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DE2245110B2 - Verwendung von ungesaettigten polyestermassen zur herstellung von ueberzuegen - Google Patents

Verwendung von ungesaettigten polyestermassen zur herstellung von ueberzuegen

Info

Publication number
DE2245110B2
DE2245110B2 DE19722245110 DE2245110A DE2245110B2 DE 2245110 B2 DE2245110 B2 DE 2245110B2 DE 19722245110 DE19722245110 DE 19722245110 DE 2245110 A DE2245110 A DE 2245110A DE 2245110 B2 DE2245110 B2 DE 2245110B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unsaturated polyester
polyester
coatings
acid
curing
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.)
Granted
Application number
DE19722245110
Other languages
English (en)
Other versions
DE2245110A1 (de
DE2245110C3 (de
Inventor
Farouk Dr.; Heidel Klaus Dr.; 4370 Mari Barkawi
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.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
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 Chemische Werke Huels AG filed Critical Chemische Werke Huels AG
Priority to DE19722245110 priority Critical patent/DE2245110C3/de
Priority claimed from DE19722245110 external-priority patent/DE2245110C3/de
Publication of DE2245110A1 publication Critical patent/DE2245110A1/de
Publication of DE2245110B2 publication Critical patent/DE2245110B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2245110C3 publication Critical patent/DE2245110C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/52Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • C08G63/54Polycarboxylic acids or polyhydroxy compounds in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/553Acids or hydroxy compounds containing cycloaliphatic rings, e.g. Diels-Alder adducts
    • 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
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • C08F283/01Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to unsaturated polyesters

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

/A
A.
oder
HO-CH,
HO —CH,-
CH,-OH
die Anwesenheit des UV-Sensitilisators verantwortlich gemacht wird. Ein weiterer Nachteil ist es. daß füllstoffhaltige Spachtelmassen, besonders mit größeren Schichtdicken als 100 μ, unvollständig aushärten, so dab beim Gebrauch Mangel wie Rißbildung oder Ablöseerscheinungen auftreten.
Es ist bekannt, daß diese Nachteile mittels der Härtung durch Infrarotstrahlen vermieden werden können (DT-OS 20 29 657). Diese Art der Härtung ist besonders für Klarlacke, pigmentierte Lacke und hochgefüllte Spachtelmassen geeignet. Die Trocknungszeiten sind aber länger als bei der UV-Härtung.
Diese längeren Bestrahlungszeiten verursachen in unerwünschtem Maße eine Erwärmung des Untergrundes, was häufig zur Bildung von Spannungsrissen führt. Es zeigte sich, daß bei Verwendung herkömmlicher Polyester die Bestrahlungszeiten nicht verkürzt werden können. Die Lackfilme härten dann gar nicht oder nur unvollständig aus. Dies hat zur Folge, daß die Filme bei Behandlung mit Xylol anquellen oder sogar aufgelöst werden.
Aus den DT-PS 9 53 117 und 9 34 889 ist es bekannt, Diole der allgemeinen Formel
HO-CH,-
-r-CH,OH
besteht.
2. Verwendung von ungesättigten Polyestermassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diolkomponente zu 70 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgemeinen Formeln A bzw. B besteht.
und
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von ungesättigten Polyestermassen, bestehend aus
1. einem ungesättigten Polyester
2. einem mit 1. mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren
3. einem Aktivatorsystem
4. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen
zur Herstellung von Überzügen, welche durch Aushärtung mit Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 1 bis 5 μ erhalten werden.
Es ist bekannt, daß ungesättigte Polyesterharze als Form- und Überzugsmassen nach Zusatz geeigneter Initiatoren und Beschleuniger bei Raumtemperatur zum Härten und Beschichten von Holz, Glas sowie Steinplatten eingesetzt weiden können. Die Polyestermassen können ferner nach Zusatz von Füllstoffen als Spachtelmassen verwendet werden. Eine wesentliche Verkürzung der Härtungszeiten bis zur Stapel und Schleiffähigkeit der beschichteten Flächen wird durch die Verwendung von UV-Strahlen und durch den Zusatz geeigneter UV-Sensibilisatoren möglich. Mittels UV-Strahlen können insbesondere Klarlacke oder lasierend gefärbte Lacke gehärtet werden.
Die mit UV-Strahlen gehärteten ungesättigten Polyesterharze zeigen allerdings den Nachteil, daß hellfarbig pigmentierte acke vergilben können, wofür HO-CH,
-CH, OH
für die Polyesterherstellung einzusetzen. Jedoch kann diesen Patentschriften nicht entnommen werden, daß gerade solche Polyester besonders gut für die Härtung
mit Hilfe von Infrarotstrahler, geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung war es, durch Verwendung von Polyestern geeigneter Zusammensetzung,' Jberzüge mit guten Eigenschaften herzustellen, welche durch Aushärtung durch Infrarotstrahler erhalten werden können, und wobei die oben aufgeführten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die Diolkomponente des ungesättigten Polyesters 1 zu 40 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgemeinen
so Formel
A. HO-CH2
CH2-OH
oder
B. HO —CH,
-CH, OH
besteht.
Die erfindungsgemäßen Diole werden bevorzugt in Mengen von 70 bis 100 Molprozent eingesetzt.
Für die erfindungsgemäßen ungesättigten Polyester werden für die Säurekomponente üblicherweise Fumar-
22 45 I 10
säure, Maieinsäure oder Maleinsäureanhydrid, ferner auch Itaconsäure oder Citraconsäure verwendet. Bis /u 5% der a./J-ungesäiugten. copolymerisaiionsfähigen Dicarbonsäuren können durch gesättigte Dicarbonsäuren, wie vor allem o-Phthalsäure oder o-Ph:halsaurean-„lydrid, ferner Isophthalsäure, Bernstein- und Adipinsäure, Tetrachlor- oder Tetrabromphthalsäure oder Hexachlorendomethylentetrahvdrephthalsäure oder deren Anhydride ersetzt sein.
Neben den erfindungsgemäßen Diolen eignen sich zusätzlich die nachfolgend aufgeführten Diole für die Polyesterherstellung:
Äthylenglykol-(1,2), Propandiol-(1,3), Butandiol-(1,4) oder Hexandiol-(1,6) als unverzweigtkettige, äthergruppenfreie Diole; Propandiol-(1,2), Butandiol-(1,2) oder Butandiol-(1,3), ferner Neopentylglykol als verzweigtkettige äthergruppenfreie Diole; als äthergruppenhahige unverzweigtkettige Diole eignen sich vor allem Diäthylen-, ferner auch Triäthylen- oder Tetraäthylenglykoi: als verzweigtkettige äthergruppenhaitige, vor allem Dipropylenglykol oder auch Tripropylenglykol.
Ais ungesättigte, mischpolymerisationsfähige Vinylnionomere eignen sich die üblichen wie Styrol, substituierte Styrole, wie tert.-Butylstyrol oder a-Methylstyrol; ebenfalls auch Mischungen der letzteren mit Styrol. Andere äthylenisch ungesättigte Monomere, die in Kombination mit Styrol in Mengen von weniger als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomerengemisch, verwendet werden können, sind niedere (Ci-Gi)-Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure sowie halogenierte Styrole wie Chlorstyrol, Dichlorstyrol, ferner auch Diallylphthalat.
Die Herstellung der ungesättigten Polyester erfolgt bei Temperaturen von 150 bis etwa 2500C durch übliche azeotrope oder Schmelzkondensation der Komponenten. Im allgemeinen werden die Diole in einem etwa 2 bis 10%igen molaren Überschuß gegenüber den Dicarbonsäuren eingesetzt. Das Molverhältnis Diole und Dicarbonsäuren ist jedoch nicht kritisch. Die Säurezahlen der ungesättigten Polyester liegen im allgemeinen zwischen 10 und 70, vorzugsweise bei 20 bis 50, insbesondere bei 25 bis 40. Dementsprechend liegt das Molekulargewicht, das nicht kritisch für die Erfindung ist, zwischen 550G und 800, vorzugsweise zwischen 3000 und lOOC, insbesondere bei 2500 und 1500.
Zur Durchhärtung der Überzüge können Radikale bildende Katalysatoren wie Diacylperoxide, z. B. Dibenzoylperoxid, Dilaurylperoxid, Perester wie tert.-Butylperbenzoat, Hydroperoxide wie Cumyl- oder tert.-Butylhydroperoxid, Ketonperoxide wie Methyläthylketon oder Cyclohexanonperoxide, besonders geeignet sind die Peroxydicarbonate, vor allem solche mit 3 bis 6 C-Atomen im Alkylrest, wie z. B. Diisopropylperoxydicarbonat, Di-terL-Butylperoxydicarbonat oder Dicyclohexylperoxydicarbonat, in Mengen von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent eingesetzt werden. Ebenso ist der Zusatz von Härtungsbeschleunigern wie tertiären, aromatischen Aminen oder Kobaltsalzen möglich.
Die Polyestermassen können ferner übliche Polymerisationsinhibitoren, beispielsweise Hydrochinon, tert.-Butylcatechol, Benzochinon, Di-tert.-butylbenzochinon und dergleichen, im allgemeinen etwa 0,001 bis etwa 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, enthalten.
Weitere Hilfs- und Zusatzstoffe können Füllstoffe Pigmente, Paraffin, Thixotropiermittel und/oder Lichtstabilisatoren sein.
Die erfindungsgemäßen Polyestermassen zeichnen sich durch eine Reihe von guten Eigenschaften aus: Neben guten Allgemeineigenschaften wird bei der IR-Härtung in kurzer Zeit eine schnelle Trocknung und gute Durchhärtung der Überzüge erreicht. Die Trocknungszeit hängt dabei wesentlich von der eingesetzten Menge an i-rfindungsgemäßen Diolen ab.
Bei der Härtung hängen die Trocknungszeiten vom Anteil der erfindungsgemäßen polycyclischen Dioie im Polyester ab: Bei Verwendung von 0,5 Gewichtsprozent Peroxid, bezogen auf die Polyesterformmasse, können bei einem Diolanteil von 40 Molprozent an Tricyclodecandimethano! Trocknungszeiten von ca. 3 Minuten, bei eir.em Anteil von ca. 60 Molprozent sogar Trocknungszeiten von weniger als 1 Minute erzielt werden. Es ist sogar möglich, diese kurzen Trocknungszeiten durch zusätzliche Verwendung von Kobaltsalzen noch weiter zu senken.
Wie die Ausführungen zeigen, können die erfindungsgemäßen Polyestermassen mit Hilfe von IR-Strahlen einfach und schnell verarbeitet werden. Die Durchhärtung ist sehr gut, so daß erfindungsgemäß hergestellte Überzüge bei einer Lagerung in Xylol nicht beeinträchtigt werden. Demgegenüber werden entsprechend gehärtete Polyesterüberzugsmassen, deren Polyester lediglich Propandiol-1,2 als Diol enthalten, nach Xylolbehandlung vollständig aufgelös·.
Beispiele
Ein Polyesterharz wurde auf Glasplatten (17 cm χ 7,5 cm) mit einem Filmaufziehgerät in einer Schichtdicke von 100 μ aufgebracht, eine Stunde bei Raumtemperatur vorgetrocknet und anschließend mit einem IR-Strahler Typ H 8 der Firma HERAEUS gehärtet. Der Abstand zwischen Strahler und Lackfilm war 45 cm.
Der Versuch a enthält 0,5 Gewichtsproinet Isopropylperoxidcarbonat, Versuch b enthält 0,5 Gewichtsprozent Isopropylperoxidcarbonat mit 1 Gewichtsprozent einer Kobaltoctoat-Lösung, deren Kobaltgehalt 1% beträgt.
Mit den nachfolgenden aufgeführten Polyestern I bis IV bzw. A wurden die in der Tabelle I und II erhaltenen Ergebnisse erzielt. Die Zahlenwerte in den Tabellen geben die Pendelhärte in see nach DIN 53 157 an. Hierbei bedeutet der Wert v), daß die Probe direkt nach der Härtung gemessen wird, während der Wert n) die Pendelhärte angibt, nachdem die gehärtete Probe 15 Minuten in ein Xylolbad getaucht und anschließend eine Stunde lang bei Raumtemperatur getrocknet worden
IMoI Fumarsäure
lMol Phthalsäureanhydrid
0,83 Mol Tricydodecandimethanol
1,25MoI Diglykol
33% Styrol
I 1
1 Mol 11
Fumarsäure
1 Mol Phthalsäureanhydrid
1,25MoI Tricydodecandimethanol
0,85 Mol Diglykol
33% Styrol
III
IV
1 Mol Fumarsäure
1 Mol Phthalsäureanhydrid
l.bbMol Tricydodecandimethano!
0,42 Mol Diglykol
33% Styrol
! Mol Fumarsäure
4 Mol Phthalsäureanhydrid
1 Mol Maleinsäure
6,18 Mol Tricydodecandimeihanol
35% St\roI
Tabelle
Polyester
Bestrahlungszeit (min)
1 Fumarsäure 2 52 Styrol 2 π i 61 /j 18 4 80 ; Mol 13 Fumarsäure /1 22 D η 5 /j 21
\ η V 196 V 208 208 ι 217 1 Mol 208 V V 213
I a 48 16 194 10 201 :98 155 201 0,42 Mol 29 157 100 17 15 163
b 195 76 221 17 149 227 203 229 1,66MoI 222 214 20 223
Il a 179 139 210 7 201 313 184 213 33% 188 205 43 9 192
b 180 143 2i3 Beslrahlungszeit (min) 20 179 246 215 248 223 234 28 232
ill a 188 154 236 I 210 247 178 247 154 219 198
b 214 169 232 ν η 167 230 200 232 202 241 205
IV a 231 161 200 ^s Vergleichspolyester B 254
b 225 187 7 - 230
Vergleichspolyester A 6 — Phthalsäureanhydrid
Phthalsäureanhydrid — —
1 Mol 2,08MoI Propandiol-1,2
I Mol 33% W Tricydodecandimethanoi
Tabelle II Diglykol
Polyester Styro
J
V π
Aa ;; 10 4
b _ 18 1 20
Ba 12 9 15
Bb 20 19 44
27 7
24

Claims (4)

Patentansprüche: I. Verwendung von ungesättigten Polyestermassen.bestehend aus
1. einem ungesättigten Polyester
2. einen mit 1. misciipoiymerisierbaren Vinylmonomeren
3. einem Aktivatorsystem
4. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen
zur Herstellung von Überzügen, welche durch Aushärtung mit Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 1 bis 5 μ erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Diolkompouente des ungesättigten Polyesters 1 zu 40 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgemeinen Formel
DE19722245110 1972-09-14 Verwendung von ungesättigten Polyestermassen zur Herstellung von Überzügen Expired DE2245110C3 (de)

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Publication Number Publication Date
DE2245110A1 DE2245110A1 (de) 1974-03-21
DE2245110B2 true DE2245110B2 (de) 1977-05-12
DE2245110C3 DE2245110C3 (de) 1977-12-22

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008504421A (ja) * 2004-07-01 2008-02-14 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 不飽和の非晶質ポリエステル及び反応性希釈剤を含む放射線硬化可能な付着性向上剤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008504421A (ja) * 2004-07-01 2008-02-14 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 不飽和の非晶質ポリエステル及び反応性希釈剤を含む放射線硬化可能な付着性向上剤

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DE2245110A1 (de) 1974-03-21

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