PL107706B1 - Sposob otrzymywania kopolimerow akrylowych schnacych na powietrzu pod wplywem poliizocyjanianow - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia kopolimerów akrylowych schnacych na po¬ wietrzu pod wplywem poliizocyjanianów.Znane sposoby otrzymywania spoiw akrylowych schnacych na powietrzu polegaja na reakcji poli¬ izocyjanianów z kopolimerami akrylowymi maja¬ cymi wolne grupy hydroksylowe. Kopolimery te obok estrów hydroksy, akrylowych lub metakry- lowych jak opisano w patentach francuskich nr nr 1 406 184 i 1 563 045 i w opisie patentowym RFN nr 1201555 zawieraja monomery obojetne che¬ micznie jak styren, metakrylan metylu, akrylan etylu i butylu, akrylan III rzad butylu i inne.Kopolimery znane z patentu holenderskiego nr 6 910 628 zawieraja jedynie reaktywne grupy ami¬ dowe przeznaczone do sieciowania poliizocyjania- nami w temperaturze powyzej 100°C, oraz z pa¬ tentu francuskiego 1 548 449, który dotyczy otrzy¬ mywania spoiw, a nie kopolimerów akrylowych.Spoiwa utwardzane w temperaturze 120°—140° o- trzymywane sa z kopolimerów zawierajacych gru¬ py OH, N-alkoksymetylouretanów i zywic mela¬ minowych lub mocznikowych. Patent ten nie do¬ tyczy sposobu otrzymywania kopolimerów, które charakteryzuja sie obecnoscia grup hydroksylo¬ wych, a poza tym moga zawierac szereg róznych mo¬ nomerów akrylowych miedzy innymi akryloamid.Celem wynalazku jest sposób otrzymywania ko¬ polimerów akrylowych schnacych na powietrzu pod wplywem poliizocyjanianów zawierajacych w 15 ao 25 30 czasteczce oprócz duzej ilosci wolnych grup hy¬ droksylowych wolne grupy amidowe.Otrzymywanie kopolimerów akrylowych schna¬ cych na powietrzu, wedlug wynalazku polega na kopolimeryzacji mieszaniny monomerów zawiera¬ jacych od 2 do 7 czesci wagowych amidu kwasu akrylowego, 15 do 30 czesci wagowych metakry- lanu hydroksypropylu lub metakrylanu hydroksy etylu, 30 do 50 czesci wagowych styrenu lub me¬ takrylanu metylu. Jako inicjatory polimeryzacji stosuje sie azo-bis(izobutyronitryl) lub nadtlenek benzoilu w ilosci od 1 do 2,5 czesci wagowych na wage monomerów.Kopolimery te charakteryzuja sie obecnoscia w czasteczce wolnych grup amidowych obok duzej zawartosci grup hydroksylowych. Obecnosc obu rodzajów grup funkcyjnych pozwala na otrzyma¬ nie wyrobów lakierowych schnacych na powietrzu pod wplywem poliizocyjanianów o poprawionej odpornosci chemicznej i zwiekszonej szybkosci wy¬ sychania.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze obecnosc grup amidowych reagujacych z grupami NCO wedlug danych literaturowych tylko w podwyzszonych temperaturach, przy duzej zawartosci od 15 do 30 czesci wagowych monomerów z grupami hydro¬ ksylowymi przyspiesza w normalnej temperatu¬ rze proces wysychania powlok i zwieksza ich che- moodpornosc, co rozszerza mozliwosci stosowania tych wyrobów. 107 706107 706 3 Proces polimeryzacji prowadzi sie w ksylenie lub w octanie monoeteru etylowego glikolu ety¬ lenowego lub w cykloheksanonie lub w mieszani¬ nach tych rozpuszczalników skladajacych sie z ksylenu i octanu monoeteru etylowego glikolu etylenowego w stosunku od 0,8 do 0,2 i od 0,2 do 0,8 czesci wagowych lub w mieszaninach ksy¬ lenu i cykloheksanonu w stosunku od 0,8 do 0,2 i od 0,2 do 0,8 czesci wagowych, w temperaturze wrzenia tych rozpuszczalników lub ich miesza¬ nin wynoszacej od 125 do 160°.Proces polimeryzacji prowadzi sie w roztworach zawierajacych od 50 do 60 czesci wagowych poli¬ meru i 50 do 40 czesci wagowych rozpuszczalni¬ ków.Kopolimeryzacje wedlug wynalazku prowadzi sie nastepujaco: mieszanine monomerów zawierajaca od 30 do 50 czesci wagowych styrenu lub meta- krylanu metylu, od 15 do 30 czesci wagowych me- takrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hy- droksyetylu, 30—50 czesci wagowych akrylanu ety¬ lu lub akrylanu butylu i 2 do 7 czesci wagowych amidu kwasu akrylowego z zawartoscia 1 czesci wagowej nadtlenku benzoilu lub azo-bis(izobuty- ronitrylu) dozuje sie w czasie 2 godzin do wrza¬ cych rozpuszczalników, nastepnie po 3 godzinach ogrzewania we wrzeniu dodaje sie 0,5 czesci wa¬ gowych inicjatora ogrzewa 3 godziny we wrze¬ niu, dodaje 0,25 czesci wagowych inicjatora i o- grzewa we wrzeniu daisze 3 godziny.Do otrzymanego kopolimeru wprowadza sie po- lizocyjanian obliczajac tak, aby jedna grupa NCO przypadala na jedna grupe hydroksylowa kopoli¬ meru.Wyniki badan czasu schniecia i odpornosci che¬ micznej powlok otrzymanych z kopolimeru nie zawierajacego akryloamidu i z 5 czesciami wago¬ wymi tego amidu podano w ponizszej tablicy.Do badan zastosowano kopolimery o nastepuja¬ cym skladzie: bez grup NH2 z grupami NH2 metakrylan hydroksypropylu 20 20 akrylan etylu 40 40 styren 40 35 amid kwasu akrylowego — 5 Oba kopolimery modyfikowano Desmodurem N jak w przykladzie I.Tablica 1 1 | Czas schniecia pow3 1° — pylosuchosc, okreslona jak brak przylep- nosci do powlok kulek szklanyc. ! o 0 120—160 1 I [Am, sek.Wlasnosci powlok i z kopolimerów 1 bez grupy NH. 2 6 z grupami 3 40 10 20 25 35 50 55 60 1 1 2° — brak przylep- nosci do powloki krazków z pa¬ pieru moczniko¬ wego o 0 5 cm pod obciazeniem 20 G w czasie 1 min., godziny 3° — jak stopien 2° przy obciazeniu 200 G, godziny 4° — jak stopien 2° przy obciazeniu 2 KG, godziny 5° — jak stopien 2° przy obciazeniu 20 kG, godziny Odpornosc powloki na dzialanie ksylenu, o- znaczona jako czas od¬ pornosci powloki na zarysowanie po usu¬ nieciu tamponu z wa¬ ty nasyconego ksyle¬ nem, min. 2 23 27 48 96 0 3 6 24 24 10 Przyklad I. Do reaktora wprowadza sie 50 czesci wagowych ksylenu i 50 czesci wagowych cykloheksanonu i mieszajac ogrzewa do wrzenia pod chlodnica zwrotna. Do wrzacych rozpuszczal¬ ników wkrapla sie w czasie 2 godzin mieszani¬ ne 20 czesci wagowych metakrylanu hydroksypro¬ pylu, 5 czesci wagowych amidu kwasu akrylowe¬ go, 40 czesci wagowych akrylanu etylu, 35 czesci wagowych styrenu i 1 czesc wagowa azo-bis(izo- butyronitrylu). Nastepnie ogrzewa sie reagenty pod chlodnica zwrotna w czasie 3 godzin, dodaje 0,5 czesci wagowych azo-bis(izobutyronitrylu) i dalej ogrzewa we wrzeniu nastepne 3 godziny, po czym dodaje 0,25 czesci wagowych inicjatora i po 3 go¬ dzinach ogrzewania we wrzeniu Oznacza sie za¬ wartosc substancji nielotnych, która powinna wy¬ nosic co najmniej 48°/o. Jesli zawartosc czesci nie¬ lotnych jest nizsza, dodaje sie nastepnie 0,25 czesci wagowych inicjatora i prowadzi proces poli¬ meryzacji w czasie 3 godzin. Proces prowadzi sie do otrzymania zawartosci 48—50 czesci wagowych kopolimeru w rozpuszczalniku.Do 100 g roztworu kopolimeru o zawartosci 50 czesci wagowych substancji nielotnych dodaje sie 18 czesci wagowych Desmoduru N, rozciencza mie¬ szanine ksylenu i octanu monoeteru etylowego glikolu etylenowego w stosunku wagowym 1:1 do lepkosci 80—100 sekund wedlug kubka Forda 4 i tak przygotowanym spoiwem naklada sie powlo¬ ki.Przyklad II. Do reaktora wprowadza sie 60 czesci wagowych ksylenu, 40 czesci wagowych octanu monoeteru etylowego glikolu etylenowego i do wrzacej mieszaniny tych rozpuszczalników wkrapla sie 17,5 czesci wagowych metakrylanu 2-hydroksyetylu, 7,5 czesci wagowych amidu kwa-107 706 5 6 su akrylowego, 40 czesci wagowych akrylanu ety¬ lu, 35 czesci wagowych styrenu i 1 czesc wagowa azobis(izobutyronitrylu). Dalej postepuje sie jak w przykladzie I.Przyklad III. Do mieszaniny rozpuszczalni¬ ków jak w przykladzie I wkrapla sie 20 czesci wagowych metakrylanu hydroksypropylu, 5 czesci wagowych amidu kwasu akrylowego, 45 czesci wa¬ gowych metakrylanu metylu i 30 czesci wagowych akrylanu etylu i postepuje dalej jak w przykla¬ dzie I Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnacych na powietrzu pod wplywem poliizocy- janianów polegajacy na kopolimeryzacji w roz¬ puszczalnikach organicznych wobec nadtlenku ben¬ zoilu lub azo-bis(izobutyronitrylu) jako inicjato¬ rów, mieszaniny monomerów skladajacych sie z metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, styrenu lub metakrylanu mety¬ lu, akrylanu etylu lub akrylanu butylu i amidu kwasu akrylowego, znamienny tym, ze mieszanine monomerów zawierajaca od 30 do 50 czesci wago¬ wych styrenu lub metakrylanu metylu, od 15 do 30 czesci wagowych metakrylanu hydroksypropy¬ lu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 30 do 50 czesci wagowych akrylanu butylu i 2 do 7 czesci wagowych amidu kwasu akrylowego z zawartos¬ cia 1 czesci wagowej nadtlenku benzoilu lub azo-bis(izobutyronitrylu) dozuje sie w czasie 2 go¬ dzin do wrzacych rozpuszczalników, nastepnie po 3 godzinach ogrzewania we wrzeniu dodaje sie 0,5 czesci wagowych inicjatora, ogrzewa 3 godziny we wrzeniu, dodaje 0,25 czesci wagowych inicja¬ tora i ogrzewa we wrzeniu dalsze 3 godziny, przy czym stosunek grup NH2 do OH w kopolimerze wynosi od 1:1 do 1:4,5. le PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe 1. Sposób otrzymywania kopolimerów akrylowych schnacych na powietrzu pod wplywem poliizocy- janianów polegajacy na kopolimeryzacji w roz¬ puszczalnikach organicznych wobec nadtlenku ben¬ zoilu lub azo-bis(izobutyronitrylu) jako inicjato¬ rów, mieszaniny monomerów skladajacych sie z metakrylanu hydroksypropylu lub metakrylanu
2. 2. -hydroksyetylu, styrenu lub metakrylanu mety¬ lu, akrylanu etylu lub akrylanu butylu i amidu kwasu akrylowego, znamienny tym, ze mieszanine monomerów zawierajaca od 30 do 50 czesci wago¬ wych styrenu lub metakrylanu metylu, od 15 do 30 czesci wagowych metakrylanu hydroksypropy¬ lu lub metakrylanu 2-hydroksyetylu, 30 do 50 czesci wagowych akrylanu butylu i 2 do 7 czesci wagowych amidu kwasu akrylowego z zawartos¬ cia 1 czesci wagowej nadtlenku benzoilu lub azo-bis(izobutyronitrylu) dozuje sie w czasie 2 go¬ dzin do wrzacych rozpuszczalników, nastepnie po 3 godzinach ogrzewania we wrzeniu dodaje sie 0,5 czesci wagowych inicjatora, ogrzewa 3 godziny we wrzeniu, dodaje 0,25 czesci wagowych inicja¬ tora i ogrzewa we wrzeniu dalsze 3 godziny, przy czym stosunek grup NH2 do OH w kopolimerze wynosi od 1:1 do 1:4,5. le PL