168472. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ionizáló sugárzással keményített bevonatok előállítására műgyantákból
5 168472 6 diketén vagy ennek helyettesített termékei tözött. Hyen monomerek használatánál az acetecetészter-csoport, illetve ennek helyettesített terméke maga is bevihető e csoporton keresztül polimerizáció útján a gyantába. 5 A hidroxil-csoportokat tartalmazó rendszer OH-száma általában legalább 10. Ez a szám célszerűen 20 és 500, előnyösen 40 és 300 között van. A reakció diketénnel, illetve ennek helyettesítési termékeivel megfelelő katalizátorok, így aminők, pél- IQ dául tercier aminők, gémsók, például egy- vagy több-bázisú szerves savak sói, például telített vagy olefinesen telítetlen alifás vagy aromás mono- vagy dikarbonsavak vagy szulfonsavak sói, savas vagy bázisos ioncserélők sói jelnelétében általában szobahőmér- 15 séklet és 120 C° közötti hőmérsékleten, előnyösen 35-80 C°-on, légköri vagy nagyobb nyomáson megy végbe. Alkalmas katalizátorok például a nátriumacetát, cinksztearát, kálciumpropionát, trialkilamin vagy triarilamin, így trietilamin, tributilamin, N,N-di- 20 metilanilin, trifenilamin. A reakció előnyösen katalitikus mennyiségű aminők és/vagy szerves fémsók jelenlétében játszódik le. A mennyiségi arány hidroxil-csoportok és diketén között tág határok között változtatható, ajánlatos 25 azonban a hidroxil-csoportoknak körülbelül 10 % feleslegben történő használata avégett, hogy a diketén a szükséges mennyiségben reagáljon. A keletkezett — adott esetben helyettesített — acetecetészter-csoportok számát a hidroxilszám csökkenés meghatározza. 30 Célszerűen azonban legalább annyi diketénmolekulát addícionálunk, hogy a kiinduló anyag hidroxilszáma legalább 5-el, előnyösen azonban legalább 15-el csökkenjen. Nem szükséges az, hogy az összes acetecetészter- 35 -csoport kémiailag kötődjék a gyantához. így például lehetőség van arra, hogy a reakciót acetecetészterfém-eneláttal, ahol a fém valamely többérétékű fém, hajtsuk végre, amely több acetecetészter-csoporthoz kapcsolódik. Az adott esetben helyettesített acetecet- 40 észter-tartalom növelhető olymódon, hogy a fémkomponens hozzáadása közben előtt vagy utánalkilacete cetésztert önmagában vagy már eleve a fémkomponenssel alkotott vegyület vagy egy keverékpolimerizációra alkalmas monomer acetecetészter-származéká- 45 nak vegyülete alakjában adagoljuk. Az is lehetséges, hogy az alkilacetecetészter helyett más kelátképző vegyületeket, például glioximot, metilolfenolt, acetilacetont használjunk. Az csupán a követelmény, hogy egyrészt az adott esetben helyettesített, acetecetészte- 50 rek előzőekben említett legkisebb mennyisége kémiailag beépüljön, másrészt pedig a fémtartalmú reakciótermék még gyantajellegű legyen. A fémkomponens előnyösen valamely színtelen többértékű fém vegyülete, így például magnézium, 55 kalcium, cink, ón, ólom, alumínium vagy titán vegyülete elehet. Különleges használatra színképző fémek vagy különösen nehézfémek, így réz, kobalt, ólom, ezüst is használhatók. A többértékü fémek általában kelátképzés folytán legalább részben telítődnek, pél- 60 dául acetecetészter-csoportonként 0,3-1 fémegyenérték van jelen, felesleg azonban általában nem ajánlatos. Fémkomponensként oldható fémvegyületek, előnyösen 1-6 szénatomos alifás egyértékű alkoholok alkoholátjai, így például alumínium, titán, magnézium, 65 cink metilátja, etilátja propilátja vagy butilátja alkalmazható. A keményítős energiadús, ionizáló sugárzás, előnyösen 100000 - 500000 eV-ra gyorsított elektronsugárzás útján történik és a gyanta felépítése szerint 0,25 és 5,0 Mrad közötti sugáradagra van szükség. Adott esetben szokásos adalékanyagok, így töltőanyagok, például talkum, kovasav, kőpor, őrölt mészkő, szervetlen szálak, így üveg- és azbesztszálak, kőgyapot, cellulóz-szálak, faliszt vagy hasonló anyagok bedolgozása közben minden fajta alaktest készíthető, e műgyanták leggyakoribb alkalmazási területe azonban bevonóanyagok készítése,előnyösen nyomdafestékek, lakkok, terítőkéssel felvihető anyagok, valamint a lakk és a bevonásra kerülő felületek közötti réteg anyagai. A találmány szerinti műgyanták más lakkrétegek vagy anyagok alatt vagy között is használhatók, például mint ragasztószerek, ha a fedőréteg vagy a felvitt anyagok vastagságuk, szerkezetük vagy eloszlási fokuk folytán a térhálósításhoz szükséges erősségű elektronsugárzást átengedik. A keményítés levegő jelenlétében is már viszonylag karcolásmentes felülethez vezet, a felületek karcolásállósága azonban jelentésen növelhető, ha a levegőt legalább nagyobb részben valmely semleges gázzal helyettesítjük. A következő példák a találmány szemléltetésére szolgálnak. A részek — amennyiben másként nincs megadva - súlyrészeket jelentenek. A keményítősnél használt elektronsugárforrást 360 KV gyorsítófeszültséggel üzemeltettük. Példák 1) 400 rész 8,2 epoxidszámű epoxidgyantát, amelyet difenilolpropánból és epiklórhidrinből állítottunk elő, 120 rész akrilsawal, 0,66 rész hidrokinonnal és 1,33 rész dimetilanilinnal 100 C°-on melegítünk, 7 óra hosszat tartó melegítés után a savszám 4,0 értéket ad. Ezután 133 rész etilakrilátot adunk az elegyhez, amikoris telítetlen gyantaészter-oldat keletkezik, amelynek a viszkozitása 20 C°-on 800 cP. Ehhez az oldathoz szobahőmérsékleten négy rész dimetilanilint adunk és az egészet egy óra hosszat keverjük. Az oldathoz ezután 50 C°-on keverés közben 31 rész diketént csepegtetünk hozzá. Dimetilanilin helyett alkalmazhatjuk 1,5 rész trietilamin és 2,5 rész dimetilanilin keverékét vagy 0,25 rész vízmentes nátrium-kálium- vagy kálciumacetátot is használhatunk katalizátorként. A hőmérséklet eközben 60 C°-ot nem lépheti túl. A diketén adagolásának befejezése után az elegyet további 30 percig 50 C°-on tartjuk, utána pedig hagyjuk szobahőmérsékletre lehűlni. Az így kapott oldat viszkozitása 81,3 % szilárd anyagtartalomnál 1200 cP/20 C°. 100 rész ilyen oldatot 14 rész 30 %-os cinkmetilát-oldattal vízmentes metanolban 15 percig szobahőmérsékleten keverünk. Ezután az oldatot két óra hosszat szobahőmérsékleten állni hagyjuk. Az oldat szilárdanyag-tartalma 78,8 %, viszkozitása pedig 20 C°-on 240 cP, amely az állást követő 24 óra folyamán sem változik. Ezzel az oldattal Erichsen-féle próbalemezeket olyan mértékben vonunk be, hogy a nedves-filmvastagság 100 ß legyen (DIN 53 156) és 4 perces levegőmentesítés után 3 Mrad sugáradaggal nitrogéngáz légkörben keményítünk. E filmek hibamentes, karcolásálló felülettel rendelkeznek. Tapadásul rácsvá-3