DE3930461A1 - Fluorhaltiges copolymeres und seine verwendung als anstrichmittelbinder - Google Patents
Fluorhaltiges copolymeres und seine verwendung als anstrichmittelbinderInfo
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Classifications
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- C08F214/188—Monomers containing fluorine with non-fluorinated comonomers with non-fluorinated vinyl ethers
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vielkomponentencopolymeres
auf Fluorolefinbasis, das in verschiedenen organischen
Lösungsmitteln löslich, bei relativ niedrigen Temperatu
ren aushärtbar und als Anstrichmittelbinder brauchbar ist.
Fluorharze besitzen im allgemeinen eine ausgezeichnete
Wetterbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische
Beständigkeit. Daher wurden Anstrichmittel unter Verwen
dung eines Fluorharzes als Binder für die Anwendung in
chemischen Anlagen, bei Gebäuden und anderen Bauteilen
und Konstruktionen, für den Maschinenbau und für Lebens
mittelbehälter entwickelt. In neuerer Zeit richtete sich
das Interesse auf mit Lösungsmittel verdünnte Anstrich
mittel unter Verwendung eines Fluorharzes, das in orga
nischen Lösungsmitteln löslich und bei normaler Tempera
tur aushärtbar ist. Fluorharzanstrichmittel dieses Typs
sind den mit Lösungsmittel verdünnten Anstrichmitteln
unter Verwendung anderer konventioneller Harze oder Kunst
stoffe hinsichtlich der Leichtigkeit des Auftrages ver
gleichbar und sie ergeben Anstrichmittelfilme, welche
hinsichtlich chemischer Beständigkeit und Wetterfestig
keit überlegen sind.
Um ein Fluorharz in organischen Lösungsmitteln, die in
der Praxis angewendet werden können, löslich zu machen,
ist es üblicherweise erforderlich, die Kristallinität des
Fluorharzes durch Copolymerisation herabzusetzen, um auf
diese Weise eine innere Weichmachung herbeizuführen. Darüber
hinaus sind einige andere Probleme bei dem Einsatz eines
löslichen Fluorharzes als Binder für Anstrichmittel zu
lösen. Diese Probleme umfassen die Beibehaltung eines er
wünschten Grades der Steifigkeit oder des Schermoduls in
dem modifizierten Fluorharz, die Steuerung des Molekular
gewichtes des Fluorharzes im Hinblick auf eine erwünschte
Einstellung der Viskositäten der Anstrichmittel und die
Auswahl und Kontrolle der Arten und Mengen der funktionel
len, in das Fluorharz einzuführenden Gruppen, um das Harz
aushärtbar zu machen. Die Produktionskosten müssen eben
falls in Betracht gezogen werden. Das Erreichen einer
ausgeglichenen Lösung aller dieser Probleme ist nicht
einfach.
In der US-PS 46 31 326 ist ein Copolymeres gezeigt, das
im wesentlichen aus Chlortrifluorethylen, einem Fettsäure
vinylester und einem hydroxylhaltigen Allylether besteht.
Dieses Copolymere ist in verschiedenen organischen Lösungs
mitteln löslich und mit einem Polyisocyanat oder einem
Melaminharz aushärtbar. Das ausgehärtete Copolymere ist
in organischen Lösungsmitteln, in denen das nichtausgehär
tete Copolymere löslich ist, kaum löslich. Daher ist eine
Lösung eines solchen Copolymeren als flüssiger Binder
eines Anstrichmittels brauchbar.
Als Vinylester in einem Copolymeren gemäß dieser US-PS
46 31 326 wird vorteilhafterweise der Ester einer Fett
säure mit nicht mehr als 3 Kohlenstoffatomen in der Alkyl
gruppe, insbesondere entweder Vinylacetat oder Vinylpro
pionat, im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften
des Copolymeren in Form eines Beschichtungsfilms oder
Überzuges und ebenfalls im Hinblick auf die Herstellungs
kosten eingesetzt. Dieses Copolymere besitzt jedoch sehr
niedrige Löslichkeit in aromatischen Lösungsmitteln mit
geringer Polarität wie Toluol und Xylol, obwohl dasselbe
Copolymere hohe Löslichkeiten in polaren organischen Lö
sungsmitteln besitzt. Die Verwendung eines polaren Lösungs
mittels in einem Anstrichmittel ist jedoch ziemlich unvor
teilhaft, da beim erneuten Aufschichten des Anstrichmittels
auf einen Anstrichmittelfilm oder bei seiner Verwendung zur
Reparatur eines beschädigten Anstrichmittelfilms oder
bei dem direkten Beschichten einer Kunststoffoberfläche
die Polarität des Lösungsmittels ein Anquellen, eine Riß
bildung oder eine Wolkenbildung des hiervon überlagerten
Anstrichmittelfilms oder der Substratoberfläche bewirken
kann. Zur Zeit wird beispielsweise in der Kraftfahrzeug
industrie überwiegend ein aromatisches Lösungsmittel mit
geringer Polarität, beispielsweise Xylol, als Lösungsmit
tel für Anstriche bzw. Lackierungen verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Copolymeren auf Fluorolefinbasis, das vorteilhafte
Eigenschaften der Fluorharze wie chemische Beständigkeit
und Wetterfestigkeit besitzt und in organischen Lösungs
mitteln einschließlich aromatischen Lösungsmitteln mit
geringer Polarität löslich ist und daher als Binder für
ein Anstrichmittel in der Praxis eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Copolymeres, welches
umfaßt:
- a) 25 bis 75 mol-% eines Fluorolefins,
- b) 10 bis 70 mol-% einer Kombination eines Fettsäurevinyl esters mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen in dem Fettsäurerest und wenigstens eines weiteren Carbonsäure vinylesters, der eine größere Anzahl von Kohlenstoff atomen als dieser Fettsäurevinylester aufweist und aus der aus Vinylestern von aliphatischen Carbonsäuren mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in dem Carbonsäurerest und Vinylestern von aromatischen Carbonsäuren ausgewählt ist,
- c) 3 bis 40 mol-% eines hydroxylhaltigen Allylethers, und
- d) 0 bis 20 mol-% eines carboxylhaltigen Monomeren, wobei das Copolymere ein Durchschnittszahlenmolekular gewicht im Bereich von 3000 bis 10 000 besitzt.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist,
stellt das erfindungsgemäße Copolymere eine Modifikation
eines Copolymeren gemäß der US-PS 46 31 326 dar.
Die Löslichkeiten des Copolymeren in organischen Lösungs
mitteln mit niedriger Polarität konnte zunächst erfolgreich
dadurch erhöht werden, daß das Molekulargewicht des Copoly
meren herabgesetzt wurde. Die Herabsetzung des Molekular
gewichtes hat den Effekt der Erniedrigung der Verknäulung
der Copolymermoleküle untereinander, wenn das Copolymere
in einem Lösungsmittel vorliegt und auf diese Weise die
Affinität der Copolymermoleküle mit den Lösungsmittelmole
külen erhöht wird. Wenn das Copolymere als Anstrichmittel
binder verwendet wird, ergibt der niedrige Wert des Mole
kulargewichtes darüber hinaus einen Beitrag der Verbesse
rung der Ebenheit bei der Bildung eines Anstrichfilms, so
daß der Anstrichfilm ein verbessertes Aussehen, insbeson
dere hinsichtlich des Glanzes, erhält. Der untere Grenzwert
des Molekulargewichtes wird mit 3000, ausgedrückt als
Zahlendurchschnittsmolekulargewicht, angesetzt, da eine
weitere Herabsetzung des Molekulargewichtes für die chemi
sche Beständigkeit, die Wetterfestigkeit und andere physi
kalische Eigenschaften des Copolymeren nicht vorteilhaft
ist. Wenn das Copolymere ein Zahlendurchschnittsmolekular
gewicht von höher als 10 000 besitzt, kann das Copolymere
keine hohe Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln mit
niedriger Polarität aufweisen, und die Lösungen des Copoly
meren erhalten eine zu hohe Viskosität und ergeben daher
Anstrichfilme mit schlechterer Ebenheit und Glanz. Das
Copolymere mit einem angemessen niedrigen Molekulargewicht
kann dadurch hergestellt werden, daß eine radikalische
Copolymerisation der Monomeren in der Art einer Lösungs
polymerisation, vorzugsweise unter Verwendung eines aro
matischen Lösungsmittels mit niedriger Polarität, durchge
führt wird.
Jedoch ist es nicht möglich, die Löslichkeiten eines Co
polymeren gemäß der US-PS 46 31 326 in organischen Lösungs
mitteln mit niedriger Polarität durch bloßes Herabsetzen
des Molekulargewichtes ausreichend zu erhöhen. Wenn bei
spielsweise ein Copolymeres mit herabgesetztem Molekular
gewicht in Xylol hergestellt wird, wird die erhaltene
Copolymerlösung allmählich wolkig und trennt sich in zwei
Schichten auf. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfin
dung ist die Erhöhung der Durchschnittskettenlänge der
Carbonsäurevinylesterkomponente des Copolymeren durch
Einbau wenigstens eines Vinylesters einer aliphatischen
Carbonsäure mit einer relativ großen Zahl von Kohlenstoff
atomen oder eines Vinylesters einer aromatischen Carbon
säure in das Copolymere. Die Erhöhung der Kettenlänge
des Carbonsäureteiles der Vinylesterkomponente hat den
Effekt, daß der Einfluß der Carbonylgruppe als polarer
Gruppe abgeschwächt wird und daher das Eindringen der
Moleküle eines Lösungsmittels in die Leerräume zwischen
den Copolymermolekülen erleichtert wird.
Weiterhin haben die beiden Maßnahmen der Herabsetzung
des Molekulargewichtes des Copolymeren und der Erhöhung
der Kettenlänge der Carbonsäurevinylesterkomponente den
Effekt, daß die Flexibilität oder Biegbarkeit des Copoly
meren in Form eines Beschichtungsfilmes oder Überzuges
erhöht wird.
In zahlreichen Fällen sollen Anstrichfilme eine angemes
sene Biegbarkeit besitzen. Wenn beispielsweise ein Anstrich
film, der auf einem Stahlblech oder einem elastischen
Substrat oder einer elastischen Unterlage hergestellt
wurde, mangelnde Biegbarkeit aufweist, ergibt ein Biegen
des Stahlbleches oder eine elastische Deformation des
elastischen Substrates möglicherweise ein Reißen oder
ein örtliches Abschälen des Anstrichfilmes oder Lackfil
mes.
Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin die Erhöhung
der Biegbarkeit eines erfindungsgemäßen Copolymeren durch
Verwendung eines Alkylvinylethers als zusätzliches Comono
meres. Es ist bekannt, bei einem Fluorkunststoff die Bieg
barkeit dadurch herbeizuführen, daß ein Härter verwendet
wird, der die biegbare Vernetzung ergibt. Diese Methode
ergibt üblicherweise jedoch eine beträchtliche Erniedri
gung der Zerreißfestigkeit des ausgehärteten Fluorkunst
stoffes. Darüber hinaus ist diese Methode für die Wetter
festigkeit und die chemische Beständigkeit des Fluorkunst
stoffes oder Fluorharzes nicht vorteilhaft, da die Not
wendigkeit der Verwendung einer relativ großen Menge des
Härters zu einer Herabsetzung des Fluorgehaltes in dem
ausgehärteten Kunststoff führt. Als andere Maßnahme gibt
es die Möglichkeit der Verwendung eines Zusatzes, der
einem Fluorkunststoff Biegbarkeit erteilt, jedoch erniedrigt
diese Maßnahme ebenfalls den Fluorgehalt in dem Kunststoff
und ist daher hinsichtlich der Wetterfestigkeit und der
chemischen Beständigkeit des Kunststoffes oder Harzes
nicht vorteilhaft. Gemäß der vorliegenden Erfindung wer
den solche nachteiligen Eigenschaften dadurch vermieden,
daß die Biegbarkeit des fluorhaltigen Copolymeren selbst
erhöht wird. Wenn ein Alkylvinylether in ein erfindungs
gemäßes Copolymeres eingebaut wird, wird ein Teil der
Carbonsäurevinylesterkomponente in dem Copolymeren durch
den Alkylvinylether ersetzt. Dies bedeutet, daß die Gesamt
menge an Carbonsäurevinylestern und Alkylvinylether sich
auf 10 bis 70 mol-% des Copolymeren beläuft.
Ein erfindungsgemäßes Copolymeres besitzt ausgezeichnete
chemische Beständigkeit und Wetterfestigkeit und eine
hohe Transparenz. Ein solches Copolymeres zeigt hohe Lös
lichkeit in verschiedenen organischen Lösungsmitteln und
ist in einfacher Weise mittels eines gewöhnlichen Härters
wie eines Polyisocyanates aushärtbar. Eine Lösung eines
solchen Copolymeren und eines Härters ist als flüssige
Beschichtungszusammensetzung brauchbar, und eine Anstrich
mittelzusammensetzung wird durch Dispergieren eines Pig
mentes in dieser Lösung erhalten.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen näher er
läutert.
Gute Beispiele für Fluorolefine, die gemäß der Erfindung
eingesetzt werden können, sind: Trifluorethylen, Chlortri
fluorethylen, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen, Vinyl
fluorid und Vinylidenfluorid. Im Hinblick auf die Reaktions
fähigkeiten bei der Polymerisation sind Chlortrifluorethylen
und Tetrafluorethylen bevorzugt.
Die zweite Komponente eines erfindungsgemäßen Copolymeren
ist eine Kombination eines Fettsäurevinylesters mit nicht
mehr als 4 Kohlenstoffatomen im Säureteil und wenigstens
eines weiteren Carbonsäurevinylesters, der eine größere
Anzahl von Kohlenstoffatomen aufweist und unter Fettsäure
vinylestern mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen im Säure
teil und Vinylestern von aromatischen Carbonsäuren ausge
wählt wird. Von den zuerst erwähnten Fettsäurevinylestern
sind entweder Vinylacetat oder Vinylpropionat bevorzugt.
Gute Beispiele der als nächstes erwähnten Fettsäurevinyl
ester sind Vinylbutyrat, Vinylisobutyrat, Vinylcaproat,
Vinylisocaproat, Vinylpivalat, Vinylcaprylat, Vinylstearat
sowie Vinylester vom synthetischen Monocarbonsäure mit
9 und 10 Kohlenstoffatomen (Handelsbezeichnungen VEOVA-9
und VEOVA-10 von Showa-Shell Chem. Co.). Sowohl die Vinyl
ester von synthetischen Monocarbonsäuren mit 9 Kohlenstoff
atomen als auch mit 10 Kohlenstoffatomen besitzen eine
verzweigte Struktur, welche durch die folgende Formel
wiedergegeben werden kann:
worin R1, R2 und R3 Alkylgruppen bedeuten, wovon wenig
stens eine eine Methylgruppe ist. Die Gesamtzahl der Koh
lenstoffatome in den Alkylgruppen R1, R2 und R3 beträgt
bei den zuvorgenannten Vinylestern 7 (VEOVA-9) bzw. 8
(VEOVA-10) .
Bevorzugte Beispiele von Vinylestern von aromatischen
Carbonsäuren sind Vinylbenzoat und Vinyl-p-t-butylbenzoat.
Das Verhältnis der zuerst genannten Fettsäurevinylester
zu dem/den anderen Carbonsäurevinylester/n ist über einem
sehr breiten Bereich variierbar, nämlich von 99/1 bis
1/99, angegeben in mol, obwohl der Bereich von 95/5 bis
5/95, ebenfalls angegeben in mol, bevorzugt ist. Wenn
die Menge des/der Vinylester mit relativ großer Anzahl
von Kohlenstoffatomen zu klein ist, besitzt das Copoly
mere unzureichende Löslichkeiten in organischen Lösungs
mitteln mit geringer Polarität. Wenn eine sehr große Menge
eines Fettsäurevinylesters mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen
in dem Säureteil eingesetzt wird, wird das Copolymere
in Form eines Beschichtungsfilms zu weich, und wenn eine
sehr große Menge eines Vinylesters einer aromatischen
Carbonsäure eingesetzt wird, wird das Copolymere in Form
eines Beschichtungsfilms spröde.
Die dritte Komponente, welche dem Copolymeren eine funk
tionelle Gruppe liefert, ist ein hydroxylhaltiger Allyl
ether der folgenden allgemeinen Formel:
worin R = H oder CH3 bedeutet.
Beispiele von brauchbaren Allylethern sind Ethylenglykol
monoallylether, Propylenglykolmonoallylether, Diethylen
glykolmonoallylether, Dipropylenglykolmonoallylether,
Triethylenglykolmonoallylether, Tripropylenglykolmonoallyl
ether und Hydroxypropylallylether. Für eine leichte Durch
führung der Copolymerisation und zur Erhöhung der mechani
schen Festigkeit des Copolymeren wird geeigneterweise
ein Allylether verwendet, bei welchem n in der zuvorgenann
ten Formel 1 oder 2 bedeutet. Für die Verbesserung der
Biegbarkeit des Copolymeren wird vorteilhafterweise ein
Allylether verwendet, bei welchem n in der zuvorgenannten
Formel 2 oder 4 bedeutet. Es ist möglich, gleichzeitig
zwei Arten von Allylethern mit unterschiedlichen Werten
für n in der zuvorgenannten Formel einzusetzen.
Eine wahlweise Komponente des Copolymeren ist ein carboxyl
haltiges Monomeres, wobei dieses bevorzugt unter Acryl
säure, Methacrylsäure, Vinylessigsäure und Allyloxyessig
säure ausgewählt wird, obwohl auch die Verwendung eines
anderen Monomeren wie Allylessigsäure oder Maleinsäure
anhydrid möglich ist. Diese Komponente wird zur Verbesse
rung der Dispersionsfähigkeit von Pigmenten, insbesondere
organischen Pigmenten, in einer Lösung des Copolymeren
verwendet.
Gemäß einer wahlweisen Abänderung ist es möglich, einen
Teil der zuvor beschriebenen Carbonsäurevinylesterkompo
nente durch einen Alkylvinylether wie z.B. Methylvinyl
ether, Ethylvinylether, n-Butylvinylether, Isobutylvinyl
ether, 2-Ethylhexylvinylether oder Isooctylvinylether
zu ersetzen. Unter Berücksichtigung der Kosten und der
Einfachheit für die praktische Durchführung ist die Ver
wendung von Ethylvinylether, n-Butylvinylether oder Iso
butylvinylether bevorzugt. Es ist möglich, bis zu 95 mol-%
der Vinylester durch solch einen Alkylvinylether zu er
setzen. Wenn jedoch die Menge des Alkylvinylethers zu
groß ist, wird die Ausbeute an Copolymerem erniedrigt.
Daher liegt das Verhältnis der Gesamtmenge an Carbon
säurevinylestern zu Alkylvinylether bevorzugt in dem Be
reich von 90/10 bis 30/70, berechnet in mol.
Die Menge der unbedingt erforderlichen und wahlweisen
Komponenten eines erfindungsgemäßen Copolymeren sind inner
halb der zuvorgenannten Bereiche jeweils im Hinblick auf
die folgenden Gründe beschränkt:
Falls die Menge eines Fluorolefins zu groß ist, werden die Löslichkeiten des Copolymeren in organischen Lösungs mitteln niedrig und außerdem wird es schwierig, das Co polymere mit guter Ausbeute herzustellen. Falls die Menge des Fluorolefins zu klein ist, wird die chemische Bestän digkeit und die Wetterfestigkeit des Copolymeren unzurei chend. Bevorzugt betragen die sich wiederholenden Einhei ten in dem Copolymeren, welche von einem Fluorolefin her rühren, 40 bis 60 mol-%. Falls die Gesamtmenge an Carbon säurevinylestern (oder die Gesamtmenge von Carbonsäure vinylestern und einem wahlweise eingebauten Alkylvinyl ether) zu klein ist, wird das Molekulargewicht des Copoly meren zu niedrig und es treten einige Schwierigkeiten bei der Herstellung des Copolymeren auf. Falls die Gesamt menge dieser Komponente zu groß wird, wird die chemische Beständigkeit und die Wetterfestigkeit des Copolymeren unzureichend. Bevorzugt betragen die sich wiederholenden Einheiten, welche von Carbonsäurevinylestern (und gegebe nenfalls Alkylvinylether) herrühren, 20 bis 50 mol-%. Falls die Menge eines hydroxylhaltigen Allylethers zu gering ist, wird die Fähigkeit des Copolymeren für die Härtungsreaktion schwach und wird hinsichtlich chemischer Beständigkeit und Wetterfestigkeit unzureichend, und eine flüssige Beschichtungs- oder Lackierungszusammensetzung unter Verwendung des Copolymeren wird hinsichtlich der Fähigkeit zur wiederholten Aufschichtung schlecht. Falls die Menge dieser Komponente zu groß wird, wird das Mole kulargewicht des Copolymeren zu niedrig und es treten einige Schwierigkeiten bei der Herstellung des Copolyme ren auf. Bevorzugt macht die Komponente in Form des hydro xylhaltigen Allylethers 5-30 mol-% aus. Falls die Menge eines carboxylhaltigen Monomeren zu groß ist, wird die Herstellung des Copolymeren mit guter Ausbeute schwierig und das erhaltene Copolymere besitzt relativ niedrige Löslichkeiten in organischen Lösungsmitteln und niedrige Feuchtigkeitsbeständigkeit. Bevorzugt machen die sich wiederholenden Einheiten, die von einem carboxylhaltigen Monomeren herrühren, 0-10 mol-% aus.
Falls die Menge eines Fluorolefins zu groß ist, werden die Löslichkeiten des Copolymeren in organischen Lösungs mitteln niedrig und außerdem wird es schwierig, das Co polymere mit guter Ausbeute herzustellen. Falls die Menge des Fluorolefins zu klein ist, wird die chemische Bestän digkeit und die Wetterfestigkeit des Copolymeren unzurei chend. Bevorzugt betragen die sich wiederholenden Einhei ten in dem Copolymeren, welche von einem Fluorolefin her rühren, 40 bis 60 mol-%. Falls die Gesamtmenge an Carbon säurevinylestern (oder die Gesamtmenge von Carbonsäure vinylestern und einem wahlweise eingebauten Alkylvinyl ether) zu klein ist, wird das Molekulargewicht des Copoly meren zu niedrig und es treten einige Schwierigkeiten bei der Herstellung des Copolymeren auf. Falls die Gesamt menge dieser Komponente zu groß wird, wird die chemische Beständigkeit und die Wetterfestigkeit des Copolymeren unzureichend. Bevorzugt betragen die sich wiederholenden Einheiten, welche von Carbonsäurevinylestern (und gegebe nenfalls Alkylvinylether) herrühren, 20 bis 50 mol-%. Falls die Menge eines hydroxylhaltigen Allylethers zu gering ist, wird die Fähigkeit des Copolymeren für die Härtungsreaktion schwach und wird hinsichtlich chemischer Beständigkeit und Wetterfestigkeit unzureichend, und eine flüssige Beschichtungs- oder Lackierungszusammensetzung unter Verwendung des Copolymeren wird hinsichtlich der Fähigkeit zur wiederholten Aufschichtung schlecht. Falls die Menge dieser Komponente zu groß wird, wird das Mole kulargewicht des Copolymeren zu niedrig und es treten einige Schwierigkeiten bei der Herstellung des Copolyme ren auf. Bevorzugt macht die Komponente in Form des hydro xylhaltigen Allylethers 5-30 mol-% aus. Falls die Menge eines carboxylhaltigen Monomeren zu groß ist, wird die Herstellung des Copolymeren mit guter Ausbeute schwierig und das erhaltene Copolymere besitzt relativ niedrige Löslichkeiten in organischen Lösungsmitteln und niedrige Feuchtigkeitsbeständigkeit. Bevorzugt machen die sich wiederholenden Einheiten, die von einem carboxylhaltigen Monomeren herrühren, 0-10 mol-% aus.
Ein erfindungsgemäßes Copolymeres wird durch Copolymeri
sation der unbedingt erforderlichen Monomeren und des/der
gegebenenfalls verwendeten Monomeren in Anwesenheit eines
radikalischen Polymerisationsinitiators hergestellt. Hin
sichtlich der Reinheit eines jeden Monomeren reicht eine
gaschromatographische Reinheit von 98% oder höher unter
der Bedingung aus, daß Verunreinigungen nicht enthalten
sind, welche übliche radikalische Polymerisationsreaktio
nen stören könnten. Die Art der Copolymerisationsreaktion
ist auf die Lösungspolymerisation unter Verwendung eines
organischen Lösungsmittels wegen des Wunsches zur Gewin
nung eines Copolymeren mit relativ niedrigem Molekularge
wicht beschränkt.
Hinsichtlich der radikalischen Polymerisation schließen
bekannte Verfahrensweisen zur Gewinnung von Polymeren
oder Copolymeren mit relativ niedrigem Molekulargewicht
neben der Polymerisation in einem organischen Lösungsmit
tel die Verwendung eines Kettenübertragungsmittels, die
Erhöhung der Temperatur der Polymerisationsreaktion und
die Erhöhung der Initiatormenge ein. Jedoch ist es nicht
vorteilhaft, die Reaktionstemperatur anzuheben oder die
Menge des Initiators zu erhöhen, da es in jedem der beiden
Fälle schwierig wird, die Temperatur der Polymerisations
reaktion in gewünschter Weise zu steuern. Wenn ein Ketten
übertragungsmittel eingesetzt wird und insbesondere wenn
dieses in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird,
kann die Polymerisationsreaktion unter milden Bedingungen
durchgeführt werden, jedoch ergibt die Verwendung eines
Kettenübertragungsmittels Probleme hinsichtlich anderer
Punkte. Im Fall der Verwendung eines halogenhaltigen Ketten
übertragungsmittels, das hohe Kettenübertragungseffekte be
sitzt, kann das erhaltene Polymere eine Verfärbung annehmen.
Im Fall der Verwendung eines Kettenübertragungsmittels, das
von Mercaptan abstammt, wird ein unangenehmer Geruch abge
geben. Im Fall der Verwendung eines Kettenübertragungsmit
tels vom Kohlenwasserstofftyp treten Probleme hinsichtlich
seiner Verträglichkeit mit dem organischen Lösungsmittel,
einer Erhöhung der Polarität des flüssigen Mediums
durch die Zugabe des Kettenübertragungsmittels und ein
nicht vorteilhafter Einfluß des niedrigen Siedepunktes
des Kettenübertragungsmittels auf die Dampfdrücke der
erhaltenen Polymerlösung auf. Bei der vorliegenden Erfindung
wird die Durchführung der Copolymerisationsreaktion in
einem organischen Lösungsmittel ohne Verwendung irgend
eines Kettenübertragungsmittels bevorzugt. Es wurde gefun
den, daß die Copolymerisation der zuvor beschriebenen
Monomeren in einem organischen Lösungsmittel, das für
die praktische Verwendung geeignet ist, wie einem Nieder
alkyl-substituierten Benzol, z.B. Xylol, glatt abläuft
und ein Copolymeres mit einem ziemlich niedrigen Moleku
largewicht bei hoher Ausbeute ergibt. Das Copolymere wird
als klare Lösung in dem als flüssiges Medium für die Reak
tion verwendeten organischen Lösungsmittel erhalten, und
die Lösung kann nach einfachen Behandlungen wie Filtration
und Einstellung der Konzentration als Ausgangsmaterial
für eine flüssige Beschichtungszusammensetzung oder An
strichmittelzusammensetzung bzw. Lackzusammensetzung ver
wendet werden.
Die Copolymerisationsreaktion wird bei Temperaturen im
Bereich von -30°C bis 130°C durchgeführt. Eine optimale
Temperatur für die Reaktion hängt von der Art des Polymeri
sationsinitiators ab, jedoch wird die Reaktion im allge
meinen vorteilhafterweise bei einer Temperatur im Bereich
von 0°C bis 100°C durchgeführt. Ein geeigneter radikali
scher Polymerisationsinitiator kann unter öllöslichen
Initiatoren einschließlich organischen Peroxiden wie Di
isopropylperoxydicarbonat, Di-n-propylperoxydicarbonat,
t-Butylperoxypivalat, Di-2-ethylhexylperoxydicarbonat,
Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Propionylperoxid, Trichlor
acetylperoxid, Perfluorbutyrylperoxid und Perfluoroctanoyl
peroxid, Azoverbindungen wie Azobisisobutyronitril und
Azobis-2,4-dimethylvaleronitril sowie organischen Borver
bindungen wie Oxytriethylbor und Peroxytriethylbor ausge
wählt werden.
Copolymere gemäß der Erfindung sind in aromatischen Lösungs
mitteln, beispielsweise Xylol und Toluol, welche für An
strichmittelzusammensetzungen geeignet sind und niedrige
Polarität aufweisen, gut löslich. Die Copolymere sind
ebenfalls in anderen verschiedenen organischen Lösungs
mitteln einschließlich Benzol, cyclischen Ethern wie Di
oxan und Tetrahydrofuran, Estern wie Ethylacetat und Butyl
acetat, Ketonen wie Aceton, Methylethylketon und Cyclo
hexanon, stickstoffhaltigen Lösungsmitteln wie Dimethyl
formamid, Dimethylacetamid und Pyridin sowie halogenhal
tigen Lösungsmitteln wie 1,1,1-Trichlorethan und Trichlor
ethylen löslich. Ebenfalls ist die Verwendung einer Mischung
aus Xylol oder Toluol mit einem organischen Lösungsmittel
einer anderen Kategorie möglich. In jedem Fall wird eine
klare und farblose Lösung des Copolymeren erhalten.
Ein erfindungsgemäßes Copolymeres besitzt aktiven Wasser
stoff in der Molekülkette und kann daher durch Reaktion
mit einer funktionelle Gruppen aufweisenden Verbindung,
welche mit aktivem Wasserstoff reagiert, ausgehärtet wer
den. Wenn eine Beschichtungsflüssigkeit durch Zugabe eines
Polyisocyanates zu einer Lösung des Copolymeren in einem
organischen Lösungsmittel hergestellt wird und das Lösungs
mittel nach dem Auftrag der Beschichtungsflüssigkeit auf
eine gewünschte Oberfläche verdampft, läuft die Aushärt
reaktion des Copolymeren mit dem Polyisocyanat bei Zimmer
temperatur ab. Wenn ein blockiertes Polyisocyanat einge
setzt wird, wird die Aushärtreaktion durch eine Hitzebe
handlung bei einer Temperatur oberhalb der Dissoziations
temperatur des Polyisocyanates erreicht. In jedem Fall
wird ein gut ausgehärteter, harter Überzugsfilm erhalten.
Das Härtungsmittel ist nicht auf Polyisocyanate beschränkt.
Ebenfalls ist die Verwendung von Melaminharz, Harnstoff
harz oder einer polybasischen Säure oder deren Anhydrid
möglich, obwohl ein Erhitzen zur Bewerkstelligung der
Aushärtreaktion erforderlich ist.
Eine Anstrichmittelzusammensetzung wird durch Dispergieren
eines Pigmentes in einer Lösung eines erfindungsgemäßen
Copolymeren und eines Härters in einem organischen Lösungs
mittel erhalten. Es kann entweder ein anorganisches Pigment
oder ein organisches Pigment verwendet werden, obwohl
es im Fall der Verwendung eines organischen Pigmentes
bevorzugt ist, ein carboxylhaltiges Monomeres bei der
Herstellung des Copolymeren zu verwenden. Das Pigment
zeigt gute Dispergierbarkeit in der Lösung. Neben einem
oder mehreren Pigmenten können gewünschte Zusätze wie
z.B. UV-Absorber oder Dispersionsstabilisatoren zu der
Lösung zugesetzt werden. Solche wahlweisen Zusätze zeigen
ebenfalls gute Dispergierbarkeit in der Lösung.
Ein 1,4-l-Autoklav aus rostfreiem Stahl, der mit einem
elektromagnetischen Rührer ausgerüstet war, wurde mit
154,8 g Vinylacetat (VAc) 22,8 g Vinylbutyrat (VBu), 79,6 g
Ethylenglykolmonoallylether (EGMAE) , 5,2 g Vinylessigsäure
(VAA), 6,6 g eines handelsüblichen Initiators für eine
radikalische Polymerisation vom Peroxidtyp (PERROYL NPP
von Nippon Oil & Fats Co.), 385,7 g Xylol und 6,6 g Natrium
borat gefüllt. Bei dieser Füllung betrug das Molverhält
nis von VAc zu VBu 90/10. Die Gasatmosphäre im Autoklaven
wurde durch Stickstoffgas ersetzt und dieser Vorgang wurde
zweimal wiederholt. Danach wurde das Stickstoffgas aus
dem Autoklaven herausgespült und es wurden 367,7 g Chlor
trifluorethylen (CTFE) in den Autoklaven eingeführt. Dann
wurde die Temperatur im Autoklaven allmählich auf 40°C
angehoben und bei dieser Temperatur wurde die Polymerisa
tionsreaktion während 24 h durchgeführt. Danach wurde
nicht umgesetztes CTFE aus dem Autoklaven entfernt und
die Reaktionsflüssigkeit wurde aus dem Autoklaven entnom
men. Die Reaktionsflüssigkeit wurde filtriert, wobei eine
farblose und klare Lösung eines Polymeren erhalten wurde.
Das in der erhaltenen Lösung aufgelöste Polymere war ein
CTFE/VAc/VBu/EGMAE/VAA-Copolymeres, und die Konzentration
des Copolymeren in der Lösung betrug 51,3 Gew.-%. Dieses
Copolymere besaß ein Zahlendurchschnittsmolekulargewicht
von 8000 (bestimmt unter der Annahme, daß das Copolymere
Polystyrol sei). Das Copolymere besaß eine OH-Zahl (gemes
sen nach der Acetylierungsmethode unter Verwendung von
Essigsäureanhydrid) von 80 (mg KOH/g) und eine Säurezahl
von 10 (mg KOH/g). Die Lösung des Copolymeren wurde bei
Zimmertemperatur während einem Monat stehengelassen, es
wurde jedoch keine Veränderung der Homogenität und der
Klarheit der Lösung beobachtet.
Der in Beispiel 1 verwendete Autoklav wurde mit 126,4 g VAc,
72,0 g VBu, 61,2 g EGMAE, 6,4 g desselben Initiators (PERROYL
NPP), 385,7 g Xylol und 6,4 g Natriumborat gefüllt. In
diesem Fall betrug das Molverhältnis von VAc zu VBu 70/30.
Die Gasatmosphäre im Autoklaven wurde durch Stickstoffgas
in derselben Weise wie in Beispiel 1 ersetzt und dann
wurde das Stickstoffgas aus dem Autoklaven ausgespült.
Danach wurden 384,4 g CTFE in den Autoklaven eingeführt
und die Polymerisationsreaktion wurde bei 40°C während
24 h durchgeführt. Nach Entfernung von nichtumgesetztem
CTFE aus dem Autoklaven wurde die Reaktionsflüssigkeit
filtriert, wobei eine farblose und klare Lösung eines
Copolymeren erhalten wurde.
In der erhaltenen Lösung betrug die Konzentration des
CTFE/VAc/VBu/EGMAE/VAA-Copolymeren 53,0 Gew.-%. Dieses
Copolymere besaß ein Zahlendurchschnittsmolekulargewicht
von 8500 und eine OH-Zahl von 55 (mg KOH/g). Die Lösung
des Copolymeren wurde bei Zimmertemperatur für einen Monat
stehengelassen, wobei jedoch keine Veränderung in der
Homogenität und Transparenz der Lösung beobachtet wurde.
Ein mit einem Rührer versehener 1-l-Autoklav wurde mit
94,8 g VAc, 40,8 g Vinylbenzoat (VBe), 54,4 g EGMAE, 1,8 g
VAA, 8,9 g des in Beispiel 1 verwendeten Initiators (PERROYL
NPP), 307,7 g Xylol und 4,4 g Natriumborat gefüllt. Das
Molverhältnis von VAc zu VBe betrug 80/20. Dann wurden
die Arbeitsvorgänge von Beispiel 1 mit der Ausnahme wie
derholt, daß die Menge des CTFE auf 252,3 g abgeändert
wurde.
Nach der Copolymerisationsreaktion wurde die Reaktions
flüssigkeit zur Gewinnung einer farblosen und klaren Lö
sung eines Copolymeren filtriert. In der erhaltenen Lösung
betrug die Konzentration des CTFE/VAc/VBe/EGMAE/VAA-Copoly
meren 52,9 Gew.-%. Das Copolymere besaß ein Zahlendurch
schnittsmolekulargewicht von 5300, eine OH-Zahl von 79
(mg KOH/g) und eine Säurezahl von 5 (mg KOH/g). Die Lösung
wurde bei Zimmertemperatur für einen Monat stehengelassen,
wobei jedoch keine Veränderung in der Homogenität und
Klarheit der Lösung beobachtet wurde.
Der in Beispiel 1 verwendete Autoklav wurde mit 177,6 g
VBu, 102,9 g eines Vinylesters einer verzweigten Fettsäure
mit 10 Kohlenstoffatomen (VEOVA-10), 82,0 g EGMAE, 2,7 g
VAA, 6,6 g des in Beispiel 1 verwendeten Initiators (PERROYL
NPP), 447 g Xylol und 6,6 g Natriumborat gefüllt. Das
Molverhältnis von VBu zu dem Fettsäurevinylester mit 10
Kohlenstoffatomen (V-10) (VEOVA-10) betrug 75/25. Dann
wurden die Arbeitsvorgänge des Beispiels 1 mit der Ausnahme
wiederholt, daß die CTFE-Menge auf 380,5 g verändert wurde.
Nach der Copolymerisationsreaktion wurde die Reaktionsflüs
sigkeit filtriert, wobei eine farblose und klare Lösung
eines Copolymeren erhalten wurde. In der erhaltenen Lösung
betrug die Konzentration des CTFE/VBu/V-10/EGMAE/VAA-Co
polymeren 52,0 Gew.-%. Dieses Copolymere besaß ein Zahlen
durchschnittsmolekulargewicht von 8000, eine OH-Zahl von
83 (mg KOH/g) und eine Säurezahl von 5 (mg KOH/g).
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde nur dadurch modifi
ziert, daß das VBu unter den Ausgangsmaterialien weggelas
sen wurde und daß die Menge des VAc um 10% erhöht wurde.
Als Ergebnis wurde eine farblose und klare Lösung eines
CTFE/VAc/EGMAE/VAA-Copolymeren erhalten. Die Konzentration
der Lösung betrug 51,0 Gew.-%. Dieses Copolymere besaß ein
Zahlendurchschnittsmolekulargewicht von 8300, eine OH-Zahl
von 78 (mg KOH/g) und eine Säurezahl von 9 (mg KOH/g). Die
Lösung wurde bei Zimmertemperatur stehengelassen. Innerhalb
einer Woche trennte sich die Lösung in zwei Schichten auf.
Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wurde mit der Ausnahme
wiederholt, daß das flüssige Medium für die Polymerisations
reaktion Butylacetat statt Xylol war.
Als Ergebnis wurde eine farblose und klare Lösung eines
CTFE/VAc/VBu/EGMAE/VAA-Copolymeren erhalten. Die Konzentra
tion der Lösung betrug 55,6 Gew.-%. Das Copolymere besaß
ein Zahlendurchschnittsmolekulargewicht von 17000 und
eine OH-Zahl von 55 (mg KOH/g). Die Lösung wurde bei Zimmer
temperatur stehengelassen. Innerhalb einer Woche trennte
sich die Lösung in zwei Schichten auf.
Jede der in den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Lösungen
der Copolymeren wurde mit Xylol zur Einstellung der Copoly
merkonzentration auf 50 Gew.-% verdünnt. Die in den Ver
gleichsversuchen A und B erhaltenen Lösungen der Copoly
meren wurden mit Butylacetat zur Einstellung der Copoly
merkonzentration auf 45 Gew.-% in der Lösung des Vergleichs
versuchs A und auf 50 Gew.-% in der Lösung des Vergleichs
versuchs B verdünnt.
Zur Untersuchung der Verträglichkeit (gegenseitige Löslich
keiten) dieser Copolymerlösungen mit Melaminharzen wurde
jede Copolymerlösung alternativ mit drei Arten von Melamin
harzen vermischt, nämlich einem butyrierten Melaminharz
(UVAN 20SE-60 von Mitsui Toatsu Chemicals Co.) einem
methylierten-butyrierten Melaminharz (NIKALAC MW-40 von
Sanwa Chemicals Co.) und einem methylierten Melaminharz
(NIKALC MW-30 von Sanwa Chemicals Co.). In jedem Fall
wurden 70 Gew.-Teile einer Copolymerlösung für den Test
zu 30 Gew.-Teilen eines Melaminharzes zugesetzt und die
Verträglichkeit des Copolymeren mit dem Melaminharz wurde
durch visuelle Beobachtung der vermischten Flüssigkeit
und der unter Verwendung der vermischten Flüssigkeit gebil
deten Beschichtungsfilme eingestuft. Die Ergebnisse sind
in der Tabelle 1 angegeben, wobei "A" eine gute Verträg
lichkeit und "B" eine schlechte Verträglichkeit bedeuten.
Bei der Reaktion eines Melaminharzes mit einem Polyol
hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von der Art der funk
tionellen Gruppe an den Enden des Melaminharzes ab. Im
Fall einer Methylolgruppe ist die Reaktionsgeschwindigkeit
höher als im Fall einer Amidgruppe, und im Fall einer
Ethergruppe ist die Reaktionsgeschwindigkeit niedriger
als im Fall der Amidgruppe. Wenn ein Copolymeres gemäß
der Erfindung (das Hydroxylgruppen aufweist) durch ein
Melaminharz ausgehärtet werden soll, ist die Auswahl eines
Melaminharzes wünschenswert, welches Methylolgruppen auf
weist, da das Aushärten in einer kurzen Zeit bei relativ
niedriger Temperatur erreicht werden kann, und um dies
zu erfüllen, soll das Copolymere mit Melaminharzen, wel
ches Methylolgruppen besitzt, verträglich sein. Unter
den bei dem zuvor beschriebenen Test verwendeten Melamin
harzen sind sowohl das methylierte-butyrierte Harz als
auch das methylierte Harz vollständig veretherte Melamin
harze, und das butylierte Harz ist ein Melaminharz, wel
ches noch Methylolgruppen aufweist. Daher zeigen die Test
ergebnisse in der Tabelle 1 einen wesentlichen Vorteil
der erfindungsgemäßen Copolymere.
Unter Verwendung jeder der in den Beispielen 1 bis 4 er
haltenen Copolymerlösungen wurde eine Anstrichmittelzusam
mensetzung durch Vermischen von 100 Gew.-Teilen eines
Weißpigmentes (Titanoxid) und 20 Gew.-Teilen Xylol mit
100 Gew.-Teilen der Copolymerlösung, wobei 0,1 Gew.-Teile
eines Verlaufmittels bzw. Einebnungsmittels auf Silizium
dioxidbasis und 20 Gew.-Teile des methylierten Melamin
harzes (NIKALAC MW-30) zu der Mischung zugesetzt wurden, und gründliches
Vermischen in einer Farbmühle hergestellt. Jede der in
den Vergleichsversuchen A und B erhaltenen Copolymerlösun
gen wurden zur Herstellung einer vergleichbaren Anstrich
mittelzusammensetzung verwendet, wobei jedoch 20 Gew.-Teile
Butylacetat anstelle des Xylols verwendet wurden.
Die Anstrichmittelzusammensetzungen unter Verwendung der
Copolymerlösungen der Beispiele 1 bis 4 wurden jeweils
mit Xylol verdünnt, und die Anstrichmittelzusammensetzun
gen unter Verwendung der Copolymerlösungen der Vergleichs
versuche A und B wurden mit Butylacetat verdünnt, um die
Viskosität auf 12 Sekunden (Iwata-Becher) in jedem Fall
einzustellen. Dann wurde jede Anstrichmittelzusammensetzung
auf eine mit Chromat behandelte Aluminiumplatte durch
Sprühen aufgetragen und nach dem Trocknen wurde der Lack
film durch Einbrennen bei 140°C während 3 h ausgehärtet.
Der ausgehärtete Lackfilm wurde visuell eingestuft und
den Messungen auf Glanz, Härte und Haftung auf der Alu
miniumoberfläche unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabel
le 2 zusammengestellt.
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf Copolymere,
welche einen Alkylvinylether enthalten.
Nach derselben Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wurde ein
Copolymeres in Xylol unter Verwendung von 139,3 g VAc,
20,5 g VBu, 40,0 g n-Butylvinylether (BVE), 79,6 g EGMAE,
5,2 g VAA, 367,7 g CTFE und 6,6 g des in Beispiel 1 ver
wendeten Initiators (PERROYL NPP) hergestellt. Das Molver
hältnis von VAc und VBu betrug 90/10. Die Ausbeute an
CTFE/VAc/VBu/BVE/EGMAE/VAA-Copolymerem betrug 75%.
Das erhaltene Copolymere besaß ein Zahlendurchschnitts
molekulargewicht von 7500, eine OH-Zahl von 83 (mg KOH/g)
und eine Säurezahl von 12 (mg KOH/g). Dieses Copolymere
zeigte gute Verträglichkeit mit jedem der in der Tabelle 1
aufgeführten Melaminharze.
Nach derselben Methode wie in Beispiel 1 wurde ein Copoly
meres in Xylol unter Verwendung von 75,8 g VAc, 37,4 g
Vinylcaprylat (VCy), 19,8 g Ethylvinylether (EVE), 54,4 g
EGMAE, 252,3 g CTFE und 8,9 g des in Beispiel 1 verwendeten
Initiators (PERROYL NPP) hergestellt. Das Molverhältnis
von VAc zu VCy betrug 80/20. Die Ausbeute an CTFE/VAc/VCy/
EVE/EGMAE-Copolymerem betrug 77%.
Das erhaltene Copolymere besaß ein Zahlendurchschnittsmole
kulargewicht von 5000 und eine OH-Zahl von 80 (mg KOH/g).
Dieses Copolymere zeigte gute Verträglichkeit mit jedem der
in der Tabelle 1 aufgeführten Melaminharze.
Nach derselben Methode wie in Beispiel 1 wurde ein Copoly
meres in Xylol unter Verwendung von 63,9 g VAc, 91,9 g
VBu, 29,0 g EVE, 118,3 g Diethylenglykolmonoallylether
(dEGMAE), 368,2 g CTFE und 6,8 g des in Beispiel 1 ver
wendeten Initiators (PERROYL NPP) hergestellt. Das Molver
hältnis von VAc zu VBu betrug 50/50. Die Ausbeute an CTFE/
VAc/VBu/EVE/dEGMAE-Copolymerem betrug 72%.
Das erhaltene Copolymere besaß ein Zahlendurchschnittsmole
kulargewicht von 8300 und eine OH-Zahl von 77 (mg KOH/g).
Dieses Copolymere zeigte gute Verträglichkeit mit jedem
der in der Tabelle 1 aufgeführten Melaminharze.
Nach derselben Methode wie in Beispiel 1 wurde ein Copoly
meres in Xylol unter Verwendung von 69,8 g VAc, 113,7 g
Vinylcaproat (VCo), 40,6 g BVE, 118,3 g dEGMAE, 2,5 g VAA,
368,2 g CTFE und 14,4 g des in Beispiel 1 verwendeten
Initiators (PERROYL NPP) hergestellt. Das Molverhältnis
von VAc zu VCo betrug 50/50. Die Ausbeute an CTFE/VAc/VCo/
BVE/dEGMAE/VAA-Copolymerem betrug 73%.
Das erhaltene Copolymere besaß ein Zahlendurchschnitts
molekulargewicht von 5300, eine OH-Zahl von 75 (mg KOH/g)
und eine Säurezahl von 5 (mg KOH/g). Dieses Copolymere
zeigte gute Verträglichkeit mit jedem der in der Tabelle 1
aufgeführten Melaminharze.
Nach derselben Methode wie im Vergleichsversuch B wurde
ein Copolymeres unter Verwendung von 210,0 g BVE, 61,2 g
EGMAE, 384,4 g CTFE und 6,5 g des in Beispiel 1 verwende
ten Initiators (PERROYL NPP) hergestellt. Die Ausbeute
an CTFE/BVE/EGMAE-Copolymerem betrug 49%.
Das erhaltene Copolymere besaß ein Zahlendurchschnitts
molekulargewicht von 13700 und eine OH-Zahl von 57
(mg KOH/mg).
Jedes der Copolymere der Beispiele 5-8 und des Vergleichs
versuchs C wurde in Butylacetat zur Herstellung einer
50gew.-%igen Lösung aufgelöst, und es wurde ein Polyiso
cyanat (CORONATE EH von Nippon Polyurethan Co.) zu der
Lösung in einer solchen Menge, welche der OH-Zahl des
Copolymeren entsprach, zugesetzt. Dann wurde die Lösung
auf eine Glasplatte unter Verwendung einer Auftragsvor
richtung aufgeschichtet, und der Beschichtungsfilm wurde
durch Erhitzen in einem Ofen auf 150°C während 30 min
ausgehärtet. Der ausgehärtete Film wurde von der Glasplatte
abgeschält und einem Zugtest unterworfen. Jedes Teststück
für den Zugtest besaß eine Breite von 10 mm und eine Länge
von 100 mm. Der Test wurde bei 23°C durchgeführt. Die
Spannweite zwischen den Einspanneinrichtungen betrug 50 mm,
und die Zuggeschwindigkeit betrug 10 mm/min. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Getrennt hiervon wurde die Lösung eines jeden Copolymeren
auf eine chromatierte Aluminiumplatte aufgesprüht und
bei 150°C ausgehärtet. Der ausgehärtete Film wurde visuell
untersucht und den Messungen auf Härte und Haftung in
derselben Weise wie beim Bewertungstest 2 unterworfen.
Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 zusammengestellt.
Claims (12)
1. Copolymeres, umfassend:
- a) 25 bis 75 mol-% eines Fluorolefins,
- b) 10 bis 70 mol-% einer Kombination eines Fettsäure vinylesters mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen in dem Fettsäurerest und wenigstens eines weiteren Carbonsäurevinylesters, der eine größere Anzahl von Kohlenstoffatomen als dieser Fettsäurevinylester aufweist und aus der aus Vinylestern von aliphatischen Carbonsäuren mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen in dem Carbonsäurerest und Vinylestern von aromatischen Carbonsäuren ausgewählt ist,
- c) 3 bis 40 mol-% eines hydroxylhaltigen Allylethers, und
- d) 0 bis 20 mol-% eines carboxylhaltigen Monomeren, wobei das Copolymere ein Durchschnittszahlenmolekular gewicht im Bereich von 3000 bis 10 000 besitzt.
2. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluorolefin, die Kombination von Vinylestern,
der hydroxylhaltige Allylether und das carboxylhaltige
Monomere 40 bis 60 mol-%, 20-50 mol-%, 5-30 mol-% bzw.
0-10 mol-% ausmachen.
3. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluorolefin aus der aus Trifluorethylen, Chlor
trifluorethylen, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen,
Vinylfluorid und Vinylidenfluorid bestehenden Gruppe
ausgewählt ist.
4. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis des Fettsäurevinylesters zu der
oder den weiteren Carbonsäurevinylestern im Bereich
von 95/5 bis 5/95, ausgedrückt in mol, liegt.
5. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fettsäurevinylester aus der aus Vinylacetat
und Vinylpropionat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
6. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vinylester der aromatischen Carbonsäure aus
der aus Vinylbenzoat und Vinyl-p-t-butylbenzoat bestehen
den Gruppe ausgewählt ist.
7. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der hydroxylhaltige Allylether aus der aus Ethylen
glykolmonoallylether, Diethylenglykolmonoallylether,
Triethylenglykolmonoallylether, Propylenglykolmonoallyl
ether, Dipropylenglykolmonoallylether, Tripropylenglykol
monoallylether und Hydroxypropylallylether bestehenden
Gruppe ausgewählt ist.
8. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das carboxylhaltige Monomere aus der aus Acrylsäure,
Methacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Allyl
oxyessigsäure und Maleinsäureanhydrid bestehenden Gruppe
ausgewählt ist.
9. Copolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es weiterhin einen Alkylvinylether umfaßt, wobei
die Gesamtmenge dieses Alkylvinylethers und der Kombi
nation von Vinylestern 10-70 mol-% ausmacht.
10. Copolymeres nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Kombination von Vinylestern
zu dem Alkylvinylether im Bereich von 90/10 bis 30/70,
ausgedrückt in mol, liegt.
11. Copolymeres nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Alkylvinylether aus der aus Methylvinylether,
Ethylvinylether, n-Butylvinylether, Isobutylvinylether,
2-Ethylhexylvinylether und Isooctylvinylether bestehen
den Gruppe ausgewählt ist.
12. Verwendung des Copolymeren nach einem der vorhergehen
den Ansprüche als Binder in Anstrichmitteln.
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