DE2245110A1 - Verwendung von ungesaettigten polyestermassen zur herstellung von ueberzuegen - Google Patents

Description

• Verwendung von ungesättigten Polyestermassen zur Herstellung von Überzügen Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von ungesättigten Polyestermassen besthend aus 1. einem ungesättigten Polyester 2. einem mit 1, mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren 3. einem Aktivatorsystem 4. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen zur Horstellungs von Überzügen, welche durch Aushärtungmit Infrarostrahles mit einer Wellenlänge von 1 bis 5 w erhalten werden.
• Es ist bekarnt, daß ungesättigte Polyesterharze ais Form- und Überzugsma@ken nach Zusatz geeigneter Initiatoren und Beschleunigor bei Räumtemperatur zum Härten und Beschichten von Holz, Glas sowie Steinplatten eingesetzt werden können Die Polyestermassen konnen forner nach Zusatz von Füllstoffen als Spachtelmassen verwendet werden. Eine wesentliche Verkürzung der Härtungszeiten bis zur Stapel- und Schleiffähigkeit der beschichteten Flächen wird durch die Verwendung von UV-Strahlen und durch den Zusatz geeigneter UV-Sensibilisatoren möglich. Mittels UV-Strahlen können insbesondere Klarcke oder lasierend gefärbte Lacke gehärtet werden.
• Die mit UV-Strahlen gehärteten ungesättigten Polyesterharze zeigen allerdings den Nachteil, daß hellfarbig pigmentierte Lacke vergilben können, wofür die Anwesenheit des UV-Sensibilisators verantwortlich gemacht wird. Ein weiterer Nachteil ist es, daß füllstoffhaltige Spachtelmassen, besonders mit größeren Schichtdicken als 100 g, unvollständig aushärten, so daß beim Gebrauch Mängel wie Eißbildung oder Ablöserscheidungen Auftreten.
• Es ist bekannt, daß diese Nachteile mittels der Härtung durch Infrartostrahlen vermieden werden können (DT-OS 2 029 657).
• Diese Art der Härtung ist besonders für Klarlacke, pigmentierte Lacke und hochgefüllte Spachtelmassen geeignet. Die Trocknungszeiten sind aber länger als bei der UV-Särtung.
• Diese längeren Bestrahlungszeiten verursachen in unerwünschtem Maße eine Erwärmung des Entergrundes, was häufig zur Bildung von Spannungsrissen führt. Es zeigte sich daß bei Verwendung herkömlicher Polyester die Bestrahlungszeiten nicht verkürzt werden können. Die Lackfilme härten dann gar nicht oder nur unvollständig aus Dies hat zur Folge, daß die Filme bei Behandlung mit Xylol anquellen oder sogar aufgelöst werden.
• Als den DT-PSS 953 117 und 934 889 ist es bekannt. Diole der allgemeinen Formel für die Polyesterherstellung einzusetzen. Jedoch kann diesen Patentschriften nicht entnommen werden, daß gerade solche Polyester besonders gut für die Härtung mit Hilfe von Infrarotstrahlen geeignet sind.
• Aufgabe der Erfindung war es, durch Verwendung von Polyestern geeigneter Zusammensetzung, Überzüge mit guten Eigenschaften herzustellen, welche durch Aushärtung durch Infrarotstrahlen erhalten werden können, und webei die oben aufgeführten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
• Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die Diolkomponente des ungesättigien Polyesters 1 zu 40 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgomeinen Formel besteht.
• Die erfindungsgemäßen diole werden bevorzugt in Mengen von 70 bis 100 Molprozent eingesetzt.
• Für die erfindungsgemäßen ungesättigten Polyester werden für die Säurekomponente üblicherweise Fur@arsäure, Maleknsäure oder Maleinsäureanhydrid, ferner auch Itaconsäure oder Citraconsäure verwendet. Bis zu 50% der α,ß-ungesättigten, copolymerisationsfähigen Dicarbonsäuren können durch gesättigte Dicarbonsäuren, wie vor allem o-Phtalsäure oder o-Phthalsäureanhydrid, ferner Isophthalsäure, Bornstein- und Adipinsäure, Tetrachlor- oder Tetrabromphthalsäure oder Hexachlorrendomethylentetrahydrophthalsäure oder deren Anhydride ersetzt sein.
• Neben den erfindungsgemäßen Diolen gignen sich zusätzlich die nachfolgend aufgeführten Diole für die Polyesterherstellung: Äthylenglykol-(1.2), Propandiol-(1.3), Butandiol-(1.4) oder Hexandiol-(1.69 als unverzweigtkettige, äthergruppenfreie Diole; Propandiol-(1.2), Butandiol-(1 .2) oder Butandiol-(1 .3), ferner Neopentylglykol als verzweigtkettige ätnergruppenfreie Diole; als äthergruppenhaltige unverzweigtkettige Diole eignen sich vor allem Diäthylen-, ferner auch Triäthylen- oder Tetra-Nitrylenglykol; als verzweigtkettige äthergruppenhaltige, vor allem Dipropylenglykol oder auch Tripropylenglykol.
• Als ungesättigte, m@chpolymerisationsfähige Vinalmonomere eigneu sich die üblichen wie Styrol, substituierte Styrole, wie tert.-Butylstyrol oder α-Methylstyrol; ebenfalls auch Mischungen der letzteren mit Styrol. Andere äthylenisch ungesättigte Monomere, die in Kombination mit Styrol in Menge von weniger als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomerengemisch, verwendet werden können, sind niedere (C1-C4)-Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure sowie halogenierte Styrole wie Chiorstyrol, Dichlorstyrol, ferner auch Diallylphthalat.
• Die Herstellung der ungesättigten Polyester erfolgt bei Temperaturen von 150 bis etwa 250°C durch übliche azeotrope oder Schmelzkondensation der Komponenten. Im allgemeinen werden die Diole in eimen etwa 2 bis 10 %igen molaren Überschuß gegenüber den Dicarbonsäuren eingesetzt. Das Molverhältnis Diole und Dicarbonsäuren ist jedoch nicht kritisch.
• Die Säurerahlen der ungesättigten Polyester liegen in allgerneinen zwischen 10 und 70, vorzugsweise bei 20 bis 50, insbesondere bei 25 bis 40. Dementsprechend liegt das Molekulargewicht, das nicht kritisch für die F,rfindung ist, zwischen 5500 und 800> vorzugsweise zwischen 3000 und 1000, insbesondere bei 2500 und 1500.
• Zur Durchhärtung der Überzuge können Radikale bildende Satalysatoren wie Diacylperoxide z. B. Dibezoylperoxid, Dilaurylperoxid, Perester wie tert. -Buthylperbenzoat Hydroperoxide wie Cumly oder tert, -uthylroperoxid Ketonperoxide wie Methyläthylketon oder Cyclohexanonperoxide besonders geeignet sind die peroxycicarbonate, vor allem solche mit 3 bis 6 C-Atomen im Alkylrest wie zu Diisopropylperoxidicarbonat Di-tert -Buthylpertoxidicarbonat oder Dicyclohexylporoxidicarbonat in Mengem von 0,1 bis 3 gewichtprozent eingesetzt worden. Ebenso ist der Zuzatz von Härtungsbescheuigern wie totiärten aromatischen Aminen oder kobaltsalzen möglich.
• Die Polyesteemassen könen ferner übliche polymerisation pitoren beispielweise Hydrachinon, tert. -Buthilcatechol, Benzochion Di-tert-buthylbenzochinon und dergleichen imallge meinen etwa 0,001 bis etwa 0,1 Gewichtprozent, bezongen auf die Gesamtmiscfhung, enthalten.
• Weitere Hilfs und zusatzsteffe könen Fulstöffe pigmente, Paraffin Thixotropielmittel und/oder Lichtstabilisatoren sein.
• Die erfindungsgemäßen Polyestermassen zeichnet sich durch eine Peihe von guten Eigenschaften aus: Neben guten Allgemeineigenschaften wird bei der IR-Härtzug in kurzer Zeit eine schnelle Trockung und gute Derchhärtung der Überzüge erreicht. Die Trocknungzeit hängt dabei wesentlich von der eingesetzten Menge an erfindunggemäßen Diolen ab.
• Bie der Härtung hängen die Trocktungszeiten vom Anteil der erfindungsgemäßen plycycliscen Diohe im Ployester ab: Bei Verwendung von 0,5 Gewichtsprozent Paroxid bezongen auf die Polyeserformmasse, könen bei einem Diolanteil von 40 Molprozent an Tricyclodecandimethanol Troclrnungszeiten von ca. 3 Minuten, bei einem Anteil von ca. 60 Molprozent sogar Trocknungszeiten von weniger als 1 Minute erzielt werden. Es ist sogar möglich, diese uzen Trocknungszeiten durch zusätzliche Verwendung von Kobaltsalzen noch weiter zu senken.
• Wie die Ausführungen zeigen, können die erfindungsgemäßen Poly estermassen mit Hilfe von IR-Strahlen einfach und schnell verarbeitet wrden. Die Durchhärtung ist sehr gut, so daß erindungsgemäß hergestellte Überzüge bei einer Lagerung in Xylol nicht beeinträchtigt werden. Demgegenüber werden entsprechend gehärtete Polyesterüberzusgsmassen, daren polyester lediglich Propanidol-1 2 als Diol enthalten, nach Xylolbehandlung voll ständig aufgelöst.
• Beispiele Ein Polyesterharz wurde auf Glasplatten (17 am x 7.3 cm) mit einem Filmaufziehgerät in einer Schichtdicke von 100µ aufgebracht, eine Stunde bei Raumtemperatur vorgetrocknet un: anschießend mit einem IR-Strahler Typ H 8 der Firma HERRAEUS gehärtet. Der Abstand zwischen Strahler und Lackfilm war 45 cm.
• Der Versuch a enthält 0,5 Gewichtsprozent Isopropylperoxidcarbonat, Versuch b enthält 0,5 Gewichtsprozent Isopropoylperoxidcarbonat mit 1 Gewichtsprozent einer Kobaltoctoat-Lösung deren Kobaltgehalt 1% beträgt.
• Mit den nchfolgend aufgeführten Polyestern I bis IV bzw. A wurden die in der Tabelle I und II erhaltenen Ergebnisse er zielt. Die Zahlenwerte in den Tabellen geben die Pendellörte in sec. nach DIN 53 157 an. hierbei bedeutet der Wert v), daß die Probe direkt nach der Härtung gemessen wird, während der Wert n) die Pendelhärte angibt, nachdem die gehärtete Probe 15 Minuten in ein Xylolbad getaucht und anschließend eine Stunde lang bei Raumtemperatur getroclcnet worden war.
• II 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Phthalsäureanhydr n d 1 Mol Phthalsäureanhydrid 0,83 Mol Tricydodecandi- 1,25 Mol Tricydodecandiethanol methanol 1,85 Mol Diglykol 0,83 Mol Diglykol 33 % Styrol 33 % Styrol III IV 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Phthalsäureanhydrid 4 Mol Phthalsäureanhydrid 1,66 Mol Tricydodecandi- 1 Mol Maleinsäure methanol 0,42 Mol Diglykol 6,18 Mol Tricydodecandimethanol 33 % Styrol 35 % Styrol Tabelle I

  Bestrahlungszeit (min)

  Polyester 1 2 3 4 5

  v n v n v n v n v n

  I a 48 16 52 19 61 18 80 22 100 21

  b 195 76 196 201 208 208 217 208 204 213

  II a 179 139 194 149 198 155 201 157 205 163

  b 180 143 221 201 227 203 229 222 234 223

  III a 188 154 210 179 313 184 218 188 219 192

  b 214 169 233 210 246 215 248 223 241 232

  IV a 231 161 236 167 247 178 247 154 254 198

  b 275 187 232 200 230 200 232 202 230 205

  Vergleichspolyester A Vergleichspolyester B 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Fumarsäure 1 Mol Phthalsäureanhydrid 1 Mol Phthalsäureanhydrid 0,42 Mol Tricydodecandi-2,08 Mol Propandion 1,2 methanol 33 % Styrol 1,66 Mol Diglykol 33 % Styrol Tabelle II

  Bestrahlungszeit (min)

  Polyester 1 2 3 4 5

  v n v n v n v n v n

  A a - - 10 - 10 - 15 - 15 -

  b 7 - 17 12 18 13 19 17 20 20

  B a 6 - 7 - 9 - 7 - 9 -

  b - - 20 27 20 29 24 43 28 44

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verwendung von ungesättigten Polyestermassen bestehend aus 1. einem ungesättigten Polyester 2. einen mit 1. mischpolymerisierbaren Vinylmonotneren 3. einem Aktivatorsystem 4. üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen zur Herstellung von Überzügen, welche durch Aushärtung mit Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 1 bis 5 µ erhalten werden, d a d u r c h, g e '; e n n z e i c h n e t , daß die Diolkomponente des ungesättigten Polyesters 1 zu 40 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgemeinen Formel besteht.
2. 2. Verwendung von ungesättigten Polyestermassen nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d die Diolkomponente zu 70 bis 100 Molprozent aus einem Diol der allgemeinen Forincln A bzw. B besteht.