DD146023A5 - Verbundmaterial aus polyvinylidenfluorid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial, das wenigstens eine Auszenflaeche aus Polyvinylidenfluorid u. eine Flaeche aus einem thermoplastischen Polymer aufweist, das mit Polyvinylidenfluorid nicht kompatibel ist,wobei die beiden Polymere auf ihrer gesamten Flaeche miteinander durch ein Polyalkoylmethacrylat selbst o. eine dieses enthaltende Substanz miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verbundmaterials, das darin besteht, das das Polyvinylidenfluorid, ein Polyalkoylmethacrylat und ein thermoplastisches nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatibles Polymer coextrudiert werden, wobei das Polyalkoylmethacrylat als verbindende Zwischenlage dient.
Description
Berlin,d.22,2,1980 -Λ- 215 7 5 0 56 270 12
Verbundmaterial aus Polyvinylidenfluorid Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial, das aus Polyvinyldenfluorid (PVF2) Vüia- einem thermoplastischen hiermit nicht kompatiblen thermoplastischen Polymer gebildet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials durch Koextrudieren.
Die Technik des Koextrudierens von Thermoplasten ist bekannt und insbesondere in "Polymer Plastics Technology and Engineering", Band 3» Seiten 4-9 bis 68 in dem Aufsatz "Coextruded films - Process and Properties" von John E, Guillotte beschrieben.
Allgemein kennt man drei Arten, wie die Koextrusion von Thermoplasten mit üblichen Extrudern in einer Anzahl entsprechend der Zahl der zu extrudierenden Polymeren vorgenommen wird. Das erste Verfahren besteht darin, die Polymeren getrennt zu extrudieren und sie nach Verlassen des Mundstücks · zu vereinigen. Das zweite Verfahren besteht darin, ein einziges Mundstück mit Hilfe von wenigstens zwei Extrudern zu versorgen, wobei das Mundstück ebenso viele Kanäle, wie Extruder vorhanden sind und folglich Polymere zu extrudieren sindj aufweist. Die Polymerströme vereinigen sich in Höhe der Lippen des Mundstücks unmittelbar vor dem Austritt derselben. Das dritte Verfahren besteht darin, einen Verteiler mit einer gewünschten Anzahl an Extrudern zu beschicken. In diesem Verteiler vereinigen sich die Polymere zu einem einzigen Strom, der dem Mundstück zugeführt wird. Hierbei ermöglichen es die entsprechenden Leistungen der Extruder gewöhnlich, die relativen Stärken der extrudierten Polymere einzustellen. ·
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Während zahlreiche Polymere zusammen extrudiert werden können, kann PVPp mit dieser Technik nicht mit anderen Polieren zusammengebracht werden. Der Grund liegt in dem Fehlen der Kompatibilität des PYE2 mi* anderen Polymeren und im Mangel der Haftung von fluorierten Harzen an der überwiegenden Zahl thermoplastischer Polymere. Diese Schwierigkeit wurde bereits beim Verbinden von P-VP2 1^* anderen Thermoplasten erkannt, als man hierfür eine Bekleidungstechnik verwenden wollte, die darin besteht, ausgehend von zwei Folien, die vorher hergestellt wurden, wobei eine aus PVF und die andere aus irgendeinem thermoplastischen Material besteht, zu versuchen, diese unter Einwirkung von Druck und Wärme aneinander haften zu lassen· Bezüglich einer vorfabrizierten Folie aus PVF2 und Folien aus Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat oder eines Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren, die den Extruder verlassen, d« h. sich in praktisch geschmolzenem Zustand befinden, waren derartige BeSchichtungsversuche sogar erfolglos. Selbst unter diesen Arbeitsbedingungen kann man nach dem Abkühlen die beiden Polymeren leicht trennen.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es notwendig, wenn man PVF2 mit einem damit nicht verträglichen thermoplastischen Material verbinden will, einen Klebstoff zu verwenden· Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß es aus drei Arbeitsschritten besteht, nämlich der Herstellung des PVF2-FiImS, der Herstellung des Films aus thermoplastischem Material und des Verklebens und Pressens des einen auf den anderen· .
Diese Schritte sind wenig praktisch, langsam, erfordern im allgemeinen die Verwendung von Klebstoffen auf der Basis von schwierig zu entfernenden Lösungsmitteln und erlauben nicht die unmittelbare Verwendung des Verbundmaterials aufgrund
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der Zeit, die zum Trocknen des Klebstoffes notwendig ist. Des weiteren ist das erhaltene Yerbundmaterial nicht einheitlich, die Grenzflächen bleiben gegenüber Ablösen empfindlich. Polglich erhält man kein einheitliches Verbundmaterial, sondern eine einfache "Verbundanordnung von thermoplastischen Elementen, dessen endgültige Struktur heterogen ist.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und es zu ermöglichen, ein einheitliches echtes Verbundmaterial mit homogener Struktur zu schaffen, bei dem die Folien aus Polyvinylidenfluorid und einem thermoplastischen Polymer innig miteinander verschweißt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffmaterial zu finden, das beide nichtkompatiblen Polymere miteinander innig verschweißt und als Verankerungsmittel dient·
Das erfindungsgemäße Verbundmaterial besitzt wenigstens eine Außenfläche aus PVP0 und einer aus einem thermoplastischen Polymer, das mit PVPg nicht kompatibel ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polymere miteinander auf ihrer gesamten Fläche durch ein Polyalkoylmethacrylat vereinigt sind, das selbst wenigstens teilweise und innig mit der gesamten Fläche der beiden zu vereinigenden Polymeren verbunden ist. Die Grenzflächen von PVF2-Polyalkoylmethycrylat und thermoplastischem nichtkompatiblem Polymer-Polyalkoylmethacrylat befinden sich in Form einer Mischung derart,
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daß man sie beispielsweise als eine Mischung im geschmolzenen Zustand der Bestandteile darstellen kann, wobei diese Art der Verbindung der Bestandteile ermöglicht, daß Verbundmaterial als einheitlich und mit homogener Struktur zu bezeichnen im Gegensatz zu einem Verbundmaterial mit heterogener Struktur, das beispielsweise durch Verkleben erhalten wird, wobei im letzteren Fall die Grenzflächen, die keine Übergangsbereiche aufweisen, genau markiert und unverletzbar sind. Das erfindungsgemäße Verbundmaterial kann ferner als Verbundmaterial aus drei Bestandteilen definiert werden, die durch ein Mischen von Polyalkoylme thacrylat-PVP2 und Polyalkoylme thacrylat - thermoplastisches Polymer, das mit PVPp nichtkompatibel ist - definiert werden, wobei das Verbundmaterial wenigstens eine Außenfläche aus PVF2 un^ eine Außenfläche aus dem thermoplastischen Material, das nicht mit dem PVT2 kompatibel ist, aufweist. Die Außenfläche oder die Außenflächen ais PVT2 des Verbundmaterials sind gewöhnlich frei von Polyalkoylme thacrylat, das als Verankerungsmittel dient. Dies ist verständlich, da man an der Oberfläche die Eigenschaften des PVF2 erhalten will.
Das Verbundmaterial besitzt aus ökonomischen Gründen im allgemeinen nur eine einzige Außenfläche aus PVF2, während die andere Außenfläche durch das thermoplastische, mit dem PVF2 nichtkompatible Polymer gebildet wird. Jedoch kann das nicht mit dem PVF2 kompatible thermoplastische Polymer auch als Basis für das Verbinden mit einem anderen Material dienen. Es ist daher möglich, daß das erfindungsgemäße Verbundmaterial zwei Außenflächen aus PVF2 mit folgendem Aufbau aufweist: PVF2 - Polyalkoylmethacrylat - nicht mit PVF2 kompatibles thermoplastisches Polymer - Polyalkoylmethacrylat - PVP2*. Unter der Seite des nicht mit dem PVF2 kompatiblen Polymer versteht man daher sowohl eine Außenseite als auch eine Innenseite.
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Ein derartiges Verbundmaterial, das in allen üblichen Formen für Thermoplaste hergestellt werden kann, etwa als Rohre, Hülsen, Profile, Filme, Platten, wobei letztere selbst in bekannter Weise beispielsweise durch Warmverformung verformbar sind, besitzt aufgrund wenigstens einer Außenseite, die witterungsbeständig ist und allgemein alle Eigenschaften von PVFp aufweist, während eine andere Fläche vorhanden ist, die die mechanischen Eigenschaften und allgemein alle Eigenschaften von thermoplastischen Polymeren, die nicht mit dem PVF2 verträglich sindj aufweist, Interesse, da es sich um ein strukturell einheitliches und homogenes Material handelt·
Ein derartiges Material wird interessanterweise durch Koex« trusion und daher in einer um so überraschenderen Weise erhalten, als man die üblichen Schwierigkeiten kennt, die damit verbunden sind, PVF2 an einem thermoplastischen Polymer zum Haften zu bringen. Es wurde festgestellt, daß dann, wenn man ein Polyalkoylmethacrylat gleichzeitig mit dem PVFp und dem damit nichtkompatiblen thermoplastischen Material derart extrudiert, daß sich das Polymethacrylat zwischen den beiden anderen Polymeren befindet, ein Verbundmaterial erhalten wird, das unmittelbar verwendbar ist, während die.verschiedenen Schichten innig miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials aus PVF2 und einem damit nicht verträglichen thermoplastischen Polymeren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das PVF2, ein Polyalkoylmethacrylat und das nicht mit dem PVF2 verträgliche thermoplastische Polymer koextrudiert, wobei das Polyalkoylmethacrylat als zwischenliegendes Verankerungsmittel dient·
2 1 57:5 O . - 6 - 56 270 12
Obwohl alle PVFp-Arten mehr oder weniger zufriedenstellende Resultate liefern, werden die besten Resultate mit einem PVP2 erhalten, das sich bei 200 0C in einem Bereich der scheinbaren Viskosität befindet, derart, daß es wenigstens für zwei Geschwindigkeitsgradienten der nachfolgenden Tabelle scheinbare Viskositäten aufweist, die zwischen den beiden angegebenen Extremwerten für die beiden scheinbaren Viskositäten angegeben sind.
Geschwindigkeits- Werte für die scheinbare Viskosität
gradient in Poise
sec minimal . maximal
3,54 30 χ 103
11,81 18 χ 103
35,4 Ή χ 103
118 6,5 x.1O3
354 3,9 x ΙΟ3
1 181 2,3 x 103
| 200 | χ | ΙΟ3 |
| 93 | χ | ΙΟ3 |
| 4? | χ | ΙΟ3 |
| 21 | X | 103 |
| 10 | X | 103 |
| 4,5 | X | 103 |
Die scheinbaren Viskositäten, um die es sich hier handelt, sind in bekannter Weise mit einem Eapillarrheometer unter in Betrachtziehen der Korrektur von Rabinowitch angewandt auf nicht Newtonsche Flüssigkeiten gemessen·
Obwohl die Stärke der PVF^-Schicht allgemein ohne Bedeutung ist, wird es aus ökonomischen Gründen bevorzugt, ein Verbundmaterial herzustellen, bei dem die Stärke.der PVF2-Schicht zwischen 10/U und einigen 10 mm liegt. Unter PVP2 wird nicht nur das Homopolymere, sondern auch Copolymere, enthaltend wenigstens 70 Gew«-% PVF2, .oder Mischungen von PVF2 mit anderen Polymeren verstanden·
215750 -7- 5627012
Das Polyalkoylmethacrylat ist vorzugsweise ein Polymethylmethacrylat oder PMMA, dessen Viskosität in geschmolzenem Zustand in dem Yiskositätsbereich von handelsüblichem PMMA gewählt werden kann, wobei der Fachmann die Mittel kennt, um gegebenenfalls die Viskosität auf den gewünschten Wert durch Zumischen beispielsweise von kleinen Mengen an Füllstoffen jedoch unter der Bedingungen, daß wenigstens 75 Gew.-% Polyalkoylmethacrylat verbleiben, einzustellen·
Es wurde ferner festgestellt, daß als Funktion der Viskosität in geschmolzenem Zustand des nichtkompatiblen thermoplastischen Materials die Qualität des Polyalkoylmethacrylats und gegebenenfalls derjenigen des PVFp gewählt werden muß· Ausgezeichnete Resultate werden mit Viskositäten von Polymethylmethacrylat erhalten, die in den angegebenen Grenzen für einen Geschwindigkeitsgradienten liegen, der nachfolgend angegeben ist, und die bei 200 0C gemessen wurden. Die Werte stellen jedoch keine Grenzwerte dar;dem Fachmann bleibt die Möglichkeit, die Viskositäten als Funktion der Extrusionstemperatur zu modifizieren.
in Poise
maximal
500 χ 103
280 χ 103
150 x 103
80 χ 103
50 χ 103
30 χ 103
| Geschwindigkeits gradient sec~^ | Werte für minimal |
| 3,54 | 100 χ 103 |
| 11,81 | 50 χ 103 |
| 35,4 | 25 x 103 |
| 118 | 13 x 103 |
| . 354 | 7 x 103 |
| 1 181 | 3,5 x 103 |
2157 5 0 - 8 - 56 270 12
Es ist ferner möglich, dem Polyalkoylmethacrylat wenigstens ein weiteres thermoplastisches Polymer zuzumisehen, jedoch unter der Bedingung, daß die Mischung wenigstens 30 Gew,-% Polyalkoylmethacrylat enthält. Das dem Polyalkoylmethacrylat zugemischte Polymer kann ausgewählt sein aus folgenden Substanzen oder.den Substanzen folgender Familien: fluorierte Thermoplaste, chlorierte Vinylpolymere, Styrolpolymere, Polycarbonate, Polyurethane, Poly(ester-sequenzen-ether), Styrol-Acrylnitril-Elastomercopolymere, die acrylgepfropft sind, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Polyacrylester wie Polymethyl-,-ethyl- oder -butylacrylat oder Copolymere dieser Acrylester "beispielsweise mit Vinylderivaten oder Copolymere von Alkoylmethacrylat mit beispielsweise Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylacrylat, Styrol, Isobutylen, Acrylsäure, Acrylnitril und Methacrylnitril·
Die Stärke des Polyalkoy!methacrylate wird entsprechend den Verhältnissen zwischen einigen ,u und 200 ax eingestellt· Im allgemeinen ist es nicht vernünftig, mit sehr viel größeren Stärken wegen der Bedeutung zu arbeiten, die das Polyalkoylmethacrylat auf die mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials nimmt·
Das nicht mit dem PVEU kompatible thermoplastische Polymer kann z· a. ein chloriertes Vinylpolymer , wie Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid, ein Styrolpolymer wie . Polystyrol oder.schlagfestes Polystyrol, ein Polycarbonat, ein Polyurethan, ein acrylgepfropftes Styrol-Acrylnitril-Elastomer-Copolymer, ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer sein· Die Stärke der Schicht dieses thermoplastischen Polymers kann irgendwie sein und gewöhnlich einige 10 ,u bis mehrere mm betragen. Das thermoplastische Polymer kann Füllstoffe, Weichmacher, Stabilisierungsmittel,.Farbstoffe oder verschiedene gewöhnliche Zusätze enthalten»
215750 - 9 - 56 270 12
Eine Einrichtung, die zur Herstellung des Verbundmaterials geeignet ist, besteht aus Extrudern, einem Mundstück und vorzugsweise einem bekannten Stromaufteiler, wie er häufig bei der Koextrusion von Thermoplasten verwendet wird. Die Stärke jeder Schicht wird durch die Leistung jedes einzelnen ' Extruders eingestellt.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke liegt die Temperatur des Mundstücks zwischen 180 und 280 0C, wobei diese Temperatur von den koextrudierten Materialien abhängt· Die Extrudertemperaturen sind gewöhnlich diejenigen, die in dem Fall vorgesehen werden, in dem eine einfache Extrusion des jeweiligen Polymers vorgenommen wird.
Um die endgültige Kohäsion zwischen den drei Polymer-en sicherzustellen, ist es erforderlich, bei der Koextrusion dieser drei Polymeren derart zu verfahren, daß die Materialien, die die Extruder verlassen, spätestens auf der Höhe der Lippen des Mundstücks vereinigt werden. In bestimmten Fällen kann die erhaltene Kohäsion zu wünschen übrig lassen, weshalb es bevorzugt wird, daß die Ströme aus PVFp, dem thermoplastischen Material und dem Polyalkoylmethacrylat am Ausgang des Extruders zusammen und weiter in Berührung miteinander auf einer bestimmten Länge vor Erreichen der Lippen des Mundstücks laufen. In diesem letzteren Fall ordnet man anstelle eines Mundstücks mit mehreren Kanälen zwischen dem Ausgang der Extruder und einem Mundstück mit einem einzigen Kanal einen Stromverteiler an* · '
21 57 5 0 -10- 56 270 12
Mit der Technik der Koextrusion und unter Zuhilfenahme von wenigstens drei Extrudern erhält man ein Verbundmaterial aus drei Bestandteilen: PVS^-Polyalkoylmethacrylat - nicht mit dem PVP2 kompatibles thermoplastisches Polymer - PoIyalkoylmethacrylat-PVF2·
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
Die Viskositätsmessungen wurden mit Hilfe eines Kapillarrheometers INSTROlT Modell 3211 mit einer Kapillare von etwa 50,8 mm-Länge bei einem Düsendurchmesser von 1,27 mm durchgeführt·
Es werden drei Extruder SMTP-Kaufmann verwendet, von denen der erste mit einem Entgasungssystem versehen ist und einen Durchmesser von 120 mm und eine Schneckenlänge gleich dem 33-facken seines Durchmessers aufweisen· Er wird zum Extrudieren des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren (ABS) verwendet, während der zweite Extruder einen Durchmesser von 50 mm (Super - 2 χ 50) für Polymethylmethacrylat (PMMA) und der dritte.mit einem Durchmesser von 40 mm für PVT2 verwendet wird.
Die drei Extruder beschicken einen Stromverteilzylinder, der selbst an einem normalen flachen zur Herstellung einer Platte von etwa 4 mm Stärke bestimmten Mundstück befestigt ist, gefolgt von einem Kalander und einer klassischen Abzugseinrichtung für die Extrusion von Platten·
215 7 5 0 - 11 - 56 270 12
Beim ABS handelt es sich um UGIKRAL SP 10 436, beim PMMA um AXTULICE 2 710 und beim PVP0 um J1ORAELON 1 000 HD·
C.
Die Viskosität von ABS gemessen bei 220 0C beträgt 75 .
—1
Poise bei einem Geschwindigkeitsgradienten von 5»6 see und 14- χ 10-3 Poise bei einem Gradienten von 2 see ♦ Die Viskosität des PMMA gemessen bei 200 0C beträgt 110 χ 10^ Poise bei
—1 "\
einem Gradienten von 5»6 see und 14- χ 10^ bei einem Gra-
"•1
dienten von 2 see ·
Schließlich beträgt die Viskosität des PVP0 bei 200 0C 141 x.10J und 8,8 χ 10J Poise für Geschwindigkeitsgradienten von 3>5 bzw, 354 see .
Die Erhitzungstemperatur der Extruder beträgt 190 bis 210 0O. für ABS, 180 bis 200 0O für PMMA und 180 bis 220 0C für PVP2.
Der Stromverteiler befindet sich ebenso wie das Mundstück auf einer Temperatur von 210 0C, Die Polie wird zwischen den Zylindern eines auf 80 0C erhitzten Kalanders aufgenommen·
Die Gesamtleistung beträgt etwa 300 kg/h· Die einzelnen drei Extruder werden derart eingestellt, daß man ein Verbundmaterial erhält» bei dem ABS eine Stärke von 4 mm, PMMA eine, solche von 30 /U und PVP2 eine solche von 100 Ai besitzt· Diese drei Schichten sind völlig untereinander am Ausgang des Mundstücks verschmolzen· Nach dem Abkühlen erhält man ein Verbundmaterial mit homogener Struktur, dessen eine Pläche aus PVP2 und dessen andere Pläche aus ABS besteht.
2157 5 0 - 12 - 56 270 12
Mit einem Stromverteiler, der es ermöglicht, am Ausgang des Mundstücks ein Material zu erhalten, das aus fünf Schichten zusammengesetzt ist, wird im Beispiel 1 wiederholt, daß man mit den gleichen Polymeren und den gleichen auf die gleichen Temperaturen erhitzten Extrudern eine Verbundplatte erhält, die aufeinanderfolgend eine Schicht aus 75 Ai FV^* Qine Schicht von 50 Ai aus PMMA, eine Schicht von 3 mm aus ABS, eine Schicht von 50 Ai aus PMMA und schließlich eine Schicht
75 Ji Stärke aus PVFo aufweist. Das erhaltene Verbundmaterial besitzt fünf völlig miteinander verschmolzene Schichten. Nach Abkühlen erhält man ein Verbundmaterial mit homogener Struktur, dessen beide Außenseiten aus PVJU bestehen, während sich dazwischen ABS befindet·
Für Polyvinylchlorid (PVC) - EKAVYL SL 66 - verwendet man einen Zweischnecken-Estruder KESTERMANtT K 107, füxfPolymethylmethacrylat (PMMA) - EESABITE KOX 125 - einen Extruder SMTP mit einem Durchmesser von 30 mm und für PVPg K)HAFLOK 4 000 HD - einen KAUFMANN Extruder mit einem Durchmesser fron 40 mm.
Die drei Extruder beschicken einen Stromverteiler, der selbst am Kopf eines Extrusionsrohrs befestigt ist. Ein Vakuumformgeber und ein klassisches Abzugssystem vervollständigen die Einrichtlang.
215750 - 13- 56 270 12
Die drei Polymeren werden "bei normalen Extrusionstemperaturen, d. h. 160 bis 200 0O für PVG, 180 bis 200 0C für PMMA und 180 bis 200 0O für PVF2, extrudiert. Der Extrusionskopf wird ebenso wie der Stromverteiler auf 195 bis 200 0C erhalten.
Man erhält ein Rohr von 50 mm Außendurchmesser, das aufein-, anderfolgend aus einer Schicht auf PVC von etwa 3 ^m Stärke, einer Schicht aus PMMA von etwa 50 /U Stärke und einer Innenschicht aus PVP2 von etwa 75 /U Stärke gebildet wird. Die drei Polymeren bilden einen homogenen und gleichmäßigen Verbundwerkstoff.
Die drei Extruder gemäß Beispiel 3 werden in einen Stromver·^ teiler und einen Extrusionskopf für Rohre mündend verwendet. Des weiteren ist ein klassiches Form- und Blassystem für Flakons vorgesehen, das es ermöglicht j eine !Coextrusion mit Blasen der drei Polymeren vorzunehmen.
In den ersten Extruder gibt man PVC - EKAVTL SK 55B - in den zweiten PMEiA - RESARITE KOX 125- und in den dritten
FQRAJFLON .1 000 HD. Die verwendeten Temperaturen sind 160 bis 180 0C, 180 bis 190 0C bzw. 190 bis 200 0C, wobei sich der Stromverteiler und die Austrittsdüse auf 190 0C befinden·
Man erhält eine koextrudierte Masse, die in bekannter Weise geblasen wird, um einen Flakon zu erhalten. Die drei Extruder waren am Stromverteiler derart befestigt, daß der Flakon eine Innenschicht von etwa 100 /a PVF2, eine Zwischenschicht von etwa 80 yu PMMA und schließlich eine Außenschicht aus PVC von etwa 8/10 mm Stärke aufweist.
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Die drei Schichten des Flakons sind am Ausgang des Extrusionskopfes völlig untereinander verschmolzen. Nach dem Abkühlen erhält man einen Flakon aus Verbundmaterial mit homogener und gleichmäßiger Struktur.
Es werden drei Extruder SMTP-KAUFMANN verwendet, von denen der erste, der mit einem Entgasungssystem ausgerüstet ist, einen Durchmesser von 120 mm und eine Schneckenlänge gleich dem 33fa.chen seines Durchmessers aufweist. Er wird zum Extrudieren von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Gopolymer (ABS) verwendet, während der zweite einen Durchmesser von 50 mm (Super - 2 χ 50) für folgende Mischung aus Gewichtsteilen an Polymeren verwendet wird: Polymethylmethacrylat (PMMA) 40 Teile, PVF2 30 Teile, ABS 30 Teile. Der dritte Extruder mit einem Durchmesser von 40 mm wird für PVEp verwendet.
Die drei Extruder beschicken einen Stromverteilzylinder, der seinerseits an einem normalen flachen Mundstück zur Herstellung einer Platte von etwa 4 mm Stärke gefolgt von einem Kalander und einer Abzugseinrichtung, wie sie für das Extrudieren von Platten bekannt ist, befestigt ist.
Bei dem ABS handelt es sich um UGIKEiAL SF 10 436, beim PMMA um ALTULITE 2 710 und beim PVF2 um FLORAFLON 1000 HD.
2157 5 0 - 15 - . 56 270 12
Die Viskosität von ABS gemessen bei 220 0G beträgt 75 x
—1
Poise bei einem Geschwindigkeitsgradienten von 5»6 see und 10 χ 10< Poise bei einem Geschwindigkeitsgradienten von
—1 ο
2 see . Die Viskosität des PMMA gemessen bei 200 C beträgt 110 x 10J Poise bei einem Gradienten von 5»6 see und 14· χ
q _*i
Poise bei einem Gradienten von 2 see . Schließlich beträgt die Viskosität des PVP0 gemessen bei 200 0C 141 χ
q <-
bzw. 8,8 χ 10^ Poise für Geschwindigkeitsgradienten von 3,5 bzw. 354 see" ·
Die Erhitzungstemperatur der Extruder beträgt 190 bis 210 0C für ABS, 180 bis 200 0C für-die Mischung enthaltend PMMA und 180 bis 220 0O für PVP2·
Der Stromverteiler ist ebenso wie das Mundstück auf 210 0O erhitzt. Die Polie wird zwischen den Zylindern eines auf 80 O erhitzten Kalanders aufgenommen·
Die Gesamtleistung beträgt etwa 300 kg/h. Die.Einzelleistungen der drei Extruder wird derart eingestellt, daß man schließlich einen Verbundwerkstoff erhält, der eine Schicht aus ABS von 4 mm Stärke, eine Schicht aus der Mischung enthaltend PMHiA mit 30 yu.Stärke und eine Schicht von PVP2 roi* 100 ax Stärke aufweist· Die drei Schichten sind völlig miteinander am Austritt des Mundstücks verschmolzen· Nach Abkühlen erhält man ein Verbundmaterial mit homogener Struktur, von dem eine Seite aus PVP2 ^a die andere aus ABS gebildet wird·
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Man arbeitet unter den Bedingungen von Beispiel 51 ersetzt jedoch die Mischung, enthaltend PMMA, durch folgende Mischung: 30 Gewc-Teile PMMA (EESAEITE KOX 125), 40 Gevu-Teile Polyacrylderivat (ACEYXOID KM 323 B) und' 30 Gew.-Teile ABS (UGIKEAL SF 10 436), Man erhält ein Verbundmaterial mit homogener Struktur, dessen Schichten völlig miteinander am Ausgang des Mundstücks verschmolzen sind und bei dem.eine Fläche aus PVF2 v^ ^-Q andere aus ABS gebildet wird·
Claims (17)
1 181 3,5 x 103 30 χ 103
1 181 3,5 χ 103
1. Verbundmaterial aus drei Bestandteilen, gekennzeichnet dadurch, daß es durch eine Verbindung von Polyalcoylmethacrylat mit Polyvinylidenfluorid und Polyalkoylmethacrylat mit einem nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatiblen thermoplastischen Polymer gebildet wird, wobei das Material wenigstens eine Außenfläche aus Polyvinylidenfluorid und eine Fläche aus dem thermoplastischen nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatiblen Polymer aufweist.
2. Verbundmaterial nach Punkt 1, das wenigstens eine Außenfläche aus Polyvinylidenfluorid und eine Fläche aus einem thermoplastischen nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatiblen Polymer aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Polymere auf ihren gesamten einander gegenüber liegenden Flächen durch ein Polyalkoylmethacrylat selbst oder eine dieses enthaltende Substanz miteinander verbunden sind.
3,54 100 χ 1O3 500 χ 103
3*54 100 χ 103
3· Verbundmaterial nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß es durch Koextrusion von Polyvinylidenfluorid, einem Polyalkoylmethacrylat und einem thermoplastischen nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatiblen Polymer erhalten ist, wobei das Polyalkoylmethacrylat als dazwischen befindliches Verbindungsmittel dient.
4. Verbundmaterial nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Polyalkoylmethacrylat zu wenigstens 30 Gew.-^ in einer Mischung mit einem anderen Polymer enthalten ist.
215750
56 270 12
5. Verbundmaterial nach Punkt 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß sich das koextrudierte Polyvinylidenfluorid in einem Bereich der scheinbaren Viskosität bei 200 0O befindet, derart, daß es wenigstens für zwei Geschwindigkeit sgradi ent en der nachfolgenden Tabelle scheinbare Viskositäten aufweist, die entsprechend zwischen die beiden angegebenen Extremwerte für die scheinbare Viskosität fallen:
6. Verbundmaterial nach Punkt 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Polyalkoylmethacrylat Polymethylmethacrylat ist.
7· Verbundmaterial nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Polymethylmethacrylat eine scheinbare Viskosität bei 200 C aufweist, die zwischen den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Grenzen für einen gegebenen Geschwindigkeitsgradienten liegt: ··· ,
215750 .
19 - 56 270 12
Geschwindigkeits- Werte für die scheinbare Viskosität gradient minimal maximal
8· Verbiindmaterial nach einem der Punkte 3 his 7» gekennzeichnet dadurch, daß die Ströme aus Polyvinylidenfluorid, Polyalkoylmethacrylat und thermoplastischem nicht mit Polyvinylidenfluorid kompatiblem Polymer am Ausgang von Extrudern wenigstens auf der Höhe der Lippen des Mundstücks vereinigt werden,
9· Verbundmaterial nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Extrudern und dem Mundstück ein Stromverteiler angeordnet ist.
10· Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials aus Polyvinylidenfluorid und einem thermoplastischem nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatiblem Polymer, gekennzeichnet dadurch, daß man Polyvinylidenfluorid, ein Polyalkoylmethacrylat und ein thermoplastisches nicht mit dem Polyvinylidenfluorid kompatibles Polymer koextrudiert, wobei das Polyalkoylmethacrylat als dazwischen befindliches Verbindungsmittel dient·
2157 5 0 - 20 - 56 270 12
11,81 50 x 103 ' 280 χ 103
35,4 25 x 1Ö3 150 χ 103
118 13 x 103 80 χ 103
354 7 x 103 50 χ 103
11. Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß das Polyalkoylme thacrylat in einer Menge von wenigstens 30 Gew.-^ zusammen mit einem anderen Polymer verwendet wird.
11,81 50 χ 103
35Λ 25 χ ΊΟ3
118 13 χ 103
354 7 χ 103
12· Verfahren nach Punkt 10 oder 11, gekennzeichnet dadurch, daß bei der !Coextrusion ein Polyvinylidenfluorid verwendet wird, das sich in einem Bereich für die scheinbare Viskosität "bei 200 0G derart befindet, daß es wenigstens für zwei Geschwindigkeitsgradienten der nachfolgenden Tabelle scheinbare Viskositäten aufweist, die entsprechend zwischen die beiden angegebenen Extremwerte für die Viskosität fallen:
13· Verfahren nach einem der Punkte 10 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß als Polyalkoylme thacrylat Polyme thy lme thacrylat verwendet wird·
14. Verfahren nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß als Polymethylmethacrylat ein solches verwendet wird, das eine scheinbare Viskosität gemessen bei 200 0G aufweist, die zwischen den Grenzwerten liegt, die für einen gegebenen Geschwindigkeitsgradienten in der nachfolgenden Tabelle angegebenen sind:
215750
- 21 - 56 270 12
Geschwindigkeit^- Werte für die scheinbare Viskosität
gradient . in Poise
sec"*'' . minimal maximal
15· Verfahren nach einem der Punkte 10 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Ströme aus Polyvinylidenfluorid, PoIyalkoylmethacrylat und thermoplastischem Polymer beim Verlassen der Extruder wenigstens auf der Höhe der Lippen des Mundstücks vereinigt werden·
16, Verfahren nach Punkt 15» gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Extrudern.und dem Mundstück ein Stromverteiler angeordnet wird.
17· Verfahren nach einem der Punkte 10 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß das Mundstück auf einer Temperatur zwischen 180 und 280 0O gehalten wird.
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