DEF0010117MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 11. Oktober 1952 Bekanntgemacht am 8. März 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Für die Herstellung von Lacken, Filmen, Überzügen, Imprägnierungen und Verklebungen aus
Polyisocyanaten und Polyoxyverbindungen werden zum Lösen der Komponenten gegen Isocyanate indifferente
Lösungsmittel verwendet. Die Menge dieser Lösungsmittel richtet sich nach der Art der
technischen Anwendung.
Um die hohen mechanischen Festigkeiten und die guten Beständigkeiten gegenüber äußeren Einflüssen
sowie Chemikalien zu erreichen, ist es erforderlich, die verwendeten Lösungsmittel möglichst
vollständig zu entfernen.
Dies gelingt in ausreichender Weise,, wenn nur dünne Filme, Aufstriche oder Imprägnierungen hergestellt
werden. Bei stärkeren Schichtdicken und insbesondere bei Lufttrocknung muß damit gerechnet
werden, daß erhebliche Anteile an höhersiedenden Lösungsmitteln zurückgehalten werden.
Besonders bei Verklebungen mit Polyisocyanaten und Polyoxyverbindungen wirkt sich das Zurückhalten
der Lösungsmittel nachteilig auf die Klebeeigenschaften aus, da die Lösungsmittel nach dem
Zusammenfügen der zu verleimenden Teile nur schwerlich entweichen können. Das Ausspachteln
grober Unebenheiten und das Zugießen von Rissen in zu lackierenden Gegenständen läßt sich wegen
der durch das Verdampfen von Lösungsmitteln entstehenden Volumenyerminderung mit den Kom-
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binationslösungen aus Polyisocyanaten und Polyoxyverbindungen nur schlecht durchführen.
Es wurde nun gefunden, daß man zu verbesserten und neuen Lacken, Filmen, Überzügen und Ver-S
klebungen gelangt, wenn an Stelle der bisher verwendeten Lösungsmittel, wie Essigsäureäthylester,
Essigsäurebutylester, Methylglykolacetat, zur Poly-' merisation befähigte Mono- oder Poly-Vinylverbindungen
verwendet werden, in denen die Reaktionskomponenten gelöst zur Reaktion gebracht werden.
Als Vinylverbindungen kommen beispielsweise Styrol, Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder
Gemische in Betracht, denen als Reaktionsbeschleuniger Peroxyde, wie Benzoylperoxyd, zugesetzt
werden. Die Menge der zugesetzten Vinylverbin- ■ dung richtet sich nach der praktischen Verwendung
der Kombinationen aus Polyisocyanaten und Polyoxyverbindungen und ist praktisch gleich der
Menge der sonst verwendeten Lösungsmittel zu
setzen. . ■ .
Die Vinylverbindungen haben zunächst nur die Aufgabe, Lösungsvermittler zwischen Polyoxyverbindung
und Polyisocyanat zu sein und die gewünschte Viskosität für die praktische Anwendung
zu liefern. Während sich nach der Formgebung aus den Polyisocyanaten und den Polyoxyverbindungen
vernetzte Polyurethane bilden, verläuft gleichzeitig die Polymerisation der Vinylverbindung. Dieses
"Polymerisat wird sich je nach Art der eingesetzten Komponenten auch in das Gefüge des vernetzten
Polyurethans einbauen, so daß ein völlig homogener Stoff gebildet wird. Über den Zwischenzustand
einer echten Lösung entstehen nach diesem Verfahren wertvolle, lösungsmittelbeständige Filme,
Lackierungen und Verklebungen, ohne das in nennenswerter Weise niedrigsiedende Anteile entweichen.
Es lassen sich in einem Arbeitsgang Schichten von einer Stärke auftragen, wie sie aus
echten Lösungen nicht herstellbar sind, ohne die mechanischen Festigkeiten und Beständigkeiten
gegenüber chemischen Einflüssen zu verringern.
Geeignet sind die Diisocyanate der aliphatischen, hydroaromatischen und aromatischen Reihe, wie
Hexamethylen-i, 6-diisocyanat, 4, 4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat,
Toluylendiisocyanat und besonders Polyisocyanate, wie sie aus Polyoxyverbindungen,
wie Hexantriol und Diisocyanateri gemäß Patent 909 186 gewonnen werden.
Als Polyoxyverbindungen, die besonders geeignet sind, mit Polyisocyanaten bei Gegenwart von Vinylverbindungen
zu reagieren, seien genannt:
Polyester aus mehrbasischen Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Adipinsäure, Maleinsäure und PoIyalkoholen,
wie Glycerin, Trimethylolpropan, Triäthanolamin, Pentaerythrit allein und im Gemisch
mit Äthylenglykol, Butylenglykol, Diäthylenglykol, Methyldiäthanolamin, Hexandiol, Octandiol, überhaupt
lösliche Alkydharze, in denen vorzugsweise die Alkoholkomponente überwiegt, außerdem linear
aufgebaute Polyester aus Dicarbonsäuren und zweiwertigen Alkoholen, wie Glykol. Die Lösungen
können Zusätze enthalten, wie Weichmacher, Pigmente oder lösliche Lackfarbstoffe.
Die Reaktion wird durch Mitverwendung tertiärer Amine wesentlich beschleunigt.
325 Gewichtsteile eines durch Vakuumveresterung hergestellten 5,2% Hydroxyl enthaltenden
Polyesters aus 2 Mol Adipinsäure, 3 Mol Maleinsäure, 4 Mol Butylenglykol und 2 Mol Trimethylolpropan
werden in 100 Gewichtsteilen monomeren! Methacrylsäureester gelöst und dann mit 90 Gewichtsteilen
Toluylendiisocyanat und 3 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd versetzt. ,
Die Lösung eignet sich zum Imprägnieren von Geweben und zur Herstellung elastischer Lackierungen,
wobei zweckmäßig Temperaturen zwischen 50 und. ioo° angewendet werden.
-Beispiel2 . .
In die Lösung von 500 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat in 300 Gewichtsteilen Methacrylsäure-"
methylester werden nach Zugabe von. wenig Chinon oder Kupferoleat zur Stabilisierung 130 Gewichtsteile
Trimethylolpropan, gelöst in 120 Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester, bei 60 bis yo°
nach und nach-eingetragen. Zur Vollendung der Reaktion wird das Reaktionsgut nach 3 Stunden
bei 700 nachbehandelt. ■
430 Gewichtsteile der so erhaltenen 6o°/oigen Polyisocyanatlösung werden mit 320 Gewichtsteilen
eines 5,3% Hydroxyl enthaltenden Polyesters aus
3 Mol Maleinsäureanhydrid, 2 Mol Adipinsäure,
4 Mol Butylenglykol und 2 Mol Trimethylolpropan homogen vermischt und mit 100 Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester verdünnt. Diese
Lacklösung liefert nach Zusatz von 6,8 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd bei mäßig erhöhter Temperatur
trockene und elastische Filme, die auch in dicken Schichten gleichmäßig durchhärten.
B e i s ρ i e 1 3
430 Gewichtsteile der im Beispiel 2 beschriebenen 6o°/oigen Polyisocyanatlösung in Methacrylsäuremethylester
werden mit 170 Gewichtsteilen eines Polyesters aus 3 Mol Adipinsäure und 4 Mol
Trimethylolpropan innig vermischt und mit weiteren 100 Gewichtsteilen Methacrylsäuremethylester
versetzt.
Fügt man dieser Lösung 5,2 Gewichtsteile Benzoylperoxyd und 2 Gewichsteile Hexahydrodimethylanilin
zu, so liefert sie bei etwa 8o° in kurzer Zeit unlösliche und in jeder Schichtdicke
durchgehärtete Filme bzw. Lacküberzüge.
B e i sp i e 1 4
In die Lösung von 500 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat in 420 Gewichtsteilen mit wenig Chinon
oder Kupferoleat stabilisiertes Styrol werden 130 Gewichtsteile des Gemisches aus 91 Gewichts-,
teilen Trimethylolpropan und 39 Gewichtsteilen i, 3-Butylenglykol bei 90 bis 95° nach und nach
eingetragen. Zur Vollendung der Reaktion wird noch kurze Zeit nacherhitzt.
696/4S5
F 10117 IVb/39b
42O Gewichtsteile dieser Lösung werden mit 260 Gewichtsteilen eines durch Vakuumveresterung
gewonnenen Polyesters aus 3 Mol Phthalsäureanhydrid, 3 Mol Adipinsäure, 4 Mol Oktandiol und
4 Mol Trimethylolpropan bei Raumtemperatur innig vermischt und nach Zugabe von 3 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd mit Hilfe eines Rakelmessers
auf Gewebe aufgetragen. Nach Erwärmen auf etwa 900 entsteht ein fest haftender, gegenüber
Lösungsmitteln widerstandsfähiger, geschlossener Überzug mit guten mechanischen Festigkeiten.
Durch Zugabe von tertiären Aminen als Reaktionsbeschleuniger läßt sich die Erhitzungsdauer abkürzen.
Die Lösung von 14 Gewichtsteilen eines linear aufgebauten Polyesters aus 1 Mol Adipinsäure,
ι Mol Maleinsäure und 2 Mol Äthylenglykol in ,6 Gewichtsteilen Styrol wird mit 5 Gewichtsteilen
der im Beispiel 4 beschriebenen 6o°/cigen Polyisocyanat-Styrol-Lösung vereinigt und mit 0,2 Gewichtsteilen
Benzoylperoxyd versetzt.
Diese Lösung eignet sich vorzüglich zum Veras kleben von Blechen der verschiedensten Art und
liefert bei etwas erhöhten Temperaturen auch in dicken Schichten blasenfreie, sehr harte Filme.
Zu 200 Gewichtsteilen eines Polyesters mit einem Hydroxylgehalt von 9,5%, der durch Veresterung
von 3 Mol Adipinsäure und 4 Mol Trimethylolpropan erhalten wird, werden nach dem Erwärmen
auf 40 bis 500 500 Gewichtsteile der im Beispiel 4
beschriebenen 6o°/oigen Polyisocyanat-Styrol-Lösung unter Rühren zugegeben. Diese Lösung wird
mit weiteren 90 Gewichtsteilen Styrol verdünnt und nach Zugabe von 6 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd
und ι Gewichtsteil Diäthylanilin auf Papier, Holz oder Blechen aufgetragen. Es entstehen fest haftende
und äußerst widerstandsfähige Überzüge. Zur Erzielung besonderer Effekte können diesen Lacken
lösliche Farbstoffe, Pigmente oder Schleifmehl zugesetzt werden. Lacke dieser Art besitzen außerdem
hochwertige elektrische Eigenschaften.
64 Gewichtsteile eines Polyesters mit einem OH-Gehalt von 5,3%' aus 3 Mol Maleinsäureanhydrid,
2 Mol Adipinsäure, 4 Mol Butylenglykol und 2 Mol Trimethylolpropan werden mit 85 Gewichtsteilen
der im Beispiel 4 beschriebenen 6o°/oigen Polyisocyanat - S tyrol - Lösung aus Toluylendiisocyanat
und dem Gemisch aus Trimethylolpropan und Butylenglykol nach Zugabe von 15 Gewichtsteilen
Styrol und 1 Gewichtsteil Benzoylperoxyd innig vermischt. Die klare Lösung liefert auf den
verschiedensten Unterlagen nach kurzer Einbrennzeit fest haftende unlösliche Filme und eignet sich
vorzüglich zum Verkleben der verschiedensten Materialien.
340 Gewichtsteile eines 4,9 % Hydroxylgruppen enthaltenden, durch aceotrope Veresterung mit
Benzol gewonnenen Polyesters aus 3 Mol Maleinsäureanhydrid, 2 Mol Adipinsäure, 5 Mol Butylenglykol
und ι Mol Trimethylolpropan werden mit 390 Gewichtsteilen der im Beispiel 4 beschriebenen
6o°/oigen Polyisocyanatlösung in Styrol zu einer Lösung vereinigt und nach Zugabe von 75 Gewichtsteilen
Styrol mit 3 Gewichtsteilen Benzoylperoxyd und ι Gewichtsteil Hexahydrodimethylanilin
versetzt. Mit dieser Lösung lassen sich Filme von einwandfreier Beschaffenheit und guter EIastizität
von erheblicher Stärke durch kurzfristiges Erwärmen auf 90 bis ioo° herstellen. Sie eignet
sich vorzüglich zum Verkleben der verschiedensten Materialien.
Aus 3 Mol Trimethylolpropan, 1 Mol Diäthylenglykol, ι Mol Leinölfettsäure und 3 Mol Phthalsäureanhydrid
wurde zunächst nach üblichen Verfahren ein freie Oxygruppen enthaltender Polyester
hergestellt, der 5,0% Hydroxylgruppen aufwies.
150 Gewichtsteile dieses Polyesters wurden in 50 Gewichtsteilen Styrol gelöst und mit 250 Gewichtsteilen
der im Beispiel 4 beschriebenen 6o°/oigen Polyisocyanatlösung in Styrol homogen vermischt. Werden zu der klaren Lösung 3 Gewichtsteile
Benzoylperoxyd zugefügt, so entsteht eine Lacklösung, die bei 50 bis 900 eingebrannt
unlösliche, harte Überzüge auf den verschieden-' sten Unterlagen liefert.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Lösungen, die zur Herstellung von Überzügen, Lacken und Verklebungen geeignet sind, gekennzeichnet durch einen Gehalt an PoIyoxyverbindungen, Polyisocyanaten und an polymerisationsfähigen Vinylverbindungen als Lösungsmittel.© 509 696/485 2. 56
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