DE2937909C2 - Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats - Google Patents
Verfahren zur Härtung eines AcrylpolymerisatsInfo
- Publication number
- DE2937909C2 DE2937909C2 DE2937909A DE2937909A DE2937909C2 DE 2937909 C2 DE2937909 C2 DE 2937909C2 DE 2937909 A DE2937909 A DE 2937909A DE 2937909 A DE2937909 A DE 2937909A DE 2937909 C2 DE2937909 C2 DE 2937909C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- compound
- organic
- solution
- acrylic polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
- C08K5/057—Metal alcoholates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
worin M für Al, Ti oder Zr steht; OR1, OR2, OR3 und
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats. Die Erfindung betrifft insbesondere
ein Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats mit einer Acetoacetatgruppe, eine Lösung aus
einer Acrylpolymerisatmasse, die für die Bildung eines Überzugs aus gehärtetem Acrylpolymerisat geeignet ist,
die eine gute Lagerungsstabilität aafweist
Trotz der Tatsache, daß Acrylpolymerisate im allgemeinen eine überlegene Transparenz und Beständigkeit
gegenüber ultraviolettem Licht aufweisen, hat ihre Thermoplastizität eine ausgedehnte Anwendung
begrenzt Man hat daher einige Versuche unternommen, die Verwendbarkeit von Acrylpolymerisaten auszudehnen,
indem man sie zu Polymeren mit dreidimensionaler Struktur härtete. Beispielsweise ist ein Verfahren zur
Härtung von Acrylpolymerisaten mit einer Hydroxylgruppe im Molekül mit einem Aminoharz, wie
Harnstoff, oder einem Melaminharz bekannt. Dieses Verfahren erfordert jedoch im allgemeinen eine relativ
hohe Temperatur von 80 bis 200° C und eine Zeit von etwa 10 bis 30 Minuten zum Härten und ist wegen der
heutigen Forderung nach Energieeinsparung ungeeignet
Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem ein Acrylpolymerisat, das eine Hydroxylgruppe im Molekül
enthält, mit einer Isocyanatverbindung bei relativ niedrigen Temperaturen gehärtet wird. Entsprechend
diesem Verfahren kann das Härten normalerweise bei einer Temperatur von 5 bis 8O0C durchgeführt werden.
Das Acrylpolymerisat und das Isocyanat können erst kurz vor der Härtung vermischt werden, da die
Reaktivität der Hydroxylgruppe gegenüber der Isocyanatgruppe hoch ist. Es ist daher erforderlich, das
Acrylpolymerisat und die Isocyanatverbindung in Form zweier getrennter Lösungen zu lagern und sie gerade
vor der Verwendung zu vermischen (Zwei-Komponenten- bzw. Zwei-Packungs-Verfahren). Das Verfahren ist
somit kompliziert
Es ist weiterhin ein Verfahren zum Härten eines Acrylpolymeren bekannt, bei dem ein Acrylpolymer mit
einer Epoxygruppe und/oder einer Hydroxylgruppe im Molekül mit einer intramolekularen Komplexverbindung
eines Carbonsäureesters mit einer Carbonyl- oder Hydroxylgruppe in der ^-Stellung, koordiniert mit
einem Zentralatom, vermischt wird und das Gemisch umgesetzt wird (vgl. JP-OS 9073/70). Die Härtungsreak-
tion wird bei diesem Verfahren bevorzugt im allgemeinen
durchgeführt, indem man das Gemisch bei einer Temperatur von 150 bis 1800C während 10 bis 30
Minuten in der Wärme behandelt Versuche, das Härten bei Zimmertemperatur nach diesem Verfahren durchzuführen,
ergeben manchmal einen gehärteten, beschichteten Film. Der entstehende Oberzug enthält jedoch
eine große Menge eines Teils, der sich in einem organischen Lösungsmittel, wie Alkohol oder Cellosolve,
nach dem Eintauchen darin auflöst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Härten eines Acrylpolymerisats
bei Zimmertemperatur zur Verfügung zu stellen, wobei man einen gehärteten Oberzug mit
überlegenen Eigenschaften erhält
Erfindungsgemäß soll eine Lösung mit guter Lagerungsstabilität aus einem Acrylpclymerisat zur Verfügung
gestellt werden, die ein Acrylpolymerisat und einen Härtungsbestandteil enthält.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats, das in dem Molekül
eine Acetoacetatgruppe enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, "Saß man das Acrylpolymerisat mit einer
organischen Metallverbindung der folgenden Formel
R1O-
OR2
-M-O
(OR4),,,
(OR4),,,
OR2
-M-OR3 (I)
(OR4),,,
umsetzt, worin M Al, Ti oder Zi bedeutet; OR1, OR2,
OR3 und OR" gleich oder unterschiedlich sind und je eine
Alkoxygruppe, eine Alkenyloxygruppe oder eine organische Oxygruppe, enthaltend eine Carbonylgruppe, die
der Rest einer jS-Dicarbonylverbindung oder einer
j?-Hydroxycarbonylverbindung ist, bedeuten, oder worin
zwei der Substituenten OR1, OR2, OR3 und OR4
zusammen unter Bildung einer Alkylendioxygruppe gebunden sind; π eine Zahl von 0 bis 10 bedeutet; und m
eine Zahl bedeutet, die durch die Atomwertigkeit und/oder Koordinationszahl von M bestimmt wird und
Ooder 1 bedeutet.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Acrylpolymerisate, die eine Acetoacetatgruppe enthalten,
können andere aktive Gruppen enthalten, die mit der organischen Metallverbindung, die bei der vorliegenden
Erfindung als Härtungsmittel verwendet wird, reagieren, wie eine Hydroxyl- oder Carboxylgruppe,
oder inerte Gruppen, die nicht mit der Metallverbindung reagieren, z. B. Halogenatome, wie Chlor oder
Brom.
Eine bevorzugte Species von Acrylpolymerisaten, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein
Acrylpolymerisat mit mindestens 5 Mol-%, bevorzugt mindestens 10 Mol-%, einer monomeren Einheit, die
eine Acetoacetatgruppe enthält. Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Acrylpolymerisat kann ein
Homopolymer oder ein Copolymer sein.
Das Acrylpolymerisat, das eine Acetoacetatgruppe enthält, kann bevorzugt hergestellt werden durch (1)
Polymerisation von mindestens einem Vinylmonomeren, das eine Acetoacetatgruppe enthält, oder durch
Polymerisation von mindestens einem eine Vinylgruppe enthaltenden Acetoacetatester mit einem anderen
Monomeren, das keine Acetoacetatgruppe enthält; oder (2) durch Polymerisation von mindestens einem
Vinylmonomeren ohne Acetoacetatgruppe, aber mit einer reaktiven Gruppe, die in eine Acetoacetatestergruppe
umwandelbar ist, oder durch Polymerisation eines solchen Vinylmonomeren mit einem anderen
Monomeren, das keine reaktive Gruppe enthält, die in eine Acetoacetatgruppe umwandelbar ist.
Das eine Acetoacetatgruppe enthaltende Vinylmonomere kann leicht hergestellt werden durch Umsetzung
eines Vinylmonomeren, das eine Hydroxylgruppe ίο enthält, mit einem Diketen.
Beispiele von Vinylmonomeren mit einer Hydroxylgruppe
sind
2-Hydroxyäthylmethacrylat,
2- Hydroxy äthyl acryl at,
2-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat,
Allylalkohol,
2- Hydroxy äthyl acryl at,
2-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat,
Allylalkohol,
S-Chlor^-hydroxypropylmethacrylat,
S-Chlor^-hydroxypropylacrylat,
Polyäthylenglykol-monomethacrylat und
Polypropylenglykol-monomethacrylat. Eine Verbindung der folgenden Formel
CH3
worin η eine Zahl von 2 bis 10, bevorzugt 5 bis 6, bedeutet, ist als Polyäthylenglykol-monomethacrylat
bevorzugt. Eine Verbindung der Formel
CH3
CH3 \
worin m eine Zahl von 2 bis 10, bevorzugt 5 bis 6, bedeutet, ist als Polypropylenglykol-monometbacrylat
bevorzugt.
Die Umsetzung des zuvor erwähnten, Hydroxyl
Die Umsetzung des zuvor erwähnten, Hydroxyl
enthaltenden Vinylmonomeren mit Diketen ergibt ein Vinylmonomeres mit einer Acetoacetatgruppe. Dementsprechend
bedeutet bei der vorliegenden Erfindung ein Vinylmonomeres, das eine Acetoacetatgruppe enthält,
ein Monomeres, das sowohl eine Acetoacetatgruppe als
auch eine polymerisierbar, ungesättigte Bindung enthält, wie eine Verbindung, die durch Umsetzung von
2-Hydroxyäthylmethacrylat mit Diketen erhalten wird und die folgende Formel
so CH3
CH2=C-COOCH2CH2OCOCh2COCH3
besitzt.
Beispiele von Monomeren, die keine Acetoacetatgruppe enthalten, umfassen Styrol, Vinyltoluol, N-Vinylpyrrolidon,
Acrylate, wie Methylacrylat oder Äthylacrylat, Methacrylate, wie Methylmethacrylat oder Äthylmethacrylat,
Itaconsäureester, Maleinsäureester, Fumarsäureester, Crotonsäureester, Acrylnitril und Meth- ,
acrylnitril.
Vinylmonomere mit einer Hydroxylgruppe, wie die oben als Beispiele aufgeführten, und Vinylmonomere
mit einer freien Carboxylgruppe, wie Methacrylsäure,
Fumarsäure, Acrylsäure, Maleinsäure, Crotonsäure oder Itaconsäure, können ebenfalls verwendet werden.
Das eine Acetoacetatgruppe enthaltende Acrylpolymerisat kann durch Polymerisation von mindestens
einem Monomeren, das eine Acetoacetatgruppe enthält,
oder durch Polymerisation von mindestens einem solchen Monomeren mit anderen Monomeren, die keine
Acetoacetatgruppe enthalten, hergestellt werden.
Das andere Monomere wird bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 95 Mol-%, bevorzugt nicht
mehr als 90 Mol-%, bezogen auf die insgesamt verwendeten Monomeren, eingesetzt Wenn das andere
Monomere ein Hydroxyl oder Carboxyl enthaltendes Monomer ist, wird es bevorzugt in einer Menge nicht
über 10 Mol-% verwendet.
Das Acrylpolymerisat, das eine Acetoacetatgruppe enthält und das bei der vorliegenden Erfindung, wie
oben erwähnt, verwendet wird, kann ebenfalls durch Polymerisation von mindestens einem Vinylmonomeren
ohne Acetoacetatgruppe, das jedoch eine reaktive Gruppe enthält, die in eine Acetoacetatgruppe überführt
werden kann, oder durch Polymerisation von mindestens einem solchen Vinylmonomeren mit mindestens
einem anderen Monomeren, das keine reaktive Gruppe enthält, die in eine Acetoacetatgruppe überführt
werden kann, hergestellt werden.
Das Vinylmonomere, das eine reaktive Gruppe enthält, die in eine Acetoacetatgruppe überführt werden
kann, umfaßt nicht nur die zuvor erwähnten Vinylmonomeren mit einer Hydroxylgruppe, sondern ebenfalls
Derivate der Hydroxyl enthaltenden Vinylmonomeren, die durch Veresterung ihrer Hydroxylgruppe erhalten
werden, wie 2-Acetoxyäthyl-methacrylat oder 2-Propionyloxyäthylacrylat,
und Monomere, die eine Epoxygruppe enthalten, wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat.
Da ein Polymer aus dem Hydroxyl oder Epoxy enthaltenden Vinylmonomeren als Hydroxyl enthaltendes
Polymer gebildet wird, ergibt die nachfolgende Umsetzung des Polymeren mit Diketen ein erfindungsgemäßes
Polymer, das eine Acetoacetatgruppe enthält.
Andererseits kann ein Polymer aus dem Vinylmonomeren mit einer Estergruppe, wie 2-Acetoxyäthylmethacrylat
oder einem Vinylacetat, zur Umwandlung der Estergruppe in eine Hydroxylgruppe hydrolysiert und
anschließend mit Diketen unter Bildung des erfindungsgemäßen Polymeren, das eine Acetoacetatgruppe
enthält, umgesetzt werden.
Bei der Polymerisationsreaktion können eine oder mehrere Vinylmonomere, die eine reaktive Gruppe
enthalten, die in eine Acetoacetatgruppe überführbar ist, verwendet werden. Verwendet man ein Vinylmonomeres,
das eine Hydroxyl- oder Epoxygruppe enthält, und ein Vinylmonomeres, das eine Estergruppe enthält,
zusammen, so kann das entstehende Copolymer entweder direkt oder gegebenenfalls nach seiner
Hydrolyse mit Diketen umgesetzt werden. Ob eine Hydrolyse erforderlich ist, kann leicht durch die Menge
des Vinylmonomeren mit einer Estergruppe bestimmt werden.
Bei dem obigen Polymerisationsverfahren kann mindestens ein anderes Monomeres, das keine reaktive
Gruppe enthält, die in eine Acetoacetatgruppe umgewandelt werden kann, als Copolymerkomponente
verwendet werden. Das andere Monomer kann beispielsweise die gleiche Verbindung sein, wie sie oben
bereits für das andere Monomere, das keine Acetoacetatgruppe enthält, als Beispiele aufgeführt wurden,
ausschließlich Vinylmonomere mit einer Hydroxylgruppe.
Die Menge an dem anderen Monomeren beträgt bevorzugt nicht mehr als 95 Mol-%, insbesondere nicht
mehr als 90 Mol-%.
Die zuvor erwähnte Polymerisationsreaktion und Hydrolysereaktion sind per se bekannt, und diese
bekannten Reaktionen werden ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Polymeren, das eine Acetoacetatgruppe enthält, wird das
Vinylmonomere, das eine Hydroxylgruppe enthält, oder das Vinylpolymere, das eine Hydroxylgruppe enthält,
z. B. mit Diketen umgesetzt.
Diketen ist eine Verbindung der folgenden Formel:
CH2=C-CH3
I I
O —C = O
und ist als farblose Flüssigkeit bekannt, die einen starken, irritierenden Geruch mit tränenreizender
Natur abgibt, und das einen Schmelzpunkt von 6,5°C, einen Siedepunkt von 127,4°C, nfvon 1,4379, df? von
1,0897 und einen Dampfdruck (200C) von 8,0 nm
aufweist [A. B. Boese, Ind. Eng. Chem., 32,16 (1940)].
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Umsetzung mit Diketen bevorzugt in Anwesenheit eines sauren
oder basischen Katalysators in einem aprotischen organischen Lösungsmittel, das keinen aktiven Wasserstoff
enthält, durchgeführt.
Als sauren Katalysator kann man z. B. Chlorwasserstoffsäure, Trichloressigsäure, Dichloressigsäure, Monochloressigsäure.
Essigsäure, Ameisensäure, Phthalsäureanhydrid, Kobaltnitrat und p-Toluolsulfonsäure
verwenden. Als basischen Katalysator kann man z. B. Kaliumacetat und Natriumacetat verwenden.
Beispiele von aprotischen organischen Lösungsmitteln,
die keinen aktiven Wasserstoff enthalten, umfassen Ketone, wie Methyläthylketon, Methylisobutylketon,
Methyl-n-butylketon, Methylamylketon, Äthylamylketon,
Diäthylketon, Äthylbutylketon, Methylhexylketon, Cyclohexanon und Isophoron; Ester, wie Äthylacetat,
Methylpropionat, n-Butylacetat, Isobutylacetat, Amylacetat,
Methylamylacetat, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat (Cellosolve-acetat), 2-Äthylhexylacetat,
Diäthylenglykol-monoäthylätheracetat (Carbitol-acetat),
3-Methoxybutylacetat, Cyclohexylacetat und Äthylenglykol-monomethylätheracetat
(Methyl-cellosolveacetat); aliphatische Kohlenwasserstofflösungsmittel,
wie Petroleum, Ligroin, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Cyclohexan, Methylcyclohexan,
U-Dimethylcyclohexan, Äthylcyclohexan, n-Propylcyclohexan
und n-Butylcyclohexan; aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Benzol, ToIuH
Xylol und Trimethylbenzol; sowie ihre Gemische.
Die Reaktion wird durchgeführt, indem man ein Vinylmonomer, das eine Hydroxylgruppe enthält, oder
ein Vinylpolymer, das eine Hydroxylgruppe enthält, in dem aprotischen organischen Lösungsmittel löst, das
Diketen unter Rühren zu der Lösung zugibt, das Gemisch 10 Minuten bis 10 Stunden bei Zimmertemperatur
bis 70° C bevorzugt in Anwesenheit des sauren oder basischen Katalysators hält. Vorteilhafterweise
wird der Katalysator in einer Menge von 0,01 bis IQ Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf
das Monomer oder Polymer, verwendet.
Stöchiometrisch ist diese Reaktion zwischen 1 Äquiv.-Gew. Hydroxylgruppe mit 1 Mol Diketen. In der
Praxis kann jedoch Diketen in einer Menge, die entweder kleiner oder größer ist als die stöchiometrische
Menge, verwendet werden. Gewöhnlich liegt die
Menge an Diketen im Bereich von 0,1 bis 2,0 Mol/Äquivalentgewicht der Hydroxylgruppe. Nach der
Umsetzung kann überschüssiges Diketen durch Reaktion mit Alkohol aus dem System entfernt werden.
Der Endpunkt dieser Reaktion kann leicht durch r,
Infrarotabsorptionsspektroskopie bestimmt werden. Die Absorption der Acetoacetatgruppe, die bei der
Umsetzung gebildet wird, tritt bei 1750 cm-' auf und
unterscheidet sich eindeutig von den Absorptionen der Ausgangsmaterialien (z. B. den Acrylat- oder Methacry- i<
> latestern). Die Absorption bei 1610cm-', die auf die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zurückzuführen
ist, bedingt durch die Bildung der Enolform des Acetoacelats, tritt als Schulter von Absorptionen bei
1630 bis 1640 cm' auf und unterscheidet sich von der des Acrylat- oder Methacrylatesters, der als Ausgangsmaterial
verwendet wurde. Dementsprechend wird der Endpunkt der Reaktion bestimmt, indem man die
Absorptionen bei 1750cm*' und 1610cm1 nachweist,
und wird als der Punkt definiert, bei dem die Absorptionen ein Maximum erreichen und keine
Änderung in der Absorptionsintensität mehr auftritt.
Entsprechend der obigen Reaktion kann das erfindungsgemäße Vinylpolymer, das mindestens 5 Mol-%,
bevorzugt mindestens 10 Mol-%, einer Acetoacetatgruppe enthält, hergestellt werden.
Ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Vinylpolymer. das eine Acetoacetatgruppe enthält, ist ein
Polymer, das durch Umsetzung eines Hydroxyl enthaltenden Vinylpolymeren mit einem Keton erhalten jo
worden ist.
Die organische Metallverbindung, die als Härtungsbestandteil für das eine Acetoacetatgruppe enthaltende
Vinylpolymer verwendet wird, ist eine Verbindung, die
durch die folgende Formel
R1O-
/ OR?
M-O
OR2
M-OR3
M-OR3
fl)
(OR"
dargestellt wird. In der obigen Formel steht M für AI, Ti
oder Zr; OR1, OR2. OR3 und OR4, die gleich oder
unterschiedlich sind, bedeuten je eine Alkoxygruppe, eine Alkenyloxygruppe oder eine organische Oxygruppe,
enthaltend eine Carbonylgruppe als Rest einer ß- Dicarbonylverbindung oder einer /?-Hydroxycarbonylverbindung,
oder zwei der Substituenten OR1. OR2,
OR3 und OR4 sind aneinander unter Bildung einer Alkylendioxygruppe gebunden, η ist eine Zahl von 0 bis
10: und m ist eine Zahl, die durch die Atomwertigkeit
bzw. -valenz und/oder Koordinationszahl von M bestimmt wird und beträgt 0 oder 1.
Bevorzugte Alkoxy- oder Alkenyloxygruppen in der Formel (I) sind solche mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, z.B. Alkoxygruppen,
wie Methoxy, Äthoxy, n-Propoxy, Isopropoxy,
n-Butoxy, t-Butoxy, sek.-Butoxy, Isobutoxy, n-Pentoxy,
n-Hexoxy, n-Heptyloxy, n-Succinyloxy, n-Lauryloxy und
n-Stearyloxy, und die entsprechenden Alkenyloxygruppen.
Die organische Oxygruppe, die eine Carbonylgruppe enthält, als Rest einer /J-Dicarbonylverbmdnng oder
/3-Hydroxycarbonylverbindung in der Formel (I) ist der
Rest der Enolform der ß-Diearbonylverbindung oder
der Rest der ß- Hydroxycarbonylverbindung und bedeutet
eine organische Oxygruppe, die eine Carbonylgruppe enthält, wobei Al, Ti oder Zr, die durch M dargestellt
werden, anstelle des Wasserstoffatoms der Hydroxylgruppe gebunden sind.
Beispiele solcher jJ-Dicarbonylverbindungen sind
/f-Diketone, wie Acetylaceton, Acetoacetate, wie Methalacetoacetat
und Äthylacetoacetat, und Malonsäureester, wie Methylmalonat, Äthylmalonat, Dimethylmalonat,
Diäthylmalonatund Propylmalonat.
Beispiele für die /3-Hydroxycarbonylverbindung sind
/^-Hydroxyketone, wie Diacetonalkohol, j3-Hydroxyaldehyde,
wie Salicylaldehyd und 5-MethyIsalicyIaldehyd,
und Ester mit einer Hydroxylgruppe in der jS-Stellung,
wie Methylsalicylat.
Die Alkylendioxygruppen in der Formel (I) umfassen z. B. die Reste von Glykolen, wie Äthylenglykol,
1,3-Butandiol, 2-Äthylhexandiol-l,3 und 2-MethyIpentandiol-2,4.
In der obigen Formel (I) bedeutet η eine Zahl von 0 bis
10, und m ist eine Zahl, die durch die Atomvalenz und/oder Koordinationszahl von M bestimmt wird, und
beträgt 0 oder If
Die organische Metallverbindung der Formel (I) besitzt allgemein die Funktion eines Härtungsbestandteils
und ist fähig, ein Acrylpolymerisat mit einer Acetoacetatgruppe zu härten. Zu Erläuterungszwecken
werden diese organischen Metallverbindungen in die folgenden drei Gruppen klassifiziert gemäß der
Definition von M.
Eine erste Gruppe umfaßt Verbindungen, bei denen M für Al steht, und wird durch die folgende Formel (I)-a
dargestellt:
OR2
R1O-Al —OR3
R1O-Al —OR3
(D-a
worin OR', OR2 und OR3 die oben gegebenen Definitionen besitzen.
Beispiele von Verbindungen der Formel (I)-a sind A luminiumalkoxide, wie
Aluminiumtrimethoxid,
Aluminiumtriäthoxid.
Aluminium-tri-n-propoxid,
Aluminium-tri-i-propoxid,
Aluminium-tri-n-butoxid,
Aluminium-tri-i-butoxid,
Aluminium-tri-selc-butoxid und
Aluminium-tri-t-butoxid.
Aluminiumtrimethoxid,
Aluminiumtriäthoxid.
Aluminium-tri-n-propoxid,
Aluminium-tri-i-propoxid,
Aluminium-tri-n-butoxid,
Aluminium-tri-i-butoxid,
Aluminium-tri-selc-butoxid und
Aluminium-tri-t-butoxid.
Von diesen sind Aluminium-tri-isopropoxid, Aluminiumtri-sek.-butoxid
und Aluminium-tri-n-butoxid besonders bevorzugt
Verbindungen der Formel (I)-a, die eine organische Oxygruppe enthalten, die eine Carbonylgruppe aufweist
die der Rest einer jJ-Dicarbonylverbindung oder
einer ß-Hydroxycarbonylverbindung ist können durch
Umsetzung der zuvor erwähnten Aluminiumalkoxide mit jS-Dicarbonylverbindungen oder /f-Hydroxycarbonylverbindungen
hergestellt werden. Diese Reaktion verläuft leicht durch einfaches Vermischen dieser
Materialien bei Zimmertemperatur. Bei dieser Reaktion ist es bevorzugt nicht mehr als etwa 4 Mol der
ß-Dicarbonylverbindung oder der jS-Hydroxycarbonylverbindung/Mol
Aluminramalkoxid zu verwenden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die organische Metallverbindung, die eine organische Oxygruppe enthält mit dem Acrylpolymerisat das eine Acetoacetatgruppe enthält vermischt werden, nachdem sie durch
Bei der vorliegenden Erfindung kann die organische Metallverbindung, die eine organische Oxygruppe enthält mit dem Acrylpolymerisat das eine Acetoacetatgruppe enthält vermischt werden, nachdem sie durch
eine solche Reaktion gebildet wurde. Alternativ kann die Reaktion in situ in dem Acrylpolymerisat durchgeführt
werden.
Organische Metallverbindungen, die eine organische Oxygruppe enthalten, die der Rest eines Aceloacelats
oder j?-Diketons ist, sind bevorzugt.
Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die organischen Aluminiumverbindungen der Formel (l)-a
auch umfassen: Aluminiumtripropoxid der Formel
0-C3H7
Al
C3H7-O
(D
0-C3H7
Aluminiumtriacetylacetonat der folgenden Formel, das durch Bindung von 3 Mol Acetylaceton an 1 Aluminiumatom
gebildet wird,
CH3
CH3
CH
(2)
CH3
CH3
CH
und Verbindungen, wie Aluminiumdiisopropoxy-monoacetylacetonat,
die durch Bindung von 2 MoI Isopropoxygruppe und 1 Mol Acetylaceton an 1 Aluminiumatom erhalten werden, wie sie durch die
folgende Formel dargestellt werden:
CH3H7-O
p
O
(3)
Al
0-C3H7
Diese Verbindungen entsprechen der Formel (I), worin m=n=0 und wobei die Atomwertigkeit von
Aluminium 3 ist und/oder die Koordinationszahl 6 ist Insbesondere sind Verbindungen der Formeln (1) und (3)
Verbindungen, in denen das Aluminium eine Wertigkeit von 3 hat, und die Verbindung der Formel (2) ist eine
Verbindung, bei der die Wertigkeit von Aluminium 3 ist und die Koordinationszahl 6 ist
Eine zweite Gruppe umfaßt Verbindungen der Formel (I), worin M für Tri steht, und wird durch die
folgende Formel
R1O-
( OR2
-Ti-O
(OR4)m
-Ti-O
(OR4)m
OR2
-Ή — OR3
-Ή — OR3
(D-b
(OR*),
ausgedrückt. In der obigen Formel besitzen alle Symbole
die oben gegebene Bedeutung.
Von diesen Verbindungen sind organische Titanverbindungen
der folgenden Formel bevorzugt.
R11O-
OR21
-Ti-O
(OR41),,,
OR21
Ti-OR31 (I)-b'
„ (OR4'),,,
In der obigen Formel (I)-b' bedeuten OR11, OR21, OR31
und OR41 eine Alkoxygruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
eine Alkenyloxygruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine organische Oxygruppe, enthaltend eine
Carbonylgruppe, die der Rest einer j9-Dicarbonylverbindung
oder einer j9-Hydroxycarbonylverbindung ist, und η und m besitzen die oben gegebene Bedeutung.
Beispiele organischer Titanverbindungen der Formel (I)-b [einschließlich (I)-b'] umfassen Verbindungen,
worin η für 0 steht, wie
Tetramethyltitanat,
Tetraäthyltitanat,
Tetra-n-propyltitanat,
Tetra-iso-propyltilanat,
Tetra-t-butyltitanat,
Tetra-n-butyltitanat,
Tetra-isobutyltitanat,
Tetra-n-pentyltitanat,
Tetra-n-hexyltitanat,
Tetra-isooctyltitanat und
Tetra-n-lauryltitanat;
und Verbindungen, bei denen η für 1 bis 10 steht, wie Dimere bis Undecamere des oben aufgeführten
Tetra-isopropyltitanats, Tetra-n-butyltitanats, Tetraisobutyltitanats,
Tetra-t-butyltitanats usw.
Organische Titanverbindungen der Formel (I)-b, die eine organische Oxygruppe aufweisen, enthaltend eine
Carbonylgruppe, die der Rest einer /?-Dicarbonylverbindung
oder einer ß-Hydroxycarbonylverbindung ist, können durch Umsetzung der zuvor erwähnten
Titanalkoholate mit /J-Dicarbonylverbindungen und
ß-Hydroxycarbonylverbindungen hergestellt werden.
Organische'Titanverbindungen mit einer organischen Oxygruppe, die der Rest von Acetoacetat oder
j3-Diketon ist, sind besonders bevorzugt
Da Titan eine Atomwertigkeit von 4 und eine Koordinationszahl von 6 hat, umfassen die erfindungsgemäßen
organischen Titanverbindungen Verbindungen der Wertigkeit und/oder der Koordinationszahl,
wie oben spezifiziert wie
Titaniriisopropoxy-iTiünoäcetylaeetorrai,
Titandiisopropoxy-diacetylacetonatund
Titantriacetylacetonat
Eine dritte Gruppe umfaßt Verbindungen der Formel (I), bei denen M für Zr steht, und wird durch die folgende
Formel ausgedrückt:
R1O-
OR2
-Zr—O
-Zr—O
(OR4)«
OR2
-Zr-OR3
-Zr-OR3
(I)-C
(OR\
In der Formel (I)-C haben alle Symbole die oben angegebene Bedeutung.
Von den organischen Zirkonverbindungen der Formel (I)-C sind solche der folgenden Formel besonders
bevorzugt.
R11O-
OR21
-Zr—O
OR21
-Zr-OR3' (l)-c'
-Zr-OR3' (l)-c'
(OR41),,,],, (OR41),,,
In der Formel (I)-c' haben OR11, OR2', OR31 und OR41
sowie m die oben angegebene Bedeutung, und ρ ist eine ganze Zahl von O bis 5. Beispiele organischer
Zirkonverbindungen, die durch die Formel (l)-c [einschließlich Formel (I)-c'] ausgedrückt werden,
umfassen Tetra- bis Pentamere von Tetraäthylzirkonat (n oder p= 3 bis 4), ein Tetramer von Tetraisopropylzirkonat
(n oder p— etwa 3), ein Dimer von Tetra-i-butylzirkonat
(n oder p= 1), ein Dimer von Tetra-sek.-butylzirkonat (n oder p=l), ein Tetra- bis Pentamer von
Tetra-n-pentylzirkonat (n oder p = 3 oder 4), ein Dimer von Tetra-t-pentylzirkonat (n oder p— 1), ein Dimer von
Tetra-t-hexylzirkonat (n oder p=l), ein ungefähres Tetramer von Tetra-n-heptylzirkonat (Vj= etwa 3), ein
Tetra- bis Pentamer von Tetra-n-octylzirkonat (n oder p=3 bis 4), Tetra-n-stearylzirkonat, Tetra-isopropylzirkonat
und Tetra-n-butylzirkonat.
Von diesen sind Tetra-isopropylzirkonat und Tetra-nbutylzirkonat
besonders bevorzugt.
Diejenigen organischen Zirkonatverbindungen, die durch die Formel (I)-c ausgedrückt werden und eine
organische Oxygruppe aufweisen, die eine Carbonylgruppe enthält, die der Rest einer jS-Dicarbonylverbindung
oder einer /?-HydiOxycarbonylverbindung ist, können durch Umsetzung der zuvor erwähnten
Zirkonalkoholate mit ß-Dicarbonylverbindungen oder /3-HydroxycarbonyIverbindungen hergestellt werden,
wie es bereits oben im Zusammenhang mit den organischen Aluminiumverbindungen (erste Gruppe)
beschrieben wurde.
Von diesen sind organische Zirkonverbindungen, die den Rest eines Acetoacetats oder /NDiketons als
organische Oxygruppe enthalten, besonders bevorzugt.
Zirkon hat eine Wertigkeit von 4 und eine Koordinationszahl von 8. Somit umfassen die organischen
Zirkonverbindungen nicht nur die zuvor erwähnten Zirkon-tetra-alkoholate, sondern ebenfalls andere
organische Zirkonverbindungen, die die obigen Erfordernisse hinsichtlich der Valenz und/oder der Koordinationszahl
erfüllen, die Zirkontetraacetylacetonate.
Besonders bevorzugte organische Metallverbindungen ucT Ouigsn ersten uis untten Gnippen sind solche
der Formel (I), die im Molekül mindestens eine organische Oxygruppe aufweisen, die eine Carbonylgruppe
enthält, die sich von 0-Dicarbonyl- oder
ß-Hydroxycarbonylverbindungen ableitet, und die durch
Umsetzung von 1 Mol Metallalkoholatverbindungen der Formel (I), worin OR1, OR2, OR3 und OR4 Alkoxy-
oder Alkenyloxygruppen bedeuten, mit nicht mehr als 4 Mol einer /J-Dicarbonylverbindung oder j3-Hydroxycarbonylverbindung
erhalten werden.
Die organischen Titanverbindungen der zweiten Gruppe besitzen eine bessere Lagerstabilität als die
organischen Aluminiumverbindungen der ersten Gruppe, und verwendet man die organischen Zirkonverbindungen
der dritten Gruppe, wird kein Gelbwerden der beschichteten Filme, das bei Verwendung der organischen
Titanverbindungen auftreten kann, beobachtet
•Das Härten des eine Acetoacetatgruppe enthaltenden Acrylpolymerisats wird erfindungsgemäß durchgeführt,
indem man das Vinylpolymer mit der organischen Metallverbindung der Formel (I) umsetzt.
ι Die geeigneten Anteile an Acrylpolymerisat und
organische Metallverbindungen sind schwierig zu bestimmen, nicht zuletzt deshalb, weil sie hinsichtlich
der Konzentration der in dem Acrylpolymerisat enthaltenden Acetoacetatgruppe und der Art der
in verwendeten organischen Metallverbindung, verschieden
sind. Im allgemeinen wird die organische Metallverbindung in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt
1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des eine Acetylacetonatgruppe enthaltenden Acrylpolymerisals,
π verwendet. Wenn die organische Metallverbindung eine
organische Aiuminiumverbindung ist, beträgt die Menge im allgemeinen 1 bis 50 Gew.-%, besonders
bevorzugt 2 bis 20 Gew.-°/o. Wenn die organische Metallverbindung eine organische Titanverbindung ist,
2(1 beträgt die Menge im allgemeinen 0,5 bis 50 Gew.-%,
bevorzugt 1 bis 20 Gew.-%. Wenn es sich um eine organische Zirkonverbindung handelt, beträgt die
Menge im allgemeinen 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.-°/o.
Die erfindungsgemäße Härtungsreaktion verläuft selbst bei Zimmertemperatur zufriedenstellend und
ergibt einen beschichteten Film mit überlegener Transparenz, Ultraviolettlichtbeständigkeit, chemischer
Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften.
Das erfindungsgemäße Härtungsverfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es gleichmäßig selbst bei
Zimmertemperatur abläuft und daß man einen beschichteten Film mit überlegenen Eigenschaften, wie oben
y> beschrieben, erhält. Dies schließt jedoch nicht die
Durchführung der Härtungsreaktion bei höherer Temperatur aus. Beispielsweise verläuft die Härtungsreaktion
bei einer Temperatur von 40 bis 200° C.
Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Härtungsreaktion sind nicht vollständig klar. Man nimmt jedoch an,
daß die Acetoacetatgruppe des Acrylpolymeren Liganden mit der Alkoxy-, Alkenyloxy- oder organischen
Oxygruppe der organischen Metallverbindung austauscht und eine Struktur bildet, in der die Acetoacetatgruppe
des Acrylpolymerisats mit dem Metall koordiniert ist
Wie zuvor angegeben, kann das Acrylpolymerisat bei der vorliegenden Erfindung eine Hydroxyl- oder
Carboxylgruppe zusätzlich zu der Acetoacetatgruppe aufweisen. Untersuchungen der Anmelderin haben
gezeigt, daß, wenn das Acrylpolymerisat zusätzlich eine Hydroxylgruppe enthält, es eine Alkoxidbindung zusammen
mit der organischen Metallverbindung bildet, und daß, wenn es zusätzlich eine Carboxylgruppe
enthält, es eine Carboxylatbindung zusammen mit der organischen Metallverbindung bildet
Aufgrund der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Härtungsreaktion ausreichend bei Zimmertemperatur,
selbst mit einem Acrylpolymerisat das eine Acetoacetatgruppe enthält jedoch von einer Hydroxyl- oder
Carboxylgruppe frei ist verläuft unterscheidet sich die erfindungsgemäße Härtungsreaktion von der Härtungsreaktion aufgrund einer Reaktion einer organischen
Metallverbindung mit einer Hydroxyl- oder Carboxylgruppe.
Bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Härtungsreaktion wird das eine Acetoacetatgruppe enthaltende
Acrylpolymerisat mit der organischen Metallver-
bindung vermischt. Untersuchungen der Anmelderin haben jedoch gezeigt, daß bei bestimmten Bedingungen
die Härtungsreaktion nicht beginnt, selbst wenn das eine Aceloacetatgruppe enthaltende Acrylpolymerisat mit
der organischen Metallverbindung behandelt wird. Es ist daher möglich, eine Lösung der Zusammensetzung
mit guter Lagerungsstabilität herzustellen, die sowohl das Acrylpolymerisat als auch die organische Metallverbindung
enthält.
Die Erfindung betrifft somit eine Lösung einer Zusammensetzung aus einem Acrylpolymerisat mit
guter Lagerungsstabilität, wobei die Lösung ein Acrylpolymerisat, enthaltend eine Acetoacetatgruppe
im Molekül, und ein organisches Lösungsmittel für das Polymer enthält, wobei die Lösung weiter eine
organische Mctallvcrbindung der Formel (1) enthält und
wobei das Lösungsmittel eine Lösungsmittelmischung ist, die einen aliphatischen Alkohol enthält.
Das organische Lösungsmittel, das ein Bestandteil der Lösung aus Acrylpolymerisatzusammensetzung ist, ist
ein organisches Lösungsmittel, das die organische Metallverbindung und das Acrylpolymerisai, das eine
Acetoacetatgruppe im Molekül enthält, auflösen kann, und es ist bevorzugt bei Zimmertemperatur und
Atmosphärendruck hoch flüchtig.
Beispiele organischer Lösungsmittel umfassen aromatische Kohlenwasserstoffe, wie
Benzol, Toluol, Xylol,
Äthylbenzol und Trimethylbenzol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, η-Hexan, Heptan,
Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, 1,1-DimethylcyclohexanundÄthylcyclohexan; aliphatische Carbonsäureester, wie n-Butylacetat, Methylacetat, Amylacetat, MethylamylacetatCellosolve-acetat, 2-Äthylhexylacetat und Cyclohexylacetat; aromatische Carbonsäureester, wie Methylbenzoal; und
Äthylbenzol und Trimethylbenzol; aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, η-Hexan, Heptan,
Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, 1,1-DimethylcyclohexanundÄthylcyclohexan; aliphatische Carbonsäureester, wie n-Butylacetat, Methylacetat, Amylacetat, MethylamylacetatCellosolve-acetat, 2-Äthylhexylacetat und Cyclohexylacetat; aromatische Carbonsäureester, wie Methylbenzoal; und
Cellosolve-acetat (CH3COOC2H4OC2H5),
Carbitoi-acetat [CHjCOOCH2CH(C2H5)C4H,] und
Methylceüosolve-acetat (CH3COOCH2CH2OCh3).
Die erfindungsgemäße Lösung enthält weiterhin einen aliphatischen Alkohol. Der aliphatische Alkohol
inhibiert die Härtungsreaktion zwischen dem eine Acetoacetatgruppe enthaltenden Acrylpolymerisat und
der organischen Metallverbindung innerhalb der erfindungsgemäßen Lösung, die beide enthält
Geeignete aliphatische Alkohole umfassen aliphatische Alkohole mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
insbesondere 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, und mononiedrige aliphatische Alkyläther von Äthylenglykol oder
DiäthylenglykoL bei denen die niedrige aliphatische Alkylgruppe z.B. 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält
Spezifische Beispiele niedriger aliphatischer Alkohole sind Methanol, Äthanol, n-PropanoL Isopropanol und
n-ButanoL Spezifische Beispiele von mono-niedrigen aliphatischen ^Ukyläthem sind Äthylenglykol-monomethyläther,
Athylenglykol-monoäthyläther, Äthylenglykol-monobutylätherundDiäthylenglykol-monobutyläther.
Bevorzugt enthält die Lösung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung grundsätzlich 10 bis 80 Gew.-°/o des
eine Acetoacetatgruppe enthaltenden Vmylpolymeren, 0,1 bis 40 Gew.-% einer organischen Metallverbindung,
5 bis 80 Gew.-% des organischen Lösungsmittels und 10 bis 65 Gew.-°/o aliphatischen AlkohoL Gewünschtenfalls
kann die erfindungsgemäße Lösung weiterhin verschiedene Zusatzstoffe enthalten.
Beispiele solcher Zusatzstoffe sind Pigmente, wie Titanoxid, Blüten von Zink (ZnO), rotes Eisenoxid
(Fe2Os),Ruß,Bleichromat,Eisenschwarz.Strontiumchromat,
Zinkchromat und basisches Bleisulfat; Füllstoffe oder Extenderpigmenti;, wie Talk, Calciumcarbonal
(CaCO3), Baryt (BaSO4), Ton, Glimmer, feinverteiltes
Siliciumdioxid und Glasfasern; und Farbstoffe, wie Indigo, Thionin, Rhodamin, Preußischblau und Astra-Phloxin.
Ein solcher Zusatzstoff kann in einer Menge von 1 bis 300 Gew.-Teilen/100 Gew.-Teile der Grundzusammensetzung
der erfindungsgemäßen Lösung verwendet werden.
Wenn die erfindungsgemäße Lösung zu einem dünnen, aufgetragenen Film verformt wird und das
Lösungsmittel einschließlich des aliphatischen Alkohols verdampft wird, findet die erfindungsgemäße Härtungsreaktion
statt, und man erhält einen gehärteten Film, der die oben beschriebenen, überlegenen Eigenschaften
aufweist.
Die Bildung des beschichteten Films kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen, wie durch Bürstenbeschichten.
Walzenbeschichten,Vorhangfließbeschichten oder Spraybeschichten.
Die erfindungsgemäße Härtungsreaktion verläuft glatt bei Zimmertemperatur, und daher sollte das
Lösungsmittel einschließlich des Alkohols, der in der erfindungsgemäßen Lösung verwendet wird, besser ein
solches sein, das bei gewöhnlichen Temperaturen verdampft. Wenn das Lösungsmittel und/oder Alkohol
bei gewöhnlichen Temperaturen schwierig zu verdampfen ist und eine vergleichsweise lange Zeit für das
Trocknen des aufgetragenen Films erforderlich ist, kann der Oberzug auf eine geeignete Temperatur erhitzt
werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile in diesen Beispielen sind durch das Gewicht
ausgedrückt.
Der Gelgehalt der gehärteten Oberzüge, die in diesen
Beispielen beschrieben werden, wird auf folgende Weise bestimmt. Eine Lösung, die das Acrylpolymerisat mit
einer Acetoacetatgruppe und die organische Metallverbindung enthält, wird auf eine Glasplatte aufgetragen
und während einer vorbestimmten Zeit in einer Atmosphäre stehengelassen, die bei 25° C und einer
relativen Feuchtigkeit von 65% gehalten wird. Ein Teil (etwa 1 g) des entstehenden, getrockneten und gehärteten
Oberzugs wird von der Glasplatte abgeschält und in rechteckige Stücke geschnitten.
Die rechteckigen Stücke werden in ein 200 Mesh (0,074 mm) Drahtnetz eingehüllt und 8 h in ein siedendes
Gemisch aus Aceton und Isopropylalkohol (1 :1, ausgedrückt durch das Gewicht) zur Extraktion des
löslichen Teils eingetaucht Der Extraktionsrückstand wird 3 h bei 105° C getrocknet
Der Gelgehalt des gehärteten Überzugs wird entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:
Gelgehalt (%)
(B+W)- W (A+W)-W
100.
A = Gesamtmenge des Überzugs vor der
Extraktion,
B = Gesamtmenge des Überzugs nach der
B = Gesamtmenge des Überzugs nach der
Extraktion,
W = Gewicht des Drahtnetzes.
W = Gewicht des Drahtnetzes.
Erfindungsgemäß wurde sichergestellt, daß ein gehärteter, aufgetragener Film ml. einem Gelgehalt von
so viel wie 100% erhalten werden kann.
(1) In einen 500-ml-Vierhalsrundkolben, der mu einem
Thermometer, einem Rührer, einem Kühler und einem Tropftrichter ausgerüstet ist, gibt man 50 g Toluol und
50 g n-Butylacetat und ersetzt die Luft im Inneren des Kolbens durch Stickstoffgas. Das Gemisch wird auf
100° C erhitzt, und nachdem die Temperatur konstant
ist, wird ein Gemisch aus 30 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat,
30 g Butylacrylat, 20 g Hydroxyäthylmethacrylat, und 1 g Azo-bis-isobutyronitril als Polymerisationsinitiator im Verlauf von 2 h zugetropft. Innerhalb von
5 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine farblose, klare Harzlösung, die
eine Viskosität (bestimmt bei 25° C mit einem Gardner-Viscometer) von Y und einen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen von 50% besitzt. Die Harzlösung wird als »Harzlösung (1)« bezeichnet
(2) 200 g der Harzlösung (1) werden in den obigen Reaktor gegeben und auf 50 bis 60° C erhitzt Sobald die
Temperatur konstant ist, wird der Reaktor mit 12,9 g Diketen, 0,05 g wasserfreiem Natriumacetat und 12,9 g
Methyläthylketon beschickt. 10 ii nach der Zugabe wird das Infrarotspektrum des Reaktionsgemisches gemessen
und somit wird sichergestellt, daß die Reaktion beendigt ist. Man erhält eine schwach rötlich-braune,
klare Harzlösung, die einen Gehalt an nichtflüchtigem Material von 50% und eine Viskosität von X aufweist.
Die entstehende Lösung eines Harzes mit einer Acetoacetatgruppe wird als »Harzlösung (2)« bezeichnet.
(3) Zu 100 g der Harzlösung (2) gibt man 5 g eines Härtungsmittels, erhalten durch Vermischen von 100 g
Aluminium-tri-sek.-butoxid und 130 g Acetylaceton [als Härtungsmittel (1) bezeichnet]. Die entstehende Lösung
besitzt eine Viskosität von Z, und man stellt bei einem Lagerungsstabilitätstest, der 7 Tage bei 5O0C durchgeführt
wurde, fest, daß sie ohne Erhöhung der Viskosität sehr stabil ist.
Die Lösung wird so auf eine Glasplatte aufgetragen, daß der Oberzug nach dem Trocknen eine Dicke von 20
bis 30 Mikron besitzt, und in einem Raum stehengelassen, der bei 25° C und einer relativen Feuchtigkeit von
65% gehalten wurde. 24 h später wird der Gelgehalt des beschichteten Films gemessen. Das Ergebnis ist in
Tabelle 1 aufgeführt. Zu der Lösung gibt man Rutiltitanoxid in einer Menge von 40 Teilen/50 Teile der
nichtflüchtigen Komponente der Lösung. Das Gemisc'n wird in einer Drei-Walzenmühle unter Bildung eines
weißen Emails verknetet. Das weiße Email wird auf eine geeignete Viskosität verdünnt und auf eine mit
Phosphat behandelte Stahlplatte durch Sprühen aufgetragen und 24 h bei 2O0C getrocknet. Dip Eigenschaften
des entstehenden, beschichteten Films sind in Tabelle 2 aufgeführt
100 g Harzlösung (1), hergestellt in Beispiel 1, werden mit 100 g Aluminiumtriisopropoxid und 190 g Äthylacetoacetat
vermischt. Dann werden 10 g eines Härtungsmittels zur Bildung einer Lösung einer Harzzusammensetzung
zugegeben. Die Lösung besitzt eine Viskosität von Z und zeigt die gleiche überlegene Lagerungsstabilität
wie die Harzlösung von Beispiel 1. Ein beschichteter Film wird aus der Lösung auf gleiche Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt und sein Gelgehali wird gemessen. Auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird
ein weißes Email hergestellt, und die Eigenschaften des daraus hergestellten, beschichteten Films werden
gepiüft Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt
(1) Der gleiche Reaktor, wie er in Beispiel 1
us verwendet wurde, wird mit 100 g 2-Hydroxyälhylacrylat
beschickt und auf 60 bis 70° C erhitzt Sobald die Temperatur konstant ist, wird 0,1 g wasserfreies
Natriumacetat zugegeben. Dann wird Diketen im Verlauf von 2 h zugetropft Man achtet darauf, daß die
Wärmeerzeugung nicht zu heftig ist Das Infrarotspektrum des Reaktionsgemisches, das 2 h nach der Zugabe
aufgenommen wurde, zeigt an, daß die Reaktion beendigt ist. Das entstehende Monomere wird als
Monomer(l) bezeichnet
(2) In den gleichen Vierhalskoiben, wie er in Beispiel
1 (1) verwendet wurde, gibt man 50 g Xylol und 50 g Butylacetat und erhitzt das Gemisch auf 100° C. Sobald
die Temperatur konstant ist, wird ein Gemisch aus 20 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat, 50 g n-Butylmethacrylat
30 g Monome (1) und 0,5 g Laurylperoxid als Polymerisationsinitiator im Verlauf von 3 h zugetropft.
6 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine schwachgelbe, klare Harzlösung
mit einer Viskosität von Z.-2 und einem Gehalt nan nichtflüchtigem Material von 50%. Diese Lösung wird
als Harzlösung (3) bezeichnet.
(3) Zu 100 g Harzlösung (3) gibt man 3 g Aluminiumtri-sek.-butoxid
und 20 g Isopropylalkohol, um eine Harzlösung mit einer Viskosität von W und einem
Gehalt an nichtflüchtigem Material von 41% zu erhalten. Der Gelgehalt und die Eigenschaften eines
beschichteten Films, der aus einem weißen Email hergestellt wurde, werden irr. Hinblick auf die
entstehende Lösung auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt. Die Ergebnisse sind in den
Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
(1) Der gleiche Vierhalskolben, wie er in Beispiel 1 (1)
verwendet wurde, wird mit 50 g Xylol und 50 g Butylacetat beschickt. Das Gemisch wird auf 100° C
erhitzt. Sobald die Temperatur konstant ist, wird ein Gemisch aus 20 g Styrol, 20 g Äthylmethacrylat, 38 g
Butylacrylat, 2 g Methacrylsäure, 20 g Monomer (1) und
so 0,5 g tert-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator
im Verlauf von 3 h zugetropft. Innerhalb von 6 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%.
Man erhält eine schwachgelbe, klare Harzlösung mit einer Viskos tat von Z-3 und einem Gehalt an
nichtflüchtigem Material von 50%. Die Harzlösung wird als Harzlösung(4) bezeichnet.
(2) 10 g Härtungsmittel (1) von Beispiel 1 werden mit 100 g Harzlösung (4) versetzt. Die entstehende Harzlösung
besitzt eine Viskosität von Z-3.
(3) Der Gelgehalt und die Eigenschaften des weißen Emails werden auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1
beschrieben, unter Verwendung der entstehenden Harzlösung bestimmt. Die Ergebnisse sind in den
Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 1
5 g Härtungsmittel (1) von Beispiel 1 werden mit 100 g der Hydroxyl enthaltenden und in Beispiel 1 (1)
230 215/560
erhaltenen Harzlösung versetzt Die entstehende Harzzusammensetzung besitzt eine Viskosität von Z-L
Sie ist bei einem 7 Tage bei 50° C durchgeführten Lagerungsstabilitätstest stabil ohne ein Ansteigen in der
Viskosität Der Gelgehalt wird auf gleiche Weise wie in
Beispiel 1 gemessen.. Ei beträgt 40%, was wesentlich niedriger ist als der Gelgehalt (70%) in Beispiel 1. Die
Eigenschaften eines weißen Emails sind in Tabelle 2 aufgeführt Der beschichtete Film zeigt eine schlechtere
Lösungsmittelbesiändigkeit als die in den Beispielen
erhaltenen.
Tabelle 1 | Beisp. 1 | Beisp. 1 | Beisp. 2 | Beisp. 2 | Beisp. 3 | Beisp. 3 | Beisp. 4 | Vergl.-B. 1 |
70 | 95 | 80 | 95 | 40 | ||||
Gelgehalt (%) Tabelle 2 |
Beisp. 4 | Vergl.-B. 1 | ||||||
Härte1)
Erichsen-Test
Kreuzschnittadhäsionstest
DuPont-impact-Test
(500 g, 1,27 cm)
Säurebeständigkeit2)
Alkalibeständigkeit3)
Lösungsmittelbeständigkeit4)
Lösungsmittelbeständigkeit4)
') Bleistifthärte.
2) Der Zustand des Überzugs nach 7stündigem Eintauchen in eine 5%ige wäßrige Lösung aus Schwefelsäure.
3) Der Zustand des Überzugs nach 7stündigem Eintauchen in eine 3%ige wäßrige Lösung aus Natriumhydroxid.
4) Der beschichtete Film wird mit einer Gaze, die mit einem 1 : 1 Gemisch aus Xylol und n-Butylalkohol imprägniert ist, 20 Mal
gerieben, und dann wird die Lösungsmittelbeständigkeit der Oberfläche des aufgetragenen Films anhand der Beschädigung
und des Quellens bewertet.
H | 2H | 2H | 2H | F |
6 mm | 6 mm | 7 mm | 5 mm | 5 mm |
100/100 | 100/100 | 100/100 | 90/100 | 80/100 |
50 cm | 40 cm | 40 cm | 40 cm | 30 cm |
gut | gut | gut | gut | etwas |
schlecht | ||||
gut | gut | gut | gut | gut |
gut | gut | gut | gut | schlecht |
(1) In einen 500-ml-Vierhalskolben, der mit einem
Thermometer, einem Rührer, einem Rückflußkühler und einem Tropftrichter ausgerüstet ist, gibt man 50 g
Toluol und 50 g n-Butylacetat. Die Luft im Inneren des
Kolbens wird durch Stickstoffgas ersetzt, und der Inhalt wird auf 1000C erhitzt. Sobald die Temperatur konstant
ist, wird ein Gemisch aius 30 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat, 30 g Butylacrylat, 20 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat
und 1 g Azo-bis-isobutyronitril als Polymerisationsinitiator im Verlauf von 2 h zugetropft. 5 h nach der
Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält
eine farblose, transparente Harzlösung mit einer Viskosität von Y und einem Gehalt an nichtflüchtigem
Material von 50%. Die Lösung wird als Harzlösung (5) bezeichnet.
(2) Dann werden 200 g Harzlösung (5) in den obigen Reaktor gegeben und auf 50 bis 60° C erhitzt. Sobald die
Temperatur konstant ist, werden 12,9 g Diketen, 0,05 g Natriumacetat und 12,9 g Methyläthylketon zugegeben.
Das Infrarotspektrum des Reaktionsgemisches, das 10 h nach der Zugabe aufgenommen wurde, zeigt an, daß die
Umsetzung beendigt ist. Zu diesem Zeitpunkt erhält man eine schwach rötlich-braune, klare Harzlösung mit
einer Viskosität von X und einem Gehalt an nichtflüchtigem Material von 50%. Diese Lösung mit
einer Acetoacetatgruppe wird als Harzlösung (6) bezeichnet.
(3) Zu 100 g Harzlösung (6) gibt man 5 g eines Härtungsmittels, erhalten durch Vermischen von 340 g
Tetra-n-butyltitanat mit 200 g Acetylaceton [das als Härtungsmittel (2) bezeichnet wird]. Die entstehende
Lösung besitzt eine Viskosität von Y-Z und ist bei einem 7 Tage bei 5O0C durchgeführten Lagerungsstabilitätstest
sehr stabil ohne ein Ansteigen in der Viskosität.
(4) Die entstehende Lösung wird auf eine Glasplatte so aufgetragen, daß die Dicke des Überzugs nach dem
Trocknen 20 bis 30 Mikron beträgt, und in einem Raum, der bei 25° C und einer relativen Feuchtigkeit von 65%
gehalten wird, stehengelassen, wobei sich ein gehärteter Überzug bildet. 20 h später wird der Gelgehalt des
gehärteten Überzugs gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Rutil-Titanoxid wird mit der zuvor beschriebenen Lösung in einer Menge von 40 g/50 g der nichtflüchtigen
Komponente in der Lösung vermischt, und das Gemisch wird mittels einer Drei-Walzenmühle unter
Bildung eines weißen Emails verknetet. Das weiße Email wird auf eine geeignete Viskosität verdünnt, auf
eine mit Phosphat behandelte Stahlplatte aufgesprüht und 24 h bei 200C getrocknet. Die Eigenschaften des
entstehenden Überzugs sind in Tabelle 4 gezeigt.
Zu 100 g der in Beispiel 5 erhaltenen Harzlösung (6) gibt man 10 g eines Härtungsmittels, erhalten durch
Vermischen von 284 g Tetra-isopropyltitanat und 232 g Methylacetoacetat. Die entstehende Harzlösung besitzt
eine Viskosität von Z und zeigt die gleiche überlegene Lagerungsstabilität wie die in Beispiel 5 erhaltene
Lösung. Auf gleiche Weise wie in Beispiel 5 werden der Gelgehalt und die Eigenschaften eines weißen Emails im
Hinblick auf diese Lösung geprüft. Die Ergebnisse sind
in den Tabellen 3 und 4 aufgeführt
(1) 100 g 2-Hydroxyäthylacrylat werden in den
gleichen Reaktor, wie er in Beispiel 6 verwendet wurde, gegeben und auf 60 bis 700C erhitzt. Sobald die
Temperatur konstant ist, wird 0,1 g wasserfreies Natriumacetat zugesetzt und anschließend wird Dike- κ>
ten im Verlauf von 2 h zugetropft (äußerste Sorgfalt ist vonnöten, da die Wärmebildung stark ist). Das
Infrarotabsorptionsspektrum des Reaktionsgemisches, das 2 h nach der Zugabe aufgenommen wurde, zeigt an,
daß die Umsetzung beendigt ist Das bei dieser Umsetzung erhaltene Monomer wird als Monomer (2)
bezeichnet
(2) Der gleiche Reaktor, wie er in Beispiel 5 verwendet wurde, wird mit 50 g Xyiol und 50 g
n-Butylacetat beschickt, und die Bestandteile werden _?o
auf 100° C erhitzt. Sobald die Temperatur konstant ist, wird ein Gemisch aus 20 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat,
30 g n-Butylmethacrylat, 30 g Monomer (2) und 0,5 g Laurylperoxid als Polymerisationsinitiator im Verlauf
von 3 h tropfenweise zugegeben. 6 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine
schwachgelbe, klare Harzlösung mit einer Viskosität von Z-2 und einem Gehalt an nichtflüchtigem Material
von 50%. Die Lösung wird als Harzlösung (7) bezeichnet
(3) Zu 100 g Harzlösung (7) gibt man 5 g Decamer von
Tetra-n-butyltitanat und 20 g Isopropylalkohol unter
Bildung einer Lösung mit einer Viskosität von X und einem Gehalt an nichtflüchtigem Material von 42%. Der
Gelgehalt und die Eigenschaften eines weißen Emails werden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 geprüft, und
zwar im Hinblick auf die Lösung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 bzw. 4 gezeigt.
(1) In den gleichen Reaktor, wie er in Beispiel 5 verwendet wurde, gibt man 50 g Xylol und 50 g
n-Bulylacetat und erhitzt die Bestandteile auf 100°C.
Sobald die Temperatur konstant ist wird ein Gemisch aus 20 g Styrol, 30 g ÄthylmethacryIat,40 g Butylacrylat,
10 g Monomer (2) und 0,5 g tert-Butylperoxybenzoat im
Verlauf von 3 h zugetropft 6 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine schwachgelbe, klare Harzlösung mit einer Viskosität von Z-4.
Die Lösung wird als Harzlösung (8) bezeichnet
(2) Zu 100 g Harzlösung (8) gibt man 10 g eines Härtungsmittels, erhalten durch Vermischen von 970 g
eines Tetrameren von Tetra-n-butyltitanat, 400 g Acetylaceton und 930 g Diacetonalkohol. Die entstehende
Harzzusammensttzungslösung besitzt eine Viskosität von Z-4. Der Gelgehalt der Harzzusammensetzung
wird auf gleiche Weise wie in Beispiel 5 bestimmt und die Eigenschaften eines weißen Emails, das aus der
Harzzusammensetzung hergestellt wurde, werden gleichfalls wie in Beispiel 5 geprüft Die Ergebnisse sind
in Tabelle 3 bzw. 4 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
5 g Härtungsmittel (2), das in Beispiel 5 verwendet wurde, werden mit 100 g der in Beispiel 5 erhaltenen
Harzlösung- versetzt Die erhaltene Harzzusammensetzung besitzt eine Viskosität von Z-I und ist bei einem
während 7 Tagen bei 50° C durchgeführten Lagerungsstabilitätstest
stabil ohne Anstieg in der Viskosität. Der Gelgehalt wird gemäß Beispiel 5 bestimmt; er beträgt
45% und ist somit wesentlich niedriger als der in Beispie! 5 (75%). Die Eigenschaften eines aus der
Harzzusammensetzung erhaltenen, weißen Emails sind in Tabelle 4 zusammengestellt Es ist ersichtlich, daß die
Lösungsmittelbeständigkeit des weißen Emails schlechter als die der Beispiele ist.
Beisp. 5 | Beisp. | 5 | Beisp. 6 | Beisp. 6 | Beisp. 7 | Beisp. | 7 | Beisp. 8 | Vergl.-B. | 3 | |
Gelgehalt (%) Tabelle 4 |
75 | 92 | 83 | 94 | 45 | ||||||
Beisp. 8 | Vergl.-B. | 3 |
Härte1) | H | 2H | 2H | 2H | HB |
Erichsen-Test | 6 mm | 7 mm | 7 mm | 6 mm | 5 mm |
Kreuzschnittadhäsionstest | 100/100 | 100/100 | 100/100 | 100/100 | 80/100 |
DuPont Impacttest | 40 cm | 40 cm | 40 cm | 50 cm | 30 cm |
(500 g, 1,27 cm) | |||||
Säurebeständigkeit2) | gut | gut | gut | gut | etwas |
schlecht | |||||
Alkalibeständigkeit3) | gut | gut | gut | gut | gut |
Lösungsmittelbeständigkeit4) | gut | gut | gut | gut | schlecht |
Lagerungsstabilität5) | gut | gut | gut | gut | gut |
Bemerkungen:
'), 2), 3) und 4) sind gleich wie die Fußnoten zu Tabelle 2.
5) Grad des Viskositätsanstiegs nach der Lagerung während 7 Tagen bei 50°C.
2!
(1) In einen 500-ml-Vierhalskolben, der mit einem
Thermometer, Rührer, Kühler und T-opftrichter ausgerüstet ist, gibt man 50 g Toluol und 50 g n-Butylacetat
Die Luft im Inneren des Kolbens wird durch Stickstoffgas ersetzt und der Inhalt wird auf 1000C
erhitzt Sobald die Temperatur konstant ist, wird ein Gemisch aus 30 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat, 30 g
Butylacryiat, 20 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 1 g
Azo-bis-isobutyronitril als Polymerisationsinitiator im
Verlauf von 2 h zugetropft. 5 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine farblose,
klare Harzlösung mit einer Viskosität von Y und einem Gehalt an nichtflüchtigem Material von 50%. Diese
Lösung wird als Harzlösung (9) bezeichnet.
(2) 200 g Harzlösung (9) werden in den obigen Reaktor gegeben und auf 50 bis 6O0C erhitzt. Sobald die
Temperatur fast konstant ist, werden 12,9 g Diketen, 0,05 g wasserfreies Natriumacetat und 12,9 g Methylethylketon
in den Reaktor eingeleitet. Das 10 h nach der Zugabe aufgenommene Infrarotabsorptionsspektrum
zeigt an, daß die Umsetzung beendigt ist. Zu diesem Punkt erhält man eine schwach rötlich-braune, klare
Harzlösung mit einem Gehalt an nichlflüchtigem Material von 50% und einer Viskosität von X. Die
entstehende Lösung des eine Aceloacetatgruppe enthaltenden Harzes wird als Harzlösung (10) bezeichnet.
(3) Zu 100 g Harzlösung (10) gibt man 5 g eines Härtungsmittels, erhalten durch Vermischen von 953 g
Tetra-n-butylzirkonat (3,4-Mer) und 1020 g Acetylaceton [ein farbloses, kristallines Pulver, das als Härtungsmittel (3) bezeichnet wird]. Die entstehende Harzlösung
besitzt eine Viskosität von Y und ist bei einem während 7 Tagen bei 500C durchgeführten Lagerungsstabilitätstest
sehr stabil ohne Anstieg in der Viskosität.
(4) Die Zusammensetzung wird so auf eine Glasplatte aufgetragen, daß die Dicke des Überzugs nach dem
Trocknen 20 bis 30 Mikron beträgt, und in einem Raum stehengelassen, der bei 25°C und einer relativen
Feuchtigkeit von 65% gehalten wurde. Der Gelgehalt wird 24 h später bestimmt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 5 aufgeführt.
Rutil-Titanoxid wird mit der Zusammensetzung in einer Menge von 40 g/50 g nichtflüchtige Komponente
der Zusammensetzung vermischt. Das Gemisch wird auf einer Drei-Walzenmühle unter Bildung eines weißen
Emails verknetet. Das weiße Email wird auf eine geeignete Viskosität verdünnt, auf eine mit Phosphat
behandelte Stahlplatte aufgesprüht und 24 h bei 200C getrocknet. Die Eigenschaften des erhaltenen, beschichteten
Films sind in Tabelle 6 aufgeführt.
Zu 100 g der in Beispiel 9 erhaltenen Harzlösung (10) gibt man 10 g eines Härtungsmitteb, erhalten durch
Vermischen von 745 g Trimer von Tetraisopropylzirko- βο
nat und 700 g Methylacetoacetat Die entstehende Harzzusammensetzungslösung besitzt eine Viskosität
von Z und zeigt die gleiche überlegene Lagerungsstabilität wie die Zusammensetzung des Beispiels 9. Der
Gelgehalt und die Eigenschaften eines weißen Emails werden im Hinblick auf diese Zusammensetzung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 9 geprüft Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 bzw. 6 zusammengestellt.
(1) 100 g 2-HydroxyäthyIacrylat werden in den
gleichen Reaktor, wie er in Beispiel 9 verwendet wurde, gegeben und auf 60 bis 700C erhitzt. Sobald die
Temperatur konstant ist, gibt man 0,1 g wasserfreies Natriumacetat hinzu. Anschließend wird Diketen im
Verlauf von 2 h zugetropft (wegen der starken Wärmeentwicklung ist äußerste Vorsicht geboten). Das
2 h nach der Zugabe aufgenommene Infrarotabsorptionsspektrum des Reaktionsgemisches zeigt an, daß die
Umsetzung beendet ist.
(2) Der gleiche Reaktor, v/ie er in Beispiel 9 verwendet wurde, wird mit 50 g Xylol und 50 g
n-Butylacetat beschickt und die Bestandteile werden auf 1000C erhitzt. Sobald die Temperatur konstant ist, wird
ein Gemisch aus 20 g Styrol, 20 g Methylmethacrylat, 30 g n-Butylmethacrylat, 30 g Monomer (3) und 0,5 g
Laurylperoxid als Polymerisationsinitiator im Verlauf von 3 h zugetropft. 6 h nach der Zugabe erreicht die
Umwandlung fast 100%. Man erhält eine schwachgelbe, klare Harzlösung mit einer Viskosität von Z-2 und
einem Gehalt an nichtflüchtigem Material von 50%. Diese Lösung wird als Harzlösung (10) bezeichnet
(3) 100 g Harzlösung (10) werden mit 5 g Tetra-n-butylzirkonat
(3,4-Mer) und 20 g Isopropylalkohol unter Bildung einer Harzzusammensetzungslösung mit einer
Viskosität von W bis X und einem Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 41% versetzt Der Gelgehalt
und die Eigenschaften eines weißen Emails im Hinblick auf diese Zusammensetzungslösung werden
gemäß Beispiel 9 geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 bzw 6 aufgeführt.
(1) Der gleiche Reaktor, wie er in Beispiel 9 verwendet wurde, wird mit 50 g Xylol und 50 g
n-Butylacetat beschickt, und die Bestandteile werden auf 1000C erhitzt. Sobald die Temperatur konstant ist,
wird ein Gemisch aus 20 g Styrol, 30 g Äthylmethacry-Iat,
40 g Butylacryiat, 10 g Monomer (3) und 0,5 g tert-Butylperoxybenzoat als Polymerisationsinitiator
im Verlauf von 3 h zugetropft. 6 h nach der Zugabe erreicht die Umwandlung fast 100%. Man erhält eine
schwachgelbe, klare Harzlösung mit einer Viskosität von Z-4. Diese Harzlösung wird als Harzlösung (12)
bezeichnet.
(2) Zu 100 g Harzlösung (12) gibt man 10 g eines Härtungsmittels, erhalten durch Vermischen von 953 g
so Tetra-n-butylzirkonat (3,4-Mer), 340 g Acetylaceton und 442 g Äthylacetoacetat Die entstehende Harzzusammensetzung
besitzt eine Viskosität von Z-3. Der Gelgehalt und die Eigenschaften eines weißen Emails
werden im Hinblick auf diese Harzlösung gemäß Beispiel 9 geprüft. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 5
und 6 zusammengestellt.
Vergleichsbeispiel 3
Zu 100 g der in Beispiel 9 erhaltenen Harzlösung (10) gibt man 5 g des in Beispiel 9 erhaltenen Härtungsmittels
(3). Die entstehende Harzzusammensetzungslösung besitzt eine Viskosität von Z-I und ist bei einem
während 7 Tagen bei 500C durchgeführten Lagerungsstabilitätstest
stabil ohne Anstieg in der Viskosität Der Gelgehalt wird gemäß Beispiel 9 bestimmt und beträgt
40% und ist wesentlich niedriger als der in Beispiel 9 erhaltene (72%). Die Eigenschaften eines aus der
24
entstehenden Harzzusammensetzungslösung erhaltenen weißen Emails sind in Tabelle 6 aufgeführt. Es
wurde gefunden, daß die Lösungsmittelbeständigkeit
des weißen Emailüberzugs schlechter als die der Beispiele ist.
Beisp. 9
Beisp. 10 Beisp. 11
Beisp.
Vergl.-B.
Gelgehalt (%)
Tabelle 6
Tabelle 6
89 85
92
40
Beisp. 9
Beisp. Beisp. 11
Beisp.
Vergl.-B.
Härte1)
Erichsentest
Kreuzschnittadhäsionstest
DuPont Impacttest
(500 g, 1,27 cm)
Säurebeständigkeit2)
Alkalibeständigkeit3)
Lösungsmittelbeständigkeit4)
Lagerungsstabilität5)
6 mm 100/100 40 cm
gut
gut gut gut
Bemerkungen:
') bis 5) sind gleich wie die Fußnoten zu Tabelle 4.
6 mm 100/100 50 cm
gut
gut gut gut 2H
mm
100/100
cm
100/100
cm
gut
gut
gut
gut
gut
gut
2H mm 100/100 cm
gut
gut gut gut
5 mm 80/100 30 cm
etwas schlecht
gut
schlecht
gut
J30 215/560
Claims (5)
1. Verfahren zur Härtung eines AcrylpoJymerisats,
das in dem Molekül rine Acetoacetatgruppe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Acrylpolymerisat mit einer organischen Metallverbindung
der folgenden Formel
R1
OR2
M-O
(OR4L
OR2
-M-OR3
(OR\
umsetzt, worin M Al, Ti oder Zr bedeutet; OR1, OR2,
OR3 und OR4 gleich oder unterschiedlich sind und je
eine Alkoxygruppe, eine Alkenyloxygruppe oder eine organische Oxygruppe, enthaltend eine Carbonylgruppe,
die der Rest einer /J-Dicarbonylverbindung
oder ß-Hydroxycarbonylverbindung ist, bedeuten
und worin zwei der Substituenten OR1, OR2, OR3 und OR4 miteinander unter Bildung einer Alkylendioxygruppe
gebunden sind; η eine Zahl von 0 bis 10 bedeutet; und m eine Zahl bedeutet, die durch die
Atomwertigkeit und/oder Koordinationszahl von M bestimmt wird und 0 oder 1 bedeutet
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Metallverbindung die
folgende Formel aufweist:
OR2
R1O-Al-OR3
R1O-Al-OR3
worin alle Symbole die in Anspruch 1 gegebene Definition besitzen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die organische Metallverbindung eine Verbindung der Formel (I) ist, die in dem Molekül
mindestens eine organische Oxygruppe aufweist, die eine Carbonylgruppe enthält, die der Rest einer
jJ-Dicarbonylverbindung oder j?-HydroxycarbonyI-verbindung
ist, und wobei die Verbindung durch" Umsetzung von 1 Mol einer Metallalkoholatverbindung
der Formel (I), worin OR1, OR2, OR3 und OR4Je
eine Alkoxy- oder Alkenyloxygruppe bedeuten, mit nicht mehr als 4 Mol einer /J-Dicarbonylverbindung
oder ß-Hydroxycarbonylverbindung erhalten worden ist.
4. Lösung mit guter Lagerungsstabilität zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Acrylpolymerisat, das eine Acetoacetatgruppe
im Molekül enthält, und ein organisches Lösungsmittel für das Vinylpolymer enthält, wobei die Lösung
zusätzlich eine organische Metallverbindung der folgenden Formel
R1O-
OR2
-M-O
(OR4L
-M-O
(OR4L
OR2
-M-OR3 (I)
(OR4L
(OR4L
OK4 gleich oder unterschiedlich sind und je eine Alkoxygruppe, eine Alkenyloxygruppe oder eine
organische Oxygruppe, enthaltend eine Carbonylgruppe, die der Rest einer ß-Dicarbonylverbindung
oder ß-Hydroxycarbonylverbindung ist, bedeuten
oder worin zwei der Substituenten OR1, OR2, OR3
und OR4 miteinander unter Bildung einer Alkylendioxygruppe
gebunden sind; π eine Zahl von O bis 10
bedeutet; und m eine Zahl bedeutet, die durch die
Atomwertigkeit und/oder Koordinationszahl von M
bestimmt ist und für O oder 1 steht; enthält und wobei das organische Lösungsmittel weiter einen aliphatischen
Alkohol enthält
5. Lösung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylpolymerisat, das eine Acetoacetatgruppe
im Molekül enthält, das Reaktionsprodukt zwischen einem Vinylpolymeren mit einer Hydroxylgruppe
in dem Molekül und einem Diketen ist
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16047178A JPS6050224B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | ビニル系重合物の硬化法 |
JP16047078A JPS6050223B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | ビニル系重合物の硬化方法 |
JP16361478A JPS6050225B2 (ja) | 1978-12-22 | 1978-12-22 | ビニル系重合物を硬化する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2937909A1 DE2937909A1 (de) | 1980-06-26 |
DE2937909C2 true DE2937909C2 (de) | 1982-04-15 |
Family
ID=27321696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2937909A Expired DE2937909C2 (de) | 1978-12-20 | 1979-09-19 | Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2937909C2 (de) |
GB (1) | GB2042559A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2230783B (en) * | 1989-03-15 | 1992-11-25 | Kansai Paint Co Ltd | Curable composition comprising an epoxy/silanol resin system |
GB9516108D0 (en) * | 1995-08-05 | 1995-10-04 | Tioxide Specialties Ltd | Printing inks |
-
1979
- 1979-09-17 GB GB7932214A patent/GB2042559A/en not_active Withdrawn
- 1979-09-19 DE DE2937909A patent/DE2937909C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2937909A1 (de) | 1980-06-26 |
GB2042559A (en) | 1980-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3807571C3 (de) | Bei niedrigen Temperaturen härtbare Siliconharzmasse | |
DE2936048C2 (de) | Überzugszusammensetzung mit hohem Feststoffgehalt in einer Einzelpackung | |
DE3824333A1 (de) | Verfahren zur fixierung einer anorganischen spezies in einer organischen matrix | |
DE3716417A1 (de) | Haertbare zusammensetzung und verfahren zur aushaertung derselben | |
DE2406557B2 (de) | Hydroxyl-gruppen enthaltende diester von acrylsaeuren und diese enthaltendes zahnfuellungsmaterial | |
DE69214316T2 (de) | Polyoxazolidine mit Carbonat-Gruppen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Anwendung | |
DE19726829A1 (de) | Verwendung von nanoskaligen Metalloxid-Teilchen als Polymerisationskatalysatoren | |
DE3838330C2 (de) | ||
EP0876318B1 (de) | Verfahren zur herstellung von alkoxiden mit erdalkalien und titan, zirkon und/oder hafnium | |
DE3837878C2 (de) | ||
DE3024368C2 (de) | Überzugsmasse auf der Basis eines wäßrigen Mediums | |
DE3427064C2 (de) | ||
EP0330136B1 (de) | Neue Zirkonium(IV)-Chelate, deren Herstellung und deren Verwendung in Druckfarben | |
DE2937909C2 (de) | Verfahren zur Härtung eines Acrylpolymerisats | |
DE3887388T2 (de) | Metall-Chelat-Verbindung und härtbares Anstrichmittel davon. | |
DE2263874C3 (de) | Kalthärtbare Einkomponenten-Beschichtungsmasse | |
DE3838185A1 (de) | Haertbare zusammensetzung und ein verfahren zur aushaertung derselben | |
DE3337098A1 (de) | Neue titanchelate und zubereitungen, die diese chelate enthalten | |
DE3404949C1 (de) | Wasserloesliche Zirkonsaeureester | |
DE69303664T2 (de) | Anwendung eines Arylsulfonylurethans als verstärkendes Harz in cellulosem Nagellackmittel-Arylsulfonylurethane und cellulose Nagellackmittel | |
DE2750542A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polymeren, die freie oder in salzform befindliche aminische gruppen und quaternaere ammoniumgruppen enthalten sowie die dabei erhaltenen produkte | |
DE851846C (de) | Verfahren zur Herstellung von Umsetzungsprodukten aus hoehermolekulare Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen | |
DE2851613C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen hydroxylgruppentragenden Copolymerisaten | |
DE941430C (de) | Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher Titan- und Zirkonsaeureester | |
DE1000550B (de) | Filmbildner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C08L 33/08 |
|
8126 | Change of the secondary classification |
Free format text: C08J 3/24 C08K 5/05 C09D 3/80 C08F 6/00 C08F 6/26 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8330 | Complete disclaimer |