DE1011551B

DE1011551B - Glatt und glaenzend an der Luft auftrocknende UEberzugsmittel auf Basis von linearen, ungesaettigten Polyestern

Info

Publication number: DE1011551B
Application number: DEF12513A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Schirmer
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1953-08-03
Filing date: 1953-08-03
Publication date: 1957-07-04
Also published as: BE530128A

Description

Glatt und glänzend an der Luft auftrocknende Uberzugsmittel auf Basis von linearen, ungesättigten Polyestern Es ist bekannt, Oberflächenschichten von Mischpolymerisaten aus linearen ungesättigten Polyestern mit Vinylverbindungen auf Werkstoffen aller Art, insbesondere Holz, Pappe, Zement und Metall, in der Weise herzustellen, daß eine Lösung des linearen ungesättigten Polyesters in der Vinylverbindung, gegebenenfalls unter Zusatz eines Katalysators, auf die Oberfläche aufgebracht und zur Polymerisation gebracht wird. Die so entstehenden Schichten neigen an ihrer Oberfläche zur Bildung von Runzeln und Schuppen. Zur Erzielung einer glatten Oberfläche wird die flüssige Schicht mit einer glatten Werkstoffplatte, z. B. Glas- oder Metallplatte, abgedeckt. Diese Abdeckung führt aber nur bei kleineren Schichten zum Ziel, da sich bei der Abdeckung größerer Schichten, z. B. von Tischplatten, der Einschluß von Luft zwischen Polymerisatoberfläche und Abdeckplatte und die damit verbundene Entstehung von Unregelmäßigkeiten nicht vermeiden läßt.
Es wurde nun gefunden, daß man in technisch einfacher Weise einwandfrei glatte Oberflächenschichten von Mischpolymerisaten aus linearen ungesättigten Estern mit Vinylverbindungen erhalten kann, wenn man dem Polymerisationsgemisch Alkydharze, die die Reste ungesättigter Fettsäuren, oder Polyäther., die ungesättigte Reste enthalten, zusetzt.
Im allgemeinen genügen bereits geringe Zusätze der vorerwähnten Art, so z. B. etwa 0,1 bis etwa 100/, und insbesondere etwa 0,2 bis etwa 20/" berechnet auf das Polymerisationsgemisch.
Die Zusätze können dem Polymerisationsgemisch vor dem Aufbringen auf die Unterlage beigefügt werden, sie können aber auch auf die Oberfläche der bereits aufgebrachten, noch flüssigen Schicht des Polymerisationsgemisches, z. B. durch Besprühen, aufgegeben werden.
Bei der Herstellung von mehrfarbigen Oberflächenschichten mit abgegrenzten Farbbezirken durch gleichzeitiges schichtweises Ausbreiten von durch Pigmente verschiedenartig gefärbten Polymerisationsmischungen, so z. B. bei der Herstellung von marmorierten Schichten, bringen die obenerwähnten Zusätze noch den besonderen Vorteil, daß ein Vermischen der Farben an den Farbgrenzen weitgehend vermieden bzw. vollkommen unterbunden wird, so daß es auf diese Weise gelingt, kontrastreiche bunte Oberflächen dieser Art in technisch einfacher Weise herzustellen.
Als Mischpolymerisate können gemäß der vorliegenden Erfindung z. B. verwendet werden: Mischpolymerisate aus Vinylverbindungen, wie insbesondere Styrol und Vinylnaphthalin, ferner Acryl- oder Metacrylsäureester mit linearen Polyestern aus vorzugsweise Maleinsäure, fernerhin Fumar-, Citracon- oder Itaconsäure und Äthylen-, Diäthylen-, Triäthylen-, Trimethylen- oder Propylenglykol. Die Äthylen-alpha-beta-dicarbonsäuren können durch gesättigte aliphatische oder aromatische Dicarbon-Säuren, so z. B. Adipinsäure, Sebacinsäure oder Phtlialsäure, teilweise ersetzt sein.
Schließlich können in die linearen Polyester zur Erzielung kalt härtender Mischpolymerisate auch tertiäre Amine nach dem Verfahren des Patentes 919 431 eingebaut sein.
Als Katalysatoren können dem Polymerisationsgemisch namentlich Peroxyde, wie Benzoyl-, Acetyl-, Acetylbenzoyl- oder Phthalperoxyd, zugesetzt werden. Zur Erzielung einer Polymerisation bei Raumtemperatur können bei Verwendung von nicht bei Raumtemperatur polymerisierenden Polyestern diesen Katalysatoren noch tertiäre Amine, wie Dimethylanilin, zugefügt werden.
Fernerhin kann das Polymerisationsgemisch Füllstoffe, wie Quarzmehl, Kreide, Schwerspat, oder Pigmente, wie Eisenoxydpigmente oder Chromoxydpigmente, enthalten.
Die Polymerisation kann gegebenenfalls durch Anwendung erhöhter Temperaturen beschleunigt werden. Unter den gekennzeichneten Alkydharzen, die dem Polymerisationsgemisch zuzusetzen sind, seien solche genannt, die die ungesättigten Reste höherer Fettsäuren, so z. B. der Fettsäuren des Olivenöls, Erdnußöls, Palmöls und Rüböls, die Reste der Fettsäuren halbtrocknender Öle, wie Baumwollsaatöl, Mohnöl, Sojaöl, und insbesondere die Säurereste trocknender Öle, so z. B. des Leinöls, Perillaöls, Holzöls und Oiticicaöls, enthalten. Außerdem können diese Alkydharze die verschiedensten für diese Harzgruppe charakteristischen Reste, so z. B. die Reste von mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin, Pentaerythrit, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Mannit,Sorbit oder Hexantriol, sowie die Reste von mehrbasischen Carbonsäuren, wie Phthalsäure, Bernsteinsäure oder- Adipinsäure, enthalten.
Besonders geeignet für den vorliegenden Zweck sind solche Alkydharze, die etwa "20 bis '75 °% und namentlich 30 .bis 55 °/o Fettsäurereste trocknender Öle enthalten.
Unter den dem Polymerisationsgemisch zuzusetzenden ungesättigten Polyäthern seien z. B. die durch Umsetzung von Äthylenoxyd mit Ricinusöl oder Spermölalkohol erhältlichen Produkte erwähnt.
Beispiel 1 Zur Herstellung einer Deckschicht auf einer Holztischplatte von 2 qm wird eine Lösung von 70 Gewichtsteilen eines nach Patent 919431, Beispiel 1, aus 73 Gewichtsteilen Adipinsäure, 74 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid, 98 Gewichtsteilen Maleinsäureanhydrid, 125 Gewichtsteilen Glykol und 7,5 Gewichtsteilen Dioxyäthylanilin gewonnenen Polyesters in 30 Gewichtsteilen Styrol. verwendet.
Die aufgerauhte Holztischplatte wird zunächst mit einer Mischung aus 100 Gewichtsteilen der vorerwähnten Lösung von Polyester in Styrol,150 Gewichtsteilen mittelgrobem Quarzmehl und 4 Gewichtsteilen einer Paste aus gleichen Teilen Dibutylphthalat und Benzoylperoxyd grundiert. Nach etwa 2 Stunden wird auf dieser Grundierung mittels Spatel oder Rakel in einer Schichtdicke von etwa 1 bis 2 mm eine Polymerisationsmischung folgender Zusammensetzung aufgebracht: 5520 Gewichtsteile der obenerwähnten Lösung von Polyester in Styrol, 240 Gewichtsteile Benzoylperoxydpaste, 120 Gewichtsteile einer 10°/oigen Lösung eines aus 7,45 Mol Phthal säure, 6,13 Mol Glycerin und 1 Mol Leinöl in bekannter Weise hergestellten Alkydharzes in Styrol, 180 Gewichtsteile einer Lösung von 20 Gewichtsteilen Kobaltnaphthenat in 40 Gewichtsteilen Styrol und 40 Gewichtsteilen Xylol, 540 Gewichtsteile einer Paste aus 100 Gewichtsteilen Eisenoxydbraun und 200 Gewichtsteilen Polyesterlösung in Styrol.
Die Schicht wird unter Vermeidung der Einwirkung von Luftströmungen sich selbst überlassen. Man erhält so eine spiegelglatte Deckschicht.
Beispiel 2 Auf ein mit dem Sandstrahlgebläse aufgerauhtes Eisen-oder Aluminiumblech von 1 qm wird eine Polymerisationsmischung folgender Zusammensetzung in einer Schichtdicke von 1 bis 2 mm aufgegossen: 42,5 Gewichtsteile der im Beispiel 1 verwendeten Lösung von Polyester in Styrol, 1,7 Gewichtsteile der im Beispiel 1 verwendeten 50°/oigen Benzoylperoxydpaste, 1 Gewichtsteil einer 100/ö igen Lösung eines aus 3,25 Mol Phthalsäure, 2,9 Mol Glycerin und 1 Mol Leinöl in bekannter Weise hergestellten Alkydharzes in Styrol, 0,9 Gewichtsteile einer Lösung von 20 Gewichtsteilen Kobaltnaphthenat in 40 Gewichtsteilen Xylol, 50 Gewichtsteile Schwerspat, 4 Gewichtsteile einer Mischung aus 1 Gewichtsteil Eisenoxydschwarz und 2 Gewichtsteilen Polyesterlösung in Styrol.
Die vollkommene Härtung ist in etwa 24 Stunden beendet. Man erhält so eine glatte Deckschicht, der durch Polieren Hochglanz verliehen werden kann.
Beispiel 3 Eine rohe Zementplatte wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, vorgrundiert. Dann wird eine Deckschicht in 1 bis 2 mm Stärke aus folgenden Mischungen aufgebracht: Mischung A: Die Mischung wird durch Zusammenrühren folgender Bestandteile hergestellt: 56 Gewichtsteile der im Beispiel 1 verwendeten Lösung von Polyester in Styrol, 2,3 Gewichtsteile der im Beispiel 1 verwendeten 50°/oigen Benzoylperoxydpaste, 2,4 Gewichtsteile Anlagerungsprodükt -aus 1 Mol Ricinusöl und 40 Mol Äthylenoxyd (10°/oig in Styrol gelöst), 1,2 Gewichtsteile einer Lösung von 20 Gewichtsteilen Kobaltnaphthenat in 40 Gewichtsteilen Styrol und 40 Gewichtsteilen Xylol; 34 Gewichtsteile Quarzmehl.
Mischungl,bestehendaus94,7GewichtsteilenMischungA und 5,3 Gewichtsteilen einer Mischung aus 1 Gewichtsteil Titandioxyd und 2 Gewichtsteilen Polyesterlösung, in Styrol.
Mischung2,bestehendaus94,7GewichtsteilenMischungA und 5,3 Gewichtsteilen einer Mischung aus 1 Gewichtsteil Eisenoxydschwarz und 2 Gewichtsteilen Polyesterlösung in Styrol.
Mischung3, bestehend aus94,7GewichtsteilenMischungA und 5,3 Gewichtsteilen einer Mischung aus 1 Gewichtsteil Eisenoxydrot und 2 Gewichtsteilen Polyesterlösung, in Styrol.
Mischung4, bestehendaus94,7GewichtsteilenMischungA und 5,3 Gewichtsteilen einer Mischung aus 1 Gewichtsteil Eisenoxydgelb und 2 Gewichtsteilen Polyesterlösung in Styrol.
Zur Herstellung der Deckschicht werden 90 Gewichtsteile Mischung 1, 9 Gewichtsteile Mischung 2 und je 0,5 Gewichtsteile Mischung 3 und 4 nebeneinander auf die Platte aufgegeben. Dann bringt man die Mischungen durch Hin- und Herneigen der Platte zum Zusammenfließen. Man erhält so eine glatte Deckschicht mit marmorähnlicher Farbwirkung.
Im wesentlichen die gleiche Wirkung läßt sich auch dadurch erreichen, daß man das Anlagerungsprodukt aus Ricinusöl und Äthylenoxyd nicht der Mischung A zusetzt, sondern nach dem Zusammenfließen der einzelnen Mischungen auf der Unterlage durch unmittelbar allschließendes Übersprühen, z. B. mit Hilfe einer Spritzpistole, auf die Oberfläche aufbringt.
Im Chemischen Zentralblatt 1951, S.658/659, wird zwar bereits auf ein Polyesterharz derBezeichnung nMarco-Harz SB 28 Ccc nicht näher erwähnter Zusammensetzung hingewiesen. Es wird gesagt, daß sich dieses Polyesterharz mit Sulfonamid-Formaldehyd-Kondensaten, mit Polyvinylacetat und mit Nitrocellulose verträgt, daß jedoch der Zusatz polymerisierender Stoffe, wie Styrol; die bei der Anwendung des Marco-Harzes in der Kunststofftechnik mitpolymerisieren, bei Lacken nicht zu empfehlen ist, da sie sich verflüchtigen.
Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Überzugsmittel sind der erwähnten Stelle aus dem Chemischen Zentralblatt nicht zu entnehmen. Sie sind auch nicht nahegelegt worden. Da dort für die Herstellung von Deckschichten vor dem Zusatz von z. B. Styrol sogar ausdrücklich gewarnt wird, hätte man im Gegenteil eher von dem erfindungsgemäßen Vorgehen abgehalten werden können.
Auch die ebenfalls bekanntgewordene USA.-Patentschrift 2557136 legt die vorliegende Erfindung in keiner Weise nahe. Jene Patentschrift handelt von einem Verfahren zur Herstellung in der Hitze härtbarer Produkte (thermosetting products) durch Erhitzen von a, ß-ungesättigten Dicarbonsäuren mit einem Überschuß eines cyclischen Adduktes einer Dienverbindung mit einem ß, y-ungesättigten Alkohol. Bezüglich der so erhältlichen Erzeugnisse heißt es lediglich, daß sie unter anderem mit den meisten anderen Alkydharzen verträglich sind, ' so auch mit öhnodifizierten Alkydharzen. Von einer Mischpolymerisation und damit Härtung zusammen mit flüssigen polymerisierbarenVinylverbindungen, wie Styrol, bei Raumtemperatur und der Ausbildung fehlerfreier und besonders glatter Oberflächen ist nirgends die Rede.

Claims

PATENTANSPRUCH: Glatt und glänzend an der Luft auftrocknende Überzugsmittel auf Basis von linearen, ungesättigten Polyestern und flüssigen polymerisierbaren, monomeren Vinylverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ungesättigte Polyäther oder mit ungesättigten Fettsäuren modifizierte Alkydharze enthalten, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 10 0%, insbesondere 0,2 bis 2 °/o (berechnet auf das Polymerisationsgemisch). In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 559 837, 2 577 618, 2534617.