DE1956376A1 - Verfahren zum Verhindern einer Sauerstoffinhibierung der Polymerisation strahlenhaertbarer fluessiger Substanzen - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

$ _m November 1969ϊΐφI Named.Anm. Herbol-Werke Herbig-Haarhaus

AG Köln

Verfahren zum Verhindern einer Sauerstoffinhibierung der Polymerisation strahlenhärtbarer flüssiger Substanzen.

Es ist bekannt, dass mittels energiereicher Strahlen, wie Elektronenstrahlen, strahlenhärtbare, polymerisierbare Substanzen in Sekundenschnelle ohne Anwendung thermischer Energie bzw. radikalbildender Verbindungen gehärtet werden können, so dass es auch möglich ist, aus solchen polymerisierbaren Substanzen bestehende überzüge auf temperaturempfindlichen Untergründen zu härten. Beispiele solcher strahlenhärtbarer polymerisierbarer Substanzen sind ungesättigte, gegebenenfalls modifizierte Polyester und Acrylharze, die, wie angenommen wird, unter dem Einfluss von Elektronenstrahlen radikalisch polymerisieren.

Die bisher bekannten strahlenhärtbaren Substanzen haben indes den grossen Nachteil, dass die radikalische Polymerisation durch Luftsaueratoff inhibiert wird und infolgedessen aus solchen Substanzen nur klebrige oder zumindestsehr kratzempfindliche überzüge erhalten werden können.

Aus Paint Manufacture April 1968, S. 21-25 und Journal of Paint Technology JiI_-, S. 118-129 (1969) ist bekannt,zur Vermeidung einer Inhibierung durch Luftsauerstoff die Strahlenhärtung unter Inertgas durchzuführen, was-indea^nlcht^unerhebliche zusätzliche HlMM ORIGfNAL

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Investitionen und verhältnismässig hohe Betriebskosten erfordert, Aus Farbe und Lack £4, S. 1179 - 1184 (1968) ist bekannt, die Ausbildung einer üblichen Sperrschicht durch UV-Bestrahlung zu beschleunigen. Dieses Verfahren hat indes den Nachteil, dass nur ganz bestimmte UV-härtbare Harze verwendet werden können, und die UV-Härtung nichtso hohe Bandgeschwindigkeit, wie z.B. die Elektronenstrahlhärtuhg erlaubt.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwinden. Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt beim Verfahren vorliegender Erfindung die Verhinderung einer Sauerstoffinhibierung der Polymerisation strahlenhärtbarer flüssiger Harze in der Weise, dass man auf das Harz kurz vor der Härtung einen wachsartigen Stoff, dessen Dispersion oder Lösung in dünner Schicht aufbringt.

Aus der deutschen Patentschrift 948 8l6 ist bekannt, eine Verhinderung der Polymerisation von RLyester - Äthylenderivat-Mischungen durch Luftsauerstoff in der Weise zu vermeiden, dass die Umsetzung von ungesättigten Polyestern auf Basis von Dicarbonsäuren und zweiwertigen Alkoholen mit monomeren Äthylenderivaten in Gegenwart geringer Mengen von wachsartigen Stoffen erfolgt, die an der Umsetzung nicht teilnehmen und auf der Oberfläche der Masse eine luftabschliessende Haut bilden.

Dieses Verfahren lässt sich nicht bei einer Härtung polymerisierbarer Substanzen mittels energiereicher Strahlen anwenden, da Gemische gemäss der deutschen Patentschrift 948 8l6 erst inner-

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halb einiger Minuten polymerisieren, wobei sich die Viskosität des Polymerisationsgeniisches erhöht und dieses in die Gelphase übergeht, und der wachsartige Stoff zum Teil an der Oberfläche ausschwimmt. Dieser Vorgang erfordert Zeit und natürlich die üblichen Härter. Bei einer Härtung polymerisierbarer Stoffe durch energiereiche Strahlen erfolgt dagegen der übergang vom flüssigen Zustand in den festen Zustand innerhalb weniger Sekunden, so dass ein wachsartiger Zusatzstoff keine Zeit hat, während der ausserordentlich kurzen Gelphase an die Oberfläche zu schwimmen; er wird praktisch gfeichmässig im festen Lackfilm eingefroren.

Für das Verfahren vorliegender Erfindung eignen sich als Sperrschichtbildner Paraffine, Wachse, Polyolefine und deren Copoly- J merisate. Als Lösungsmittel für diese Sperrschichtbildner kommen unter anderem Benzinkohlenwasserstoffe und Aromaten infrage.

Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung ist selbstverständlich ein zu hoher Druck beim Aufbringen vieles Sperrschichtbildners, zum BEispiel auf einen zu härtenden Lackfilm, zu hohe Wärme und zu hohe Löslichkeit der Verfahrenskomponenten ineinander zu vermeiden, weil sich sonst ein zum Beispiel aus der härtbaren Substanz aufgetragener Lackfilm und die Sperrschicht vermischen könnten.

Beispiel 1

Ein handelsüblicher ungesättigter Polyester, 65/Sig gelöst in " Styrol, wurde auf einer Holztafel in einerSchichtdicke von 3oo mym aufgezogen, sofort mit einer ljiigen Lösung von Paraffin (Smp. 53°C) in Styrol besprüht und unmittelbar danach unter einer 300 keV Elektronenstiäalanlage gehärtet. Die Dosis betrug Io Mrad. Nach der Bestrahlung erhielt man einen harten, kratzfesten Film, der wie bei den nach der deutschen Patentschrift 9^8 816 unter Paraffinzusatz gehärteten Polyestern geschliffen werden konnte.

Beispiel 2

Der in Beispiel 1 angegebene Polyester wird in gleicher Weise auf eine Holztafel aufgetragen und ohne Besprühung, wie vorstehend "ausgeführt, gehärtet. Zwar erhält man auch bei diesem Versuch einen festen Film, aber dessen Oberfläche ist durch die eingetretene Sauer-

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stoffinhibierung sehr kratzempfindlich, nicht schleifbar und für die Praxis ungeeignet.

Beispiel 3

Dem in Beispiel 1 erwähnten Polyester wurde 1% eines Paraffins (Smp. ca. 53°C) zugesetzt und unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 und 2 eine Probe hergestellt und gehärtet. Das Ergebnis ist das gleiche wie in Beispiel 2.

PATENTANSPRUCH

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zum Verhindern einer Sauerstoffinhibierung der Polymerisation strahlenhärtbarer flüssiger Substanzen durch Bildung einer Sperrschicht, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Harz kurz vor der Härtung einen wachsartigen Stoff, dessen Dispersion oder Lösung in dünner Schicht aufbringt.

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