DE2038883A1 - Verfahren zum Herstellen von Polymerisaten - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Herstellen von Polvmerisaten" Zusatz zu Patentanmeldung P 17 69 988.6 Gegenstand der älteren Patentanmeldung ist ein Verfahren zum Herstellen von Polymerisaten, insbesondere von Lacken fUr die Tauch-, Gieß- oder Spritzlackierung, durch fotochemische Polymerisation sauerstoffinhibierter, ungesättigter Polyesterharze, bei dem der Polyesterharzlösung eine Lösung oder Emulsion von Stearylverbindungen zugesetzt wird, Es ist bekannt, daß Lichtstrahlen befähigt sind, chemische Reaktionen in Gang zu setzen. Dieses Phänomen macht man sich bei der Fotopolymerisation zunutze. So ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 233 594 ein Verfahren zum fotochemischen Härten von Polyesterformmassen bekannt, bei dem ein Gemisch aus Polyestern, an diese anpolymerisierbaren monomeren Verbindungen und einem Auslöser unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht polymerisiert wird. Bekannt ist nach der deutschen Auslegeschrift 1 263 304 auch ein Verfahren zum Herstellen von Polymerisaten durch UV-Bestrahlung einer polymerisierbaren Mischung aus einer äthylenisch ungesättigten monomeren Verbindung und Triphenylstibin, Triphenylarsin oder Triphenylbismutin als Fotoinitiator bekannt. Der Fotoinitiator dient dem Zweck, die Polymerisationsgeschwindigkeit und Kettenlänge des Polymeren zu beeinflussen.
• Die bekannten Verfahren besitzen Jedoch den Nachteil, daß der Luftsauerstoff die Polymerisation inhibiert, so daß sich vertretbare Reaktionsgeschwindigkeiten nur in Abwesenheit von Luft erreichen lassen. Demzufolge muß die Polymerisation in sauerstofffreier Atmosphäre, beispielsweise unter Stickstoff, Kohlendioxyd, Helium oder Argon erfolgen. Dasu ist es aber notwendig, das System zu evakuieren und mit dem sauerstofffreien Gas su füllern. Da sich eine sauerstofffreie Atmosphäre nur durch mehrmaliges Evakuieren und durch Spülen mit sauerstofffreiem Gas erreichen läßt, sind die bekannten Verfahren sehr aufwendig.
• Das ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Polyesterlack beispielsweise im Rahmen einer Lackstraße polymerisiert werden soll.
• Um die Nachteile der Polymerisation in sauerstofffreier Atmosphäre zu beheben, ist es auch bekannt, das Ausgangsgemisch mit einer Lösung wachsartiger Stoffe zu versetzen.
• Ublicherweise wird das Wachs, beispielsweise Paraffin, in Form einer styrolischen Lösung in das Ausgangsgemisch eingearbeitet. Das gelöste Wachs dient als Sperrmittel und schwimmt mit der Zeit aus und bildet auf der Masse einen Wachsfilm, der diese gegen die polymerisationsinhibierende Wirkung des Luftsauerstoffs abschirmt. Obgleich dieses Verfahren gegenüber der Polymerisation in sauerstofffreier Atmosphäre wesentliche Vorteile besitzt, ist es noch mit dem Nachteil behaftet, daß es sich beim Ausschwimmen des Wachses um einen zeitabhängigen Vorgang handelt, so daß die Gesamthärtezeit von der Ausschwimmseit des Wachses bestimmt wird. Da das Ausschwimmen des Wachses erst beginnt, wenn die Polymerisation in Gang gekommen ist, ergeben sich bei den herkömmlichen Verfahren Verzögerungen von vielen Minuten, in günstigen Fällen von zwei bis vier Ninuten. Derartig lange Ausschwimmseiten machen aber insbesondere bei einer Fließbandfertigung entsprechend aufwendige Anlagen erforderlich.
• Um nun ein verbesserten Sperrmittel zu schaffen und durch Verkürzung der Ausschwimmzeit des Sperrmittels ein rasches Auspolymerisieren der Nasse zu erreichen, wurde mit der älteren Patentanmeldung, abgesehen von der Natur des Sperrmittels, vorgeschlagen, die Ausschwimmzeit des Sperrmittels dadurch zu beschleunigen, daß dieses in Form einer Emulsion in die Polyesterhalzlösung eingearbeitet wird. Der besondere Vorteil liegt gegenüber der Verwendung einer Sperrmittellösung darin, daß das Sperrmittel in der Emulsion nur verhältnismäßig lose gebunden ist und daher in äußerst kurzer Zeit freigesetzt wird und ausschwimmen kann. Im einzelnen wurde vorgeschlagen, daß der Polyesterharzlösung eine Ladung oder Emulsion von Stearylverbindungen zugesetzt wird. Diese neigen ii Gegensatz zu Sperriitteln wie Paraffin nicht sur Blasenbildung und lassen sich wesentlich besser schleifen.
• Im Rahmen des Verfahrens nach der älteren Patentanmeldung eignen sich insbesondere Stearyl Stcarat-, Stearylalkohol-, Laurat-, Laurylalkohol- und Dodecylalkohol-Lösungen oder -Emulsionen. Die geschlossene Phase der Emulsionen besteht vorzugsweise aus Wasser, doch kann das Verfahren auch mit Stearyl-in-Benzol-Emulsionen sowie mit Laurat-in-Benzol-Emulsionen sowie den entsprechenden Emulsionen der Homologen durchgeführt werden.
• Dem Ausgangsgemisch können als Polymerisationsanreger noch Kaliumbichromat oder Thiokol zugesetzt werden. Ein Zusatz von Katalysatoren, beispielsweise Peroxyd, oder Beschleunigern, wie Vanadinverbindungen oder naphthenalinveresteter Phosphorsäure ist dagegen nicht erforderlich.
• Um das Verfahren weiter zu verbessern, wird nun vorgeschlagen, der Emulsion als Akzeptor Benzoinäthyläther C2H5-CH(OH)-C2H5.COC6H5 zuzusetzen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von nehreren Ausführungsbeispielen in Gestalt von ftir das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Ausgangsgemischen des näheren erläutert.
• Beispiel 1 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Stearyl-Stearat-in Wasser-Emulsion, 0,2 " " einer 5%igen Lösung von Kaliumbichromat, Rest Monostyrol.
• Beispiel 2 90 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Stearyl-Stearat-in-Wasser-Emulsion, 1,0 N " Thiokol, Rest Monostyrol.
• Beispiel 3 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Stearylalkohol-in-Wasser-Emulsion, 0,5 " " 1%iger Benzoinäthyläther, Rest Monostyrol.
• Beispiel 4 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 n n einer 50%igen Stearylalkohol-in-Wasser-Emulsion, 1,0 " " 1%iger Benzoinäthyläther, Rest Nonostyrol.
• Beispiel 5 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Laurat-in-Benzol-Emulsion, 1,0 " " 1%iger Benzoinäthyläther, Rest Monostyrol.
• Beispiel 6 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Laurylalkohol-in-Homologen-Emulsion, 0,5 " " 1%iger Benzoinäthyläther, Rest Monostyrol.
• Beispiel 7 80 bis 85 Gew.-Teile gelöstes ungesättigtes Polyesterharz, 0,8 " " einer 50%igen Dodedylalkohol-in-Wasser-Emulsion, 0,5 " " 1%iger Benzoinäthyläther, Rest Monostyrol.
• Die Sperrmittel-Emulsion wird vorzugsweise durch Schmelzen von 7,5 Gew.-Teile Sperrmittel, beispielsweise Stearyl-Stearat hergestellt, in das 7,5 Gew.-Teile Wasser, 2,0 Gew.-Teile Emulgator sowie anschließend 7,0 Gew.-Teile einer 5%igen Lösung von Silikon in Nonostyrol, 40,09 Gew.-Teile einer 50%igen Lösung von tobaltnaphthenat in Xylol mit einem Kobaltgehalt von 6% und 36 Gew.-Teile Xylol eingerührt werden.
• Bei einem Versuch wurde ein Lack gemäß Beispiel 1 mittels einer Gießmaschine in einer Menge von 400 g/m2 auf ein Holzbrett aufgetragen. Die Lackschicht wurde sofort mit ultraviolettem Licht bestrahlt nach 1 bis 2 Ninuten konnte die Lackschicht bereits geschliffen und geschwabbelt werden.
• Die erfindungsgemäße Nasse ist besonders als lichthärtender Lack geeignet. Dabei ist für das Aushärten der beispielsweise durch das Aufgußspritzverfahren aufgetragenen Lackfilme keine Bestrahlung durch Hochenergiestrahler erforderlich; vielmehr reichen geringe Strahlungsenergien aus. Die Polymerisation setst sehr rasch ein, da das Sperrmittel innerhalb kürzester Frist aus der Emulsion freigesetzt wird und auf der Oberfläche einen Schutz filz gegen den Einfluß des Luftsauerstoffs bildet. Es ergeben sich Nassen bzw. Überzüge, die sofort schleif-, schwabbel- oder auch stapelfähig sind.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Polymerisaten, insbesondere von Lacken für die Tauch-, Gieß- oder Spritzlackierung, durch fotochemische Polymerisation sauerstoffinhibierter ungesättigter Polyesterharze, bei dem der Polyesterharzlösung eine Lösung oder Emulsion von Stearylverbindungen zugesetzt wird, nach Patentanmeldung P 17 69 988.6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Zusatz von BenzoinEthylEther.

2. Verfahren nach Anßpruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Zusatz von 0,5 - 2% 1 1%igem Benzoinäthyläthers.

3. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i e h n e t d u r c h die Verwendung einer Stearyl-Stearat-Emulsion.

4. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung einer Stearyl-Alkohol Emulsion.

5. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung einer Laurat-Emulsion.

6. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung einer Laurylalkohol-Emulsion.

7. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n ß e i c h -n e t d u r c h die Verwendung einer D cylalkohol-Emulsion.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Verwendung von Stearyl- oder Stearylderivat-in-Wasser-Emulsionen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h die Verwendung einer Stearyl-in-Benzol- oder -in-Homologen-Emulsion.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Verwendung einer Laurat-in-Benz ol- oder -in-Homologen-Emulsion.