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      具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的制作方法

      文檔序號:3643068閱讀:247來源:國知局

      專利名稱::具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的制作方法具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體本發(fā)明涉及一種用于制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的組合物,由這種組合物得到的成型體及其用途。對于發(fā)光和照明應(yīng)用而言,銷售臺(Verkaufsstellen)和化妝品銷售架對新穎和革新性產(chǎn)品有永久性需求,它們外觀上盡可能引人注目,同時(shí)盡可能可以低成本制得。特別理想的是盡可能良好地模仿經(jīng)噴砂的玻璃的性質(zhì)和外觀的塑料產(chǎn)品。以常規(guī)方式生產(chǎn)這類塑料,例如通過表面處理,比如噴砂和產(chǎn)生表面圖案,并借助無機(jī)填料和添加劑的加入,比如硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅等,僅僅有條件地適合于該目的。一方面,該做法極其麻煩并且成本高。另外,無機(jī)填料多數(shù)情況下只會(huì)差地均勻分布于聚合物基材內(nèi)部。而且無機(jī)填料大大降低了聚合物的透光性,并且不會(huì)帶來所希望的表面紋理或性質(zhì)。此外這類填料還使聚合物的物理性質(zhì)變差。現(xiàn)有技術(shù)專利US4,876,311建議使用一種含有1-30重量%經(jīng)交聯(lián)的珠狀物的不透明合成樹脂組合物。所述珠狀物在此應(yīng)該由以下組成的聚合物構(gòu)成(i)9.9-59.9重量%的至少一種可自由基聚合的含芳族殘基的單體,或者含卣素的非芳族單體,90-40重量%與上述單體是可共聚的,但與它們不同的乙烯基單體,(iii)0.1-20重量%至少一種交聯(lián)性單體,和(iv)0-10重量%強(qiáng)極性單體。此外,所述聚合物的折射率大于聚合物基材的折射率,并且珠狀4物的平均粒度為20-50jum。所述樹脂組合物被擠出成希望的成型體。專利EP1022115描述了具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面的經(jīng)擠出的物體。為了達(dá)到該效果,使用與基材的折射率偏差>0.02的光散射的珠狀物。珠狀物粒度的加權(quán)平均數(shù)為25-55jam,并且微粒的粒度分布應(yīng)為10-110jam。所述特別的表面效果據(jù)說通過使用準(zhǔn)確具有該粒度分布的珠狀物才產(chǎn)生。發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于指出制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的可能性,該成型體具有改善的性質(zhì)特征。比如應(yīng)達(dá)到盡可能高的均一性。應(yīng)盡可能避免不均一性和外觀缺陷,例如斑點(diǎn)。此外還力求盡可能好的機(jī)械性能。應(yīng)盡可能改善成型體的粗糙度。另外還希望根本改善耐氣候性。此外還力求一種可以以比較簡單的方式和方法工業(yè)規(guī)模和低成本實(shí)現(xiàn)的解決方案。解決方案該目的以及沒有具體提及、但由介紹性討論的相關(guān)內(nèi)容以接近的方式得出的其它目的通過一種具有本權(quán)利要求1所有性質(zhì)的組合物而實(shí)現(xiàn)。引用權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求描述了該組合物特別合適的變換。此外還要求保護(hù)由該組合物可得到的成型體以及該成型體特別有利的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)此提供一種用于制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的組合物,其包含聚合物基材和經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,其中該組合物含有(i)粒度的加權(quán)平均數(shù)為30nm-1500jLim的第一經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆^立,和(ii)粒度的加權(quán)平均數(shù)小于30jnm的第二經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒其中,第一聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值小于0.015(所述折射率分別在25。C下測得),并且其中,第二聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值大于等于0.015(所述折射率分別在25匸下測得),成功地以不可立即預(yù)料的方式獲得用于制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的組合物,該成型體具有改善的性質(zhì)特征。因此根據(jù)本發(fā)明獲得的成型體尤其是在機(jī)械和外觀性質(zhì)方面表現(xiàn)出很高的均一性。觀察不到不均一性和外觀缺陷,例如斑點(diǎn)。此外,根據(jù)本發(fā)明獲得的成型體具有很好的機(jī)械性能、很高的粗糙度和明顯改善的耐氣候性??梢砸员容^簡單的方式和方法通過使本發(fā)明組合物成型來制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的本發(fā)明成型體。本發(fā)明組合物含有聚合物基材作為連續(xù)相。所有已知用于該目的的可熱塑性加工的聚合物都適合作為基材聚合物。屬于此類的尤其是聚(甲基)丙烯酸烷基酯,例如聚甲基丙烯酸甲酯(P匪A)、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯。在此優(yōu)選聚(甲基)丙烯酸烷基酯。這些聚合物可以單獨(dú)使用以及以混合物的形式使用。此外這些聚合物可以以共聚物形式存在。在本發(fā)明的范圍中,特別優(yōu)選的是(甲基)丙烯酸d-ds-烷基酯的均聚物和共聚物,合適的是(甲基)丙烯酸d-d。-烷基酯的均聚物和共聚物,尤其是(甲基)丙烯酸C廣C4-烷基酯聚合物的均聚物和共聚物,它們?nèi)芜x地還可以含有與其不同的單體單元。寫法(甲基)丙烯酸酯在此既指甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸乙酯等,也指丙烯酸酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等,以及由這兩種單體形成的混合物。使用含有70重量%-99重量%,尤其是70重量%-90重量%的(曱基)丙烯酸C廣d。-烷基酯的共聚物被證明是特別合適的。優(yōu)選的甲基丙烯酸d-d。-烷基酯包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、曱基丙烯酸異辛酯和曱基丙烯酸乙基己酯、曱基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯以及曱基丙烯酸環(huán)烷基酯,例如甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸異水片酯或甲基丙烯酸乙基環(huán)己酯。優(yōu)選的丙烯酸d-d。-烷基酯包括丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸乙基己酯以及丙烯酸環(huán)烷基酯,例如丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯或丙烯酸乙基環(huán)己酯。更特別優(yōu)選的共聚物含有80重量%-99重量%的MMA單元和1重量%-20重量%,優(yōu)選1重量%-5重量。/。的丙烯酸d-d。-烷基酯單元,尤其是丙烯酸甲酯單元和/或丙烯酸乙酯單元。在本文中使用由公司EvonikR6hmGmbH獲得的聚甲基丙烯酸曱酯PLEXIGLAS7N被證明是特別合適的。所述基材聚合物可以通過已知的聚合反應(yīng)方法制得,其中特別優(yōu)選自由基聚合方法,尤其是本體聚合反應(yīng)法、溶液聚合反應(yīng)法、懸浮聚合反應(yīng)法和乳液聚合反應(yīng)法。用于該目的特別適合的引發(fā)劑尤其包括偶氮化合物,如2,2'-偶氮雙(異丁腈)或2,2'-偶氮雙(2,4-二曱基戊腈),氧化還原體系,例如叔胺與過氧化物的組合,或一縮亞硫酸鈉和鉀、鈉或銨的過硫酸鹽或優(yōu)選過氧化物(在此參比例如H.Rauch-Puntigam,Th.V6lker,"Acry卜undMethacrylverbindungen,,,Springer,Heidelberg,1967或Kirk-0thmer,EncyclopediaofChemicalTechnology,第l巻,第386頁及后幾頁,J.Wiley,NewYork,1978)。合適的過氧化物聚合反應(yīng)引發(fā)劑的實(shí)例是二月桂?;^氧化物,過辛酸叔丁酯,過異壬酸叔丁酯,過氧化二碳酸二環(huán)己酯,二苯甲?;^氧化物或2,2-雙-(叔丁基過氧基)-丁烷。為了在聚合反應(yīng)過程中或在各種聚合反應(yīng)溫度下保持自由基物流的恒定,還可以優(yōu)選用具有不同半衰期的各種聚合反應(yīng)引發(fā)劑的混合物(例如二月桂酰基過氧化物和2,2-雙-(叔丁基過氧基)-丁烷)進(jìn)行聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)引發(fā)劑的用量一般為0.01重量-2重量%,基于單體混合物計(jì)。所述聚合反應(yīng)既可以連續(xù)進(jìn)行,也可以批次進(jìn)行。聚合反應(yīng)后,聚合物經(jīng)常規(guī)的分離和分開步驟,例如過濾、凝結(jié)和噴霧千燥而獲得,并通常以微粒狀形式使用。聚合產(chǎn)物或共聚產(chǎn)物鏈長的調(diào)節(jié)可以在分子量調(diào)節(jié)劑存在下通過單體或單體混合物的聚合反應(yīng)而實(shí)現(xiàn),所述分子量調(diào)節(jié)劑尤其是已知用于這方面的硫醇,例如正丁基硫醇,正十二烷基硫醇,2-巰基乙醇,3-巰基丙酸甲酯或2-乙基己基硫代甘醇酸酯,季戊四醇四硫代甘醇酸酯;其中,分子量調(diào)節(jié)劑的用量一般為0.05重量-5重量%,基于單體或單體混合物計(jì),優(yōu)選其量為0.1重量-2重量%,并特別優(yōu)選其量為0.2重量-1重量%,基于單體或單體混合物計(jì)(參比例如H.Rauch-Puntigam,Th.V6lker,"Acryl-undMethacrylverbindungen(丙烯酸系和甲基丙烯酸系化合物)",Springer,Heidelberg,1967;Houben-Weyl,MethodenderorganischenChemie,第XIV/1巻,第66頁,GeorgThieme,Heidelberg,1961或Kirk-0thmer,EncyclopediaofChemicalTechnology,第1巻,第296頁及后幾頁,J.Wiley,NewYork,1978)。優(yōu)選使用正十二烷基硫醇作為分子量調(diào)節(jié)劑。所述基材可以同樣含有本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它添加劑。優(yōu)選沖擊軔性改性物質(zhì)、外加的潤滑劑、抗氧化劑、阻燃劑、UV穩(wěn)定劑、助流劑、用于屏蔽電磁輻射的金屬添加劑、抗靜電劑、脫模劑、染料、顏料、增附劑、氣候老化穩(wěn)定劑(Verwitterungsschutzmittel)、增塑劑、填料等。沖擊韌性改性物質(zhì)的制備優(yōu)選通過乳液聚合反應(yīng)法進(jìn)行。以此方式獲得粒度的算術(shù)加權(quán)平均數(shù)為0.05jLim-5jam的穩(wěn)定乳液,通常將其噴霧干燥或凝結(jié)/干洗,從而分離出聚合物。適合該目的的乳化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,且尤其包括常用的皂類,烷基苯磺酸鹽,如十二烷基苯磺酸鈉,烷基苯氧基聚乙烯磺酸鹽,十二烷基硫酸鈉,長鏈胺的鹽,長鏈羧酸和磺酸的鹽等。特別優(yōu)選的乳化劑含有具有8-22個(gè)碳原子的烴基團(tuán),其與高極性、增溶性基團(tuán)如堿金屬和銨的羧酸鹽基團(tuán)、硫酸半酯基團(tuán)、磺酸鹽基團(tuán)、磷酸偏酯基團(tuán)等是連接的??梢酝ㄟ^事后混合來添加沖擊韌性改性物質(zhì)。但早在制備基材混合物之前或制備過程中加入沖擊韌性改性物質(zhì)被證實(shí)是特別合適的,例如通過將沖擊韌性改性物質(zhì)分散于用于制備基材聚合物的單體混合物中,或者分散于與所希望的基材聚合物一起產(chǎn)生的單體/聚合物漿料混合物中。同樣可以將沖擊韌性改性物質(zhì)加入水或有機(jī)載體的乳液、懸浮液或分散液的澆注混合物中。而水或有機(jī)載體可以在澆注到最終的聚合物模中之前或之后除去。沖擊韌性改性物質(zhì)還可以與聚合物通過擠壓混合而復(fù)合。關(guān)于向基材聚合物中添加沖擊韌性改性物質(zhì)的其它細(xì)節(jié)參見US專利3,793,402。特別優(yōu)選的沖擊韌性改性的基材聚合物是由公司EvonikR6hmGmbH以商品名Plexiglaszk6BR購得的聚甲基丙烯酸甲酯。該聚合物基材按照DIN5033/7的透光度T附優(yōu)選為40%-93%,優(yōu)選大于75%,尤其是大于85%?;诮M合物的總重量計(jì),聚合物基材的含量有利地為20.0-95.0重量%,優(yōu)選30重量%-90重量%,更合適的是50重量%-89重量%,尤其是70重量%-88重量%。在本發(fā)明的范圍中,所述組合物除了聚合物基材外還含有(i)粒度的加權(quán)平均數(shù)為30pm-1500jnm,優(yōu)選35nm—500|im,尤其是40^1111-150jLim的笫一聚合物顆粒,和(ii)粒度的加權(quán)平均數(shù)小于30|am,優(yōu)選從ljam到小于30pm范圍內(nèi),尤其是從5iam到25pm范圍內(nèi)的第二聚合物顆粒。所述聚合物顆粒優(yōu)選盡可能均勻地分散于聚合物基材中。粒度的給定值分別基于粒度分布的體積平均數(shù)計(jì)。該粒度分布例如可以通過Fa.MalvernInstrumentsLtd.的Mastersizer2000須'J定,其中在使用手冊中有用于確定粒度的確切測量方法。在此適用根據(jù)弗瑯荷費(fèi)(Fraunhofer)模型-和Mie-理論進(jìn)行計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)ISO13320-1。作為參數(shù),確定折射率n"為1.489(P醒A),ABS系數(shù)為0。該方法是優(yōu)選的。此外,可以通過測量并計(jì)數(shù)在相應(yīng)的掃描電子顯微鏡照片上的微粒來測定粒度。第一聚合物顆粒具有窄的尺寸分布是合適的。特別優(yōu)選平均的顆粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差至多50pm,更特別優(yōu)選至多40jim,尤其是至多35jum。第二顆粒平均的顆粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選至多30)im,合適的是至多25|im,尤其是至多20jum,更優(yōu)選至多15jum和最合適的是至多12.5jum。在本發(fā)明特別優(yōu)選的方案中,使用沒有或僅小規(guī)模凝結(jié)、團(tuán)聚或疊積(zusammenlagern)的第一和第二聚合物顆粒。措辭"僅小規(guī)模凝結(jié)"在本發(fā)明上下文中是指,在將顆粒加入到聚合物基材中并隨即通過橋出加工時(shí),在如此制得的成型體的表面上沒有出現(xiàn)不均一性或斑點(diǎn)(零星出現(xiàn)的點(diǎn)狀凸起)。聚合物顆粒的折射率對于達(dá)到本發(fā)明的目的是特別有意義的。第一聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值優(yōu)選應(yīng)小于0.015,優(yōu)選小于0.013,合適的是小于O.01,尤其是小于0.007,更優(yōu)選0.005或0.0035或0.002。第二聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值應(yīng)盡可能大于等于0.015,優(yōu)選大于0.016,合適的是大于0.018,尤其是大于0.02,特別優(yōu)選大于0.025,更優(yōu)選大于O.03,大于0.033或大于0.035。在此情況下,折射率的值根據(jù)ISO489在入=589.3nm下測定。此外,這些數(shù)據(jù)基于25X:。這也適用本文中涉及的所有其它測量值,只有沒有明確表明其它參照溫度。不僅第一聚合物顆粒而且第二聚合物顆粒在本發(fā)明的范圍中都交聯(lián)。"交聯(lián),,在本文中意指,所述顆??梢詢H以少量溶于強(qiáng)有機(jī)溶劑(如四氫呋喃(THF))中。"少量"在此是指,聚合物可溶份額最多為7重量%,基于在該測量法中使用的顆粒的總重量計(jì)。如下測定聚合物可溶份額聚合物顆粒溶于THF中并在21000U/分鐘下離心3小時(shí)。從上清液分別吸出15ml,并再注入約15mlTHF。這樣重復(fù)3次。通過0.45)im膜過濾器過濾吸出的上清液,隨即減少到60mL,并重新離心3小時(shí)。離心后蒸發(fā)上清液,并借助NMR和GC-MS分析。聚合物顆粒的交聯(lián)優(yōu)選通過與適合交聯(lián)的單體進(jìn)行共聚反應(yīng)來實(shí)現(xiàn),所述單體在分子中通常具有一個(gè)以上,優(yōu)選可自由基聚合的單元。優(yōu)選具有至少兩個(gè)乙烯基基團(tuán)的那些,尤其是二乙烯基苯,另外還有多醇的丙烯酸和甲基丙烯酸的酯和酰胺,尤其是乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,3-和1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯,三羥曱基丙烷三(甲基)丙烯酸酯,四甘醇二(曱基)丙烯酸酯,其它含有亞乙烯基團(tuán)、(封端的)酰胺羥甲基團(tuán)、脲基羥甲基醚基團(tuán)、二氫噁唑酮基團(tuán)和環(huán)氧基團(tuán)的單體,尤其是N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺,縮水甘油基(曱基)丙烯酸酯,以及還有在分子中具有分級(abgestufter)反應(yīng)性的不飽和基團(tuán)的交聯(lián)性單體,尤其是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的乙烯基酯、烯丙基酯和巴豆基酯。特別優(yōu)選使用甲基丙烯酸烯丙基酯、二乙烯基苯和/或乙二醇二甲基丙烯酸酯。這種單體的其它細(xì)節(jié)可以從H.Rauch-Puntigam,Th.V6lker,"Acryl-undMethacrylverbindungen,,,Springer-出版社柏林,1967獲悉?;诟鞣N單體混合物的總重量計(jì),交聯(lián)性單體的份額有利地為0.1重量%-5.0重量%,尤其是0.5重量%-1.5重量o/o。交聯(lián)尤其會(huì)導(dǎo)致所述顆粒在提高的溫度(直至約300。C)下加工時(shí)不熔化。交聯(lián)的顆粒在其組成方面沒有受到特別限制。特別優(yōu)選聚(曱基)丙烯酸烷基酯作為第一聚合物顆粒。這些聚合物可以單獨(dú)使用以及作為混合物使用。此外,這些聚合物也可以以共聚物形式存在。在本發(fā)明的范圍中,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸d-ds-烷基酯的均聚物和共聚物,合適的是(甲基)丙烯酸d-Cf烷基酯的均聚物和共聚物,尤其是(甲基)丙烯酸d-C4-烷基酯聚合物的均聚物和共聚物,它們?nèi)芜x地還可以含有與其不同的單體單元。使用含有70重量%-99重量%,尤其是70重量%-90重量%的(甲基)丙烯酸CrCn-烷基酯的共聚物被證明是特別合適的。優(yōu)選的曱ii基丙烯酸d-d。-烷基酯包括甲基丙烯酸甲酯、曱基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、曱基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、曱基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、曱基丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸壬酯、曱基丙烯酸癸酯以及曱基丙烯酸環(huán)垸基酯,例如曱基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸異水片酯或甲基丙烯酸乙基環(huán)己酯。優(yōu)選的丙烯酸d-C1Q-烷基酯包括丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸乙基己酯以及丙烯酸環(huán)烷基酯,例如丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異水片酯或丙烯酸乙基環(huán)己酯。更特別優(yōu)選的共聚物含有80重量%-99重量%的MMA單元和1重量%-20重量%,優(yōu)選1重量%—5重量%的丙烯酸d-d。-烷基酯單元,尤其是丙烯酸曱酯單元和/或丙烯酸乙酯單元。此外,特別優(yōu)選使用含有至少一種可自由基聚合的單體的第二聚合物顆粒,所述單體含有至少一個(gè)芳族殘基。在此,優(yōu)選涉及苯乙烯及其甲基取代的衍生物,如oc-曱基苯乙烯和p-甲基苯乙烯,p-乙基苯乙烯,以及苯乙烯的fi代衍生物,如p-氯代苯乙烯。此外,作為式(I)的單體A,優(yōu)選丙烯酸和曱基丙烯酸的苯酯,甲基丙烯酸和丙烯酸的二甲苯酯,尤其是m型,丙烯酸和甲基丙烯酸的4-甲基苯酯,丙烯酸和甲基丙烯酸的2-苯基乙酯,甲基丙烯酸和丙烯酸的3-苯基-l-丙酯,丙烯酸和甲基丙烯酸的2-苯基-氧乙酯以及曱基丙烯酸芐酯。芳族單體的份額優(yōu)選大于50重量%,基于第一聚合物顆粒的總重量計(jì)。制備這樣的顆粒的詳細(xì)描述例如在EP1219641,實(shí)施例2中可找到。為了公開的目的,在此引用該出版物。此外,作為第二聚合物顆粒,特別合適的是使用以名稱"TechpolymerSBX8"從生產(chǎn)商SekisuiChemicalCo.Ltd.曰本商購可得的那些。在此,涉及由交聯(lián)的聚苯乙烯構(gòu)成的,并且粒度的體積平均數(shù)為6-10nm的聚合物顆粒。聚合物顆粒的組成可以借助Pyrolyse-GC/MS光i普儀確定,其中,聚合物材料在升高的溫度下熱解,且分解后的成分用于定量測定而被進(jìn)一步分析。懸浮聚合反應(yīng)法(珠狀聚合反應(yīng))被證實(shí)對于聚合物顆粒的制備是特別合適的。在該方法中,作為分散相的單體通過機(jī)械力的作用(攪拌)而分布于非溶劑(連續(xù)相)中,并以此形式聚合。所形成的聚合產(chǎn)物主要溶于單體中。在界面張力影響下,所述單體形成球狀液滴。為了在聚合過程中保持液滴狀并且為了防止液滴匯合,向聚合產(chǎn)物中添加所謂的"分散劑"或分配劑(保護(hù)膠體(Schutzkolloide)),優(yōu)選在聚合反應(yīng)結(jié)束后可以與珠狀生成的聚合產(chǎn)物完全分開的物質(zhì)。所述"分配劑,,起到的作用是,使一次形成的單體小液滴如此地被穩(wěn)定化,即液滴實(shí)際上不發(fā)生合并。通常使用水作為連續(xù)相。因此,作為適合于聚合反應(yīng)的單體考慮基本難溶的到水不溶的,可自由基聚合的單體(參見Houben-Weyl,第4版,第XIV/1巻"MakromolekulareStoffe(大分子物質(zhì))",第406-433頁,G.Thieme-出版社,1961)。作為分配劑,優(yōu)選使用(水不溶的)無機(jī)酸鹽,例如硫酸鋇或碳酸鋇或高分子天然物質(zhì)或合成聚合物。屬于高分子分配劑類的是水溶性膠體,如聚乙烯醇、部分皂化的聚乙酸乙烯酯、曱基纖維素、淀粉、明膠、果膠、聚丙烯酸的堿金屬鹽或者苯乙烯-或乙酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物的堿金屬鹽等(參見Houben-Weyl,loc.cit.第411-430頁)。水相與單體相的比例優(yōu)選為2:1到4:1。在珠狀聚合反應(yīng)時(shí)使用已知的引發(fā)劑,其在首先可溶于單體中,但不溶于水。多數(shù)情況下,所應(yīng)用的引發(fā)劑量為0.1重量%-1重量%,優(yōu)選0.5重量%,基于所述單體計(jì)。作為引發(fā)劑,優(yōu)選使用通常溶于單體中的有機(jī)過氧化物或相應(yīng)的偶氮化合物,例如二苯曱?;^氧化物,月桂?;^氧化物,偶氮異丁腈。當(dāng)接近反應(yīng)結(jié)束,用于盡可能完全的聚合反應(yīng)而升高溫度時(shí),可以額外使用具有較高分解溫度的自由基形成劑??梢栽谒蟮姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)珠尺寸。另外還可以添加通常使用的潤滑劑如脂肪醇、硬脂酸酯、棕櫚酸酯或天然蠟,優(yōu)選在聚合反應(yīng)前添加。聚合反應(yīng)的實(shí)際實(shí)施可以如下這樣進(jìn)行,即一起裝入水、單體、引發(fā)劑、分散劑和任選地潤滑劑,然后加熱,例如加熱到約90C。任選地將過剩的聚合反應(yīng)熱,特別是自95X:起,通過外部冷卻而引走。應(yīng)該盡可能避免115'C以上的溫度。聚合反應(yīng)時(shí)間一般為1-5小時(shí)。聚合反應(yīng)物料的粘度(用布氏粘度計(jì)在聚合反應(yīng)溫度下測得)一般介于800mPas和8000mPas之間。有部分反應(yīng)性的潤滑劑優(yōu)選從約20%的反應(yīng)后才添加。在聚合反應(yīng)過程中還可以添加調(diào)節(jié)劑。反應(yīng)結(jié)束后,通常通過過濾或離心將珠狀物分離出來。粘附性添加劑可以以合適的方式,例如通過用稀酸和水洗滌而除去。珠狀物經(jīng)常在加熱下,優(yōu)選用空氣循環(huán),例如在擱架式箱(Hordenschranken)箱中被干燥。在本發(fā)明的范圍中,使經(jīng)交聯(lián)的顆粒在懸浮法期間變色或染色。使用相對于經(jīng)染色的基材而言經(jīng)變色或經(jīng)染色的顆粒的優(yōu)點(diǎn)在于制備方面的靈活性,成本降低,更好的顏色分布,表面光澤變?nèi)酰伾植忌钋易匀?,以及在制備不同的產(chǎn)物時(shí)減少的純化耗費(fèi)。將經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒引入本發(fā)明組合物中可以通過混合各組分而實(shí)現(xiàn),其中所述成分優(yōu)選均勻分布于組合物中。基于組合物的總重量計(jì),第一聚合物顆粒的含量有利地為0.l重量%-20.0重量%,優(yōu)選1.0重量%-18.0重量%,合適的為3.0重量%-15.0重量%,尤其是4.0重量%-12.0重量%?;诮M合物的總重量計(jì),第二聚合物顆粒的含量有利地為O.l重量%-20.0重量%,優(yōu)選0.2重量%-18.0重量%,合適的為0.3重量%-14.0重量%,尤其是O.4重量%-10.0重量%。所述組合物可以如同傳統(tǒng)的熱塑性材料被繼續(xù)加工,尤其是成型為不同的最終產(chǎn)品。優(yōu)選的成型方法包括型材擠出、板式擠出和薄膜擠出、注塑(Spritzgiepen)和壓鑄(Spritzpressen)。由板式擠出、薄膜擠出或型材擠出得到的產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)化表面和無光澤的外觀,無需特別圖案化的滾子、輥、拋光或打磨裝置。通過注塑得到的產(chǎn)品具有無光澤的外觀。在此使用的術(shù)語"結(jié)構(gòu)化表面"描述了具有以下粗糙度的表面*平均粗糙度值Ra至少為l.Oinm,優(yōu)選至少2.7pm,尤其是至少4.55jim。*平均粗糙深度Rz至少為10jam,優(yōu)選至少22jam,尤其是至少31|Um。*粗糙深度Rt至少為20卩m,優(yōu)選至少28jum,尤其是至少38jim。在此,表面粗糙度根據(jù)DINENISO4287和DINENISO4288測定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一在于,總白光透射(TotalWhiteLightTransmission(TWLT))遠(yuǎn)大于為實(shí)現(xiàn)無光澤外觀而配有無機(jī)填料如硫酸鋇或色母料(Farbkonzentrat)的類似商業(yè)產(chǎn)品的總白光透射。例如石克酸鋇顏料化的PMMA的TWLT值為47%,而本發(fā)明的TWLT值可以超過80%。TWLT值是根據(jù)ASTM:E1331和E1164,優(yōu)選使用Hunterlab-Coloimeter-D25-型而測得的。無光澤化的外觀可以通過不透明度或不透光度測量(濁度測量)來測定。不透明度值越高,遮蓋力或無法辨認(rèn)能力越好。為了實(shí)現(xiàn)無光澤化的外觀,不透明度應(yīng)至少為10%。聚合物顆粒的載荷、和折射率的差別影響著由不透明度數(shù)表達(dá)的樣品的遮蓋力。優(yōu)選根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2805-80、ASTMD589-65、TAPPIT-425和TAPPIT-519測定不透明度值。本發(fā)明組合物和由此獲得的成型體根據(jù)DIN5033/7的透光度T。"優(yōu)選至少為50%,優(yōu)選至少55%,特別優(yōu)選至少70%,尤其是從80%到小于90%。從本發(fā)明組合物獲得的成型體的強(qiáng)度半值角(IHW),才艮據(jù)DIN5036用Fa.LMT的LMT-Goniometer-MeBplatzGO-T-1500測量,優(yōu)選為大于5°并小于60°。特別合適的是,IHW值大于IO。并小于50。。完全特別合適的是大于15°并小于45°的值,更優(yōu)選大于20。并小于40。的IHW值。由所述組合物獲得的成型體的抗拉強(qiáng)度(ISO527)優(yōu)選至少為20MPa,優(yōu)選至少40MPa,特別優(yōu)選至少50MPa,尤其是至少60MPa。從所述組合物荻得的成型體按照ISO527的E-模量在使用耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下有利地大于1600MPa,優(yōu)選大于1700MPa。從所述組合物獲得的成型體按照ISO179的夏氏(Charpy)沖擊韌度在使用耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下優(yōu)選至少為30kJ/m、優(yōu)選至少為40kJ/m2,尤其是至少為50kJ/m2。從所述組合物獲得的成型體按照ISO527的拉伸伸長有利地大于3%,優(yōu)選大于4%。從所述組合物獲得的成型體按照ISO527的斷裂伸長優(yōu)選至少為2%,在使用耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下優(yōu)選至少"%,尤其是至少30%。本發(fā)明的組合物和由此獲得的成型體的維卡(Vicat)軟化溫度VET(ISO306-B50)在使用非耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下優(yōu)選至少為95。C,優(yōu)選至少為97X:,特別優(yōu)選至少為103'C,尤其是大于104'C。本發(fā)明的組合物和由此獲得的成型體的熔化指數(shù)MVR(ISO1133,230。C/3.8kg)在使用耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下優(yōu)選至少為1.0cmVlO分鐘,優(yōu)選至少1.3cm3/10分鐘,在使用非耐沖擊的聚合物基質(zhì)情況下特別優(yōu)選至少為3.0cmVlO分鐘,尤其是至少4.5cm3/10分鐘。本發(fā)明獲得的成型體尤其可以用于照明,顯示或標(biāo)志,銷售臺和化妝品銷售架,容器,家庭和辦公室裝飾,家具應(yīng)用,淋浴門和辦公室門。通過以下實(shí)施例和對比實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明,但不應(yīng)由此對本發(fā)明的思想加以限制。使用以下材料Al)基材l作為基材1,使用Fa.EvonikR6hmGmbH的玻璃般透明的PLEXIGLASzk6BR。該材料的折射率為1.4933(nD25)。A2)基材2作為基材2,使用Fa.EvonikR6hmGmbH玻璃般透明的PLEXIGLAS7N。該材料的折射率為1.4939(nD25)。Bl)珠狀聚合產(chǎn)物1(=珠狀物1)在配備有氮?dú)馊肟诤晚撌綌嚢杵?Blattriihrer)的1001V"-鋼制反應(yīng)器中,在85t:下,通過350Upm的攪拌將600gAl2(S04)3x18H20和6g石蠟磺酸鈉溶于50l去離子水中。通過添加264g碳酸鈉而沉淀析出用作分散劑的鋁化合物。然后在氮?dú)庀录尤胗?.9kg甲基丙烯酸甲酯、4.Okg苯乙烯和0.lkg甘醇二甲基丙烯酸酯構(gòu)成的單體混合物以及0.2kg二月桂?;^氧化物。該聚合反應(yīng)在攪拌下在80。C下進(jìn)行l(wèi)40分鐘,并然后在90。C下進(jìn)行60分鐘。然后將聚合反應(yīng)混合物冷卻到50'C,并用600ml硫酸(50%)處理,從而使分散劑溶解。過濾出珠狀物,用去離子水洗滌,并在50r下干燥20小時(shí)。粒度的體積平均數(shù)為39.7pm,粒度標(biāo)準(zhǔn)偏差為lljam,且珠狀物的折射率為1.5248(nD25)。Cl)珠狀聚合產(chǎn)物2(-珠狀物2)參見EP1219641,實(shí)施例2的制備粒度的體積平均數(shù)為20.4jjm,粒度標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.4jam,且珠狀物的折射率為1.5174(nD25)。B2)珠狀聚合產(chǎn)物3(-珠3)在配備有氮?dú)馊肟诤蜐{式攪拌器的15升VU-鋼制反應(yīng)器中,在401C下,通過220Upm的攪拌將94.5gAl2(S04)3x風(fēng)0溶于8127.0ml的去離子水中。然后通過添加378g10%的蘇打溶液而沉淀析出鋁化合物。隨即加入0.47gd廣石蠟磺酸鈉和0.47g潤滑劑作為隨即1%的17溶液。水相的pH值約為5-5.5。然后在氮?dú)庀录尤胗?795.5g曱基丙烯酸甲酯、75.6g丙烯酸乙酯和18.9g甘醇二甲基丙烯酸酯構(gòu)成的混合物以及37.8g二月桂?;^氧化物、3.78g叔丁基過-2-乙基己酸酯(haxanoat)和5.67g叔十二烷基硫醇。該聚合反應(yīng)在攪拌(220Upm)下在90X:下進(jìn)行60分鐘。然后將聚合反應(yīng)混合物冷卻到401C,并用29ml硫酸(50%)酸化。將珠狀物過濾,用去離子水洗滌,并在5(TC下干燥20小時(shí)。粒度的體積平均數(shù)為43.1pm,粒度標(biāo)準(zhǔn)偏差為26.7pm,且珠狀物的折射率為nD251.4888。C2)珠狀聚合產(chǎn)物4(-珠狀物4)使用以名稱TechpolymerSBX-8由生產(chǎn)商日本SekisuiChemicalCo.Ltd.可獲得的平均微粒直徑為8pm的經(jīng)交聯(lián)的聚苯乙烯珠狀物。粒度的體積平均數(shù)為8.2pim,粒度標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.lnm,珠狀物的折射率為1.5891(nD25)。將各組分相互混合,并研究它們的性質(zhì)。各種組分的份額可以從表1獲悉。表l:組成(括號中的重量份額)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>各個(gè)組分借助單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行混合。測定體積-流動(dòng)指數(shù)MVR(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO1133:1997)。通過注塑和小帶式擠出,由混合的造型物料制得試樣體。在加工過程中,在小帶式擠出以及在注塑時(shí)都未發(fā)現(xiàn)金屬磨損。按照以下方法檢測相應(yīng)的試樣體:維卡(16h/80。C):SZ(夏氏179/leU)E-模量抗拉強(qiáng)度拉伸伸長斷裂伸長透射度(T):強(qiáng)度半值角(IHW)表面粗糙度測定維卡軟化溫度(檢測標(biāo)準(zhǔn)DINISO306:1994年8月)測定夏氏沖擊韌度(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO179:1993)測定E-模量(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO527-2)測定斷裂張力(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO527;5mm/分鐘),拉伸張力(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO527;50mm/分鐘)測定拉伸伸長(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO527;50mm/分鐘)測定(名義上的)斷裂伸長(檢測標(biāo)準(zhǔn)ISO527)根據(jù)DIN5036根據(jù)DIN5036用Fa.LMT的LMT-Goniometer-MepplatzG0-T-1500測量根據(jù)DIN4768的粗糙度參量Ra、Rz和Rt。Ra值<2pm用0.8mm的取樣長度(cutoff)測定,Ra〉2jim時(shí),用2.5mm的取樣長度測定。粗糙度測量用FormTalysurf50進(jìn)行,生產(chǎn)商是RankTaylorHobsonGmbH。表2概括了所得的結(jié)果??梢钥吹?,通過本發(fā)明的解決方案,得到具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體。成型體的粗糙度得到提高并且同時(shí)使光很好地散射而能量損失小。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>權(quán)利要求1.用于制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的組合物,其包含聚合物基材和經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,其特征在于,該組合物含有(i)粒度的體積平均數(shù)為30μm-1500μm的第一經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,和(ii)粒度的體積平均數(shù)小于30μm的第二經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,其中,第一聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的差值小于0.015,所述折射率分別在25℃下測得,并且其中,第二聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值大于等于0.015,所述折射率在25℃下測得。2.根據(jù)權(quán)利要求l的組合物,其特征在于,第一經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒的粒度的體積平均數(shù)為35jum-500ium。3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物,其特征在于,第一經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒的粒度的體積平均數(shù)為40|am-150|um。4.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,第二經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒的粒度的體積平均數(shù)為從liam到小于30jim。5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物,其特征在于,第二經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒的粒度的體積平均數(shù)為從5juffl到25ym。6.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,聚合物基材和第一聚合物顆粒的折射率的差值小于0.Ol,所述折射率在25匸下測得。7.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,基材聚合物含有(甲基)丙烯酸d-C,烷基酯的均聚物和共聚物,任選地還可以含有與其不同的單體單元。8.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,第一聚合物顆粒含有(甲基)丙烯酸d-ds-烷基酯的均聚物或共聚物,任選地還可以含有與其不同的單體單元。9.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,第二聚合物顆粒含有具有至少一個(gè)芳族殘基的重復(fù)單元。10.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,聚合物顆粒通過與曱基丙烯酸烯丙基酯、二乙烯基苯和/或乙二醇二曱基丙烯酸酯的交聯(lián)而獲得。11.根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的組合物,其特征在于,分別基于其總重量計(jì),該組合物含有a.20.0重量%-90重量%的聚合物基材,b.0.1重量%-20.0重量%的第一聚合物顆粒,和c.0.1重量%-20.0重量%的第二聚合物顆粒。12.通過根據(jù)權(quán)利要求1的組合物的成型而獲得的具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體。13.根據(jù)權(quán)利要求12的成型體,其通過擠出根據(jù)權(quán)利要求1的組合物而獲得。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的成型體,該成型體在3mm厚度時(shí)的強(qiáng)度半值角至少為10%,平均粗糙深度Rz至少為lOnm。15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的成型體的用途,其作為構(gòu)件用于照明、顯示和標(biāo)志、銷售臺、化妝品銷售架、容器、家庭和辦公室裝飾、家具應(yīng)用、淋浴門和辦公室門。全文摘要用于制備具有無光澤和結(jié)構(gòu)化表面性質(zhì)的成型體的組合物,該組合物包含聚合物基材和經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,其中聚合物基材含有至少一種丙烯酸系聚合物,并且其中該組合物含有(i)粒度的體積平均數(shù)為30μm-1500μm的第一經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,和(ii)粒度的體積平均數(shù)小于30μm的第二經(jīng)交聯(lián)的聚合物顆粒,其中,第一聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值小于0.015,所述折射率分別在25℃下測得,并且其中,第二聚合物顆粒的折射率減去聚合物基材的折射率的總差值大于等于0.015,所述折射率在25℃下測得。本發(fā)明的成型體作為構(gòu)件特別適合用于照明、顯示和標(biāo)志、銷售臺、化妝品銷售架、容器、家庭和辦公室裝飾、家具應(yīng)用、淋浴門和辦公室門。文檔編號C08L101/12GK101457026SQ200810178039公開日2009年6月17日申請日期2008年12月8日優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日發(fā)明者K·斯庫爾特斯,K·阿爾布萊科特,M·斯查貝爾,S·托馬斯,S·施瓦茲-巴拉克,S·納尤,U·高爾徹特申請人:贏創(chuàng)羅姆有限責(zé)任公司
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