DE1058179B - UEberzugsmittel zum Aufbringen von Kunststoffueberzuegen auf der Grundlage von waessrigen Polyacrylat-Dispersionen - Google Patents
UEberzugsmittel zum Aufbringen von Kunststoffueberzuegen auf der Grundlage von waessrigen Polyacrylat-DispersionenInfo
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Description
PATENTAMT
kl. 22 g 10/01
INTERNAT. KL. C 09 d
CAk C1JA(OO
P 12372 IVc/22 g
ANMELDETAG: 22.JULI1954
B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27.MAI1959
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27.MAI1959
Es wurden bislang bereits viele Überzugsmittel auf der Grundlage verschiedener polymerer Stoffe vorgeschlagen.
Die Überzüge werden im allgemeinen aus einer Lösung der filmbildenden Bestandteile in flüchtigen
organischen Lösungsmitteln aufgebracht. Diese Lösungsmittel sind jedoch teuer und zuweilen auch
schädlich. Die Kosten werden zum Teil durch Rückgewinnung der flüchtigen Lösungsmittel allerdings
wieder ausgeglichen. Ein weiterer Nachteil der aus Lösungen aufgebrachten Überzugsmittel liegt jedoch
darin, daß sich die Viskosität des Überzugs stark mit der Menge des gelösten Filmbildners und dessen
Molekulargewicht ändert. Ein weiterer Nachteil von einigen der trockenen, harzhaltigen, aus Lösungen
aufgebrachten Überzüge liegt darin, daß bei Beruhrung mit Lösungsmitteln das Harz erweicht oder sich
wieder auflöst.
Von Nachteil ist auch bei vielen der bisher verwendeten Überzugsmittel, insbesondere bei solchen,
die zum Überziehen von Draht verwendet werden, daß sie mit einem geringen Feststoffgehalt aufgebracht
werden müssen, was mehrere Überzüge erforderlich macht.
Gemäß der Erfindung enthalten die Überzugsmittel zum Aufbringen der später fest werdenden Kunststoff-Überzüge
wäßrige Dispersionen eines Mischpolymerisats aus (A) 30 bis 80 Teilen Acrylsäurenitril,
(B) 2 bis 15 Teilen einer «-olefinischen Monocarbonsäure der aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthacrylsäure,
Phenylacrylsäure und Crotonsäure bestehenden Gruppe und (C) 15 bis 65 Teilen eines Esters einer
a-olefiiiischen Monocarbonsäure der vorstehenden
Gruppe mit einem gesättigten aliphatischen, einwertigen Alkohol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei
(A), (B) und (C) insgesamt 100 Gewichtsteile ausmachen. Die Monomerenmischung enthält dabei vorzugsweise
50 bis 80 Teile (A), 2 bis 10 Teile (B) und 18 bis 40 Teile (C). Gegebenenfalls kanal das Mischpolymerisat
noch 1 bis 25Vo und vorzugsweise 1 bis 10% eines Epihydrinalkoholderivats, und zwar eines
Esters einer a-olefinischen Monocarbonsäure der genannten
Gruppe mit 2,3-Epoxypropanol-l oder AHyI-glycidyläther
auf 99 bis 75% (A), (B) und (C) sowie ein in der Hitze reaktionsfähiges Aldehydkondensationsharz
und bzw. oder ein wasserlösliches, fluchtiges, organisches Lösungsmittel für das Mischpolymerisat
enthalten.
Durch die erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen zur Aufbringung von Überzügen (d. h. Dispersionen
des wasserunlöslichen Mischpolymerisats in Wasser) werden die bei Verwendung von Lösungen
auftretenden Nachteile dadurch vermieden, daß hauptsächlich Wasser den flüchtigen Träger bildet und daß
höher molekulare Polymere verwendet werden können, überzugsmittel
zum Aufbringen von Kunststoffüberzügen auf der Grundlage von wäßrigen
Polyacrylat-Dispersionen
Anmelder:
E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 23. Juli 1953
James Joseph Sanderson, Drexel Hill,
und Philip Francis Sanders, Lima, Pa. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden
als dies bei Lösungen der Fall ist. Die Dispersionen
können mit einem hohen Feststoffgehalt aufgebracht werden.
So müssen z. B. zum Überziehen von Draht für Elektromagnetwicklungen geeignete Mittel nicht nur
die erforderlichen elektrischen Eigenschaften besitzen, sondern müssen auch biegsam, zäh, hart, abriebbeständig,
beständig gegen Wärmeschocks und Wärmealterunig sowie gegen Lösungsmittel sein, sie
müssen mit der üblichen Geschwindigkeit von z. B. 3 bis 12 m pro Minute aufgebracht werden können
und dürfen keine außergewöhnlichen Härtungstemperaturen erfordern. Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel
ergeben alle diesej^ewrS^ünstige elektrische
Isolationseigenschaften. j^
sionen werden auf einÄ g^pgheS Unterlage, z. B.
einen Draht, aufgebrach^gjKGmm Zusammenschluß
und zur Aushärtung des Ul^Kugs erhitzt.
Die Verwendung von wäßrigen Dispersionen von Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten von Acrylaten
in der Überzugstechnik ist an sich bekannt. Durch
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die spezielle Auswahl und Dosierung der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischpolymerisate erzielt
man jedoch, bisher einmalig, günstige elektrische Eigenschaften, insbesondere was die elektrische
Drahtisolierung anbelangt, sowie eine wesentlich verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit infolg« starker
Vernetzung der Mischpolymerisatmoleküle.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Zusammensetzung verschiedener Mischpolymerisatdispersionen
für die Überzugsmittel. Wenn nicht anders angegebeni, sind Teile und Prozente als Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente
zu verstehen.
Zur Herstellung der in den nachstehenden Beispielen a) bis f) beschriebenen, den erfindungsgemäßen '
Überzugsmitteln zugrunde liegenden Mischpolymerisäten wird in an sich bekannter Weise die Polymerisation
in einer Atmosphäre eines inerten Gases, z. B. Stickstoff, in einem geeigneten, mit einem Rührwerk,
Rückflußkühler, Thermometer und einem Einlaß für d'as inerte Gas versehenen Polymerisationsbehälter
durchgeführt. Bevor die polymerisierbaren Monomere dem Wasser zugesetzt werden, wird dieses
durch 15minu.tiges Kochen am Rückfluß unter der Stickstoff atmosphäre von Sauerstoff befreit und dann
auf etwa 66° C abgekühlt. Das Dispergiermittel wird dem von Sauerstoff befreiten Wasser zusammen mit
dem Natriumbisulfid zugegeben, worauf man die Mischung der polymerisierbaren Monomere und
dann eine wäßrige Lösung von Kaliumpersulfat zusetzt. Die wäßrige Polymerisationemischung wird 30 e)
während etwa 2 Stunden oder bis zur Beendigung der Polymerisationsreaktion auf etwa 60° C gehalten.
Obwohl die bevorzugte Polymerisationstemperatur etwa 60° C beträgt, kann die Polymerisation auch bei
Raumtemperatur oder bei Rückflußtemperatur für die Polymerisatiomsmischung durchgeführt werden. Nach
beendeter Polymerisation werden die heißen, wäßrigen Mischpolymerisatdispersionen durch Durchblasen
von Luft von restlichen Monomeren befreit, wobei auch etwas Wasser unter Konzentrierung der
Dispersion entfernt wird.
a) Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 63,0
(B) Methacrylsäure 5,0
(C) Acrylsäurebutylester 32,0
Polymerisationsstarter:
Natriumbisulfit 0,1
Kaliumpersulfat 0,3
Dispergiermittel:
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters der aus Kokosnußöl erhaltenen
aliphatischen Alkohole 2,0
Wasser 200,0
b) Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 70,0
(B) Acrylsäure 10,0
(C) Acrylsäureoctylester 20,0
Polymerisationssta'rtef:
Natriumbisulfit.·.. 0,1
Kaliumper-sulfat 0,3
Dispergiermittel:.
Natriumsalz des'Schwefelsäurehalbesters
der aus Kokosnußöl erhaltenen aliphatischen Alkohole .... 0,5
Wasser 200,0
Wasser 200,0
Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 55,0
(B) Crotonsäure 10,0
(C) Acrylsäureäthylester 35,0
Polymerisationsstarter:
Natriumbisulfit 0,1
Kaliumpersulfat 0,3
Dispergiermittel:
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters der aus Kokosnußöl erhaltenen
aliphatischen Alkohole .... 0,5 Wasser 200,0
Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 63,0
(B) Methacrylsäure 3,0
(C) Acrylsäurebutylester 32,0
(D) Glycidylmethacrylat 2,0
Polymerisationsstarter:
Natriumbisulfit 0,1
Kaliumpersulfat 0,3
Dispergiermittel:
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters der aus Kokosnußöl erhaltenen
aliphatischen Alkohole .... 0,5 Telogen (Kettenabbruch bewirkende
Verbindungen):
Verbindungen):
Dodecyl mercaptan 0,5
Wasser 200,0
Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 47,5
(B) Crotonsäure 5,0
(C) Acrylsäuremethylester 37,5
(D) Glycidylcrotonat 10,0
Polymerisationsstarter:
Natriumbisulfit 0,1
Kaliumpersulfat 0,3
Dispergiermittel:
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters der aus Kokosnußöl erhaltenen
aliphatischen Alkohole .... 0,5 Wasser 200,0
Mischpolymerisat aus: Gewichtsteile
(A) Acrylsäurenitril 72,5
(B) Acrylsäure 2,5
(C) Acrylsäureoctylester 20,0
(D) Allylglycidyläther 5,0
Polymerisationsstarter:
Natriumbisulfit 0,1
Kaliumpersulfat 0,3
Dispergiermittel:
Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters der aus Kokosnußöl erhaltenen
aliphatischen Alkohole .... 0,5 Wasser 200,0
Die bevorzugten Mengenbereiche der Komponenten des Mischpolymerisats sind: Gewichtsteile
Acrylsäurenitril 50 bis
a-olefinische Monocarbonsäure 2 bis
Acrylsäurealkylester 18 bis
auf insgesamt 100 Teile der Mischung.
65 Die in Beispiel a) bis c) beschriebenen wäßrigen Dispersionen der Mischpolymerisate können zur Herstellung
von Überzugsmitteln für z. B. Drähte, Reifen, Metallgrundierungen, Kühlschränke, Waschmaschinen
und Küchenschränke sowie als Anstrichfarben für
60
Claims (4)
1. Überzugsmittel zum Aufbringen von Kunststoffüberzügen auf der Grundlage von wäßrigen
Polyacrylat-Dispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mischpolymerisat aus (A) 30bis80Teilen
Acrylsäurenitril, (B) 2 bis 15 Teilen einer
α-olefinischen Monocarbonsäure der aus Acrylsäure,
Methacrylsäure, Äthacrylsäure, Phenylacrylsäure und Crotonsäure bestehenden Gruppe
und (C) 15 bis 65 Teilen eines Esters einer a-olefinischen
Monocarbonsäure der vorstehenden Gruppe mit einem gesättigten, aliphatischen, einwertigen
Alkohol mi-t 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei (A), (B) und (C) insgesamt 100 Gewidhtsteile ausmachen,
enthalten.
2. Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß das Mischpolymerisat (D) 1 bis 25*/o eines Epihydrinalkoholderivats, und zwar
einen Ester einer ct-olefinischen Monocarbonsäure
der genannten Gruppe mit 2,3-Epoxypropanol-l oder Allylglycidyläther auf 99 bis 75% (A), (B)
und (C) enthält.
3. Überzugsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein in der Hitze
reaktionsfähiges Aldehydkondetisationsharz der aus Phenol-, Keton-, Harnstoff-, Harnstoff-Melamin-
und Melamin-Formaldehyd-Harz bestehenden Gruppe in einer Menge von 2 bis 40%, bezogen
auf das Gesamtgewicht von Mischpolymerisat und Aldehydharz, enthalten.
4. Überzugsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein wasserlösliches,
flüchtiges, organisches Lösungsmittel für das Mischpolymerisat enthalten.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Wagner-Sarx, Lackkunstharze, 1950, S. 180· unter e.
Wagner-Sarx, Lackkunstharze, 1950, S. 180· unter e.
©909 528/394 5.59
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