acrylates, for example ethyl or butyl aorylate.
Beispiele für besonders gut geeignete Diepoxide der Formel I schließen folgende Verbindungen eini 3, ^Epoxyoyolohexylmethyl^i^epoxyoyolohexanoarboxylat; 3,4-Epoxy-l-methyloyolohexylmethyl-3,4-epoxy-l-aethylcyclohexancarboxylat; Examples of particularly suitable diepoxides of the formula I include the following compounds 3, ^ epoxyoyolohexylmethyl ^ i ^ epoxyoyolohexanoarboxylate; 3,4-epoxy-1-methyloyolohexylmethyl-3,4-epoxy-1-ethylcyclohexane carboxylate;
3,4-Epoxy-2-Äthylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-2-äthylcyolohexancarboxylat; 3,4-epoxy-2-ethylcyclohexylmethyl-3 , 4-epoxy-2-ethylcyolohexane carboxylate;
3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-2 ^-epoxy-ö-aethylcyclohexancarboxylat; 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-2 ^ -epoxy-δ-ethylcyclohexanecarboxylate;
3^-Epoxy-l-chlorcyolohexylmethyl^,4-epoxy-l-ohloroyclohexancarboxylat; 3 ^ -epoxy-1-chlorocyolohexylmethyl ^, 4-epoxy-1-chloroylclohexane carboxylate;
3,4-Epoxy-l-bromcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-l-broacyclohexancarboxylat; 3,4-epoxy-1-bromocyclohexylmethyl-3,4-epoxy-1-broacyclohexanecarboxylate;
4,5-Epoxy-l-chlor-2~methyloyclohexylmethyl-4|5-»poxy-l-chlor-2-methlycyclohexanoarboxylat und dgl.4,5-epoxy-1-chloro-2-methyloyclohexylmethyl-4 | 5- »poxy-1-chloro-2-methlycyclohexanoarboxylate and the like
Bei der Bezeichnung der Diepoxide der Formel I kann der -CH2 Teil der Gruppierung -CH2OC- "Methyl" oder "Carbinyl" genannt werden.When referring to the diepoxides of the formula I, the -CH 2 part of the -CH 2 OC- group can be called “methyl” or “carbinyl”.
Die Copolymerisation kann in Gegenwart eines Lösungsmittels für die Monomeren durchgeführt werden, doch wird bevorzugt in Abwesenheit eines Lösungsmittels gearbeitet.The copolymerization can be carried out in the presence of a solvent for the monomers, but is preferred worked in the absence of a solvent.
Als radikalische Initiatoren werden bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung bevorzugt diejenigen verwendet, die üblicherweise bei der Blockpolymerisation benutzt werden. Auch hinsichtlich der Mengen dieser Initiatoren besteht Übereinstimmung mit dem bekannten Stand der Technik.The radical initiators used in the process according to the present invention are preferably those which are usually used in bulk polymerization. There is also agreement with the known prior art with regard to the amounts of these initiators.
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Im allgemeinen werden die Initiatoren in Mengen von etwa 0,01 bis 1,0, bevorzugt etwa 0,05 bis 0,4 Gew.#, bezogen auf daa Gewicht der zu polymerisierenden Mischung, verwendet. In general, the initiators are used in amounts of from about 0.01 to 1.0, preferably from about 0.05 to 0.4% by weight based on the weight of the mixture to be polymerized.
Die Polymerisationsreaktion kann sowohl durch Initiatorsysteme des thermischen Typs als aucn des Redoxtyps angeregt werden. Beispiele von thermischen Initiatoren schliessen folgende Verbindungen ein: organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, substituiertes Benzoylperoxid, Acetylperoxide, Lauroylperoxide, t-Butylhydroperoxid, Di-t-butylhydroperoxid; Perester, wie t-Butylperoxypivalat; Asotypinitiatoren, wie Azobis-isobutyronitril; Persulfate, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumpersulfat und Peroxyphosphate, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumperoxyphoephat. Geeignete Redoxsysteme können z.B. folgende Verbindungen einschließen: Eine Kombination eines Hydroperoxides, wie Wasserstoffperoxid, t-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, Diisopropylbenzolhydroperoxid und dgl., alt einem passenden Reduktionsmittel, wie Natrium-, Kalium- oder Ammoniumbisulfit, -metabisulfit oder -hydrosulfit, Schwefeldioxid, Hydrazin, Eisen-II-salze, Isoasoorbinsäure, Natrium-Formaldehydaulfoxylat und dgl. Bei der Polymerisation können auch Kettenübertragungsmittel, wie Mercaptane, Polymercaptane und Polyhalogenverbindungen verwendet werden, wobei diese Zusatzstoffe in der polymerisierenden Mischung in den üblichen Mengen, wie s.B. 0,1 bis 2$ oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, zugegen sind.The polymerization reaction can be stimulated both by initiator systems of the thermal type and also of the redox type will. Examples of thermal initiators include the following compounds: organic peroxides, such as Benzoyl peroxide, substituted benzoyl peroxide, acetyl peroxide, Lauroyl peroxides, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl hydroperoxide; Peresters such as t-butyl peroxypivalate; Asotype initiators, such as azobis-isobutyronitrile; Persulfates, such as sodium, potassium or ammonium persulfate and peroxyphosphates, such as sodium, potassium or ammonium peroxyphoephate. Suitable redox systems can include, for example, the following compounds include: a combination of a hydroperoxide such as hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, Diisopropylbenzene hydroperoxide and the like. Old a suitable reducing agent, such as sodium, potassium or Ammonium bisulfite, metabisulfite or hydrosulfite, sulfur dioxide, Hydrazine, iron (II) salts, isoasoorbic acid, Sodium formaldehyde sulfoxylate and the like in the polymerization chain transfer agents such as mercaptans, polymercaptans and polyhalogen compounds can also be used be, these additives in the polymerizing Mix in the usual amounts, as s.B. $ 0.1 to $ 2 or more, based on the total weight of the monomers, are present.
Die Mischung aus Monomeren, Initiator und Diepoxid kann auch sonst übliche Zusatzstoffe und Hilfemittel enthalten, die in Abhängigkeit von dem besonderen Anwendungsgebiet von Interesse sein können. Derartige Zusatzstoffe können z.B. Gleitmittel, bzw. Schmiermittel für die Form sein, wie z.B. Seifen von Fettsäuren; Farbstoffe, Pigmente und Füllstoffe, wobei sowohl pulverisierte Mineralien als auohThe mixture of monomers, initiator and diepoxide can also contain the usual additives and auxiliaries, which may be of interest depending on the particular application. Such additives can e.g. lubricants or mold lubricants such as soaps of fatty acids; Dyes, pigments and Fillers, being both powdered minerals as auoh
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organische oder anorganische faserförmige Materialien verwendet werden können. Weitere Zusatzstoffe, die in Betracht kommen, sind Adsorptionsmittel für infrarotes Licht und Modifiziermittel für die Schlagzähigkeit, die Additionspolymere oder Kondensationspolymere sein können. Diese Hilfsmittel werden in den üblichen Mengen benützt.organic or inorganic fibrous materials can be used. Other additives to consider are adsorbents for infrared light and modifiers for impact resistance, which can be addition polymers or condensation polymers. These Aids are used in the usual amounts.
Die Polymerisationsdauer kann in weiten Grenzen schwanken, liegt aber üblicherweise bei 1 bis 24 Stunden oder noch einem größeren Zeitraum, z.B. bei 40 bis 50 Stunden, wobei bevorzugt bei etwa 20 bis 800C polymerisiert wird. Die Reaktion wird üblicherweise bei atmosphärischem Druck aus- f geführt, obwohl auch erhöhte oder erniedrigte Drüoke angewandt werden können, z.B. Drücke von 14,0 kg/o* (200 psi) oder 30 mm Hg. Bevorzugt wird bei atmorephärieohem Druck gearbeitet. Es ist zu beachten, daß die Polymerieationstemperatur bei der vorliegenden Erfindung den Umfang der Reaktion zwischen den Carboxygruppen und den Epoxygruppen während der ursprünglichen Polymerisation bestimmt, wodurch andererseits die Konsistenz des durch die Polymerisationsreaktion hergestellten Materials wesentlich beeinflußt wird. Andere Faktoren, die die Bildung von viskosen Flüssigkeiten gegenüber Feststoffen begünstigen, sind die Verwendung von mehr als ausreichenden Mengen an Epoxid fürv das Vorhandensein von g einem Verhältnis von einer Epoxygruppe auf eine Carboxygruppe, geringere Mengen an Säure, z.B. nur 5 bis 15# in der Ausgangsmischung der Monomeren und die Verwendung von sehr geringen Mengen an Initiator, b.B. 0,001?*, belogen auf alle Monomeren, oder die Unterbrechung der Copolymerisation, bevor im wesentlichen eine vollständige Umwandlung der Monomeren erfolgt ist.The polymerization time can vary within wide limits, but is usually from 1 to 24 hours or even a longer period, for example at 40 to 50 hours, preferably about 20 to 80 0 C is polymerised. The reaction is usually carried out at atmospheric pressure, although increased or decreased pressures can also be used, for example pressures of 14.0 kg / o * (200 psi) or 30 mm Hg. It is preferred to operate at atmospheric pressure. It should be noted that the polymerization temperature in the present invention determines the extent of the reaction between the carboxy groups and the epoxy groups during the initial polymerization, which on the other hand significantly affects the consistency of the material produced by the polymerization reaction. Other factors which favor the formation of viscous liquids compared to solids are the use of more than sufficient amounts of epoxide for the presence of g a ratio of one epoxy group to one carboxy group, smaller amounts of acid, e.g. only 5 to 15% in the Starting mixture of the monomers and the use of very small amounts of initiator, bB 0.001? *, Lied to all monomers, or the interruption of the copolymerization before essentially complete conversion of the monomers has taken place.
Es wird angenommen, daß während der Polymerisation der ,Monomeren eine gewisse Reaktion zwisohen dem Diepozid und dem sauren Monomeren und/oder mit den sauren Gruppen des Copolymeren sofort nach seiner Bildung eintritt. Durch eineIt is believed that during the polymerization of the monomers, some reaction between the diepozide and the acidic monomer and / or with the acidic groups of the copolymer occurs immediately after its formation. By a
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sorgfältige Mischung des Diepoxides mit den Monomeren unr mittelbar bevor der Polymerisation oder während der Polymerisation, wird erreicht, daß das vernetzende Material gleichförmig in der polymerisierenden Mischung verteilt ist. Die erhaltene copolymere Masse kann verschiedene Komponenten enthalten, z.B. ein saures Copolymer··, dessen Carboxylgruppen mit dem Diepoxid nicht reagiert haben, ein Copolymeres der monomeren Säure mit dem monomeren Ester oder der vinylaromatischen Verbindung, bei dem ein Teil der sauren Gruppen mit einer der Expoxygruppen des Diepoxides reagiert haben, so daß die Einheiten des Copolymeren Epoxygruppen für eine spätere Umsetzung mit Carboxylgruppen des gleichen oder eines anderen sauren Copolymere enthalten, und ferner eine Komponente, bei der copolymere Moleküle miteinander vernetzt sind unter Umsetzung von sauren Gruppen mit Eiioxygruppen aus dem Diepoxid. Ee wird ferner angenommen, daß ein wesentlicher Anteil des Dieposides nichtumgesetzt am Ende der Polymerisationsreaktion vorliegt, vorausgesetzt, daß die zu polymerisierende Ausgangsmischung das Diepoxid und das saure Monomere in den bereits angegebenen Grenzen enthält.thorough mixing of the diepoxide with the monomers un r indirectly before the polymerization or during the polymerization, it is achieved that the crosslinking material is uniformly dispersed in the polymerizing mixture. The resulting copolymeric composition can contain various components, for example an acidic copolymer whose carboxyl groups have not reacted with the diepoxide, a copolymer of the monomeric acid with the monomeric ester or the vinylaromatic compound in which some of the acidic groups with one of the epoxy groups of the diepoxide have reacted, so that the units of the copolymer contain epoxy groups for a later reaction with carboxyl groups of the same or a different acidic copolymer, and also a component in which the copolymeric molecules are crosslinked with each other with the reaction of acidic groups with Eiioxygruppen from the diepoxide. It is also assumed that a substantial proportion of the dieposide is unreacted at the end of the polymerization reaction, provided that the starting mixture to be polymerized contains the diepoxide and the acidic monomer within the limits already given.
Man kann die Zubereitungen, die die Monomeren, den Initlator und das Diepoxid enthalten, vergießen und die Polymerisation herbeiführen und dann durch Erwärmen auf erhöhte Temperaturen in der Form aushärten, z.B. bei Temperaturen von 120 bis 2200C oder höher, bevorzugt aber bei 150 bis 1800C. Die dafür in Betracht kommenden Zeiten liegen bei etwa 15 Sekunden bis zu 20 Stunden in Abhängigkeit von der Konstruktion oder Größe und Form der Vorrichtung, in der das Vergießen durchgeführt wird. Di· Menge dee Diepoxides im Verhältnis zu der Anzahl der Säurtgruppen in der polymerisierenden Misohung wird dabei vorzugsweise so ausgewählt, daß di· Härtung in dem eben angeführten erhöhten Temperaturbereich zu einer im wesentlichen vollständigen Umsetzung der Epoxygruppen führt, wodurch ein unlösliches, im wesentlichen vollständig ausgehärtet·» polymeres Pro-The preparations containing the monomers, the initiator and the diepoxide can be poured and the polymerization can be brought about and then cured in the mold by heating to elevated temperatures, for example at temperatures of 120 to 220 ° C. or higher, but preferably at 150 to 180 ° C. The times that can be considered for this are around 15 seconds to 20 hours, depending on the construction or size and shape of the device in which the casting is carried out. The amount of diepoxide in relation to the number of acid groups in the polymerizing mixture is preferably selected so that hardening in the elevated temperature range just mentioned leads to an essentially complete conversion of the epoxy groups, whereby an insoluble, essentially completely hardened one · »Polymeric pro-
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dukt entsteht, das keine oder nur noch unwesentliche Mengen an Sauerstoff in einer Oxirangruppe enthält.product is formed that contains no or only insignificant amounts of oxygen in an oxirane group.
Bei einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Mischung aus Monomeren, Initiator und Diepoxid mit oder ohne Zusatzstoffe der Polymerisation unter derartigen Bedingungen unterworfen, daß ein verformbares oder in der Wärme formbares viskoses oder festes Material entsteht, das in ein Granulat, eine Platte oder in extrudierte Tabletten übergeführt werden kann. Das erhaltene Polymere besitzt in diesem Fall noch nicht-uugesetzte * Epoxygruppen, da unter den Temperaturbedingungen (20 bis " 800C) der Polymerisation nur eine unvollständige Umsetzung des Diepoxides mit den Säuregruppen eintritt. In dem Ausmaß, wie das sich bildende Polymere viskoser wird, tritt eine Verlangsamung der Reaktion zwischen Epoxygruppen und Carboxygruppen ein, bis das Polymere einen festen Zustand erreicht hat, wonach dann die erwähnte Reaktion praktisch vollständig zum Ende kommt. Im allgemeinen enthält die am meisten bevorzugte Ausgangemischung für die Polymerisation 0,5 bis 0,9 Epoxygruppen pro Säuregruppe des sauren Monomeren in der Mischung der polymerisierbaren Ausgangsstoffe, aus der das Copolymere hergestellt wird, und der Umfang der Reaktion zwischen den Epoxygruppen und den Carboxylgruppen jj ist derartig, daß eine verformbare oder in der Wärme formbare Masse entsteht, die einen Gehalt an Oxiran-Sauerstoff von 0,5 bis 7 Gew.% enthält, wobei es belanglos ist, ob das Copolymere in Form eines Granulates, einer Platte oder als extrudierte Tablette oder in anderer Form vorliegt. In der Regel sind Massen, die einen Oxirangehalt von etwa 5 bis 7$ enthalten verformbar; diejenigen mit einem Oxirangehalt von 0,5 bis 1 Gew.$ in der Wärme formbar, wogegen diejenigen mit einem Oxirangehalt von 1 bis 5# verformbar und in der Wärme formbar sind. Bei dem bevorzugten Verhältnis von Epoxygruppen zu Säuregruppen wird vermieden, daß die erhaltenen Produkte zur Verfärbung neigen oder eine Hachhärtung und/oder Alterung zeigen.In an alternative and preferred embodiment of the invention, the mixture of monomers, initiator and diepoxide with or without additives is subjected to the polymerization under such conditions that a deformable or thermally formable viscous or solid material is formed, which is in a granulate, a plate or can be converted into extruded tablets. The polymer obtained in this case has not yet-uugesetzte * epoxy groups, since under the temperature conditions (20 to "80 0 C) of the polymerization occurs only incomplete reaction of diepoxide with the acid groups. In the extent that the polymer which forms more viscous , a slowing down of the reaction between epoxy groups and carboxy groups occurs until the polymer has reached a solid state, after which the mentioned reaction comes to an almost complete end.Generally the most preferred starting mixture for the polymerization contains 0.5-0.9 Epoxy groups per acid group of the acidic monomer in the mixture of polymerizable starting materials from which the copolymer is prepared, and the extent of the reaction between the epoxy groups and the carboxyl groups jj is such that a malleable or thermally malleable mass is formed which contains Oxirane oxygen from 0.5 to 7 wt. % Contains, whereby it is insignificant whether the copolymer is in the form of granules, a plate or an extruded tablet or in another form. As a rule, compounds containing an oxirane content of about $ 5 to $ 7 are malleable; those with an oxirane content of 0.5 to 1% by weight are heat moldable, whereas those with an oxirane content of 1 to 5% are deformable and heat moldable. With the preferred ratio of epoxy groups to acid groups, it is avoided that the products obtained tend to discolour or show hardness and / or aging.
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Die bevorzugten in der Wärme formbaren Copolymeren erhält man aus einer Mischung aus 45 bis 70 Gew.# Methylmethacrylat, 10 bis 25 Gew.% Methacrylsäure und 3,4-Epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-cyciohexancarboxylat in einer derartigen Menge, daß 0,5 bis 0,9 Epoxygruppen pro Carboxylgruppe vorhanden sind, wobei der Umfang der Reaktion zwischen Carboxylgruppen und Epoxygruppen während der Polymerisation so eingestellt wird, daß ein in der Wärme formbares Polymeres mit einem Oxirananteil von etwa 1,0 bis 3»8 Gew.$ entsteht, bezogen auf das Gewicht des Polymeren.The preferred copolymers in the heat moldable to 10% of methacrylic acid and 3,4-Epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-cyciohexancarboxylat obtained from a mixture of 45 to 70 wt. # Of methyl methacrylate, to 25 wt. In an amount such that 0, 5 to 0.9 epoxy groups are present per carboxyl group, the extent of the reaction between carboxyl groups and epoxy groups being adjusted during the polymerization so that a polymer which can be thermoformed with an oxirane content of about 1.0 to 3 »8% by weight is formed based on the weight of the polymer.
Wenn die Polymerisation in Gegenwart von Kettenübertragungsmitteln, wie Mercaptanen, und bei niedrigen Umgebungstemperaturen, bevorzugt bei etwa 20 bis 500C, auegeführt wird, kann ein festes, aber noch thermoplastisches Produkt erhalten werden, das nur noch sehr wenige restliche olefinische Doppelbindungen enthält. Dieses Material ist besonders gut als Formmasse im Hinblick auf die im wesentlichen gleichförmige Verteilung von (l) etwa noch vorhandenen restlichen Diepoxiden und (2) umgesetzten Epoxy-Carboxygruppen in dem polymerisierten Produkt, Aus diesem Produkt lassen sich durch Granulieren des festen Produktes geeignete Formmassen herstellen. Ein gewisser Gehalt an restliohen olefinischen Bindungen ist bei solchen Formmassen von Vorteil, da dadurch die Schmelzviskosität herabgesetzt wird, doch sollte darauf geachtet werden, daß dieser Gehalt an olefinischen Bindungen nicht zu hooh ist, da sonst ein Schrumpfen des Produktes während der Verformung eintritt. Die Formmassen können durch die bekannten Verfahren für das Verprassen oder Preßspritzen oder Spritzgießen verarbeitet werden, wobei Temperaturen von etwa 120 bis 2200C oder höher, bevorzugt aber von 150 bis 1800C, und übliche Drücke von 70 bis 352 kg/cm2 (1000 - 5000 psi) beim Verpressen und von 703 bis 1406 kg/cm (10 000 20 000 psi) beim Preßspritzen und Spritzgießen verwendet werden.When the polymerization in the presence of chain transfer agents such as mercaptans and at low ambient temperatures, preferably at about 20, auegeführt to 50 0 C, may be a solid, but still thermoplastic product are obtained, which only very contains few residual olefinic double bonds. This material is particularly good as a molding compound in view of the essentially uniform distribution of (l) any remaining diepoxides and (2) converted epoxy carboxy groups in the polymerized product. Suitable molding compounds can be produced from this product by granulating the solid product . A certain content of residual olefinic bonds is advantageous in such molding compositions, since this reduces the melt viscosity, but care should be taken that this content of olefinic bonds is not too high, otherwise the product will shrink during the shaping process. The molding compositions can be processed by the known methods for the squandering or transfer molding or injection molding, with temperatures of about 120 to 220 0 C or higher, but preferably of 150 to 180 0 C, and the usual pressures from 70 to 352 kg / cm 2 ( 1000-5000 psi) in compression and 703-1406 kg / cm (10,000-20,000 psi) in transfer molding and injection molding.
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-IT--IT-
Der Verformungszyklus kann zwischen etwa 15 Sekunden bis etwa 15 Minuten oder mehr liegen, wobei dieser Zeitraum stark von dem Grad der Härtung des Polymeren in der Formmasse abhängt. Ein Zyklus von etwa 1 Minute bis zu 2 Minuten ist in den meisten Fällen für die praktische Durchführung der Erfindung gut geeignet. Wenn die Polymeren nach der vorliegenden Erfindung mit Hilfe von üblichen Verfahren in plattenartige oder folienartige Gebilde überführt werden, können sie bei erhöhter Temperatur gestreckt werden wodurch eine Reihe ihrer Eigenschaften verbessert werden; man kann sie aber auch durch Anwendung von Wärme f und Druck in kompliziertere Gestalten umwandeln, z.B. durch übliche Einrichtungen für die Vakuumverformung. Diese endgültige Formgebung kann bei Temperaturen von etwa 140 bis 2200G oder noch höheren Temperaturen erfolgen, wobei Temperaturen von 150 bis 1800G bevorzugt sind. Der Druck kann bei 0,35 bis 1,40 kg/cm2 (5-20 psi) liegen bzw. bei 20 bis 30 mm Hg bei der Vakuumverformung. Die Zeitdauer ist derjenigen vergleichbar, wie sie vorstehend eben für den Verformungszyklus angegeben wurde.The molding cycle can range from about 15 seconds to about 15 minutes or more, this period of time depending heavily on the degree of curing of the polymer in the molding compound. A cycle of about 1 minute up to 2 minutes is in most cases well suited for practicing the invention. If the polymers according to the present invention are converted into plate-like or film-like structures with the aid of customary processes, they can be stretched at elevated temperature, whereby a number of their properties are improved; but they can also be converted into more complex shapes by applying heat and pressure, for example by using conventional devices for vacuum deformation. This final shaping can take place at temperatures of approximately 140 to 220 ° C. or even higher temperatures, temperatures of 150 to 180 ° C. being preferred. The pressure can be 0.35 to 1.40 kg / cm 2 (5-20 psi) or 20 to 30 mm Hg for vacuum deformation. The period of time is comparable to the one just given above for the deformation cycle.
Die Polymeren nach der Erfindung haben eine Glasübergangstemperatur von mindestens 750C in ihrem vollständig ausge- g härteten Zustand und sind im Gegensatz zu den bekannten vernetzbaren Polymeren formbar und besitzen eine gleichförmige Verteilung der Epoxidreste (umgesetzte oder nicht umgesetzte) in dem vollständig oder teilweise ausgehärteten Produkt. Diese gleichförmige Verteilung ist ein wesentliches und vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung, da es bei den bekannten Produkten nicht möglioh war, eine so gleichförmige Verteilung zu erreichen. Ein anderer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, die Monomeren und das Diepoxld in ihren relativen Anteilen so auszuwählen, daß eine verformbare und/oder In der Wärme formbare polymere Masse erhalten wird, die als Granulat, in Tablettenform oder in Form von Platten oder ähn-Cured, the polymers according to the invention have a glass transition temperature of at least 75 0 C in its fully excluded g cured state and, in contrast to the known crosslinkable polymer formable and have a uniform distribution of the epoxide (reacted or unreacted) completely or partially in the Product. This uniform distribution is an essential and advantageous feature of the present invention, since it has not been possible with the known products to achieve such a uniform distribution. Another advantage of the invention is that it is possible to select the monomers and the diepoxld in their relative proportions so that a deformable and / or thermoformable polymeric mass is obtained, which can be in the form of granules, tablets or in the form of Plates or similar
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lichen Gebilden vorliegen kann, wobei diese Produkte bei normalen Raumtemperaturen und unter üblichen Kältebedingungen beständig aind, so daß sie für Zeiträume von 3 bis 4 Monaten bei Raumtemperatur oder praktisch in Betracht kommenden Kälte- oder Kühlbedingungen gelagert werden können und dabei noch die Fähigkeit" behalten, daß sie leicht verformt oder in anderer Weise geformt oder umgeformt werden können.Union structures can exist, these products at normal room temperatures and under normal cold conditions resistant to being considered for periods of 3 to 4 months at room temperature or practical Can be stored in the coming cold or refrigerated conditions while still having the ability to "keep them easily." deformed or otherwise shaped or reshaped can.
In all den vorstehenden Formen können die Polymeren nach der vorliegenden Erfindung nach der Verformung in die gewünschte Gestalt weiter vernetzt, d.h. gehärtet werden, indem man sie auf Temperaturen von 140 bis 22O0C oder höher für Zeiträume von etwa 1/4 Stunde bis zu 24 Stunden erwärmt, wobei Temperaturen von etwa 150 bis 1800G bevorzugt sind. Häufig ist es von Vorteil, katalytisch« Mengen von organischen Basen, wie ditertiären Aminen, oder anorganischen Basen, wie Natriumhydroxid, den anfänglichen polymer!sierbaren Massen zuzugeben, um eine bessere Vernetzbarkeit durch die Umsetzung der Epoxygruppen mit den Carboxygruppen in kürzeren Zeiten zu erreichen. Flache Platten kann man vertikal in einen Ofen hängen oder horizontal auf filzbedeckte Fächer in einem Ofen anordnen, um eine vollständige Härtung zu erreichen. Teile von komplizierterer Gestalt können unmittelbar in der Form, in der sie geformt wurden, ausgehärtet werden, wenn die Form heiß ist. Derartige Teile können aber auch in einen Ofen gegeben werden und dort langsam auf erhöhte Temperaturen erwärmt werden, um zu verhindern, daß eine störende Verzerrung der Teile eintritt. Die Formmassen nach der vorliegenden Erfindung sind besondere zur Herstellung von Linsen, Liohtbrechungskörpern und andern optiechen Teilen geeignet, oder für die Herstellung von dekorativen Einsatζstücken in Anwendungsgebieten, wo eine hohe Temperaturbeständigkeit erwünscht ist. Die flachen Platten können der Blasverformung unterworfen werden. Derartige Platten sind von Interesse beim Verglasen von militärischen Flug-In all the above embodiments, the polymers may according to the invention after deformation into the desired shape further crosslinked, ie cured by being heated to temperatures of 140 to 22O 0 C or higher for periods of time of about 1/4 hour to 24 Heated hours, temperatures of about 150 to 180 0 G are preferred. It is often advantageous to add catalytic amounts of organic bases, such as ditertiary amines, or inorganic bases, such as sodium hydroxide, to the initial polymerizable materials in order to achieve better crosslinkability through the reaction of the epoxy groups with the carboxy groups in shorter times. Flat plates can be hung vertically in an oven or placed horizontally on felt-covered compartments in an oven to achieve complete curing. Parts of more complex shapes can be cured immediately in the mold in which they were molded when the mold is hot. Such parts can, however, also be placed in an oven and slowly heated to elevated temperatures there in order to prevent disruptive distortion of the parts. The molding compositions according to the present invention are particularly suitable for the production of lenses, refractive elements and other optical parts, or for the production of decorative inserts in areas of application where high temperature resistance is desired. The flat plates can be subjected to blow molding. Such panels are of interest in glazing military aircraft
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zeugen. Die flachen Platten können auch in der Wärme in andere Gegenstände geformt werden, z.B. in Fresnel-Linsen, Lichtbrechungskörpern und Diffusoren für Beschläge von Leuchten. Wenn die neuen vernetzten Acrylkunststoffe nach der vorliegenden Erfindung vollständig ausgehärtet sind, stellen sie dauerhafte und beständige Kunstetoffprodukte dar, die dem thermoplastischen PolyCmethylmethacrylat) in einer Reihe von Eigenschaften, wie z.B. in der Härte, Lösungsmittelbeständigkeit, Beständigkeit gegen dae Auftreten von Spannungsrissen unter dem Einfluß von Lösungsmitteln, Beständigkeit gegenüber thermischer Ausdehnung und Zusammenziehung, Formbeständigkeit in der Wärme unter Belastung, Steifheit, Feuerbeständigkeit, Abriebsfestigkeit, Wärmebeständigkeit und Kriechfestigkeit überlegen Bind.witness. The flat plates can also be molded into other objects in the heat, e.g. in Fresnel lenses, Refractive bodies and diffusers for fittings of lights. When the new crosslinked acrylic plastics after of the present invention are fully cured, they make durable and long-lasting plastic products which corresponds to the thermoplastic poly (methyl methacrylate) in a number of properties, such as hardness, solvent resistance, Resistance to the occurrence of stress cracks under the influence of solvents, Resistance to thermal expansion and contraction, dimensional stability in heat under load, Stiffness, fire resistance, abrasion resistance, Heat resistance and creep resistance superior to Bind.
Die Polymeren nach der vorliegenden Erfindung sind auch den aus der eingangs erwähnten Patentschrift bekannten Produkten stark überlegen, was offensichtlich auf die gleichmäßige Verteilung des vernetzenden Materials bzw. der Vernetzungsstellen in dem polymeren Produkt zurückzuführen ist. Ea ist von besonderem Vorteil, daß sich die polymeren Produkte nach dieser Erfindung durch eine hervorragende Transparenz und ausgezeichnete optische Eigenschaften auezeichnen. In diesem Zusammenhang ist besonders zu beachten, daß die Produkte frei von optischen Verzerrungen sind, wenn die Verarbeitungsprodukte in fachgerechter Weise auβ dem unpigmentierten Produkt nach der Erfindung ohne Verwendung von flüchtigen Lösungsmitteln, die bekanntlich zu Schwierigkeiten Anlaß geben können, hergestellt werden. Bekanntlich stellt es ein besonderes Problem dar, die Reste an Lösungsmitteln zu entfernen und bei der vorliegenden Erfindung ist es von besonderem Vorteil, daß Linsen oder andere Gegenstände, die transparent oder durchscheinend sein sollen, ohne die Gefahren, die bei Verwendung von Lösungsmitteln auftreten, hergestellt werden können.The polymers according to the present invention are also the products known from the patent mentioned at the beginning strongly consider what is obviously due to the even distribution of the crosslinking material or the crosslinking points in the polymeric product. Ea is of particular advantage that the polymeric products according to this invention are characterized by excellent transparency and excellent optical properties. In this context, it is particularly important to ensure that the products are free from optical distortion if the Processing products in a professional manner from the unpigmented Product according to the invention without the use of volatile solvents, which are known to cause difficulties Can give rise to be produced. It is well known that the residues of solvents pose a particular problem to be removed and in the present invention it is of particular advantage that lenses or other objects that should be transparent or translucent without the hazards associated with the use of solvents can be created.
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In den folgenden Beispielen wird die Erfindung noch näher erläutert. Die Angaben über Teile und Prozentsätze sind Gewichtsangaben.The invention will be further elucidated in the following examples explained. The data on parts and percentages are weight data.
Eine Mischung aus 49 Teilen Methylmethacrylat, 21 Teilen Methacrylsäure und 29,4 Teile 3,4-Epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat, 0,1 Teil 2(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol(Ultraviolettabsorber), 0,4 Teil Natriumhydroxid, 0,20 Teil einer 75#igen Lösung von t-Butylperoxypivalat in Testbenzin (mineral spirits) und 2 Teilen n-Dodecylmercaptan werden gerührt bie eioh die Feststoffe aufgelöst haben. Die Lösung wird dann bei 30 mm Hg entgast und in einem Glasrohr unter einer Stickstoffatmosphäre eingeschmolzen. Der Inhalt des Rohres ist nach 40 Stunden hart. Das klare, farblose Produkt wird aus dem Rohr entnommen und granuliert; es ist in Methanol löslich, erweicht bei 50 bis 600O und fließt bei 100 bis HO0C. · Aus dem polymeren Pulver wird durch Vorpressen in einer Metallform bei 1800C und etwa 42 kg/cm2 (600 psi) für 15 Minuten eine flache Platte hergestellt. Die Platte ist farblos und transparent und wird durch Methanol, Methylenchlorid, Toluol oder heißes Wasser nicht angegriffen.A mixture of 49 parts of methyl methacrylate, 21 parts of methacrylic acid and 29.4 parts of 3,4-epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 0.1 part of 2 (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole (ultraviolet absorber), 0, 4 parts of sodium hydroxide, 0.20 part of a 75 # solution of t-butyl peroxypivalate in mineral spirits and 2 parts of n-dodecyl mercaptan are stirred until the solids have dissolved. The solution is then degassed at 30 mm Hg and melted in a glass tube under a nitrogen atmosphere. The contents of the tube are hard after 40 hours. The clear, colorless product is removed from the tube and granulated; it is soluble in methanol, softened at 50 to 60 0 O and flows at 100 to HO 0 C. · For the polymeric powder is pre-pressing in a metal mold at 180 0 C and about 42 kg / cm 2 (600 psi) for 15 Minutes made a flat plate. The plate is colorless and transparent and is not attacked by methanol, methylene chloride, toluene or hot water.
Eine Mischung der Ausgangsstoffe von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß p-Methoxybenzylidenmalonsäuredimethylester anstelle von Benzotriazol verwendet wird, wird gerührt, bis sie homogen ist. Die Mischung wird dann in einer Zelle, die durch zwei Messingplatten gebildet wird, gegeben und es wird ein stabförmiger, flexibler Abstandshalter mit einem Durchmesser von 3,2 mm (1/8") zwischen die Flatten und um ihre Kanten angeordnet. Die inneren Oberflächen der Messingplatten sind mit einem Formtrennmittel be-A mixture of the starting materials of Example 1 with the Exception that p-Methoxybenzylidenmalonsäuredimethylester used in place of benzotriazole, stir until homogeneous. The mixture is then placed in a cell, which is formed by two brass plates and there will be a rod-shaped, flexible spacer 3.2 mm (1/8 ") in diameter between the flats and arranged around their edges. The inner surfaces of the brass plates are coated with a mold release agent.
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schichtet und die dadurch gebildete luftfreie Zelle hat eine Dicke von etwa 3,0 mm (120 mila). Die Zelle wird dann in einen Ofen mit Umwälzluft von einer Temperatur von etwa 400C für 17 Stunden gegeben, wobei eine harte Platte aus einem polymeren Produkt entsteht. Es wird ein Probestück aus dieser Platte herausgeschnitten und in einem Ofen für etwa 3 Minuten auf etwa 1500C erwärmt. Dann wird diesem Stück durch Luftdruck eine konvexe Wölbung erteilt. Daraus ergibt sich, daß diese Platte aus einem in der Wärme unter Blasdruck verformbaren Material besteht.layers and the air-free cell formed thereby has a thickness of about 3.0 mm (120 mila). The cell is then placed in an oven with circulating air at a temperature of about 40 ° C. for 17 hours, a hard plate made of a polymeric product being formed. A test piece is cut out of this plate and heated to about 150 ° C. in an oven for about 3 minutes. Then this piece is given a convex curvature by air pressure. It follows from this that this plate consists of a material which is deformable under heat under blowing pressure.
Es wird eine ähnliche Platte wie diejenige von Beispiel 2 in flachem Zustand 16 Stunden bei 1500C gehärtet. Dabei entsteht eine Platte aus einem vernetzten Acrylpolymeren mit den in Tabelle I angegebenen physikalischen Werten. In dieser Tabelle sind außerdem zum Vergleich die Eigenschaften von einer Platte aus einem üblichen thermoplastischen Poly(methylmethacrylat) angegeben.There is a similar plate as that of Example 2 in a flat condition for 16 hours at 150 0 C cured. This results in a sheet made of a crosslinked acrylic polymer with the physical values given in Table I. This table also shows the properties of a sheet made of a conventional thermoplastic poly (methyl methacrylate) for comparison.
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Wachswax
1,5; keine Änderung Angriff1.5; no change attack
(1) Die Abriebfestigkeit nach Taber wird bestimmt, indem man
ein zylindrisches Gewicht von 1000 g auf der Platte umlaufen
läßt und den Prozentsatz der Trübung nach 100
Umdrehungen mißt.(1) The Taber abrasion resistance is determined by rotating a cylindrical weight of 1000 g on the plate and the percentage of haze after 100
Measures revolutions.
(2) PWUB ist die Formbeständigkeit in der Wärme unter Belastung
in Grad Celsius, wobei eine Belastung von 18,5
kg/cm2 (264 psi) angewandt wird.(2) PWUB is the dimensional stability under heat under load in degrees Celsius, with a load of 18.5
kg / cm 2 (264 psi) is applied.
(3) Unter "chemischer Beständigkeit" wird sowohl die Gewichtszunahme in Prozenten als auch das Aussehen der Probe nach vollständigem fiintaiichen in das entsprechende Lösungsmittel für 7 Tage bei 770C angegeben.(3) The term "chemical resistance", both the increase in weight in percentage and given the appearance of the sample after complete fiintaiichen in the corresponding solvent for 7 days at 77 0 C.
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Eine durch Formpressen wie in Beispiel 1 hergestellte Platte wird in die Nähe einer 400 Watt Quecksilberdampflampe bei einer Umgebungstemperatur von etwa 15O0O aufgestellt. Zur Kontrolle wird in gleicher Weise eine Platte aus Poly(methylmethacrylat) behandelt. Nach einer Woche ist die Platte aus Poly(methylmethacrylat) sehr stark verzogen, wogegen die Platte aus dem vernetzten Acrylharz ihre ursprünglichen Dimensionen beibehalten hat.A solution prepared by compression molding as in Example 1 plate is situated in the vicinity of a 400 watt mercury vapor lamp at an ambient temperature of about 15O 0 O. As a control, a plate made of poly (methyl methacrylate) is treated in the same way. After a week, the sheet made of poly (methyl methacrylate) is very warped, whereas the sheet made of cross-linked acrylic resin has retained its original dimensions.
a) Es wird ein dünner blattartiger Gießling nach der Erfindung wie folgt hergestellt:a) A thin sheet-like casting is produced according to the invention as follows:
Eine Mischung aus Methylmethacrylat (47 Teile), Methacrylsäure (20 Teile), 3,4-Epo:xycyclohexylcarbinyl-3f4-epoxycyclohexancarboxylat (33 Teile), Mercaptoäthanol (0,67 Teile) und Natriumhydroxid (0,33 Teile) wird gerührt, bis sie homogen ist. Dann wird 1/2 Teil einer 75$igen Lösung von t-Butylperoxypivalat in Testbenzin unter Rühren zugegeben und sorgfältig in der Mischung verteilt. Die Mischung wird in eine dünne, luftdichte Zelle gegeben. Dann wird die Mi- μ schung 17 Stunden bei 450C gehärtet. Die erhaltene dünne Platte wird aus der Zelle entnommen und bei 1500C für 16 Stunden endgültig ausgehärtet.A mixture of methyl methacrylate (47 parts), methacrylic acid (20 parts), 3,4-epo: xycyclohexylcarbinyl-3 f 4-epoxycyclohexane carboxylate (33 parts), mercaptoethanol (0.67 parts) and sodium hydroxide (0.33 parts) is stirred until it is homogeneous. Then 1/2 part of a 75% solution of t-butyl peroxypivalate in white spirit is added with stirring and carefully distributed in the mixture. The mixture is placed in a thin, airtight cell. Then, the micro is μ research for 17 hours at 45 0 C cured. The thin plate obtained is removed from the cell and finally cured at 150 ° C. for 16 hours.
b) Für Vergleichszwecke wird ein saures Emulsionecopolymeres in folgender Weise hergestellt:b) For comparison purposes, an acidic emulsion copolymer is used manufactured in the following way:
In ein Reaktionsgefäß aus Edelstahl werden 236 Teile entionisiertes Waeeer, 1,0 Teil Natriumlaurylsulfat und 0,5 Teile Kaliumpersulfat gegeben. Die erhaltene Lösung wird mechanisch gerührt und auf 800C mit Hilfe eines Wasserbades erwärmt. Dann wird eine Mischung aue 70 Teilen Methylmethacrylat, 30 Teilen Methacrylsäure und 1,0 Teil Mercaptoäthanol im Verlauf von 2 Stunden zugegeben, wobei die Temperatur der wäßrigen Emulsion bei 80 bis 86°C gehalten wird. Nachdem236 parts of deionized water, 1.0 part of sodium lauryl sulfate and 0.5 part of potassium persulfate are placed in a stainless steel reaction vessel. The solution obtained is stirred mechanically and heated to 80 ° C. with the aid of a water bath. A mixture of 70 parts of methyl methacrylate, 30 parts of methacrylic acid and 1.0 part of mercaptoethanol is then added over the course of 2 hours, the temperature of the aqueous emulsion being kept at 80 to 86.degree. After this
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die Zugabe "beendet ist, wird die Emulsion für 1,5 Stunden "bei 70 bis 850O gerührt. Der Peststoffgehalt der Emulsion liegt bei 29,3$. Dann werden der .Emulsion des gebildeten Polymeren 0,5 Teile Natriumhydroxid (als l^ige wäßrige Lösung) auf 100 Teile Peststoffe zugesetzt. Die partiell neutralisierte Emulsion wird sprühgetrocknet und das Polymere wird isoliert und bei 100 bis 1100C in einem Vakuumofen getrocknet, um die Restanteile an flüchtigen Bestandteilen zu entfernen. Dann wird das saure Copolymere verformt oder vergossen mit dem gleichen Diepoxid, so daß ein vernetzter oder gehärteter PiIm wie folgt hergestellt wird:the addition "is complete, the emulsion is stirred at 70 to 85 0 O for 1.5 hours". The pesticide content of the emulsion is $ 29.3. Then 0.5 part of sodium hydroxide (as a l ^ ige aqueous solution) per 100 parts of pesticides are added to the emulsion of the polymer formed. The partially neutralized emulsion is spray-dried and the polymer is isolated and dried at 100 to 110 ° C. in a vacuum oven in order to remove the residual volatile constituents. Then the acidic copolymer is molded or cast with the same diepoxide, so that a crosslinked or hardened polymer is produced as follows:
1) Das trockne Copolymere (100 Teile) und 3,4-Epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat (49 Teile) werden in einem mechanischen Mischer sorgfältig gemischt und zu einem dicken, transparenten PiIm bei 1800C formverpreßt. Der PiIm wird 16 Stunden bei 15O0C nachgehärtet.1) The dry copolymer (100 parts) and 3,4-Epoxycyclohexylcarbinyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate (49 parts) are thoroughly mixed in a mechanical mixer and a thick, transparent Piim at 180 0 C compression molded. The Piim is post-cured for 16 hours at 15O 0 C.
2) Das partiell neutralisierte, getrocknete Methylmethacrylat/Methacrylsäure-Copolymere von Teil b) dieses Beispiels (67 Teile) wird in 500 Teilen Methanol gelöst und dann werden 33 Teile 3,4-Eppxycyclohexyloarbinyl-3f4-epoxycyclohexancarboxylat zugegeben. Die Lösung wird auf einer inerten Oberfläche ausgebreitet und das Methanol wird in einem Vakuumofen bei 850C entfernt. Während der Verdampfung des Methanols tritt eine Aufschäumung auf. Der erhaltene steife, transparente PiIm wird 16 Stunden bei 15O0C nachgehärtet.2) The partially neutralized, dried methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer from part b) of this example (67 parts) is dissolved in 500 parts of methanol and then 33 parts of 3,4-epoxycyclohexyloarbinyl-3 f 4-epoxycyclohexane carboxylate are added. The solution is spread out on an inert surface and the methanol is removed at 85 ° C. in a vacuum oven. Foaming occurs as the methanol evaporates. The rigid obtained transparent Piim is post-cured for 16 hours at 15O 0 C.
c) Die beiden vernetzten Pilme nach Teil b) 1) und b) 2) werden mit dem vernetzten PiIm von Teil a) dieses Beispiels verglichen. Alle Pilme haben im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung hinsiehtIioh der Komponenten Methylmethacrylat, Methacrylsäure, 3f4-Epoxyoyolohexyloarbinyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat, Mercaptoäthanol und Natriumhydroxid. c) The two networked pilms according to part b) 1) and b) 2) are with the networked PiIm from part a) of this example compared. All pilme have essentially the same composition with regard to the components methyl methacrylate, Methacrylic acid, 3f4-epoxyoyolohexyloarbinyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, Mercaptoethanol and sodium hydroxide.
Unter dem optischen Mikroskop erscheinen die vernetzten Produkte entsprechend den Teilen b) 2) und a) vollständig homogen. Das vernetzte Material von Teil b) 1) ereoheintThe cross-linked appear under the optical microscope Products according to parts b) 2) and a) completely homogeneous. The cross-linked material of part b) 1) ereoheint
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als eine Ansammlung von kreisförmigen Bereichen mit einem Durchmesser von 10 bis 30 Mikron\ Diese Heterogenität kann mit unbewaffnetem Auge als eine körnige, orangenschalartige Verzerrung erkannt werden.as a collection of circular areas 10 to 30 microns in diameter \ This heterogeneity can be seen with the naked eye as a grainy, orange peel-like distortion.
Es werden Proben von jedem der drei vernetzten Filme über Nacht in einem Soxhlet-Apparat mit Methanol und dann über Nacht mit Methylenchlorid extrahiert. Nachher wird das gesamte lösliche Material bei Jeder Probe duroh Verdampfung des Lösungsmittels von beiden Extrakten bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IX zusammengestellt. Aus den Ge- f wlchten des trocknen, nicht-extrahierbaren Kunststoffes, der Dichte des Kunststoffes (1,2 g/oom), dem Gewicht des mit Methylenchlorid angequollenen Kunststoffes und der Dichte des Methylenchlorids werden die Quellungegrade (Volumen des gequollenen Polymeren / Volumen des trocknen, nichtextrahierbaren Polymeren) berechnet. Auch diese Ergebnisse werden in Tabelle II gezeigt. Die Tabelle zeigt, daß der vernetzte Kunststoff nach der Erfindung den geringsten Quellungsgrad, d.h. die größte Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, besitzt.Samples of each of the three crosslinked films are placed overnight in a Soxhlet apparatus with methanol and then over Extracted overnight with methylene chloride. Afterwards, all soluble material is evaporated from each sample of the solvent determined by both extracts. The results are shown in Table IX. From the f want the dry, non-extractable plastic, the density of the plastic (1.2 g / oom), the weight of the The degree of swelling (volume of swollen polymer / volume of dry, non-extractable polymer). These results too are shown in Table II. The table shows that the crosslinked plastic according to the invention has the lowest Degree of swelling, i.e. the greatest resistance to solvents.
Um die Verteilung der Vernetzungen in den drei vernetzten ä Polymeren zu zeigen, wird der folgende Versuch durchgeführt. Es wird eine Testlösung aus bekannten Mengen von drei verschiedenen Alkylphenoxypolyäthoxyäthanolen von verschiedenen Molekulargewichten und Molekülgrößen, in einer bekannten Menge von Methylenchlorid hergestellt. Bei der Grelpermeation-Chromatographle werden drei verschiedene und erkennbare Maxima (Peaks) für die drei verschiedenen Alkylphenoxypolyäthoxyäthanole beobachtet. Die Retentionsvolumina entsprachen r (Wurzel des mittleren Winkelhalbaessers »"root mean square radius")» I^» 19 und 30 1 aufgrund der Kalibrierung der Chromatograph!sehen Kolonne. Es wurden gewogene Proben von ,jedem der drei extrahierten vernetzten Polymeren» die noch mit Methylenchlorid gequollen waren, mit bekannten Mengen der Test-The distribution of crosslinks in the crosslinked three similar polymers to show the following experiment is performed. A test solution is prepared from known amounts of three different alkylphenoxypolyethoxyethanols of different molecular weights and sizes, in a known amount of methylene chloride. In the Grelpermeation-Chromatographle three different and recognizable maxima (peaks) are observed for the three different alkylphenoxypolyethoxyethanols. The retention volumes corresponded to r (root of the mean angle half-axis "root mean square radius") "1 ^" 19 and 30 1 due to the calibration of the chromatograph! See column. Weighed samples of each of the three extracted crosslinked polymers, which were still swollen with methylene chloride, with known amounts of the test-
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lösung innerhalb von 3 Tagen zur Einstellung des Gleichgewichts stehen gelassen. Die Gelpermeations-Chromatographie der Methylenchloridlösung zeigt nach der Einstellung des Gleichgewichts mit den vernetzten Polymeren Abnahmen in der Höhe von einigen Maxima, so daß auf dieser Basis die Menge von jedem der drei Alkylphenoxypolyäthoxyäthanole, die in das gequollene Polymere diffundiert war, errechnet werden konnte. Auch diese Ergebnisse sind in Tabelle II als Prozentsatz des Volumens von jedem Kunststoff, der Methylenchlorid zugängig ist, aber den Alkylphenoxypolyäthoxyäthanolen nicht zugängig ist, angegeben. Die übliche Interpretation dieser Werte ergibt, daß der gequollene vernetzte Polymerfilm von Teil b) 2) dieses Beispiels zu 100% "Poren" in dem Polymeren besitzt, die dem Methylenchlorid zugängig sind und kleiner als 30 A (r) sind. 97$ der Poren sind kleiner als 19 A und 56$ sind kleiner als 14 A und dgl. Die Tabelle zeigt ferner, daß das vernetzte Polymere nach dieser Erfindung eine extrem enge Verteilung der Porengrößen hat: 83$ der Poren besitzen eine scheinbare Größe zwischen 14 undsolution allowed to stand within 3 days for equilibrium to be established. Gel permeation chromatography the methylene chloride solution shows decreases in after equilibrium has been established with the crosslinked polymers the height of a few maxima, so that on this basis the amount of each of the three alkylphenoxypolyethoxyethanols, diffused into the swollen polymer could be calculated. These results are also shown in Table II as Percentage of the volume of any plastic accessible to methylene chloride but the alkylphenoxypolyethoxyethanols is not accessible. The usual interpretation of these values shows that the swollen cross-linked Polymer film from part b) 2) of this example to 100% "pores" in the polymer which are accessible to methylene chloride and which are smaller than 30 A (r). 97 $ of the pores are smaller than 19 A and 56 $ are less than 14 A and the like. The table also shows that the crosslinked polymer of this invention has an extremely narrow distribution of pore sizes: 83 $ of the pores have an apparent size between 14 and
19 A, d.h., daß die Verteilung der Vernetzungen sehr gleichförmig ist. Die vernetzten Polymerfilme der Teile b) 1) und b) 2) haben eine viel größere Spannweite in der Verteilung der Porengrößen, wobei etwa die Hälfte der Poren kleiner als 14 A ist. Daraus ergibt sich, daß dies· Polymerfilme sowohl Bereioh« haben, bei denen die Vernetzungen einen größeren Abstand besitzen als auoh solch· mit Vernetzungen in kleinerem Abstand, (wobei aber die zuerst genannten überwiegen) gegenüber den verbesserten Polymerfilmen nach dieser Erfindung.19 A, i.e. that the distribution of the crosslinks is very uniform. The crosslinked polymer films of parts b) 1) and b) 2) have a much larger span in the distribution of pore sizes, with about half the pores being smaller than 14 A. It follows from this that these polymer films have areas in which the crosslinks form a single area have a greater distance than such with networks at a smaller distance, (although the first mentioned predominate) versus the improved polymer films of this invention.
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Gew.#Extractable Fractions
Weight #
in MethylenohloridSwelling ratio
in methylene chloride
Alkylphenoxypolyäthoxy-
äthanolPercent included
Alkylphenoxy polyethoxy
ethanol
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird mit jeder der folgenden Mischungen wiederholt:The procedure of Example 1 is repeated with each of the following mixtures:
a) 40 Teile Methylmethacrylat, 30 Teile Styrol und 30 Teile Acrylsäure unter Zusatz von 50 Teilen 3,4-Epoxy-l-methylcyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-l-methylcyclohexancarboxylat; a) 40 parts of methyl methacrylate, 30 parts of styrene and 30 parts Acrylic acid with the addition of 50 parts of 3,4-epoxy-1-methylcyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-1-methylcyclohexanecarboxylate;
b) 75 Teile Styrol, 1 Teil Äthylthioäthylmethacrylat und 24 Teile Itaconsäure unter Zugabe von 40 Teilen 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexancarboxylat; b) 75 parts of styrene, 1 part of ethylthioethyl methacrylate and 24 parts of itaconic acid with the addition of 40 parts of 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylcarbinyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate;
c) 55 Teile Methylmethaorylat, 5 Teile Acrylnitril, 25 Teile Vinyltoluol, 10 Teile Acrylsäure und 5 Teile Methaoryloxypropionsäure unter Zugabe von 20 Teilen 3f4-Epoxy-2-Öthylcyclohexyloarbinyl-3 ^-epoxy-^-äthyloyclohexanoarboxylat;c) 55 parts of methyl methaorylate, 5 parts of acrylonitrile, 25 parts Vinyl toluene, 10 parts acrylic acid and 5 parts methaoryloxypropionic acid with the addition of 20 parts of 3f4-epoxy-2-ethylcyclohexyloarbinyl-3 ^ -epoxy - ^ - ethyloyclohexanoarboxylate;
d) 20 Teile Äthylmethacrylat, 70 Teile Styrol, 2 Teile Vinylacetat und 8 Teile Methacrylsäure unter Zugabe von 10 Teilen 3,4-Epoxy-l-chlor-2-methylcyclohexyloarbinyl-3 t4-«poxy-l-chlor-2-methylcyclohexancarboxylat|d) 20 parts of ethyl methacrylate, 70 parts of styrene, 2 parts of vinyl acetate and 8 parts of methacrylic acid with the addition of 10 parts of 3,4-epoxy-1-chloro-2-methylcyclohexyloarbinyl-3 t 4- «poxy-1-chloro-2-methylcyclohexane carboxylate |
e) 65 Teile Methylmethaorylat, 20 Teile Butylaethaorylat, 5 Teile Methylacrylat und 10 Teile Methacrylsäure unter Zugabe von 15 Teilen 3,4-Epoxy-l,6~dimethylcyolohtxylcarbinyl-3>4-epoxy-l,ö-climethylcyclohexyloarboxylat unde) 65 parts of methyl methaorylate, 20 parts of butyl ethaorylate, 5 parts of methyl acrylate and 10 parts of methacrylic acid with the addition of 15 parts of 3,4-epoxy-1,6-dimethylcyolethylcarbinyl-3> 4-epoxy-1,4-methylcyclohexyloarboxylate and
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f) 55 Teile Cyolohexylmethacrylat, 30 Teile Styrol und 15 Teile Methacrylsäure unter Zugabe von 15 Teilen 3,4-Epoxycyclohexylcarblnyl-3,4-epoxycyclöhexancarbonaäure· f) 55 parts of cyolohexyl methacrylate, 30 parts of styrene and 15 parts of methacrylic acid with the addition of 15 parts of 3,4-epoxycyclohexylcarblnyl-3,4-epoxycyclohexanecarbonic acid
Jedes der erhaltenen festen Polymeren ist in der verformbaren und/oder in der Wärme formbaren Phase, in der es nach der Entfernung aus dem Rohr, in dem die Polymerisation und die partielle Umsetzung zwischen Epoxygruppen und Carboxylgruppen erfolgt, für mehrere Wochen bis mehrere Monate bei normaler Raumtemperatur beständig und lagerfähig ist und ist auch nach einer derartigen Lagerung noch verformbar oder in der Wärme formbar.Each of the solid polymers obtained is in the deformable and / or in the thermoformable phase, in which it is after the removal from the tube, in which the polymerization and the partial conversion between epoxy groups and carboxyl groups takes place, is stable and storable for several weeks to several months at normal room temperature still deformable or heat-deformable even after such storage.
Beispiel 1 wird unter Verwendung von 58 Teilen dee Diepoxides wiederholt, und es wird ein flüssiges viskoses Polymeres mit einer Viskosität von etwa 10 Poise bei Raumtemperatur erhalten. Dieses flüssige Polymere wird zwischen ein Paar von Glasplatten mit einem Abstandhalter von einer Dicke von 2 mm am Rande der Platten gegossen. Die Form wird auf 1700C für 15 Stunden erwärmt, wobei eine gehärtete Platte entsteht, die gegenüber Lösungsmitteln beständig ist.Example 1 is repeated using 58 parts of diepoxides, and a liquid viscous polymer having a viscosity of about 10 poise at room temperature is obtained. This liquid polymer is poured between a pair of glass plates with a spacer 2 mm thick on the edge of the plates. The mold is heated to 170 ° C. for 15 hours, resulting in a hardened plate that is resistant to solvents.
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