DE102010029203A1 - Polymerisationsinitiatorsystem, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung - Google Patents

Polymerisationsinitiatorsystem, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung Download PDF

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Dr. Störkle Dominic
Michael Schnabel
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Abstract

Polymerisationsinitiatorsystem umfassend einen Behälter enthaltend wenigstens einen Initiator für die radikalische Polymerisation von (Meth)acrylatmonomeren, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter in (Meth)acrylatmonomeren löslich oder wenigstens soweit quellbar ist, dass der im Behälter enthaltene Initiator die radikalische Polymerisation des (Meth)acrylats startet. Herstellung des Initiatorsystems sowie Verwendung des verpackten Initiators bei der industriellen Substanzpolymerisation, insbesondere von Beschichtungssystemen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Polymerisationsinitiatorsystem umfassend einen Behälter enthaltend wenigstens einen Initiator für die radikalische Polymerisation von (Meth)acrylatmonomeren, auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Polymerisationsinitiatorsystems sowie schließlich auf dessen Verwendung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Materialien und Verfahren für die sichere Verpackung, Handhabung und Dosierung von eingeschränkt stabilen Polymerisationsreaktionsinitiatoren.
  • (Meth)acrylatmonomere lassen sich besonders effizient in Substanz polymerisieren. Insbesondere die beim so genannten Gussglas resultierende hochglänzende Oberfläche ist für viele Anwendungsbereiche von besonderem Interesse. Die Polymerisation von (Meth)acrylatmonomere aufweisenden Polymerisationsmischungen, wie z. B. Sirupe und dergleichen mehr, wird im Allgemeinen mit thermischen Initiatoren gestartet. Diese werden der zu polymerisierenden Masse zugesetzt und zerfallen bei höheren Temperaturen unter Bildung von Radikalen, welche wiederum die radikalische Polymerisation initiieren. Häufig sind die hierbei gebräuchlichen radikalbildenden Initiatoren relativ empfindlich, nicht nur gegenüber einer Erhöhung der Temperatur, sondern auch gegenüber Feuchtigkeitseinwirkung aus der Umgebung. Gerade in der Produktionsumgebung stellt die sicher Handhabung und Dosierung von eingeschränkt stabilen Reaktionsinitiatoren den Anwender vor immer neue Herausforderungen. Insbesondere die Handhabung und Dosierung von thermischen Peroxyd-Initiatoren kann problematisch sein, da diese empfindlichen Verbindungen, sei es allein oder in Mischung von mehreren Initiatoren, exakt und sicher zu Polymerisationsmischungen zudosiert werden müssen.
  • Zum Stand der Technik werden die nachfolgenden Dokumente genannt.
    D1 = EP 1 469 012 A1 ;
    D2 = US 3,902,596 A ;
    D3 = WO 2006/102385 A1 ;
    D4 = Abstract zu JP 05125331 A ;
    D5 = Abstract zu JP 04306201 A ; und
    D6 = Abstract zu JP 64001779 A .
  • Aus der D1 ist ein Polymerisationsinitiatorsystem für die Initiierung der Polymerisation von wässrigen Polymerisationssystemen bekannt. Ein wasserlöslicher Azo-Initiator befindet sich in einem wasserlöslichen Behälter. Behälter samt Inhalt werden dem wässrigen Polymerisationssystem zugegeben, beide lösen sich darin auf und starten eine Lösungs- oder Emulsionspolymerisation. Die vorgestellten wässrigen Systeme lassen sich auf die Substanzpolymerisation von (Meth)acrylatmonomeren nicht anwenden.
  • Die D2 beschäftigt sich mit Behältnissen zur Aufnahme von explosiven und zersetzbaren Polymerisationsinitiatorkatalysatoren, wie z. B. organischen Peroxidkatalysatoren, die zu Polymerisationsmischungen zugesetzt werden sollen, welche vinylische Monomere enthalten. Das Behältnis der D2 weist innerhalb eines festen und starren Behälters eine dünnwandige Kunststoffhülle aus Polystyrol auf, welche in der Polymerisationsmischung löslich ist. Die Kunststoffhülle nimmt neben dem Peroxid auch ein inertes flüssiges Öl auf, welches zur Stabilisierung des Peroxids dient. Zum Gebrauch wird die Kunststoffhülle samt Inhalt aus dem starren Behälter in den Reaktionsansatz, bspw. Polyesterharz, überführt.
  • Die D3 bezieht sich auf absorbierbare alpha-Cyanoacrylatzusammensetzungen. Beschrieben wird auch ein Kit, welches eine siegelbare Packung umfasst, welche einen ersten Behälter mit einem Alkylester eines alpha-Cyanoacrylatmonomer aufweist und einem zweiten Behälter, welcher einen Polymerisationsinitiator oder Beschleuniger enthält. Insbesondere ist die Verpackung des Initiators umschlossen von einer Umverpackung, welche die restlichen Komponenten des Reaktionssystems enthält. Zum Gebrauch muss die innere Initiatorverpackung mechanisch geöffnet werden.
  • Aus der D4 ist ein Zweikomponentenklebstoffsystem bekannt, wobei in einem Paket ein (Meth)acrylat, ein organisches Peroxid und Phosphorsäure enthalten sind und in einem anderen Paket (Meth)acrylat mit einem Reduktionsmittel, welches mit dem Peroxid ein Redox-System zur Initiierung der Polymerisation ausbildet. Die Komponenten werden zum Verbinden von Kunststoff mit Holz eingesetzt und durch Mischen zur Reaktion gebracht. Die Pakete scheinen nur zur Bezeichnung der beiden miteinander zu mischenden Komponenten verwendet zu werden. Es handelt sich offenbar nicht um Verpackungen mit irgendwelchen weiteren als den Verpackungsfunktionen.
  • Die D5 betrifft Verpackungen von Initiatoren in porösen Kapseln. Organische Peroxide werden von einem porösen Film, umhüllt. Die verkapselten Peroxide werden zur Kontrolle der radikalischen Substanzpolymerisation (Bulkpolymerisation) von Monomeren eingesetzt. Während die Steuerung der Polymerisationsreaktion durch das Eindringen des Monomers in die Kapseln und anschließende Auslösung der Polymerisation ohne weiteres zu funktionieren scheint, haben die porösen Kapseln jedoch den Nachteil, dass sie nur begrenzt lagerstabil sind. Insbesondere kann Feuchtigkeit relativ leicht durch die Poren eindiffundieren und dadurch kann der Initiator an Aktivität verlieren.
  • Aus der D6 sind aerophobe, bei Raumtemperatur härtbare, flüssige Klebstoffe bekannt, wobei eine Initiatorverpackung beansprucht wird, welche durch mechanische Einwirkung zerstört wird und somit den Initiator freigibt.
  • Es ist leicht ersichtlich, dass jedes der bekannten Systeme auf wenigstens eine Art und Weise nachteilig ist. Entweder sind die verpackten Initiatoren nicht oder nur schlecht zur Auslösung der Substanzpolymerisation von (Meth)acrylaten geeignet oder die Verpackungen sind mechanisch zu zerstören, um den Initiator freizugeben. Wiederum andere bekannte verpackte Initiatoren schützen den Initiator nur bedingt oder gänzlich unzureichend, wie z. B. porös verkapselte Initiatoren.
  • Angesichts des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Polymerisationsinitiatorsystem zu schaffen, welches die sichere Handhabung und Dosierung von eingeschränkt stabilen Reaktionsinitiatoren in Produktionsumgebungen gestattet.
  • Dabei soll insbesondere die Handhabung und Dosierung von thermischen Peroxid-Initiatoren, welche in Mischungen ein- oder mehrfachfunktioneller Acrylate exakt und sicher dosiert werden müssen, möglich gemacht werden. Ferner war es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Polymerisationsinitiatorsystemen zu schaffen, welches die einfache Herstellung aus möglichst wohlfeilen Ausgangsstoffen gestattet. Schließlich war Gegenstand der Erfindung auch die Angabe gezielter Anwendungsmöglichkeiten derartiger Polymerisationsinitiatorsysteme.
  • Gelöst werden diese sowie weitere nicht näher genannte Aufgaben, die sich jedoch ohne weiteres aus der einleitenden Diskussion des Standes der Technik ableiten lassen, durch ein Polymerisationsinitiatorsystem mit allen Merkmalen des Anspruchs 1. Die auf Anspruch 1 rückbezogenen abhängigen Produktansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems unter Schutz. In verfahrensmäßiger Hinsicht beschreiben die Ansprüche der entsprechenden Kategorie den Erfindungsgegenstand. Schließlich werden Verwendungsmöglichkeiten des Polymerisationsinitiatorsystems in den Ansprüchen der entsprechenden Kategorie geschützt.
  • Dadurch, dass sich ein Polymerisationsinitiatorsystem, umfassend einen Behälter, enthaltend wenigstens einen Initiator für die radikalische Polymerisation von (Meth)acrylatmonomeren, dadurch auszeichnet, dass der Behälter in (Meth)acrylatmonomeren löslich oder wenigstens soweit quellbar ist, dass der im Behälter enthaltene Initiator die radikalische Polymerisation des (Meth)acrylats startet, gelingt es auf für den Fachmann nicht ohne weiteres vorhersehbare Weise, die oben angesprochenen Probleme zu lösen.
  • Zudem weist der Gegenstand der Erfindung folgende Vorteile auf:
    • • Das erfindungsgemäße Polymerisationsinitiatorsystem gestattet eine Vordosierung zur Vermeidung von Dosierfehlern und damit einhergehend die Sicherung der Prozessstabilität und Qualität eines industriellen Polymerisationsprozesses.
    • • Der Gebrauch des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems leistet einen wesentlichen Beitrag zur Arbeitssicherheit, da kein direkter Kontakt mit dem Initiator möglich. Insbesondere schützt der Behälter oder die Folie Mensch und Umwelt gegen die darin verpackten Stoffe.
    • • Das erfindungsgemäße Polymerisationsinitiatorsystem ermöglicht ein kontrolliertes, wunschweise auch besonders schnelles Lösen der Initiatorverpackung im Polymerisationssystem und damit einen gezielten, wunschweise schnellen Produktionsstart.
    • • Sicherheitstechnische Nachteile (Lagerstabilität des Polymerisationssystems) werden durch zielgerichtete Initiatorzugabe kompensiert. Da zu polymerisierendes System und Initiatorsystem getrennt von einander gelagert werden (2 Komponenten System) können, ergibt sich eine stark gesteigerte Lagerstabilität des Gesamtsystems.
    • • Keine Beeinflussung der Eigenschaften des Polymerisationssystems und der daraus hergestellten Polymeren, beispielsweise Beschichtungen.
  • Ein erfindungsgemäßes Polymerisationsinitiatorsystem umfasst einen Behälter, welcher wenigstens einen Initiator enthält, der die radikalische Polymerisation von (Meth)acrylatmonomeren zu starten in der Lage ist. Die Aufgabe des Behälters besteht einerseits darin, den Initiator bis zu dessen Einsatz vor Umwelteinflüssen sicher aufzubewahren und andererseits die Bedienpersonen davor zu schützen, sich unnötigem Kontakt mit dem Initiator aussetzen zu müssen. Weiterhin muss der Behälter den Initiator an seinem Einsatzort freisetzen, so dass der Initiator die Polymerisation der (Meth)acrylatmonomeren auslösen kann.
  • Die Form des Behälters kann dabei über einen weiten Bereich variieren. Es sind allerlei spezielle Geometrien wie Flaschen, Büchsen, Folien, Beutel und dergleichen einsetzbar, solange die oben beschriebenen Mindestanforderungen erfüllt werden.
  • In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des Polymerisationsinitiatorsystems der Erfindung kann der Behälter ein Beutel sein, d. h. die Form eines flexiblen Beutels aufweisen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann es sich beim Behälter um eine Folie handeln. Diese Folie kann nach den bekannten Herstellverfahren für Folien erhalten werden. Beispielsweise durch Extrusionsverfahren wie Blasformen und dergleichen mehr oder auch durch Gießverfahren.
  • In einer weiterhin sehr zweckmäßigen Abwandlung des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems handelt es sich bei der Folie um eine Gießfolie, in welche der Initiator portioniert eingeschlagen, gewickelt und gegebenenfalls verschweißt ist.
  • Der Behälter des Polymerisationsinitiatorsystems soll den Initiator am Wirkort freigeben, damit die Polymerisation ausgelöst werden kann. Hierzu kann es ausreichen, dass der Behälter quellt oder angeliert, wodurch eine Diffusion von Monomeren in das Innere des Behälters ermöglicht wird oder auch eine Diffusion des Initiators aus dem Behälter heraus in das umgebende Polymerisationssystem.
  • Es ist jedoch bei weitem bevorzugt, dass sich das Material, welches für den Behälter des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems verwendet werden kann, im zu polymerisierenden (Meth)acrylatsystem vollständig und ohne Nachteile für die Polymerisation auflöst. Daher kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems dadurch, dass der Behälter oder die Folie aus einem Copolymer besteht, welches erhältlich ist durch Copolymerisation von zwei oder mehreren radikalisch polymerisierbaren C1- bis C4-Estern der Acryl- oder Methacrylsäure. Diese Art von Copolymeren erfüllen in hervorragender Weise die Anforderung nach vollständiger und rückstandfreier Auflösung in der Monomerumgebung eines Polymerisationssystems mit beispielsweise Methylmethacrylat, Acrylsäure oder mehrfachfunktionellen Acrylaten.
  • Zu den zum Erhalt des Copolymeren mit Erfolg einsetzbaren Monomeren gehören unter anderem Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Propylmethacrylat, n-Propylacrylat, iso-Propylmethacrylat, iso-Propylacrylat, n-Butylmethacrylat, n-Butylacrylat, sec.-Butylmethacrylat, sec.-Butylacrylat, tert.-Butylmethacrylat und tert.-Butylacrylat. Von diesen Monomeren werden zweckmäßig zwei Monomere copolymerisiert. Es können aber auch mehr als zwei Monomere zum Erhalt des Copolymeren eingesetzt werden.
  • Ein besonderes Polymerisationsinitiatorsystem der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oder die Folie aus einem Copolymer besteht, das durch Copolymerisation von Methylmethacrylat und Ethylacrylat erhältlich ist.
  • Derartige Behälter, beispielsweise in Form von dünnen Folien, lösen sich beim Gebrauch vollständig und rückstandsfrei auf. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Behälter auflösen, hängt von mehreren Faktoren ab. Einerseits spielt die Polarität der das Copolymerisat aufbauenden Monomere eine Rolle genauso wie die Polarität der Monomeren des Polymerisationssystems. Andererseits kann auch das Molekulargewicht des Copolymerisats von Bedeutung sein, genauso wie die Dicke des Behälters.
  • Im Hinblick auf das Molekulargewicht MW des Copolymerisats haben sich Bereiche von 100.000 bis 1.000.000 als vorteilhaft erwiesen. Zweckmäßig sind Gewichtsmittelwerte des Molekulargewichts MW im Bereich von 200.000 bis 950.000. Noch mehr bevorzugt sind Molekulargewichte MW zwischen 500.000 und 900.000. Das Molekulargewicht wird mittels GPC bestimmt.
  • Für die erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsysteme haben sich ganz außerordentlich Behälter oder Folien empfohlen, die aus Eudragit® NE30D oder Eudragit® NM30D bestehen. Diese beiden Copolymerisate werden von Evonik Industries vertrieben. Die Spezifikationen sind den Datenblättern 2007-09 INFO 7.6/E beziehungsweise 2007-11 INFO 7.14/E entnehmbar.
  • Daneben kommt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung solchen Polymerisationsinitiatorsystem eine spezielle Bedeutung zu, bei denen der Behälter aus einem Copolymer besteht, erhältlich durch Copolymerisation von zwei oder mehreren radikalisch polymerisierbaren C1- bis C4-Estern der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem oder mehreren (Meth)acrylatmonomeren, die funktionelle tertiäre Aminogruppen aufweisen. Auch durch den Einbau der tertiären Aminogruppen in das Copolymerisat des Behälters gelingt es das Löslichkeitsverhalten des Copolymers gezielt zu beeinflussen.
  • Noch ein weiteres geeignetes (Meth)acrylat-Copolymer für die Erfindung besteht zu 95 bis 100 Gew.-%, insbesondere mehr als 95 Gew.-% bis 100 Gew.-% aus C1- bis C4-Alkylestern der Acryl- oder Methacrylsäure und bis zu 5 Gew.-% bzw. zu 0 Gew.-% bis 5, insbesondere 0 Gew.-% bis weniger als 5 Gew.-% aus Acryl- oder Methacrylsäure. Derartige (Meth)acyrlat-Copolymere sind im Handel unter der Bezeichnung EUDRAGIT® NE von Evonik Industries erhältlich.
  • Ein weiteres Kriterium, welches die Löslichkeit beeinflussen kann, ist die Wanddicke des Behälters. Wird eine möglichst schnelle Auflösung des Behälters in der Umgebung des Polymerisationssystems angestrebt, so ist es günstig, eine möglichst geringe Wanddicke des Behälters einzusetzen. Übliche Wandstärken liegen im Bereich 0,1 μm bis 1000 μm.
  • Bevorzugte Polymerisationsinitiatorssysteme nach der Erfindung kennzeichnen sich dadurch, dass der Behälter oder die Folie eine mittlere Schichtdicke im Bereich von 0,1 μm bis 100 μm, vorzugsweise 1 μm bis 50 μm aufweist, wobei die maximale relative Abweichung von der mittleren Schichtdicke ±25%, vorzugsweise ±10%, ganz besonders zweckmäßig ±5%, beträgt.
  • Die hohe Gleichmäßigkeit der Wanddicke des Behälters oder die besondere Gleichmäßigkeit der Foliendicke haben dabei einen positiven Einfluss auf das Auflöseverhalten. Insbesondere wird so eine möglichst gleichmäßige Initiierung der Polymerisationsreaktion ermöglicht.
  • Andererseits kann man die Initiierung bei Auswahl geeigneter System zeitlich auch verzögern, ja sogar möglichst ungleichmäßig gestalten, sei es durch starke Variation der Behälterdicke oder Foliendicke oder durch Einsatz möglichst hoher Molekulargewichte oder auch möglichst polarer Monomere, beispielsweise in einem Polymerisationssystem, welches relativ unpolar ist.
  • Das Polymerisationsinitiatorsystem weist gemäß der Erfindung neben dem Behälter oder der Folie einen oder mehrere von diesen umschlossenen Initiator auf, der in der Lage ist, sei es allein oder in Verbindung mit einem weiteren Bestandteil, die Polymerisation eines Polymerisationssystems umfassend polymerisierbare (Meth)acrylatmonomere auszulösen. Bei dem weiteren Bestandteil kann es sich beispielsweise um eine Komponente eines Redoxsystems handeln, mit welchem der vom Behälter oder der Folie umschlossene Bestandteil ein funktionierendes Redoxsystem ausbildet.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Polymerisation zweckmäßig unter Verwendung mindestens einen Polymerisationsinitiators für die radikalische Polymerisation gestartet, wobei der Initiator oder ein Bestandteil eines Redoxsystems im Behälter oder der Folie eingeschlossen ist.
  • Zu den mit Erfolg im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Initiatoren gehören unter anderem die in der Fachwelt weithin bekannten Azoinitiatoren, wie 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) und 1,1-Azobiscyclohexancarbonitril, organische Peroxide, wie Dicumylperoxid, Diacylperoxide, wie Dilauroylperoxid, Peroxydicarbonate, wie Diisopropylperoxydicarbonat, Perester, wie tert. Butylperoxy-2-ethylhexanoat, und dergleichen
  • Im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausführungsformen sind dadurch ausgezeichnet, dass der Initiator ein Peroxid ist, welches bei erhöhten Temperaturen thermisch zerfällt.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ganz besonders geeignete Polymerisationsinitiatoren umfassen insbesondere die folgenden Verbindungen:
    Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Dilauroylperoxid, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, Ketonperoxid, tert-Butylperoctoat, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert. Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis-(2-ethylhexanoylperoxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, Dicumylperoxid,
    1,1-Bis-(tert.-butylperoxy)-cyclohexan, 1,1-Bis-(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Bis-(4-tert.-butylcyclohexyl)-peroxydicarbonat, 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 1,1-Azobiscyclohexancarbonitril, Diisopropylperoxydicarbonat, tert. Amylperoxypivalat, Di-(2,4-dichlorbenzoyl)-Peroxid, tert. Butylperoxypivalat,
    2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)-dihydrochlorid, Di-(3,5,5-trimethyl-hexanoyl)-peroxid, Dioctanoylperoxid, Didecanoylperoxid, 2,2'-Azobis-(N,N'-dimethylenisobutyramidin), Di-(2-methylbenzoyl)-peroxid, Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat, 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril), 2,5-Dimethyl-2,5-di-(2-ethylhexanoylperoxy)-hexan, 4,4'-Azobis-(cyanopentansäre), Di-(4-methylbenzoyl)-peroxid, Dibenzoylperoxid, tert. Amylperoxy-2-ethylhexanoat, tert. Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert. Butylperoxy-isobutyrat sowie Mischungen der zuvor genannten Polymerisationsinitiatoren.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerisationsinitatorsystem gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, umfassend die Schritte, dass man einen Behälter oder eine Folie bereitstellt, eine vorbestimmte Menge eines Initiators in den Behälter füllt oder auf der Folie anordnet, und den Behälter geeignet verschließt bzw. den Initiator in der Folie einwickelt und die Folie optional verschweißt.
  • Besonders bevorzugt ist dabei für die Herstellung von Folien das Gießen und Pressen und anschließend Ablüften bevorzugt bei erhöhter Temperatur, um die Trocknungszeit zu verkürzen. Zweckmäßig wird der Initiator auf die Folie portioniert, darin eingeschlagen (gewickelt), anschließend wird die Folie verschweißt. Hierfür können die gängigen Verfahren wie Heißschweißen, Laserschweißen, Reib- und Ultraschallschweißen verwendet werden.
  • Eine derartige Verpackungsform mit einem geschützten Initiator eignet sich dann hervorragend zur sicheren Zugabe des Initiators zu beliebigen Polymerisationssystemen.
  • Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet umfasst die Polymerisation in Substanz von (Meth)acrylatmonomeren, welche mehrfachfunktionelle (Meth)acrylate aufweisen und welche wiederum als Beschichtungssysteme eingesetzt werden.
  • Eine besonders zweckmäßige Verwendung des Polymerisationsinitiatorsystems gemäß der Erfindung umfasst dabei die Initiierung der radikalischen Polymerisation von Polymerisationssystemen aufweisend polymerisierbare (Meth)acrylatmonomere.
  • In besonderer Abwandlung dieser Verwendung wird das Polymerisationsinitiatorsystem der Erfindung in Polymerisationssystemen eingesetzt, welche als polymerisierbare Bestandteile Methylmethacrylat, Methacrylsäure und/oder mehrfachfunktionelle (Meth)acrylatmonomere umfassen.
  • Ganz besonders zweckmäßig ist die Verwendung durch Zugabe des Polymerisationsinitiatorssystems zu einem Substanzpolymerisationssystem.
  • Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Polymerisationsinitiatorsystems zur Initiierung von Beschichtungssystemen wird der in der beschriebenen Verpackung (Behälter oder Folie) verpackte Initiator mitsamt der Verpackung zum Beschichtungssystem zugegeben. Der verpackte Initiator ist dabei besonders vorteilhaft vollständig in den Beschichtungssystemen löslich und gibt somit den Initiator frei. Die Bestandteile des Verpackungssystems führen zu keinen Nachteilen im Hinblick auf die Verarbeitung und mechanischen, thermischen oder technologischen Eigenschaften des Beschichtungssystems.
  • Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen eingehender erläutert.
    • 1. Herstellung des Polymerisationsinitiatorsystems:
    • 1.1 Herstellung des Behälters/Folie
    • 1.2 Herstellung des Systems aus Folie und Initiator
    • 2. Einsatz des Polymerisationsinitiatorsystems 1 zur Initiierung der Polymerisation eines Zwei-Kompoonenten-Beschichtungssystems
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1469012 A1 [0003]
    • US 3902596 A [0003]
    • WO 2006/102385 A1 [0003]
    • JP 05125331 A [0003]
    • JP 04306201 A [0003]
    • JP 64001779 A [0003]

Claims (15)

  1. Ein Polymerisationsinitiatorsystem, umfassend einen Behälter enthaltend wenigstens einen Initiator für die radikalische Polymerisation von (Meth)acrylatmonomeren, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter in (Meth)acrylatmonomeren löslich oder wenigstens soweit quellbar ist, dass der im Behälter enthaltene Initiator die radikalische Polymerisation des (Meth)acrylats startet.
  2. Polymerisationsinitiatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Beutel ist.
  3. Polymerisationsinitiatorsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine Folie ist.
  4. Polymerisationsinitiatorssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Gießfolie ist, in welche der Initiator portioniert eingeschlagen, gewickelt und gegebenenfalls verschweißt ist.
  5. Polymerisationsinitiatorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oder die Folie neben üblichen Formulierungshilfsstoffen aus einem Copolymer besteht, erhältlich durch Copolymerisation von zwei oder mehreren radikalisch polymerisierbaren C1- bis C4-Estern der Acryl- oder Methacrylsäure
  6. Polymerisationsinitiatorsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oder die Folie aus einem Copolymer besteht, das durch Copolymerisation von Methylmethacrylat und Ethylacrylat erhältlich ist.
  7. Polymerisationsinitiatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer des Behälters oder der Folie ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts MW im Bereich von 500.000 bis 900.000 aufweist.
  8. Polymerisationsinitiatorsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oder die Folie aus Eudragit® NE30D oder Eudragit® NM30D besteht.
  9. Polymerisationsinitiatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aus einem Copolymer besteht, erhältlich durch Copolymerisation von zwei oder mehreren radikalisch polymerisierbaren C1- bis C4-Estern der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem oder mehreren (Meth)acrylatmonomeren, die funktionelle tertiäre Aminogruppen aufweisen.
  10. Polymerisationsinitiatorssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter oder die Folie eine mittlere Schichtdicke im Bereich von 1 bis 100 μm aufweist, wobei die maximale relative Abweichung von der mittleren Schichtdicke ±25%, vorzugsweise ±10%, noch mehr bevorzugt ±5%, beträgt.
  11. Polymerisationsinitiatorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator ein Peroxid ist, welches bei erhöhten Temperaturen thermisch zerfällt.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Polymerisationsinitatorsystem gemäß den vorhergehenden Ansprüchen umfassend die Schritte, dass man einen Behälter oder eine Folie bereitstellt, eine vorbestimmte Menge eines Initiators in den Behälter füllt oder auf der Folie anordnet, und den Behälter geeignet verschließt bzw. den Initiator in der Folie einwickelt und die Folie optional verschweißt.
  13. Verwendung des Polymerisationsinitiatorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 zur Initiierung der radikalischen Polymerisation von Polymerisationssystemen aufweisend polymerisierbare (Meth)acrylatmonomere.
  14. Verwendung nach Anspruch 12 in Polymerisationssystemen aufweisend als polymerisierbare Bestandteile Methylmethacrylat, Methacrylsäure und/oder mehrfachfunktionelle (Meth)acrylatmonomere.
  15. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12 durch Zugabe des Polymerisationsinitiatorssystems zu einem Substanzpolymerisationssystem.
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