DE2559692C2 - Härtbare Masse und ihre Verwendung zum Beschichten von Formkörpern - Google Patents

Härtbare Masse und ihre Verwendung zum Beschichten von Formkörpern

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DE2559692C2
DE2559692C2 DE19752559692 DE2559692A DE2559692C2 DE 2559692 C2 DE2559692 C2 DE 2559692C2 DE 19752559692 DE19752559692 DE 19752559692 DE 2559692 A DE2559692 A DE 2559692A DE 2559692 C2 DE2559692 C2 DE 2559692C2
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vinyl
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Bruce Palmer Midland Mich. Thill
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F271/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of nitrogen-containing monomers as defined in group C08F26/00
    • C08F271/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of nitrogen-containing monomers as defined in group C08F26/00 on to polymers of monomers containing heterocyclic nitrogen

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Description

entsprechen, worin
R, Wasserstoff oder Methyl bedeutet,
R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-4-Alkyl bedeuten,
Is R6 Wasserstoff oder Methyl bedeutet und η O oder 1 bedeutet,
und daß es durch Umsetzung von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Vinyladditionspräpolymeren, das eine Vielzahl von Seitenoxazolingruppen oder 5,6-Dihydro-4H-l,3-oxazingruppen enthält, ein zahlimmittleres Molekulargewicht (A/„) von etwa 500 bis etwa 50 000 besitzt und unter Vt ϊ/endung von 1 Mol Acrylsäure oder Methacrylsäure pro Seitenoxazolin- oder -oxazingruppe oder einem geringen
vi Überschuß an Acrylsäure oder Methacrylsäure erhalten worden ist, und
(b) 80 bis 20 Gew.-* eines reaktiven äthylenisch ungesättigten monomeren Verdünnungsmittels, wobei die Gewichtsprozentgehalte auf das gemeinsame Gewicht von (a) und (b) bezogen sind.
2. Härtbare Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Polymer enthalt, worin R2 und y- R3 je Wasserstoff, η 0 oder R, Methyl bedeuten.
3. Härtbare Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 5 bis etwa 50 Mol-% des Polymeren Einheiten der Formel enthalten, wie sie in Anspruch 1 definiert wurde.
4. Härtbare Masse, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Verwendung eines Vinyladditionspräpolymeren, das eine Vielzahl von Seitenoxazolingruppen oder 5,6-Dihydro-4H-l,3-oxazingruppen enthält und das durch
.in Copolymerisation von Oxazolin- und Oxazinmonomeren und aromatischen Vinyimonomeren, konjugierten Diolefinen, Alkyl- oder Hydroxyalkylestern, α,/J-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren, α,/9-äthylenIsch ungesättigten Carboxamiden oder α,/J-äthylenisch ungesättigten Nitrilen hergestellt wird, erhalten worden ist.
5. Härtbare Masse, dadurch gekennzeichnet, daß sie als reaktives monomeres Verdünnungsmittel aromatische Vinylrnonomere, Alkylstyrole, chlorierte Styrole, ar-Methylstyr^i, Alkylacrylate und -methacrylate,
:<5 /J-Hydroxyalkylacrylate und -metharylate, <z,/?-äthylenSsch ungesättigte Nitrile, cr,/?-äthylenlsch ungesättigte Carboxamide und/oder Vinylester enthält.
6. Verwendung der Masse nach mindestens einem der Ansprüche ί bis 6 zum Beschichten von Formkörpern.
Die Erfindung betrifft eine härtbare Masse und ihre Verwendung zum Beschichten von Formkörpern.
Die Erfindung betrifft eine härtbare Masse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie enthält:
(a) 20 bis 80 Gew.-% eines im wesentlichen linearen Vinyladditionspolymeren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Grundgerüst eine Vielzahl von Einheiten enthält, die der Formel
ICR1-CH2)
I
O=C-NH-CRiR)ICH2VCR4Rs-O-C(Oy-CR6=CH2
entsprechen, worin
R, Wasserstoff oder Methyl bedeutet,
R2, Rj. R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C|_j-Alkyl bedeuten,
R6 Wasserstoff oder Methyl bedeutet und
η 0 oder 1 bedeutet,
und daß es durch Umsetzung von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Vinyladditionspräpolymeren, das eine Vielzahl von Seitenoxazolingruppen oder 5,6-Dihydro-4H-l,3-oxazlngruppen enthält, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von etwa 500 bis etwa 50 000 besitzt und unter Verwendung von 1 Mol Acrylsäure oder Methacrylsäure pro Seitenoxazolin- oder -oxazingruppe oder einem geringen Überschuß an Acrylsäure oder Methacrylsäure erhalten worden Ist, und
(b) 80 bis 20 Gew.-% eines reaktiven äthylenisch ungesättigten monomeren Verdünnungsmittels, wobei die Gewichtsprozentgehalte auf das gemeinsame Gewicht von (a) und (b) bezogen sind.
Die Vlnyladdltlonspiäpolymere können gegebenenfalls in Anwesenheit eines Inerten Lösungsmittels und/oder reaktiven monomeren Verdünnungsmittels bei erhöhter Temperatur unter Verwendung der obengenannten Substanzen erhalten werden.
Die Polyamidester werden zweckdienlich hergestellt, indem man Vinyladditionspräpolymere, die eine Vielzahl von Seitenoxazolin- oder 5,6-Dihydro-4H-l,3-oxazingruppen enthalten, mit Acryl- oder Methacrylsäure umsetzt.
Die in der Masse enthaltenen Polymeren sind im wesentlichen lineare Vinyiadditionspolymere, deren Grundgerüst eine Vielzahl von Einheiten enthält, die der Formel
O=C-NH-CR2R^CH2VCR4Rj-O-C(O)-CR6=CH2
entsprechen, worin R, Wasserstoff oder Methyl bedeutet, R2, R5, R4 und Rs je unabhängig voneinander Wasser- 1» stoff oder niedrig-Aikyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, R6 Wasserstoff oder Methyl bedeutet und η O oder 1 und bevorzugt O bedeutet.
Die ungesättigten Polyamidester sind im wesentlichen lineare Polymere (d. h. nicht vernetzt), und sie können leicht durch endständige Acrylat- oder Methacrylatgruppen nach dem bekannten freie Radikale-Mechanismus durch aktinisches Licht (beispielsweise ultraviolettes Licht) oder durch ionisierende Bestrahlung (beispielsweise ι? Elektronenstrahl, y-Bestrahlung usw.) vernetzt werden.
Solche linearen Polymeren sind filmbildende lösliche Polymere, die Seitenesteramidgruppen bzw. hängende Esteramidgruppen (beide Ausdrücke werden synonym verwendet) enthalten und die endständige polymerisierbare Acrylat- oder Methacrylatmolekülteile enthalten.
Die ungesättigten Polyamidesterpolymere sind in üblichen Lösungsmitteln wie Benzol- Toluol, Methyläthyl- :n keton oder Aceton löslich. Wesentlich bedeutungsvoller ist es jedoch, daß sie ebenfalls in flüssigen reaktiven monomeren Verdünnungsmitteln löslich sind. Solche reaktiven monomeren Verdünnungsmittel sind polymerisierbare Vinylmonomere wie vinylaromatische Monomere, Niedrigalkylacrylate und -methacrylate, Hydroxyalkylacrylate und -methacrylate. Acrylnitril, Methacrylnitril oder ähnliche Verbindungen. Die Kombination oder Mischung der erfindungsgemäßen Polymeren mit solchen reaktiven monomeren Verdünnungsmitteln ergibt :> neue härtbare Zusammensetzungen bzw. Massen, die bei der Herstellung von Überzügen oder Forrnkörpern (beispielsweise als Gießlinge und Laminate) einzigartig nützlich sind und die nach bekannten Verfahren vernetzt werden können. Die Vorteile solcher Kombinationen sind die Abwesenheit von schädlichen bzw. umweltverschmutzenden Gasen und Rauchgasen während des Härtungszyklus und die Abwesenheit von Lösungsmittelverunreinigungen in den vernetzten Produkten. i"
Die vernetzten überzüge, die aus den ungesättigten Polyamidestern oder aus den Mischungen davon mit reaktiven monomeren Verd,".nnungS"nitteln gebildet werden, zeigen ausgezeichnete Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Wetterbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Adhäsion gegenüber dem beschichteten Substrat (insbesondere gegenüber Eisensubstraten).
Dte ungesättigten Polyamidester werden zweckdienlich hergestellt, indem man Acryl- oder Methacrylsäure ^ mit einem Vinyiadditionspräpoiymeren, das eine Vieizahi von Seitenoxazoiingruppen enthält, umsetzt. Diese Präpolymeren sind somit Homopolymere von 2-Vinyl- oder 2-Isopropenyl-2-oxazolin oder Homopolymere von 2-Vinyl- oder 2-Isopropenyl-5,6-dihydro-4H-l,3-oxazin oder sie sind Copolymere dieser Oxazocine oder Oxazine mit anderen äthylenisch ungesättigten Verbindungen, die damit copolymerisierbar sind. Geeignete Präpolymere, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, enthalten von ungefähr 5 bis 100 Gew.-Si 2- ■»» Vinyl- und/oder 2-Isopropenyl-2-oxazolin und/oder 2-Vinyl- und/oder 2-lsopropenyl-5,6-dlhydro-4H-l,3-oxazin in interpolymerisierter Form und die bevorzugten Präpolymeren enthalten von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Gew.-% der Oxazolin- oder Oxazinmonomeren. Das zahlenmittlere Molekulargewicht (Mn) dieser Präpolymeren liegt üblicherweise im Bereich von ungefähr 500 bis ungefähr 50 000; es liegt bevorzugt im Bereich von ungefähr 1000 bis ungefähr 20 000. 4<
lsi Die Polymeren von 2-VlnyI- oder 2-Isopropenyl-2-oxazolinen oder 2-Vinyl- oder 2-Isopropenyl-5,6-dihydro-
Ij 4H-l,3-oxazinen sind eine gut bekannte Klasse von Verbindungen. Geeigneterweise umfassen solche Präpoly-
|j mere das Homopolymere von 2-VinyI-2-oxazolin, das Homopolymere von 2-Isop:openyl-2-oxazolin, die Interim polymeren von 2-Isopropenyl-2-oxazolin mit aromatischen Vinylmonomeren (wie mit Styrol, Vlnylnaphthalin
ig usw.), Alkylstyrole (wie Vlnyltoluol, p-t-Butylstyrol usw.), ringchlorierte Styrole (o- oder p-Chlorstyrol usw.), sr- > <>
ρ Methylstyrol, Vlnylnaphthalin und ähnliche Verbindungen; Alkylacrylate und Methacrylate (wie Methyl-,
% Äthyl-, Propy!-, Butyl- und Hexylacrylat und -methacrylat und ahnliche Verbindungen); /J-Hydroxyalkylacrylate
Il und -methacrylate (wie 2-Hydroxyäthyl-, 2-Hydroxypropyl- und 2-Hydroxybutylacrylat und -methacrylat und
1M ähnliche Verbindungen); α,/J-äthylenlsch ungesättigte Nitrile (wie Acrylnitril, Methacrylnitril und ähnliche
!?·! Verbindungen); cr,/?-äthylenisch ungesättigte Carboxamide (wie Acrylamid, Methacrylamid, N.N-Dimethylacryl- ^
äj amid und ähnliche Verbindungen); Vinylester (wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und ähnliche
jj; Verbindungen) und andere ähnliche Verbindungen und die entsprechenden Interpolymeren, worin 2-Isopro-
b) penyl-2-oxazolln durch 2-Vinyl-2-oxazolln, 2-Vinyl-4,4-dlmethyl-2-oxazolln, 2-Isopropenyl-4,4-diäthyl-2-oxazo-
E Hn, 2-Vinyl-5,6-dlhydro-4H-l,3-oxazin, 2-Isopropenyl-5,6-dihydro-4H-l,3-oxazln und andere ähnliche Verbin-
J1 düngen ersetzt ist. <-"
Ii; Die Polymerisation der Oxazolin- und Oxazinmonomeren (und gegebenenfalls der Vinylcomonomeren wie
'■' oben angegeben) kann in der Masse in Lösung, Emulsion oder in Suspension unter Verwendung üblicher
i; Betriebsparameter für die freie Radikal-Polymerisation durchgeführt werden. Zweckdienlicherweise werden freie
;■; Radikal-Katalysatoren verwendet, wie Azo-bls-isobutyronitril (AIBN) usw. Üblicherweise wird die Temperatur
y der Polymerisation Im Bereich von 0 bis ungefähr 1000C liegen, wobei ein Bereich von 40 bis ungefähr 8O0C <o
bevorzugt ist.
i.i Für die Herstellung der erfindungsgemaßen Polymeren wird Acryl- oder Methacrylsäure mit dem Präpolymeren in solchen Mengen umgesetzt, daß die wesentliche Zahl oder alle Seiten-oxazolln- oder -oxazingruppen in
die Amidestergruppen wie oben definiert überführt werden. Die Stöchiometrie der Umsetzung erfordert 1 MoJ Acryl- oder Methacrylsäure pro Seitenoxazolin- oder -oxazingruppe. Es ist üblicherweise bevorzugt, sinen geringen Überschuß an Acryl- oder Methacrylsäurereaktionsteilnehmer zu verwenden, um eine Umwandlung von im wesentlichen allen Seitenoxazolin- oder -oxazingruppen in die Amidestergruppen sicherzustellen. Die Umsetzung wird durchgeführt, indem man einfach die Acryl- oder Methacrylsäure mit dem Präpolymeren vermischt und die Mischung auf eine Temperatur erwärmt, die ausreicht, um eine Umsetzung zu bewirken (was festgestellt wird durch eine exotherme Reaktion bzw. einen Temperaturanstieg). Geeignete Reaktionsgeschwindigkeiten werden bei Temperaturen im Bereich von ungefähr 75 bis ungefähr 100° C erreicht, aber höhere oder niedrigere Temperaturen können gewünschtenfetls verwendet werden. Die Anwesenheit eines bekannten freie Radi-
i" kal-Inhibitors, wie t-Butylcatechol, ist bei der Erwärmungsstufe vorteilhaft. Die Umsetzung zwischen der Acryl- oder Methacrylsäure und dem Präpolymeren kann durchgeführt werden, indem man die Reaktionsteilnehmer als solche vermischt oder indem man sie in Anwesenheit eines üblichen inerten Lösungsmittels wie Benzul, Toluol usw. vermischt. Bevorzugt arbeitet man in Anwesenheit eines reaktiven monomeren Verdünnungsmittels. Im letzteren Fall werden die neuen ungesättigten Polyamidester in dem reaktiven monomeren Verdünnungsmittel
'·? gelöst, wenn s^ gebildet werden, und die härtbare Reaktionsmischung, die so erhalten wird, kann so »wie sie ist« verwendet werden, um Überzüge aufzutragen oder um Formkörper herzustellen.
Der Ausdruck »reaktives monomeres Verdünnungsmittel« bedeutet die bekannte Klasse *όπ Vinylmonomeren, die mit Niedrigalkyl-(zum Beispiel Ci-CO-acrylaten und -methacrylaten polymerisierbar sind. Solche geeigneten reaktiven Verdünnungsmonomeren umfassen somit aromatische Vinylmonomere (wie Styrol, Vinyl-
-" naphthalin und ähnliche Verbindungen), Alkylstyrole (wie Vinyltoluol, p-t-Butylstyrol uvJ ähnliche Verbindungen), chlorierte Styrole (wie o- und p-Chiorslyroi und ähnliche Verbindungen), a-Methyisiyroi; Alkylacrylate und -methacrylate (wie Methyl-, Äthy',-, Propyl-, Butyl- und Hexylacrylate und -methacrylate und ähnliche Verbindungen); /i-Hydroxyalkylacrylate und -methacrylate (wie 2-HydroxyäthyI-, 2-Hydroxypropyl- und 2-Hydroxybutylacrylat und -methacrylat und ähnliche Verbindungen); α,/8-äthyIenisch ungesättigte Nitrile (wie
-* Acrylnitril, Methacrylnitril und ähnliche Verbindungen); ar,/?-iUhylenisch ungesättigte Carboxamide (wie Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacry!amid und ähnliche Verbindungen); Vinylester (wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und ähnliche Verbindungen) und andere ähnliche Verbindungen. Das reaktive Verdünnungsmonomere kann von ungefähr 20 bis ungefähr 80 Gew.-% der Endlösung ausmachen, bevorzugt wird es in einer Menge im Bereich von ungefähr 30 bis ungefähr 70 Gew.-%, bezogen auf die Endlösung, verwendet. Diese
■■" Lösung der Polyamidester in dem reaktiven Verdünnungsmonomeren kann ähnlich, so wie sie ist, d. h. unverdünnt oder in Lösung mit einem inerten Lösungsmittel auf einem Gegenstand, der geschützt werden soll, aufgebracht werden und der Überzug kann nach üblichen Verfahren gehärtet werden. Das bekannte Bestrahlungsverfahren für die Härtung von Vinylmonomeren ist das bevorzugte Verfahren. Die Alkyl- und /?-HydroxyaIkylacrylate und -methacrylate mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in den Alkyl- oder ß-Hydroxyalkylsubstituenten sind die bevorzugten reaktiven Verdünnungsmonomeren. Die am meisten bevorzugterv reaktiven Verdünnungsmonomeren sind Methyl- und Äthylacrylate und -methacrylate und 2-Hydroxyäthy!-, 2-Hydroxyprcpyl- und 2-Hydroxybutylacrylate und -methacrylate.
Die ungesättigten Polyamidester sind Feststoffe oder viskose Flüssigkeiten. Sie können verwendet werden, um verschiedene Gegenstände zu überziehen, indem man die Polyamidester oder eine Lösung davon auf den Gegenstand, der überzogen werden soll, aufbringt und anschließend die Polymeren nach bekannten freie Radikal-Verfahren oder unter Verwendung von ionisierender Bestrahlung (wie Hochenergieelektronenstrahl) oder durch Belichtung mit einer ultravioletten Lichtquelle anschließend vernetzt.
Die gehärteten aufgetragenen Zusammensetzungen bzw. die gehärteten Überzüge sind klart dauerhafte wärmehärtende herzförmige Materialien mit ausgezeichneter Lösungsbeständigkeit, ausgezeichneter Wetterbeständlgkeit und einer Härte von 2H bis 6 H Bleistifthärte.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Herstellung des Präpolymeren - Allgemeine Verfahren
5» Das 2-Vinyl- oder 2-Isopropenyl-2-oxazolin- oder -oxazinmonomere wird zusammen mit dem Vinylcomonomeren in einen Druckbehälter gegeben. Zu dieser Mischung gibt man einen freie Radikal-Initiator (Azo-bislsobutyronitril (AIBN) und ein Kettenübertragungsmittel (entweder Bromoform oder Dodecanäthiol). Das Druckgefäß wird dann mit Stickstoff gespült, geschlossen i.id der Inhalt wird unter Rühren 16 Stunden auf 70° C erwärm.·. Die so gebildeten Präpolymeren sind klare viskose Flüssigkeiten oder Feststoffe und wenn sie
5S ein Feststoff sind, werden sie in eine Labormahlvorrichtung vor der Umsetzung mit Acryl- oder Methacrylsäure gemahlen. Die Präpolymeren sind sowohl in Toluol als auch in Methyläthylketon löslich. Die Versuchsreihen sind in Tabelle I angegeben.
Die Angabe »Teile« von jeder Komponente bei der Herstellung der PräDolymeren In Tabelle I und alle nachfolgenden Hinwelse auf »Teile« bedeuten Gewichtsteile.
Tabelle
Versuch
Nr
Oxu/olin- oder Oxairinmonomercs
(Teile)
Comonomeres
(Teile)
Kettenübertra
gungsmittel
(Teile)
ΛIBN
(Teile)
I 2-IPO(IO) Styrol (90) B (5) 0,2
2 2-IPO(25) Styrol (75) B(IO) 0,5
3 2-IPCH5) MMA (95) B(IO) 0,2
4 4-Dimcthyl-2-IPO (10) MMA (90) D (2) 0,5
5 4-Methyl~2-VO(IO) MMA (90) D (2) 0,5
6 5-Methyl-2-VO(IO) MMA (90) D (2) 0,5
7 2-Vinyl-5.6-dihydro-4H-1.3-oxazin (10) MMA (90) D (2) 0.5
8 4-Methyl-4-propionoxymethyl-2-IPO (20) MMA (80) D (2) 0,5
9 2-IPO(IO) MMA (45)
FA (4S)
D (2) 0,5
IO 2-IPO(IO) MMA (90) D (2) 0,5
Il 2-IPOI20) MMA (30)
EA (50)
D (2) 0,5
12 2-IPO(20) MMA (80) D (4) 0,5
!3 2-VO(IO) Styrol (90) B(IO) 0,5
»2-IPOii bedeutet 2-lsopropenyl-2-o< izolin
..2-VO« bedeutet 2-Vinyl-2-oxazolln
>·ΜΜΑ« bedeutet Methylmethacrylai
»EA« bedeutet Äihylacrylat
•>B« bedeutet Bromoform (CHBr1)
>.D·. bedeutet Dodecanaihiol
Herstellung der ungesättigten Polyamidester
Das Präpolymere von Versuch 1 (9 g), welches 0,0077 Grundmol OxazoÜnrückstände enthält, wird bei Zimmertemperatur in Styrol (2! g). das t-Butylcatechoi-inhibitor fÖ,r'i g) enthalt, geiosi. Wasserfreie Methacrylsäure (0,75 g, 0,0087 Moi) wird zu dem Präpolymeren gegeben und die Reaktionsmischung wird bei 90° C während 8 Stunden erwärmt. Ein Film aus diesem Polymeren wird auf eine Salzplatte gegossen und das monomere Styrol/Lösungsmittel wird durch Verdampfung bei vermindertem Druck entfernt. Der entstehende Film wird dann durch Infrarot-(IR)-Spektroskopie geprüft. Banden bei 3300 und 1640 cm"1 bestätigen die Anwesenheit von sekundären Amidgruppen, wohingegen die Anwesenheit einer sc/J-ungesättlgten Estergruppe durch Banden bei 1715 und 1610 cm"' angezeigt wird. Der polymere Film auf der Salzplatte ist ein klarer zerbröckelnder Film, nachdem das monomere Styroi/Lösungsmittel verdampft wurde.
Auf analoge Weise werden andere ungesättigte Polyamidester hergestellt durch Umsetzung der obigen Präpolymeren mit entweder Acryl- oder Methacrylsäure. Diese Säure wird in Mengen von 1 bis 1,1 Äquivaltenten davon pro Seitenoxazolin- oder -oxazingruppen in dem Präpolymeren verwendet. Bei jedem Versuch wird der entstehende Polyamidester als Lösung in dem reaktiven monomeren Verdünnungsmittel erhalten. Die Versuchsreihen sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Tabelle I!
Versuch Präpolymer Reaktives % Saure p-t-Butyl Zeit/
Nr. von monomeres Polymer catechol- Temp.
Versuch Nr Verdünnungs feststoffe inhibitor
mittel (Teile) (ppm)
14 3 MMA 30 MAA 900 8 h/90°C
15 4 60/40 EA/MMA 50 MAA 50 16 h/90= C
16 5 60/40 EA/MMA 50 MAA 50 16 h/90° C «"'
17 6 60/40 EA/MMA 50 MAA 50 16 h/90° C
18 7 60/40 EA/MMA 20 MAA 50 16 h/90°C
19 8 MMA 50 MAA 50 16 h/90°C
20 9 56/44 EA/MMA 50 MAA 50 17,5 h/90°C 65
21 10 MMA 30 MAA 195 16 h/90°C
22 11 56/44 EA/MMA 44 MAA 50 16 h/90°C
Fortsetzung
Versuch Präpolymer Reaktives % Säure p-l-Butyl Zeil/
Nr. von monomeres Polymer- catechol- Temp.
Versuch Nr. Verdünnungs fesistoffe Inhibitor
mittel (Teile) (ppm)
50/1 .5BQ 16 h/90' C
100 8 h/90- C
Q(IO 8 h/90: C
23 Il 56/44 EA/MMA 44 AA
24 12 MMA 50 MAA
25 13 Styrol 30 MAA
»MAA« bedeutet Methacrylsäure
»AA« bedeutet Acrylsäure
»BQ« bedeutet Benzochinon
Herstellung von vernetzten Polyamidestern-freie Radikale
Ein aliquoter Teil des Reaktionsproduktes von Versuch 4 oben !2,Ci g) wird mil AiBN (Ö,Ö2 g) vermischt und die Lösung wird während 10 Minuten mit Stickstoff gespült. Das Reaktionsgefäß wird dann dicht abgeschlossen und die Lösung wird bei 70° C während 16 Stunden erwärmt. Das entstehende Produkt ist ein harter, etwas trüber strohfarbener Feststoff, der in Toluol unlöslich ist, aber etwas darin quillt.
Das Prüpolymer von Versuch 2 wird In ausreichend Methylmethacrylat gelöst, um eine 30 Gew.-%lge Lösung des Polymeren in Methylmethacrylat herzustellen. Ein 9 g aliquoter Teil dieser Mischung enthält 0,0067 Grundmol Oxazolin. Diese 9 g an aliquoter Menge werden mn Methacrylsäure (0,86 g; 0,01 Mol) und t-Butylcaichol (0,02 g) vermischt. Diese homogene Lösung wird dann in einen Druckbehälter gegeben und dicht abgeschlossen und bei 90° C während 8 Stunden erwärmt. Man erhält den Polyamidester als mäßig viskose, strohgefärbte Flüssigkeit, gelöst in dem Methylmethacrylat. 2 g dieser Lösung werden mit 0,02 g AIBN vermischt, die Probe wird mit Stickstoff gespült und das Gefäß wird bei vermindertem Stickstoffdruck verschlossen und während 16 Stunden auf 70° C erwärmt. Das entstehende transparente, strohgefärbte Copolymere ist flexibel und fest. Es ist in Benzol und Methyläthylketon unlöslich, aber quillt in Methylenchlorid.
Bei den Versuchsreihen, die in der folgenden Tabelle III zusammengefaßt sind, werden verschiedene Lösungen von ungesättigten Polyamidestern in verschiedenen flüssigen Vinylmonomeren von Tabelle U mit 1 Gew.-1O Benzoylperoxid vermischt und die Reaktionsmischung wird bei 82'C während 16 Stunden erwärmt und anschließend 0,5 Stunden auf 120° C erwärmt. In allen Fällen erhält man ein klares vernetztes Copolymer, welches In Methylenchlorid unlöslich ist, jedoch darin quillt.
Tabelle 111
Durch Benzoylperoxid initiierte gehärtete Polyamidesterharze
Versuch Härtbare Mischung Geld-Zeit Exothermer Peak
Nr. von Versuch Nr. (Minuten) CC)
26 15 6.05 129
27 16 6,95 149
28 17 7,00 131
29 18 6,90 143
30 19 9,60 128
31 20 5,60 174
32 23 5,90 178
In allen Fällen verlaufen die Umsetzungen exotherm und der exotherme Peak und die Gelzeiten der Reaktionsmischungen werden aufgezeichnet. Bei den Versuchen 26-29 sind die vernetzten copolymerisierten Produkte klar, flexibel und sehr zäh. Bei dem Versuch 30 ist das vernetzte Produkt klar, hart und sehr zäh und besitzt ein glasartiges Aussehen. Bei den Versuchen 31 und 32 sind die Produkte klare flexible Materialien.
Herstellung von vernetzten Polyamidestern - Ionisierende Bestrahlung
Bei einer weiteren Versuchsreihe wurden verschiedene Lösungen von ungesättigten Polyamidestern in verschiedenen flüssigen Vinylmonomeren von der Tabelle II in einer Dicke von 25 μ auf gesonderte Stahlkörpertestplatten aufgetragen und bei verschiedenen Gesamtdosen einem 2-Millionen-Elektronen-VoIt-EIektronenstrah! unterworfen. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt-
Tabelle IV Härtbare
Mischung
von Versuch
Nr.
Reaktives
monomeres
Verdünnungs
mittel, das zuge
geben wird
Ungesättigte
Polyamidester
In Lösung (%)
Bestrahl.-
Dosis
(Mrad)
Bleistifi-
Härte
Bandtest
Versuch
Nr.
20 keines 50 1 6H 87
33 20 keines 50 2 6H 75
34 24 keines 50 I >6H nicht
35 gemessen
24 keines 50 2 >6H 100
36 24 BA 40 2 2-3H 69
37 24 HPA 40 1 2H 100
38 24 HPA 40 3 3H 100
39
..RA.. Kerl«
»ΗΡΑ« bedeutet 2-Hydroxypropylacrylat
Bei den Versuchen 37 bis 39 wird die härtbare Reaktionsmischung des Polyamidesters, gelöst In Methylmethacrylat (von Versuch 24), welter mit entweder Butylacrylat oder 2-Hydroxypropylacrylat unter Bildung anderer härtbarer Massen vermischt. Diese neuen Massen besitzen eine Konzentration von 40 Gew.-*, Gesamtgewichtsbasis, an ungesättigten Polyamidestern in Kombination mit den reaktiven monomeren Verdünnungsmitteln. Die gehärteten Überzüge sind sehr hart und In Wasser und Methyläthylketon unlöslich. Zusätzlich haften die geharteten Überzüge fest an dem Substrat, was sich aus dem »Bandtest« ergibt. Bei diesem Versuch werden die Überzüge kreuzweise unter Bildung von 1,588 mm Quadraten auf einer Seite schraffiert und ein Band mit einem druckempfindlichen Klebstoff wird fest auf die schraffierte Oberfläche gepreßt und mit einem 90°-Winkel von der Testplatte abgezogen. Der Prozentgehal: an Überzug, der auf der Testplatte verbleibt. Ist oben angegeben.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Härtbare Masse, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält
(a) 20 bis 80 Gew.-Sfc eines im wesentlichen linearen Vinyladditionspolymeren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Grundgerüst eine Vielzahl von Einheiten enthält, die der Formel
4CR1-CHrI
in O=C-NH-CR2RiICH2VCR4R5-O-C(O)-CR6=CH2
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