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DE1091329B - Process for the production of improved copolymers from styrene and methyl methacrylate - Google Patents

Process for the production of improved copolymers from styrene and methyl methacrylate

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Publication number
DE1091329B
DE1091329B DED29997A DED0029997A DE1091329B DE 1091329 B DE1091329 B DE 1091329B DE D29997 A DED29997 A DE D29997A DE D0029997 A DED0029997 A DE D0029997A DE 1091329 B DE1091329 B DE 1091329B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
styrene
methyl methacrylate
weight
reaction mixture
copolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DED29997A
Other languages
German (de)
Inventor
Clifford Jones
John Lester Lang
Arthur Foster Roche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Priority to DED29997A priority Critical patent/DE1091329B/en
Priority claimed from FR786784A external-priority patent/FR1225103A/en
Publication of DE1091329B publication Critical patent/DE1091329B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate

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Description

DEUTSCHESGERMAN

Styrol und Methylmethacrylat sind bisher nach üblichen Verfahren, so z.B. in der Masse, in Lösung und in wäßriger Emulsion, mischpolymerisiert worden. Gewöhnlich wird angegeben, daß die Mischpolymerisate Eigenschaften besitzen, die zwischen denen der entsprechenden Homopolymerisate liegen. Die bereits bekannten Mischpolymerisate aus Styrol und Methylmethacrylat jedoch sind molekular uneinheitlich und unhomogen, was bedeutet, daß ein gewöhnliches Mischpolymerisat polymere Moleküle von beträchtlich abweichenden Arten enthält. Solche Moleküle unterscheiden sich sowohl durch den Mengenanteil und die Anordnung der darin polymer gebundenen monomeren Ausgahgseinheiten als auch durch die Länge und das Molekulargewicht derartiger Moleküle. In vielen Fällen gibt sich die Uneinheitlichkeit und die Unhomogenität der Mischpblymerisatprodukte durch eine Trübung bzw. Schleierbildung in den Produkten zu erkennen.Styrene and methyl methacrylate are so far after conventional processes, such as in bulk, in solution and in aqueous emulsion, copolymerized. Usually it is stated that the copolymers have properties which are between those of the corresponding Homopolymers lie. The already known copolymers of styrene and methyl methacrylate however, are molecularly inhomogeneous and inhomogeneous, which means that an ordinary copolymer contains polymeric molecules of considerably different types. Distinguish such molecules by both the proportion and the arrangement of the polymer-bound monomer output units as well as the length and molecular weight of such molecules. In many cases there is the inconsistency and the inhomogeneity of the mixed polymerizate products recognizable by cloudiness or fogging in the products.

Es wurde nun gefunden, daß neuartige, ungewöhnlich gleichmäßige und homogene Mischpolymerisate hergestellt werden können, wenn Styrol und Methylmethacrylat unter bestimmten, später angegebenen Bedingungen mischpolymerisiert werden. Ein weiterer unerwarteter Vorteil dieser neuen Mischpolymerisate besteht darin, daß ihre physikalischen Eigenschaften, besonders ihre Zugfestigkeit, Klarheit, Dehnbarkeit und Verformungseigenschaften, besonders gut sind. Die neuen Mischpolymerisate sind klare, harte und thermoplastische Massen, die nach Verfahren ge- und verformt werden können, die gewöhnlich für Polystyrol- oder Polymethylmethacrylatkunststoffe verwendet werden, wie Druckverformen, Spritzverformen, Auspressen, Heißverformen, Maschinenbearbeitung, Schweißen u. dgl.It has now been found that novel, unusually uniform and homogeneous copolymers are produced can be if styrene and methyl methacrylate under certain conditions specified later are copolymerized. There is another unexpected advantage of these new copolymers in that their physical properties, especially their tensile strength, clarity, ductility and deformation properties, are particularly good. The new copolymers are clear, hard and thermoplastic Compositions that can be shaped and deformed by methods commonly used for polystyrene or polymethyl methacrylate plastics used, such as compression molding, injection molding, extrusion, hot molding, Machining, welding, etc.

Die neuen Mischpolymerisate werden hergestellt, indem ein homogenes flüssiges Gemisch aus monomerem Styrol, monomerem Methylmethacrylat und ihrem Mischpolymerisat bei praktisch gleichbleibender Temperatur erhitzt wird, während weitere Mengen des monomeren Styrols und des monomeren Methylmethacrylats dem Gemisch zugeführt werden, wodurch ein gleichbleibendes Verhältnis von monomerem Styrol zu monomerem Methylmethacrylat und ein gleichbleibendes Verhältnis derselben zum Mischpolymerisat in dem Gemisch aufrechterhalten wird.The new copolymers are produced by a homogeneous liquid mixture of monomeric Styrene, monomeric methyl methacrylate and their copolymers at a practically constant temperature is heated, while additional amounts of the monomeric styrene and the monomeric methyl methacrylate dem Mixture are supplied, whereby a constant ratio of monomeric styrene to monomeric methyl methacrylate and maintaining a constant ratio of the same to the copolymer in the mixture will.

Die wesentlichen und ausschlaggebenden Forderungen dieses neuen Verfahrens sind erstens Einheitlichkeit des flüssigen Polymerisationsgemisches, zweitens gleichbleibende Zusammensetzung des Polymerisationsumsetzungsgemisches und drittens gleichbleibende Polymerisationsbedingungen. The essential and decisive requirements of this new procedure are firstly the uniformity of the liquid polymerization mixture, secondly constant composition of the polymerization reaction mixture and thirdly, constant polymerization conditions.

Es empfiehlt sich besonders, die Mischpolymerisation von Styrol und Methylmethacrylat in einem einphasigen flüssigen Gemisch und unter Ausschluß von nichtmischbaren festen und flüssigen Bestandteilen durch- It is particularly recommended that the copolymerization of styrene and methyl methacrylate in a single phase liquid mixture and with the exclusion of immiscible solid and liquid components through-

verbesserter Mischpolymerisateimproved copolymers

aus Styrol und Methylmethacrylatmade of styrene and methyl methacrylate

Anmelder:Applicant:

The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A.)
The Dow Chemical Company,
Midland, me. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,Representative: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte
and Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
Munich 27, Pienzenauer Str. 2, patent attorneys

John Lester Lang, Midland, Mich.,John Lester Lang, Midland, Mich.,

Clifford Jones, Linwood, Mich.,Clifford Jones, Linwood, Mich.,

und Arthur Foster Roche, Freeland, Mich. (V. St. A.j, sind als Erfinder genannt wordenand Arthur Foster Roche, Freeland, Mich. (V. St. A.j, have been named as inventors

zuführen. Nichtpolymerisierbare, mischbare flüssige Verdünnungsmittel können verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie praktisch inert sind, d. h. die Mischpolymerisation nicht beeinträchtigen. Solche Verdünnungsmittel sind z.B. Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Chlorbenzol, Cumol und Methyläthylketon, die einen kleineren Mengenanteil, d. h. nicht mehr als 40 und vorzugsweise 0 bis 30 Gewichtsprozent, des gesamten Umsetzungsgemisches darstellen, vorausgesetzt, daß der Anteil derartiger Bestandteile im Verhältnis zu dem der anderen Bestandteile im Polymerisationsgemisch praktisch konstant gehalten wird.respectively. Non-polymerizable, miscible liquid diluents can be used provided that they are practically inert, e.g. H. the interpolymerization not affect. Such diluents are e.g. benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, Chlorobenzene, cumene and methyl ethyl ketone, which have a smaller proportion, d. H. no more than 40 and preferably 0 to 30 percent by weight of the total reaction mixture, provided that the Proportion of such constituents in relation to that of the other constituents in the polymerization mixture practically is kept constant.

Das monomere Styrol und das monomere Methylmethacrylat können in dem Umsetzungsgemisch in jedem Verhältnis zwischen etwa S: 95 und 95 : 5 Gewichtsteilen vorliegen. Das Verhältnis, in dem sich die monomeren Bestandteile unter Bildung eines Mischpolyrherisatmoleküls vereinigen, wenn die Ausgangsmonomeren in einem bestimmten Mengenanteil vorhanden sind, kann in bekannter Weise leicht aus den jeweiligen Polymerisationsgeschwindigkeiten berechnet werden. Umgekehrt kann das Verhältnis der Ausgangsmonomeren, das für die Herstellung eines bestimmten Mischpolymerisatproduktes vorliegen muß, aus derartigen Umsetzungsgeschwindigkeitsangaben berechnet werden. Mittel und Verfahren für solche Berechnungen sind ausführlich iri dem Buch »Copolymerization« von Turner Alfrey, jr., John J. Bohrer und H. Mark, veröffentlicht 1952 von Interscience Publishers, Inc., New York, beschrieben.The monomeric styrene and the monomeric methyl methacrylate can be in the reaction mixture in any ratio between about S: 95 and 95: 5 parts by weight. The ratio in which the monomers Combine constituents to form a mixed polymer molecule if the starting monomers are in a certain proportion are present, can easily be determined in a known manner from the respective polymerization rates be calculated. Conversely, the ratio of the starting monomers required for the production of a particular copolymer product must exist, can be calculated from such conversion speed data. Means and Procedures for such calculations are detailed in the book "Copolymerization" by Turner Alfrey, Jr., John J. Bohrer and H. Mark, published 1952 by Interscience Publishers, Inc., New York.

Bei dem beanspruchten Verfahren wird der Anteil anIn the claimed method, the proportion of

Mischpolymerisat in dem Umsetzungsgemisch konstantCopolymer constant in the reaction mixture

und verhältnismäßig niedrig, d. h. bei einem konstantenand relatively low, d. H. at a constant

Wert von etwa 10 Gewichtsprozent des gesamten Gk-Value of about 10 percent by weight of the total Gk-

009 628/440009 628/440

3 43 4

misches bis etwa 60% des Gesamtgewichtes der Mono- Ausgangsstoffe mit geregelten Geschwindigkeiten zurMix up to about 60% of the total weight of the mono starting materials at controlled speeds

meren und des Mischpolymerisats, gehalten. Umsetzungszone, zum intensiven Mischen in der Um-mers and the copolymer, held. Implementation zone, for intensive mixing in the

Die Mischpolymerisation wird bei praktisch gleich- setzungszone, zur Regulierung der Temperatur des bleibender Temperatur zwischen Raumtemperatur und Gemisches in der Umsetzungszone, zum Abziehen eines etwa 25O0C, besonders zwischen 100 und 1900C, durch- 5 Teils des Umsetzungsgemisches mit einer der Zuführungsgeführt. Bei niedrigeren Temperaturen werden höher- geschwindigkeit der Ausgangsstoffe entsprechenden Gemolekulare Produkte jedoch mit geringerer Geschwindig- schwindigkeit besteht. Auf diese Weise lassen sich die keit erhalten, wogegen höhere Temperaturen bei größeren Umsetzungsbedingungen leicht konstant halten; durch Polymerisationsgeschwindigkeiten niedrigermolekulare Vorversuche können sie ermittelt werden.
Produkte liefern. io Das anfallende Mischpolymerisat wird von dem
The copolymerization is equating zone with practically, for regulating the temperature of the constant temperature between room temperature and the mixture in the reaction zone, for withdrawing a about 25O 0 C, particularly 100-190 0 C, transit 5 part of the reaction mixture with one of the feed Professional . At lower temperatures, the molecular products corresponding to the starting materials will exist at a higher speed but at a lower speed. In this way, the speed can be obtained, whereas higher temperatures easily keep constant at higher conversion conditions; They can be determined by means of preliminary experiments with low molecular weight polymerization rates.
Deliver products. io The resulting copolymer is from the

Der auf das Polymerisationsumsetzungsgemisch aus- Gemisch auf beliebige Weise abgetrennt, z.B. durch geübte Druck ist ohne große Bedeutung, soll jedoch Fällung in einer Flüssigkeit, die für die monomeren immerhin so bemessen sein, daß die Bestandteile des Substanzen ein Löser, für das Mischpolymerisat ein Gemisches in flüssiger Phase vorliegen. Es kann jeder Nichtlöser ist. Das Polymerisationsgemisch wird vorzugsverfügbare Druck verwendet werden. 15 weise durch Erhitzen unter vermindertem Druck zerlegt,The mixture on the polymerization reaction mixture separated in any manner, e.g., by Exerted pressure is of no great importance, but is intended to precipitate in a liquid that is responsible for the monomers at least be dimensioned so that the constituents of the substances are a solvent for the copolymer Mixtures are in the liquid phase. Anyone can do it. The polymerization mixture becomes preferentially available Pressure can be used. 15 wisely decomposed by heating under reduced pressure,

Obwohl zur Aktivierung der Mischpolymerisation wobei die flüchtigen Bestandteile verdampft werden undAlthough to activate the interpolymerization whereby the volatile constituents are evaporated and

Wärme allein ausreicht, können zur Beschleunigung der das Mischpolymerisat als nichtflüchtiger RückstandHeat alone is sufficient to accelerate the copolymer as a non-volatile residue

Umsetzung lösliche Katalysatoren zugesetzt werden. zurückbleibt.Implementation of soluble catalysts are added. remains behind.

Geeignete Katalysatoren sind solche, die freie Radikale Selbstverständlich werden die Eigenschaften der erzeugen, also organische Peroxyde und Hydroperoxyde, 20 Mischpolymerisate unter anderem von dem Mengenz. B. Benzoylperoxyd, Cumolhydroperoxyd und Di-tert.~ verhältnis an polymer gebundenem Styrol und Methylbutylperoxyd, und die Azokatalysatoren, z.B. α,α'-Αζο- methacrylat und von dem durchschnittlichen Molekularbisisobuttersäurenitril. Man wendet sie in einer Menge bis gewicht bestimmt. Die physikalischen Eigenschaften der zu etwa 1 Gewichtsprozent des Umsetzungsgemisches neuen einheitlichen Mischpolymerisate sind meist besser an, wobei sie zu einem Bestandteil des Umsetzungs- 25 als diejenigen von bekannten uneinheitlichen Mischgemisches werden und ihr Anteil während der Misch- polymerisaten mit den gleichen durchschnittlichen monopolymerisation praktisch konstant gehalten werden muß. meren chemischen Mengenanteilen und der gleichenSuitable catalysts are those that free radicals, of course, the properties of the produce, so organic peroxides and hydroperoxides, 20 copolymers, among other things from the quantity z. B. Benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide and di-tert. ~ Ratio of polymer-bound styrene and methylbutyl peroxide, and the azo catalysts, e.g., α, α'-Αζο-methacrylate and of the average molecular bisisobutyronitrile. You use them in an amount up to weight determined. The physical properties of the New, uniform copolymers up to about 1 percent by weight of the reaction mixture are usually better on, being a constituent of the implementation 25 as those of known non-uniform mixed mixtures and their proportion during the mixed polymerizates with the same average monopolymerization must be kept practically constant. meren chemical proportions and the like

Verschiedenartige Verfahren sind geeignet, um gleich- Lösungsviskosität.Various methods are suitable for equal-solution viscosity.

bleibende Zusammensetzung und Polymerisationsbedin- Der hier verwendete Ausdruck »Lösungsviskosität« sollpermanent composition and polymerization conditions. The term "solution viscosity" as used here is intended to

gungen zu sichern. 30 die Viskosität einer Lösung von 10 Gewichtsprozent desto secure. 30 is the viscosity of a solution of 10 percent by weight of the

Nach einem dieser Verfahren wird z.B. die Umsetzung Mischpolymerisats in Toluol bei einer Temperatur von schubweise mit einer verhältnismäßig kleinen Beschickung 25° C in Centipoisen angeben, die nach dem ASTM-Veraus einem Gemisch von Styrol und Methylmethacrylat fahren D 703-49 T bestimmt wird und in »American begonnen, diese auf Polymerisationstemperatur erhitzt, Society for Testing Methods 1955 Standards«, S. 18 (e), die Temperatur konstant gehalten und das Fortschreiten 35 beschrieben ist. Die Lösungsviskosität steht mit dem der Polymerisation beobachtet. Wenn der Mischpoly- Polymerisatmolekulargewicht in Beziehung, wobei höhere merisatgehalt des Gemisches die gewünschte Höhe, z.B. Viskositätswerte bei höhermolekularen Polymerisaten 25 Gewichtsprozent, erreicht hat, wird das Gemisch mit und, umgekehrt, geringere Viskositätswerte bei niedriger weiterem Styrol und Methylmethacrylat beschickt. Die molekularen Polymerisaten beobachtet werden.
Zusammensetzung des Gemisches kann bestimmt werden, 40 Die Zugfestigkeiten der neuen Mischpolymerisate sind indem eine Probe von Zeit zu Zeit entnommen und wesentlich höher als die von bekannten Mischpolymerianalytisch untersucht wird. Die Zugabegeschwindigkeit säten aus Styrol und Methylmethacrylat der gleichen jedes Monomeren wird dann so eingestellt, daß die ge- durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung und wünschte konstante Zusammensetzung des Umsetzungs- der gleichen Lösungsviskosität, wobei diejenige mit 50 gemisches beibehalten bleibt. Dieses Verfahren ist jedoch 45 bis 85 Gewichtsprozent Methylmethacrylat in dem Mischetwas beschwerlich, da die absolute Zugabegeschwindig- polymerisat einen obersten Wert aufweist. Höchste Zugkeit der Monomeren für Aufrechterhaltung eines kon- festigkeitswerte werden gewöhnlich dann erhalten, wenn stanten Mischpolymerisatgehaltes gesteigert werden muß, die Lösungsviskositäten mindestens zwischen etwa 10 wenn sich die Menge der angesammelten Umsetzungs- und 15 cP liegen. Innerhalb dieses Bereiches der Mindestbeschickung erhöht. Auch bleibt die geringe Menge des 50 lösungsviskositäten entsprechen die unteren Werte anfangs sich bildenden uneinheitlichen Mischpolymerisats Mischpolymerisaten mit höheren obersten Zugfestigkeiten in dem Gemisch und verunreinigt, wenn auch in fort- und die höheren Viskositäten den niedrigeren obersten schreitend geringerer Menge, das sich später bildende Zugfestigkeiten, wobei die unterschiedlichen obersten einheitliche Produkt. Zugfestigkeiten der Mischpolymerisate auf die chemische
According to one of these methods, for example, the reaction of copolymer in toluene at a temperature of batches with a relatively small charge 25 ° C is specified in centipoise, which is determined according to the ASTM Veraus a mixture of styrene and methyl methacrylate drive D 703-49 T and in "American started to heat these to polymerization temperature, Society for Testing Methods 1955 Standards", p. 18 (e), the temperature kept constant and the progression 35 is described. The solution viscosity corresponds to that of the polymerization observed. When the mixed polymer molecular weight in relation to the higher merizate content of the mixture has reached the desired level, e.g. viscosity values for higher molecular weight polymers 25 percent by weight, the mixture is charged with and, conversely, lower viscosity values with lower additional styrene and methyl methacrylate. The molecular polymers are observed.
The composition of the mixture can be determined, 40 The tensile strengths of the new copolymers are taken from time to time by taking a sample and are analyzed analytically much higher than those of known copolymers. The rate of addition of styrene and methyl methacrylate of the same each monomer is then adjusted so that the average chemical composition and the desired constant composition of the reaction have the same solution viscosity, while that of the mixture remains unchanged. However, this process is somewhat cumbersome from 45 to 85 percent by weight of methyl methacrylate in the mixture, since the absolute addition rate polymer has an uppermost value. The highest tensile strength of the monomers for maintaining a consistency value is usually obtained when the constant mixed polymer content has to be increased, the solution viscosities at least between about 10, if the amount of the accumulated conversion and 15 cP. The minimum load increases within this range. The small amount of the solution viscosities also remains, the lower values initially formed non-uniform copolymers correspond to copolymers with higher uppermost tensile strengths in the mixture and contaminates, albeit progressively and the higher viscosities of the lower uppermost, progressively lower amounts, the later forming tensile strengths, being the different supreme unified product. Tensile strengths of the copolymers on the chemical

Eine Verbesserung der oben angegebenen Verfahrens- 55 Zusammensetzung des Mischpolymerisats, wie oben weise besteht darin, daß das schubweise erfolgende Ver- erwähnt, zurückzuführen sind. Für jede derartige Mischfahren in ein ununterbrochenes Verfahren umgewandelt polymerisatmasse sind die Zugfestigkeitswerte bei Löwird, sobald sich eine geeignete Menge der Umsetzungs- sungsviskositäten oberhalb der untersten Mindestwerte beschickung angesammelt hat. Bei einem solchen Ver- dem Bereich zwischen etwa 10 und 15 cP, wie eben fahren wird ein Anteil des homogenen Umsetzungs- 60 beschrieben, praktisch konstant.An improvement in the above process composition of the copolymer, as above wise consists in the fact that the neglect, which takes place in batches, is to be traced back. For any such mixed driving The tensile strength values at Löwird are converted into an uninterrupted process. as soon as a suitable amount of the conversion viscosities is above the lowest minimum values charge has accumulated. With such a change, the range is between about 10 and 15 cP, as just mentioned drive a proportion of the homogeneous conversion 60 is described, practically constant.

gemisches mit fortschreitender Zugabe der Monomeren Bei noch geringeren Lösungsviskositäten, d. h. unterununterbrochen abgezogen, und zwar mit einer Geschwin- halb der Mindestwerte in dem gerade angegebenen digkeit, daß sowohl die Gesamtmenge des Umsetzungs- Bereich, fallen die Zugfestigkeitswerte der Mischpolymerigemisches als auch das Verhältnis der Monomeren und sate ab. Aber selbst bei Lösungsviskositäten in dem der Anteil des darin enthaltenen Mischpolymerisats 65 Bereich von 5 bis 7 bis 10 bis 15 cP sind die Zugfestigkonstant gehalten werden. Das zuerst gebildete Poly- keitswerte der neuen Mischpolymerisate, insbesondere merisat wird dadurch aus dem System entfernt. in der Zusammensetzung zwischen 50 und 85 Gewichts-Mixture with progressive addition of the monomers. H. continuously deducted, at a rate of the minimum values in the just specified If both the total amount of the reaction area, the tensile strength values of the interpolymer blend fall as well as the ratio of the monomers and sate. But even with solution viscosities in that the proportion of the mixed polymer contained therein ranges from 5 to 7 to 10 to 15 cP, the tensile strength are constant being held. The first formed poly- keitswerte the new copolymers, in particular This removes merisat from the system. in the composition between 50 and 85 weight

Eine besonders praktische Ausführungsform des oben prozent Methylmethacrylat, mindestens so gut wie die beschriebenen Verfahrens wird in einer einfachen Anlage besten erreichbaren Zugfestigkeitswerte bekannter Mischausgeführt, die aus Vorrichtungen zum Zuführen der 70 polymerisate und viel besser als die ZugfestigkeitswerteA particularly practical embodiment of the above percent methyl methacrylate, at least as good as that The method described is carried out in a simple system with the best achievable tensile strength values of known mixtures, those from devices for feeding the 70 polymers and much better than the tensile strength values

bekannter Mischpolymerisate mit gleichen Lösungsviskositätswerten. known copolymers with the same solution viscosity values.

Die Dehnbarkeitswerte der neuen Mischpolymerisate sind ebenfalls wesentlich höher als bei bekannten Mischpolymerisaten aus Styrol und Methylmethacrylat mit der gleichen durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung und der gleichen Lösungsviskosität, wobei sie in dem Bereich von 50 bis 85 Gewichtsprozent Methylmethacrylat in dem Mischpolymerisat einen obersten Wert aufweisen. Mischpolymerisate aus etwa 65 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und etwa 35 Gewichtsprozent Styrol, die Lösungsviskositäten von etwa 15 und mehr cP haben, zeigen als unerwartetes Verhalten ein »Einschnüren«, wenn Probestäbe bei einem Zugfestigkeitsversuch ausgezogen werden. Solche Stäbe können wiederholt doppelt gebogen und dann gestreckt werden, ohne daß sie brechen.The extensibility values of the new copolymers are also significantly higher than those of known copolymers made of styrene and methyl methacrylate with the same average chemical composition and the same solution viscosity, being in the range of 50 to 85 weight percent methyl methacrylate have an uppermost value in the copolymer. Copolymers of about 65 percent by weight Methyl methacrylate and about 35 percent by weight styrene, the solution viscosities of about 15 and have more cP, show "necking" as an unexpected behavior when test bars are subjected to a tensile strength test be pulled out. Such rods can be repeatedly double bent and then stretched without breaking.

Die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Lösungsviskosität der neuen Mischpolymerisate ist bereits oben erwähnt worden. Wenn die Mischpolymerisate mittels Wärme, wie beim Spritzverformen, verarbeitet werden, sind sie besonders vorteilhaft. Im Gegensatz zu den Verformungstemperaturen, die bei üblichen Mischpolymerisaten erforderlich sind, können die neuen Mischpolymerisate, die die gleiche chemische Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften — z.B. Zugfestigkeit — haben, bei wesentlich niedrigeren Temperaturen verformt werden.The relationship between the tensile strength and the solution viscosity of the new copolymers is has already been mentioned above. When the copolymers are processed by means of heat, as in injection molding they are particularly beneficial. In contrast to the deformation temperatures, which at Usual copolymers are required, the new copolymers, which have the same chemical Composition and physical properties - e.g. tensile strength - are much lower Temperatures are deformed.

Die Regelung der Lösungsviskosität der neuen Mischpolymerisatprodukte erfolgt leicht durch geeignete Wahl der Polymerisationsbedingungen. Die Lösungsviskosität des Mischpolymerisats verhält sich im allgemeinen umgekehrt zur Temperatur der Mischpolymerisation. Wenn Styrol und Methylmethacrylat in Abwesenheit von nichtpolymerisierbaren flüssigen Verdünnungsmitteln und von Katalysatoren in Gegenwart eines konstanten Anteils des Mischpolymerisats von etwa 10 bis 60 Gewichtsprozent des Gemisches und bei einer konstanten Temperatur thermisch mischpolymerisiert werden, steht die Lösungsviskosität der Mischpolymerisate mit der Mischpolymerisatumsetzungstemperatur etwa in der folgenden Beziehung:The regulation of the solution viscosity of the new copolymer products takes place easily by a suitable choice of the polymerization conditions. The solution viscosity of the copolymer is generally inversely related to the temperature of the copolymer. When styrene and methyl methacrylate in the absence of non-polymerizable liquid diluents and of catalysts in the presence of a constant proportion of the copolymer of about 10 to 60 percent by weight of the mixture and are thermally copolymerized at a constant temperature, the Solution viscosity of the copolymers with the copolymer conversion temperature roughly in the following relationship:

Mischpolymerisations-
umsetzungstemperatur
Interpolymerization
conversion temperature
LösungsviskositätSolution viscosity
13O0C13O 0 C 30 bis 50 cP30 to 50 cP 140° C140 ° C 20 bis 40 cP20 to 40 cP 150° C150 ° C 15 bis 30 cP15 to 30 cP 160° C160 ° C 10 bis 20 cP10 to 20 cP 170° C170 ° C 10 bis 15 cP10 to 15 cP 180° C180 ° C 5 bis 10 cP5 to 10 cP

Die Lösungsviskosität eines bei einer bestimmten Temperatur hergestellten Mischpolymerisats wird in gewissem Grade von den jeweiligen Mengenanteilen an Styrol und Methylmethacrylat in dem Umsetzungsgemisch bestimmt, wobei die Lösungsviskosität des Mischpolymerisats bei höheren Mengenanteilen an Methylmethacrylat gewöhnlich ansteigt.The solution viscosity of a copolymer produced at a certain temperature is shown in to a certain extent on the respective proportions of styrene and methyl methacrylate in the reaction mixture determined, the solution viscosity of the copolymer at higher proportions of methyl methacrylate usually increases.

Wenn in dem Umsetzungsgemisch Katalysatoren und/oder nichtmischpolymerisierbare flüssige Verdünnungsmittel und besonders solche Verdünnungsmittel verwendet werden, die auch als Kettenübertragungsmittel wirken, sind die Lösungsviskositätswerte der Mischpolymerisate bei jeder Polymerisationstemperatur niedriger als die eben gezeigten, wobei der Grad der Erniedrigung von der Art und dem Anteil des zugesetzten Katalysators und/oder Verdünnungsmittels bestimmt wird. In gleicher Weise gestattet die Verwendung von zugesetzten Katalysatoren und/oder flüssigen VerIf in the reaction mixture catalysts and / or non-interpolymerizable liquid diluents and especially those diluents are used which also act as chain transfer agents are the solution viscosity values of the copolymers at each polymerization temperature lower than those just shown, the degree of degradation depending on the type and proportion of the added Catalyst and / or diluent is determined. In the same way allows the use of added catalysts and / or liquid Ver

dünnungsmitteln die Verwendung einer niedrigeren konstanten Mischpolymerisationstemperatur, um ein Mischpolymerisat mit der gleichen Lösungsviskosität herzustellen. Wiederholt sei, daß die Polymerisationsgeschwindigkeit ebenfalls direkt von der Mischpolymerisationstemperatur und von der Katalysatorkonzentration bestimmt wird und daß sie sich umgekehrt zu der Konzentration des inerten flüssigen Verdünnungsmittels in dem Polymerisationsgemisch verhält.thinners the use of a lower constant interpolymerization temperature in order to achieve a Produce mixed polymer with the same solution viscosity. Let it be repeated that the rate of polymerization also directly from the copolymerization temperature and from the catalyst concentration is determined and that it is inverse to the concentration of the inert liquid diluent behaves in the polymerization mixture.

ίο Die neuen Mischpolymerisate sind thermoplastische feste Stoffe, die nach einfachen Verfahren zu brauchbaren Gegenständen, wie Gerätegehäusen und -tafeln, Regenumhängen, Kraftfahrzeugschlußlichtern, Medaillons, Vorrichtungen, geformten Buchstaben und Figuren für Schauzeichen, Fenstern, Lichtstreuvorrichtungen und Zählbrettern u. dgl. m., ge- und verformt werden können, deren Verwendbarkeit und Wert durch die vorteilhaften physikalischen Eigenschaften der neuen Mischpolymerisate erhöht wird. Die Mischpolymerisate können nach bekannten Ver-ίο The new copolymers are thermoplastic solid Substances that can be converted into usable objects, such as device housings and panels, rain capes, Motor vehicle taillights, medallions, devices, shaped letters and figures for indicators, Windows, light scattering devices and counting boards and the like, can be shaped and deformed, their usability and value is increased by the advantageous physical properties of the new copolymers. The copolymers can be prepared according to known

ao fahren mit Pigmenten, Stabilisierungsmitteln, Schmiermitteln und anderen Zusätzen compoundiert werden.ao drive with pigments, stabilizers, lubricants and other additives are compounded.

Styrol und Methylmethacrylat wurden nach dem erfindungsmäßigen Verfahren in mehreren Versuchen mischpolymerisiert, die in Vorrichtungen A, B, C und D von unterschiedlichem Fassungsvermögen kontinuierlich durchgeführt wurden.Styrene and methyl methacrylate were copolymerized in several experiments according to the process according to the invention, those in devices A, B, C and D of different capacities continuously were carried out.

Es wurden Vorrichtungen zum Zuführen eines flüssigen Gemisches aus den flüssigen Monomeren und gegebenenfalls einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel und/oder eines Katalysators mit bestimmter Geschwindigkeit verwendet. Der Polymerisationsbehälter bestand aus einer Rohrschlange, die mit einer Pumpe zum schnellen Zurückleiten des Inhalts der Schlange in einen geschlossenen Kreis verbunden war. Der Behälter war ferner mit Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung einer vorherbestimmten konstanten Temperatur in der Umsetzungszone versehen. An einer Stelle in der Schlange, die \^on der Zuführungsstelle der Beschickung am weitesten entfernt war, konnte ein Anteil des zurücklaufenden Polymerisationsgemisches mit einer der Zuführgeschwindigkeit der Beschickung entsprechenden Geschwindigkeit in der Weise abgezogen werden, daß ein ausreichender Druck auf dem Polymerisationsgemisch in der Umsetzungszone aufrechterhalten und dadurch das Gemisch in flüssiger Phase gehalten wurde. Der abgezogene Anteil des Polymerisationsgemisches wurde in einen Vakuumverdampfer geleitet, in dem die nicht umgesetzten Monomeren unter vermindertem Druck durch Wärme verdampft wurden, wobei das Polymerisat als Rückstand, der etwa 1 °/0 an restlichem flüchtigem Material enthielt, anfiel. In Abständen wurden aus dem Polymerisationsgemisch und aus dem Polymerisat Proben entnommen, die nach üblichen Verfahren analysiert und untersucht wurden.
Die Rohrschlangen in diesen Behältern hatten die folgenden Eigenschaften:
Devices were used to feed a liquid mixture of the liquid monomers and optionally an inert liquid diluent and / or a catalyst at a certain rate. The polymerization vessel consisted of a coil connected to a pump for quickly circulating the contents of the coil back into a closed circuit. The vessel was also provided with means for maintaining a predetermined constant temperature in the reaction zone. At a point in the queue furthest from the feed point, a portion of the returning polymerization mixture could be withdrawn at a rate corresponding to the feed rate in such a way that sufficient pressure was exerted on the polymerization mixture in the reaction zone maintained and thereby the mixture was kept in the liquid phase. The withdrawn portion of the polymerization mixture was fed into a vacuum evaporator in which the unreacted monomers were evaporated off under reduced pressure, by heat, the polymer as a residue, which is about 1/0 ° containing residual volatile material was incurred. At intervals, samples were taken from the polymerization mixture and from the polymer, and these were analyzed and investigated using customary methods.
The coils in these containers had the following properties:

Behälter A:Container A:

3,17-mm-Rohr, Innendurchmesser 6,8 mm; Inconel (Legierung aus 80 Gewichtsprozent Ni, 14 Cr, 6 Fe;3.17mm tube, 6.8mm inner diameter; Inconel (alloy of 80 percent by weight Ni, 14 Cr, 6 Fe;

s. deutsche Patentschriften 332 811, 51214); Länge 3,4 m.
Behälter B:
see German patents 332 811, 51214); Length 3.4 m.
Container B:

Rostfreies Stahlrohr mit einem Durchmesser vonStainless steel pipe with a diameter of

25,4 mm; Länge 2,5 m.
6g Behälter C:
25.4 mm; Length 2.5 m.
6g container C:

Aluminiumrohr mit einem Durchmesser von 63,5 mm ; Länge 2,1 m.Aluminum tube with a diameter of 63.5 mm; Length 2.1 m.

Behälter D:Container D:

Rostfreies Stahlrohr mit einem Durchmesser von 31,8 mm; Länge 1,7 m.Stainless steel pipe with a diameter of 31.8 mm; Length 1.7 m.

Beispiel 1example 1

Zwei Reihen von Polymerisationen — und zwar die eine bei einer Temperatur von 14O0C und die andere bei einer Temperatur von 1600C — wurden im Behälter A durchgeführt. Jede Reihe bestand aus mehreren Versuchen, wobei bei jedem Versuch der in dem Beschikkungsgemisch enthaltene Mengenanteil an Styrol und Methylmethacrylat verändert wurde. Dem Umsetzungsgemisch wurde kein Katalysator und kein inertes flüssiges Verdünnungsmittel zugesetzt. Jeder Versuch wurde bis zur Einstellung des Gleichgewichts fortgesetzt, worauf Proben entnommen und untersucht wurden.Two series of polymerizations - namely, the one at a temperature of 14O 0 C and the other at a temperature of 160 0 C - were carried out in vessel A. Each series consisted of several tests, with each test changing the proportions of styrene and methyl methacrylate contained in the feed mixture. No catalyst or inert liquid diluent was added to the reaction mixture. Each experiment was continued until equilibrium was reached, after which samples were taken and examined.

In Tabelle I sind die in den Beschickungsgemischen verwendeten Mengenanteile an Styrol und Methylmethacrylat in Gewichtsprozent, die Beschickungsgeschwindigkeit des Monomerengemisches in Gramm je Stunde, der Mengenanteil an Polymerisat in dem Polymerisationsgemisch in Gewichtsprozent und die Eigenschaften des Polymerisats angegeben. Die Zusammensetzung des Polymerisats ist in Gewichtsprozent des chemisch gebundenen Methylmethacrylates angegeben; der Rest jedes Polymerisats ist also chemisch gebundenes Styrol. Die chemische Zusammensetzung der Mischpolymerisate wurde aus Angaben berechnet, die durch Elementaranalyse von Kohlenstoff und Wasserstoff und/oder aus Infrarotabsorptionsspektren gewonnen wurden. Auf Grund späterer Erfahrungen sind die angegebenen Werte bei hochmolekularen Methylmethacrylätmischpolyrnerisaten wahrscheinlich um etwa 3 bis 5°/e und bei niedermolekularefi Methylmethacrylatmischpölymerisaten um etwa 5 bis 10% zu gering.Table I shows the proportions of styrene and methyl methacrylate used in the feed mixtures in percent by weight, the feed rate of the monomer mixture in grams per hour, the proportion of polymer in the polymerization mixture in percent by weight and the properties of the polymer. The composition of the polymer is given in percent by weight of the chemically bound methyl methacrylate; the remainder of each polymer is therefore chemically bound styrene. The chemical composition of the copolymers was calculated from information obtained by elemental analysis of carbon and hydrogen and / or from infrared absorption spectra. Due later experiences the specified values at the high molecular weight Methylmethacrylätmischpolyrnerisaten are likely to be about 3 to 5 ° / s and at niedermolekularefi Methylmethacrylatmischpölymerisaten by about 5 to 10% too low.

In der Tabelle I werden die Grenzviskositätswerte der Polymerisate in Methyläthylketon (MEK) bei 250C angegeben. Diese Werte sind kennzeichnend für das Molekulargewicht der Polymerisate und wurden nach dem Standardverfahren bestimmt, indem die verringerten spezifischen Viskositäten bei verschiedenen geringeren Konzentrationen des Polymerisats in einer Lösung von Methyläthylketon bestimmt und die reduzierten spezifischen Viskositäten als Funktion der Konzentration in Gramm je Deziliter aufgetragen und diese Funktion auf den Wert Null extrapoliert wurde, so daß die Grenzviskositäten in Gramm je Deziliter erhalten wurden.In Table I, the intrinsic viscosity values of the polymers in methyl ethyl ketone (MEK) at 25 0 C are given. These values are characteristic of the molecular weight of the polymers and were determined according to the standard method by determining the reduced specific viscosities at various lower concentrations of the polymer in a solution of methyl ethyl ketone and plotting the reduced specific viscosities as a function of the concentration in grams per deciliter and this function was extrapolated to the value zero, so that the intrinsic viscosities in grams per deciliter were obtained.

Zugfestigkeit und Dehnbarkeit wurden mit Probestäben gemessen, die ein 50,8 mm langes Zwischenteil mit einem Querschnitt von 3,17 ■ 6,35 mm hatten. Diese Probestäbe waren bei einer Temperatur von etwa 28 bis 42°C oberhalb der »ungenügenden Füllungs-Temperatur« in einer 28,3-g-Watson-Stillman-Spritzgußmaschine bei einem Formdruck von 700 kg/cm2 spritzverformt worden. Der Ausdruck »ungenügende Füllungs-Temperatur« soll die Temperatur bezeichnen, bei der beim Spritzverformen unter einem bestimmten Formdruck der eingespritzte Kunststoff gerade noch nicht die Form füllt. Die Stäbe wurden mit einem Dillon-Zugfestigkeitsprüfer, Modell K, bei einer Zugfestigkeit von 6,35 mm je Minute untersucht. Die mit solchen Probestäben und nach diesem Verfahren erhaltenen Zugfestigkeitswerte, die in Tabelle I angegeben sind, sind wahrscheinlich um 35 bis 70 kg/cm2 zu hoch. Die Dehnungswerte in Prozent Dehnung bis zum Brechen sind wahrscheinlich zuverlässig.Tensile strength and ductility were measured with test rods which had an intermediate part 50.8 mm long with a cross section of 3.17 × 6.35 mm. These test bars had been injection molded at a temperature of about 28 to 42 ° C. above the "insufficient filling temperature" in a 28.3 g Watson-Stillman injection molding machine at a molding pressure of 700 kg / cm 2 . The expression "insufficient filling temperature" is intended to denote the temperature at which, during injection molding under a certain molding pressure, the injected plastic just does not yet fill the mold. The bars were tested on a Dillon Model K tensile tester at a tensile strength of 6.35 mm per minute. The tensile strength values obtained with such test bars and by this method, which are reported in Table I, are probably too high by 35 to 70 kg / cm 2. The percent elongation to break elongation values are likely to be reliable.

Die in Tabelle I angegebenen Wärmeverformungstemperaturwerte sind nach einem Verfahren erhalten worden, das von G. A. Heirholzer und R. F. Boyer in ASTM-Bulletin, Nr. 134, Mai 1945, S. 36, angegeben worden ist.The heat distortion temperature values given in Table I are obtained by one method reported by G.A. Heirholzer and R. F. Boyer in ASTM Bulletin, No. 134, May 1945, p. 36 has been.

Alle in Tabelle I angegebenen Mischpolymerisate aus Styrol und Methylmethacrylat, waren klar und durchsichtig. All of the copolymers of styrene and methyl methacrylate given in Table I were clear and translucent.

Tabelle ITable I.

f Styrol,0/, f styrene, 0 /,

Beschickungsgemisch j Methylmethacrylat, ·/, Feed mixture hylmethacrylat j Met, · /,

Polymerisation bei 14O0CPolymerization at 14O 0 C

Beschickungsgeschwindigkeit, g je Stunde Feed rate, g per hour

Polymerisat im Umsetzungsgemisch, % Polymer in the reaction mixture,%

Polymerisatzusammensetzung, °/0 Methylmethacrylat Grenzviskosität in Methyläthylketon bei 250C, dl/g ...Polymer composition, ° / 0 methyl methacrylate limiting viscosity in methyl ethyl ketone at 25 0 C, dl / g ...

Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2

Dehnbarkeit, % Extensibility,%

Wärmeverformungstemperatur, 0C Heat distortion temperature , 0 C

Polymerisation bei 16O0CPolymerization at 16O 0 C

Beschickungsgeschwindigkeit, g je Stunde Feed rate, g per hour

Polymerisat im Umsetzungsgemisch, °/0 Polymer in the reaction mixture, ° / 0

Polymerisatzusammensetzung, °/„ Methylmethacrylat Grenzviskosität in Methyläthylketon bei 25°C, dl/g...Polymer composition,% methyl methacrylate Limiting viscosity in methyl ethyl ketone at 25 ° C, dl / g ...

Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2

Dehnbarkeit, % Extensibility,%

Beispiel 2Example 2

Eine Reihe von Versuchen wurde nach dem oben beschrieben en allgemeinen Verfahren, jedoch unter den Bedingungen und mit den Ergebnissen durchgeführt, die in Tabelle II angegeben sind. Bei den Versuchen 1 bis 17 wurde kein Katalysator verwendet.A number of experiments were carried out according to the general procedure described above, but under the Conditions and with the results given in Table II. For experiments 1 to 17 no catalyst was used.

In der Tabelle II wird für jeden Versuch die Zusammen-Setzung der Beschickung in Gewichtsprozent Styrol, Methylmethacrylat und Äthylbenzol, falls dieses verwendet wurde, auf die gesamte Beschickung bezogen, angegeben. In der Tabelle wird auch die chemische Zusammensetzung des erhaltenen Mischpolymerisats inTable II shows the composition for each experiment the weight percent of the charge styrene, methyl methacrylate and ethylbenzene, if used was reported based on the total charge. The table also shows the chemical composition of the copolymer obtained in

9595 6565 5050 3535 55 55 3535 5050 6565 9595 256256 271271 224,6224.6 214214 17,817.8 16,416.4 18,918.9 16,116.1 6,56.5 27,527.5 45,045.0 55,255.2 0,5240.524 0,5790.579 0,6910.691 0,6980.698 566566 640640 777777 790790 3,03.0 3,53.5 4,84.8 5,15.1 82,682.6 84,984.9 82,582.5 84,284.2 392392 281,5281.5 299299 409409 421421 3030th 32,532.5 25,325.3 26,526.5 11,711.7 7,07.0 34,234.2 46,246.2 56,256.2 84,284.2 0,4330.433 0,5430.543 0,4940.494 0,5610.561 0,7850.785 438438 714714 770770 805805 763763 1,81.8 3,93.9 4,64.6 4,94.9 4,54.5

0
100
0
100

172
10,4
100
172
10.4
100

0,827 6320.827 632

3,43.4

223
11,0
100
223
11.0
100

0,618 632
3,4
0.618 632
3.4

Gewichtsprozent angegeben. Diese Werte sind für Styrol durch Ultraviolettabsorptionsspektralanalyse ermittelt worden, wobei die Differenz den entsprechenden Wert für Methylmethacrylat darstellt. Es wird angenommen, daß dieses Verfahren genauer, reproduzierbarer und zuverlässiger als die Analyse durch chemische Verfahren oder Infrarotabsorptionsverfahren ist.Weight percent indicated. These values are for styrene by ultraviolet absorption spectrum analysis has been determined, the difference being the corresponding value for methyl methacrylate. It is believed, that this method is more accurate, reproducible and reliable than analysis by chemical methods or infrared absorption method.

In der Tabelle wird der bei jedem Versuch verwendete Behälter, die Polymerisationstemperatur, die Beschikkungsgeschwindigkeit des Monomerengemisches, die Abziehgeschwindigkeit des Umsetzungsgemisches (in Kilogramm Polymerisat je Stunde angegeben; die Abziehgfe-The table shows the container used in each experiment, the polymerization temperature, the rate of charge of the monomer mixture, the withdrawal rate of the reaction mixture (in kilograms Polymer indicated per hour; the deduction

schwindigkeit des gesamten Umsetzungsgemisches entspricht der Beschickungsgeschwindigkeit), der Anteil des Polymerisats als Gewichtsprozent des Umsetzungsgemisches und die Polymerisationsgeschwindigkeit angegeben (diese als Bildung des Polymerisats in Gewichtsprozent der Behälterkapazität je Stunde).speed of the entire reaction mixture corresponds to the feed speed), the proportion of Polymer indicated as percent by weight of the reaction mixture and the rate of polymerization (this as the formation of the polymer in percent by weight of the container capacity per hour).

Wie bereits oben beschrieben, wurde der abgezogene Anteil des Umsetzungsgemisches in der Wärme und im Vakuum zwecks Gewinnung der Polymerisate verdampft.As already described above, the withdrawn portion of the reaction mixture in the heat and in Vacuum evaporated for the purpose of obtaining the polymers.

In der Tabelle werden auch die Eigenschaften der Polymerisate angegeben. Die Lösungsviskosität ist, wie oben beschrieben, die Viskosität einer Lösung von 10 Gewichtsprozent des Polymerisats in Toluol bei 25° C in cP. Die Schmelzviskositäten wurden in Poises bei einer Scherkraft von 700 000 Dyn je cm2 mit einem »Caplastometer« nach einem Verfahren bestimmt, das von H. J. Karam, K. J. Cleereman und J. L. Williams in Modern Plastics, Bd. 32, Nr. 7, S. 129 (1955), beschrieben worden ist. Die Wärmeverformungswerte wurden mit einer Meßvorrichtung gemessen, die von G. A. Heirholzer und R. F. Boyer in ASTM-Bulletin, Nr. 134, Mai 1945, S. 37, beschrieben worden ist. Die Kerbzähigkeitswerte wurden in foot-pounds je inch Kerbe nach dem ASTM-Verfahren D-256-56 (Izod-Verfahren) bestimmt.The table also shows the properties of the polymers. As described above, the solution viscosity is the viscosity of a solution of 10 percent by weight of the polymer in toluene at 25 ° C. in cP. The melt viscosities were determined in poises at a shear force of 700,000 dynes per cm 2 using a "caplastometer" using a method described by HJ Karam, KJ Cleereman and JL Williams in Modern Plastics, Vol. 32, No. 7, p. 129 (1955). The heat distortion values were measured with a measuring device described by GA Heirholzer and RF Boyer in ASTM Bulletin, No. 134, May 1945, p.37. Notch toughness values were determined in foot-pounds per inch of notch using ASTM method D-256-56 (Izod method).

Die Zugfestigkeits- und Dehnungswerte wurden mit Probestäben bestimmt, die ein 101,6 mm langes Mittelteil mit einem Querschnitt von 3,17 · 12,7 mm hatten. Diese Probestäbe wurden bei einer Temperatur, die etwa 14° C oberhalb der »ungenügenden Füllungs-Temperatur« lag, in einer 28,3-g-Watson-Stillman-Spritzgußvorrichtung bei einem Formdruck von 700 kg/cm2 spritz verformt, wobei die tatsächliche Formtemperatur in der Tabelle angegeben ist. Die Stäbe wurden mit einem »Instron«- Prüfer bei einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 6,35 mm je Minute untersucht, wobei die Dehnung über einer ursprünglichen Länge von 50,8 mm mit einer Dehnungsvorrichtung (Baldwin-Lima-Hamilton PS-6M) gemessen wurde. Es wird angenommen, daß die nach diesem Verfahren hergestellten und untersuchten Probestäbe die genauesten, reproduzierbarsten und zuverlässigsten Ergebnisse liefern.The tensile strength and elongation values were determined with test bars which had a 101.6 mm long central section with a cross section of 3.17 x 12.7 mm. These test bars were injection molded at a temperature about 14 ° C. above the "insufficient filling temperature" in a 28.3 g Watson-Stillman injection molding machine at a molding pressure of 700 kg / cm 2 , the actual Mold temperature is given in the table. The bars were examined with an "Instron" tester at a crosshead speed of 6.35 mm per minute, the elongation being measured over an original length of 50.8 mm with an elongation device (Baldwin-Lima-Hamilton PS-6M). It is believed that the test bars made and tested by this method will give the most accurate, reproducible, and reliable results.

Alle in Tabelle II angegebenen Mischpolymerisate aus Styrol und Methylmethacrylat waren klar und durchsichtig. All of the copolymers of styrene and methyl methacrylate given in Table II were clear and translucent.

In Tabelle II sind ferner bestimmte Versuche (14 bis einschließlich 17) aufgenommen worden, die die Herstellung von Homopolymerisaten aus Styrol und Methylmethacrylat in der gleichen Vorrichtung und nach praktisch dem gleichen Verfahren zeigen, damit die derart erhaltenen Ergebnisse mit denen der Mischpolymerisate verglichen werden können, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind. An Stelle von Äthylbenzol (Versuch 13) kann ein anderes mischbares, flüssiges Verdünnungsmittel, dessen Art und Menge oben beschrieben worden sind, mit den angegebenen Ergebnissen verwendet werden. Diese Versuche können auch mit Katalysatoren zu den angegebenen Resultaten führen (s. oben).In Table II, certain tests (14 to 17 inclusive) have also been included, which the production of homopolymers of styrene and methyl methacrylate in the same device and after practically show the same process, so that the results obtained in this way with those of the copolymers can be compared which have been produced by the method according to the invention. Instead of ethylbenzene (Experiment 13), another miscible, liquid diluent, its The type and amount described above can be used with the results reported. These attempts can also lead to the results given with catalysts (see above).

TabeUe IITable II

Versuch Nr.Attempt no.

I 5 II 5 I.

Zusammensetzung der
Beschickung, Gewichtsprozent
Composition of
Charge, weight percent

Styrol Styrene

Methylmethacrylat Methyl methacrylate

Äthylbenzol Ethylbenzene

Polymerisatzusammensetzung,
Gewichtsprozent
Polymer composition,
Weight percent

Styrol Styrene

Methylmethacrylat Methyl methacrylate

PolymerisationPolymerization

Behälter container

Temperatur, °C Temperature, ° C

Geschwindigkeit der Monomerenbeschickung, kg/StundeMonomer feed rate, kg / hour

Geschwindigkeit der Polymerisatabführung, kg/Stunde .Polymer discharge rate, kg / hour.

Polymerisatmenge, Gewichtsprozent des Umsetzungsgemisches Amount of polymer, percent by weight of the reaction mixture

Polymerisationsgeschwindigkeit, °/„ je Stunde Polymerization rate, ° / "per hour

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

Lösungsviskosität, cP Solution viscosity, cP

Schmelzviskosität, Poise ..
Brechungsindex (25° C)
Melt viscosity, poise ..
Refractive index (25 ° C)

Mechanische EigenschaftenMechanical properties

Formtemperatur, ° C Mold temperature, ° C

Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2

Dehnbarkeit, % Extensibility,%

Kerbzähigkeit, foot-pounds/
inch (Izod)
Notch toughness, foot-pounds /
inch (Izod)

Wärmeverformungstemperatur, °C ,Heat distortion temperature, ° C,

80 2080 20

74 2674 26

140140

1,95 0,341.95 0.34

17,5 24,017.5 24.0

22,0 1162522.0 11625

269 604 3,1269 604 3.1

0,39 880.39 88

70 3070 30

3232

D 160D 160

1,82 0,91.82 0.9

50,2 65,250.2 65.2

10,910.9

232 548 1,9232 548 1.9

0,210.21

4160 1,56274160 1.5627

60
40
60
40

58
42
58
42

141141

1,61
0,34
1.61
0.34

19,0
21,5
19.0
21.5

18,4
30000
18.4
30000

283
672
3,6
283
672
3.6

0,48
87
0.48
87

50
50
50
50

51
49
51
49

C
170
C.
170

7,5
4,53
7.5
4.53

60,0
59,0
60.0
59.0

10,5
18000
10.5
18000

260
630
2,5
260
630
2.5

0,30
86
0.30
86

50
50
50
50

51
49
51
49

C
163
C.
163

7,7
3,85
7.7
3.85

50,0
50,0
50.0
50.0

14,2
8000
14.2
8000

269
675
3,0
269
675
3.0

0,42
86
0.42
86

50 5050 50

51
49
51
49

144144

1,83 0,481.83 0.48

22,1 28,622.1 28.6

30,2 40 800 1,546130.2 40 800 1.5461

291 692 3,8291 692 3.8

0,43 870.43 87

40 6040 60

44 5644 56

140140

1,67 0,2681.67 0.268

16,1 19,016.1 19.0

40,1 1,536340.1 1.5363

321 692 3,9321 692 3.9

0,51 910.51 91

C 180C 180

3,95 2,363.95 2.36

60,0 30,660.0 30.6

7,3 4340 1,53037.3 4340 1.5303

263 560 2,7263 560 2.7

0,23 840.23 84

009 628/440009 628/440

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)

1010 30
70
30th
70
1212th Versuc
13
Try
13th
hNr.
14
no.
14th
1515th 1616
30
70
30th
70
36
64
36
64
20
80
20th
80
8
77
15
8th
77
15th
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
36
64
36
64
C
163
C.
163
28
72
28
72
17
83
17th
83
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
C
178
C.
178
7,957.95 B
140
B.
140
C
170
C.
170
D
160
D.
160
B
150
B.
150
C
140
C.
140
11,311.3 3,623.62 1,111.11 3,983.98 2,722.72 1,61.6 4,94.9 5,05.0 45,545.5 0,1770.177 1,361.36 0,6850.685 0,5050.505 1,951.95 46,046.0 47,047.0 15,715.7 34,034.0 39,839.8 31,131.1 39,439.4 65,065.0 17,0
26 000
1,5303
17.0
26,000
1.5303
12,412.4 17,617.6 48,848.8 35,435.4 25,025.0
10.5
1,5303
10.5
1.5303
269
705
8,4
269
705
8.4
40,440.4 11,9
30 250
1,5100
11.9
30 250
1.5100
9,0
1,5910
9.0
1.5910
19,7
3530
1,5910
19.7
3530
1.5910
24,8
4600
1,5910
24.8
4600
1.5910
255
710
3.5
255
710
3.5
0,550.55 305
695
4,0
305
695
4.0
302
707
4,5
302
707
4.5
210
300
0,9
210
300
0.9
232
488
1,7
232
488
1.7
263
502
1,2
263
502
1.2
0,280.28 8888 0,510.51 0,400.40 0,180.18 0,420.42 0,440.44 - 9393 8686 8383 8585 8383

Zusammensetzung der
Beschickung, Gewichtsprozent
Composition of
Charge, weight percent

Styrol Styrene

Methylmethacrylat Methyl methacrylate

Äthylbenzol Ethylbenzene

Polymerisatzusammensetzung,
Gewichtsprozent
Polymer composition,
Weight percent

Styrol Styrene

Methylmethacrylat Methyl methacrylate

PolymerisationPolymerization

Behälter container

Temperatur, °C Temperature, ° C

Geschwindigkeit der Monomerenbeschickung, kg/StundeMonomer feed rate, kg / hour

Geschwindigkeit der Polymerisatabführung, kg/Stunde ...Polymer discharge speed, kg / hour ...

Polymerisatmenge, Gewichtsprozent des Umsetzungsgemisches Amount of polymer, percent by weight of the reaction mixture

Polymerisationsgeschwindigkeit, % je Stunde Polymerization rate,% per hour

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

Lösungsviskosität, cP Solution viscosity, cP

Schmelzviskosität, Poise Melt viscosity, poise

Brechungsindex (250C) Refractive index (25 0 C)

Mechanische EigenschaftenMechanical properties

Formtemperatur, 0C Mold temperature, 0 C

Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2

Dehnbarkeit, % Extensibility,%

Kerbzähigkeit, foot-pounds/
inch (Izod)
Notch toughness, foot-pounds /
inch (Izod)

Wärmeverformungstemperatur, 0C Heat distortion temperature , 0 C

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung verbesserter Mischpolymerisate aus Styrol und Methylmethacrylat, da durch gekennzeichnet, daß ein homogenes, flüssiges Umsetzungsgemisch aus im wesentlichen (a) einem monomeren Anteil, der praktisch aus Styrol und Methylmethacrylat in einem praktisch konstanten Verhältnis von 5 bis 95 Gewichtsteilen Styrol und von 95 bis 5 Gewichtsteilen Methylmethacrylat besteht, wobei der monomere Anteil insgesamt 100 Gewichtsteile ausmacht, (b) dem Mischpolymerisat der Monomeren in einer Menge, die praktisch einem konstanten Wert von 10 Gewichtsprozent des gesamten Umsetzungsgemisches bis zu 60 Gewichtsprozent der vereinigten Gemische des monomeren Anteils und des Mischpolymerisats entspricht, (c) einem nichtpolymerisierbaren, inerten, mischbaren, flüssigen Verdünnungsmittel in einer Menge, die praktisch einem konstanten Wert von 0 bis 30 Gewichtsprozent des gesamten Umsetzungsgemisches entspricht, und (d) einem freie Radikale erzeugenden Katalysator in einer Menge, die einem etwa konstanten Wert von 0 bis 1 Gewichtsprozent des gesamten Umsetzungsgemisches entspricht, in einer Polymerisationszone auf 1. A process for the preparation of improved copolymers of styrene and methyl methacrylate, characterized in that a homogeneous, liquid reaction mixture consisting essentially of (a) a monomeric component consisting of styrene and methyl methacrylate in a practically constant ratio of 5 to 95 parts by weight of styrene and from 95 to 5 parts by weight of methyl methacrylate, the monomeric part making up a total of 100 parts by weight, (b) the copolymer of the monomers in an amount which is practically a constant value of 10% by weight of the total reaction mixture up to 60% by weight of the combined mixtures of the monomeric part and of the copolymer, (c) a non-polymerizable, inert, miscible, liquid diluent in an amount that corresponds to a practically constant value of 0 to 30 percent by weight of the total reaction mixture, and (d) a free radical-generating catalyst in an amount that corresponds to corresponds to an approximately constant value of 0 to 1 percent by weight of the total reaction mixture, in a polymerization zone 0 1000 100 B 178B 178 0,5 0,1950.5 0.195 39,7 17,839.7 17.8 unlöslich 1,4910insoluble 1.4910 300 491 3,5300 491 3.5 praktisch konstante Polymerisationstemperatur erhitzt wird, so daß das Styrol und das Methylmethacrylat mischpolymerisiert werden, und daß die jeweiligen Mengen der Bestandteile des Umsetzungsgemisches praktisch konstant auf den oben angegebenen Werten gehalten werden, indem ununterbrochen weitere Mengen der Bestandteile (a), (c) und (d) nach Bedarf zugeführt und mit dem Gemisch intensiv vermischt werden, und aus mindestens einem Teil des Umsetzungsgemisches das anfallende Mischpolymerisat von Styrol und Methylmethacrylat isoliert wird.practically constant polymerization temperature is heated, so that the styrene and the methyl methacrylate are copolymerized, and that the respective amounts of the constituents of the reaction mixture are practically constant on the above Values are maintained by continuously adding further amounts of components (a), (c) and (d) fed in as required and mixed intensively with the mixture, and of at least one Part of the reaction mixture isolated the resulting copolymer of styrene and methyl methacrylate will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge des Umsetzungsgemisches in der Polymerisationszone praktisch konstant gehalten wird, indem ununterbrochen ein Teil des erhaltenen Gemisches abgezogen und aus dem abgezogenen Teil das Mischpolymerisat von Styrol und Methylmethacrylat isoliert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the total amount of the reaction mixture is kept practically constant in the polymerization zone by continuously part of the obtained mixture withdrawn and from the withdrawn part the copolymer of styrene and Methyl methacrylate is isolated. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr.2137393, 2321759, 2521754, 2537031;Documents considered: U.S. Patent Nos. 2137393, 2321759, 2521754, 2537031; Kurzes Handbuch der Polymerisationstechnik von Franz Krczil, Bd. II (1941), S. 145 bis 147.Brief handbook of polymerisation technology by Franz Krczil, Vol. II (1941), pp. 145 to 147. ©009 628/440 10.60© 009 628/440 10.60
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