DE1017960B - Verfahren zum Lackieren mittels Loesungen ungesaettigter Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß man Lösungen ungesättigter Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen vorteilhaft zur Herstellung von Formkörpern oder Oberflächenbescbichtungen verwenden, kann. Die Polyesterharze werden aus gesattigten oder ungesättigten zwei- oder mehrbasischen Carbonsäuren und zwei- oder mehrwertigen Alkoholen hergestellt. Als Carbonsäuren werden meist Phthalsäure, Maleinsäure, Adipinsäure und andere Di- oder Polycarbonsäuren verwendet. Als zwei- oder mehrwertige Alkohole werden meist Glykole wie Butylenglykol verwendet. Als polymerisationsfähige Vinylverbindung wird vorzugsweise Styrol verwendet. Das Gemisch von Polyesterharz und monomerer Vinylverbindung wird mit Katalysatoren wie Peroxyden und mit Beschleunigern wie Kobaltnaphthenat versetzt und dann bei höheren Temperaturen zu Mischpolymerisaten verarbeitet. Ein geeignetes Gießharz kann: _z. B. durch Veresterung von 1,5 Mol Maleinsäureanhydrid und 2,5 Mol Phthalsäureanhydrid mit 3,85 Mol Äthylenglykol und 0,3 Mol Ricinusöl hergestellt werden. Die Veresterung wird in diesem Fall durchgeführt, bis eine Säurezahl von etwa 45 bis 50 erreicht ist. Bezüglich der Zusammensetzung der Gießharze sind viele Variationen bekannt. Die nachfolgend beschriebene Erfindung soll alle bekannten Zusammensetzungen von Gießharzen umfassen, da alle bekannten Variationen der Zusammensetzung der Gießharze im Sinne der Erfindung verwendbar sind.

Es ist weiterhin bekannt, daß man Oberflächenschichten auf Unterlagen, wie Metallflächen, Textilien, Holz, Pappe usw.,. herstellen kann, indem man Lösungen ungesättigter Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen unmittelbar vor der Verarbeitung mit einem Katalysator wie Methyläthylketonperoxyd und einem Beschleuniger wie Koibaltnaphthenat versetzt und die so erhaltenen reaktionsfähigen Lösungen dann auf die Unterlagen z. B. im Gieß- oder Spritzverfahren aufträgt und auspolymerisieren läßt. Dies Verfahren hat den Nachteil, daß die Polymerisation der mit Katalysator und Beschleuniger versetzten Lösung sehr rasch einsetzt und die Lösung· innerhalb von etwa 10 bis 30 Minuten unbrauchbar wird, wenn sie bis dahin nicht verarbeitet ist.

Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung geht dahin, die Verarbeitung der Lösungen von ungesättigten Polyesterharzen in monomeren Vinylverbindungen unter Beibehaltung der Verwendung von Katalysatoren und Beschleunigern so zu gestalten, daß die Verarbeitung ohne die Gefahr der vorzeitigen Gelatinierung der angesetzten Lösungen vor sich geht und zeitlich nach dem Belieben des Verarbeiters erfolgen kann.

Es wurde gefunden, daß man einwandfrei Ober-

Verfahren zum Lackieren mittels

Lösungen ungesättigter Polyesterharze

in monomeren Vinylverbindungen

Anmelder:

Dr. Kurt Herberts & Co.

vorm. Otto Louis Herberts,

Wuppertal-Barmen, Christbusch 25

Albrecht Schütz und Wilfried Görk,

Wupp ertal-B armen,
sind als Erfinder genannt worden

flächenschichten aus Lösungen ungesättigter PoIyesterharze in monomeren Vinylverbindungen ohne die Gefahr einer vorzeitigen Gelatinierung der Ausgangslösungen erhält, wenn man die Ausgangskomponenten, d. h. die ungesättigten Polyesterharze, die monomeren Vinylverbindungen, den Katalysator, den Beschleuniger und etwaige Zusatzstoffe in einem, zwei- oder mehrstufigen Walzverfahren derart aufträgt, daß das ungesättigte Polyesterharz und. die monomere Vinylverbindung mit dem Katalysator und dem Beschleuniger gemeinsam erst in der Oberflächenschicht vereinigt werden.

Die Lösungen der ungesättigten Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen, die nur den Katalysator oder nur den Beschleuniger enthalten, sind verhältnismäßig gut haltbar. Die rasche Auslösung der Reaktion tritt erst dann ein, wenn beide Komponenten, d. h. der Katalysator und der Beschleuniger, in der Lösung vorhanden sind. Gemäß der Erfindung soll die gleichzeitige Anwesenheit der beiden Kompoinenten alsoi erst in der durch die Walzen aufgetragenen Oberflächenschicht eintreten.

Der Erfindungsgedanke kann beispielsweise derart ausgeführt werden, daß zunächst die Lösung des ungesättigten Polyesterharzes in der monomeren Vinylverbindung aufgewalzt und anschließend der Kataly- sator und der Beschleuniger aufgetragen wird. Eine Reihe von anderen Modifikationen des Erfindungsgedankens sind ohne Schwierigkeiten ausführbar.

Als zweckmäßig hat sich folgendes Verfahren erwiesen. Man stellt zwei Lösungen her, und zwar

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1. eine Lösung eines ungesättigten, Polyesterharzes in einer monomeren Vinylverbindung, z. B. Styrol, der man die doppelte der sonst üblichen Katalysatormenge zusetzt; eine solche Lösung bleibt, da ihr der Beschleuniger fehlt, längere Zeit flüssig und verarbeitbar;

2. eine Lösung des ungesättigten Polyesterharzes in der monomeren Vinylverbindung, z. B. Styrol, der man die doppelte■" der sonst üblichen Beschleunigermenge zusetzt; auch diese Lösung ist für sich, gut io dung im einzelnen, haltbar.

Die beiden Lösungen werden dann nacheinander auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen und ergeben hier die Reaktion und Bildung der festen, auspolymerisierten Oberflächenschicht.

Die Durchführung der Beschichtung erfolgt erfindungsgemäß nach dem Walz\'erfähren. Zur Durchführung der Beschichtung wird mittels einer der üblichen Auftragswalzenmaschinen, wie sie beispiels-

spielsweise Möbelstücke mit einer PolyestersdiicHt nach dem obigen Verfahren überzogen und ausschließend mit einer beliebigen anderen Deckschicht z. B. auf Basis von Celluloseestern oder Kunstharzen^ überdeckt werden. Das Verfahren läßt sich sowoBl mit unpigmentierten, ungefärbten Polyestermischungen wie auch mit lasierend eingefärbten und/oder pigmentierten Polyestermischungen durchführen. Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfei-

Beispiel 1

Mischung 1 wird hergestellt, indem eine Lösung voü 15 66 Gewichtsteilen ungesättigtem Polyesterharz in 34 Teilen Styrol mit etwa 8 Gewichtsteilen' Kataly^ sator (z.B. Methyläthylketonperoxyd etwa 50% in Anon oder Dimethylphthalat oder Cyclohexanonperoxyd etwa 50% in Aceton oder Dimethylphthalat) weise in der Möbelindustrie zum Auftragen von 20 versetzt wird.

Lacken oder Mattierungen oder in der Blechemballage- Mischung 2 wird hergestellt, indem eine Lösung

Industrie zum Aufwalzen von Konservendosenlacken, von 66 Gewichtsteilen ungesättigtem Polyesterharz Silberlacken usw. gebräuchlich sind, die unter 1 be- in 34 Teilen Styrol mit etwa 8 Gewichtsteilen eines schriebene Polyester-Styrol-Katalysator-Mischung Beschleunigers, beispielsweise 10%ige Kobaltaufgewalzt. Anschließend hieran erfolgt auf einer 25 naphthenatlösung, in monomerem Styrol und/oder zweiten Maschine das Aufwalzen der unter 2 be- organischen Lösungsmitteln versetzt wird, schriebenen Polyester-Styrol-Beschleuniger-Mischung. Durch den. Druck der Walzen wird die zweite Mischung in die erste hineingepreßt und eine homogene Mischung erzielt, die einen¹ tadellos erhärtenden 30 Oberflächenfilm ergibt.

Zur Verbesserung der Walzfähigkeit können die beiden. Walzmischungen mit geringen Zusätzen organischer Lösungsmittel versetzt werden.

Die Verhältnisse zwischen Mischung 1 und 2 35 gleich eingestellten zweiten Walzenmaschine mit der können nach Bedarf variiert werden. Jedoch hat sich Mischung 2 unter gleichem Druck überwalzt. Die auf gezeigt, daß das beste Resultat erreicht wird, wenn Mischung 1 und Mischung 2 im Verhältnis 1 : 1, d. h. mit gleichen Mengen, auf die Unterlage aufgewalzt werden. Um diese stöchiometrisch einwand- 4° freien Verhältnisse zu erreichen, ist es notwendig, daß der Walzenabstand sowie der Walzendruck und die Geschwindigkeit bei beiden Walzvorgängen möglichst gleich eingestellt sind. Man kann auch so vorgehen, daß an Stelle der beiden Walzen eine der erst 45 größere Schichtdicke zu erreichen, in letzter Zeit üblich gewordenen Mehrwalzmaschinen,

bei denen zweii Walzen hintereinandergeschaltet sind, Beispiel 3

benutzt wird. Je nach der gewünschten Oberfläche

kann der doppelte Walzvorgang ein oder mehrere Es wird wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch wird

Male wiederholt werden. Die beiden Walzvorgänge 50 an erster Stelle die Mischung mit dem Beschleuniger können sofort hintereinander (Doppelwalzen) er- und an zweiter Stelle die Mischung mit dem Katalyfolgen. Es beeinträchtigt das Verfahren jedoch nicht, wenn beispielsweise im Serienbetrieb gewisse Wartezeiten, die jedoch 8 Stunden möglichst nicht überschreiten sollen, eingeschaltet werden. Zur Erzielung 55 einer gleichmäßigen und gut verlaufenden Oberfläche

Ausführung:

Die Unterlage, beispielsweise eine Holztafel, wird in einer geeigneten Walzenauftragsmaschine einmal mit der Mischung 1 in entsprechender Stärke überwalzt. Sofort anschließend oder auch nach einiger Zeit wird die gleiche Unterlage auf einer genau

der Unterlage entstehende Schicht mischt sich homogen und bildet in kürzester Zeit einen harten, gut verlaufenden und weiterverarbeitbaren Film.

Beispiel 2

Man verfährt wie im Beispiel 1, wiederholt jedoch den zweifachen Walzauftrag mehrmals-, um eine

sator aufgetragen.

Beispiel 4

empfiehlt es sich, bei normaler Raumtemperatur zu arbeiten. Die Viskosität der beiden Massen liegt vorteilhaft etwa zwischen 70 und 150 Auslaufsekunden im DIN-Becher.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren kann man in kürzester Zeit und ohne die Gefahr der vorzeitigen Gelatinierung gute Oberflächenschichten erzielen. Insbesondere lassen sich poröse Unterlagen, wie beispielsweise Holz und Pappe, nach dem Verfahren der Erfindung unter Abdichten der Poren lackieren. Die erzielten Oberflächenschichten können sowohl geschwabbelt wie auch mit geeigneten Poliermitteln poliert- werden. Ebenso lassen sie sich mit anderen

Zu den im Beispiel 1 angegebenen beiden Mischungen werden jeweils 10 bis 30% eines Lösungsmittelgemisches zugegeben, das folgende Zusammensetzung hat:

30 Gewichtsteile Essigester,

10	>)	Aceton,
40	>t	Toluol,
10	jj	Äthyllactat,
10	j)	Cyclohexanon,

und gut durchgemischt. Die somit erhaltenen Mischungen dringen wegen ihrer erheblich niedrigeren Viskosität erheblich tiefer in poröse Unterlagen ein

Deckschichten überziehen. Es können aber auch bei- 70 und gewährleisten dadurch eine- bessere Verankerung

der Polyesterschicht mit dem Untergrund Es kann so· gearbeitet werden, daß die obengenannten Mischungen nur für den ersten- Walzgang Verwendung finden und für die nächsten Arbeitsgänge z. B. das in Beispiel 1 angegebene Material mittels Walzen aufgetragen wird.

Beispiel 5

Mischung 1 wird hergestellt, indem eine Lösung von 66 Gewichtsteilen ungesättigtem Polyesterharz in 34 Gewichtsteilen Styrol mit 20 Gewichtsteilen Pigment, z. B. Titandioxyd, verrieben und anschließend die so· erhaltene Paste mit der doppelten der sonst üblichen Katalysatormenge versetzt wird.

Mischung 2 wird hergestellt, indem eine Lösung von 66 Gewichtsteilen ungesättigtem. Polyesterharz in 34 Gewichtsteilen Styrol mit 20 Gewichtsteilen Pigment, z. B. Titandioxyd, verrieben und anschließend die so erhaltene Paste mit der doppelten der sonst üblichen Beschleunigermengen versetzt wird.

Alsdann wird nach Beispiel 1 zunächst die Mischung 1 und dann anschließend die Mischung 2 aufgetragen. Der Walzvorgang kann nach Wunsch zur Erzielung entsprechender Schichtdicken mehrere Male wiederholt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Lackieren mittels Lösungen ungesättigter Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen unter Zusatz von Katalysatoren und Beschleunigern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskomponenten in zwei oder mehreren Stufen mittels Walzen derart aufgetragen werden, daß das. ungesättigte Polyesterharz und die monomere Vinylverbindung mit dem Katalysator und» dem Beschleuniger erst auf der zu lackierenden Unterlage zusammentreffen.

2. Verfahren gemäß Anspruch-1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Mischungen aus dem ungesättigten Polyesterharz, der monomeren Vinylverbindung und etwaigen anderen Zusatzstoffen hergestellt werden, von denen die eine die doppelte dar sonst üblichen Katalysatoirmenge und die andere die doppelte der sonst üblichen Beschleu^- nigermenge enthält, und die beiden Mischungen nacheinander aufgetragen werden.

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