DE3814111A1 - Loesungsmittelfreie, monomerarme bzw. monomerfreie, polymerisierbare schmelzmasse zum korrosionsbestaendigen, abrasionsfesten ausruesten und/oder zur ausbildung eines schutzfilmes mit barriereeigenschaften auf flaechigen substraten und formkoerpern aus metall, kunststoff, cellulose-materialien und/oder anorganischen materialien und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Loesungsmittelfreie, monomerarme bzw. monomerfreie, polymerisierbare schmelzmasse zum korrosionsbestaendigen, abrasionsfesten ausruesten und/oder zur ausbildung eines schutzfilmes mit barriereeigenschaften auf flaechigen substraten und formkoerpern aus metall, kunststoff, cellulose-materialien und/oder anorganischen materialien und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Gegenstand der Hauptpatentanmeldung P 36 41 436.0-43 ist
eine lösungsmittelfreie, monomerarme bzw. monomerfreie, polymerisierbare
und strahlenhärtbare Schmelzmasse zum Beschichten
von flächigen Substraten und/oder Formkörpern aus
Metall, Kunststoff, Cellulose-Materialien und/oder anorganischen
Materialien und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Diese Schmelzmasse ist im besonderen zum korrosionsbeständigen
und abrasionsfesten Ausrüsten von flächigen
Packmittelsubstraten, vorzugsweise für die Lebensmittel-
und Pharmazieverpackung, geeignet. Aber auch für andere
Einsatzgebiete sind die mit diesen Schmelzmassen ausgerüsteten
Substrate einsetzbar, wie z. B. für den Karosseriebau,
Bauwesen und dgl. Über die Aufgaben und Funktionen
solcher korrosionsbeständigen und abrasionsfesten
Ausrüstungen und den damit verbundenen arbeitshygienischen,
ökologischen und gegebenenfalls physiologischen
Problemen wird auf den in der Patentanmeldung
P 36 41 436.0-43 beschriebenen Stand der Technik verwiesen.
Die in der Hauptpatentanmeldung P 36 41 436.0-43 beschriebenen
hydroxylgruppenhaltigen Polymere A und B sind mit
ethylenisch ungesättigten Gruppen, insbesondere mittels
monomeren Acryl-, Methacrylsäuren und/oder deren Derivate
funktionalisiert. Analoges gilt für die Komponente C, deren
ethylenisch ungesättigte Gruppen, vorzugsweise Acryl- und/
oder Methacrylgruppen, von monomeren Acryl- und/oder Methacrylsäuren
abstammen. Wenngleich sich solche Funktionalisierungen
durch Acrylierung mit monomeren Acryl- und/oder Methacrylverbindungen
in der industriellen Praxis bewährt
haben, blieben eine Reihe von kristischen Eigenschaften
problematisch. Dazu gehören u. a. die höheren Schrumpfwerte
beim Härten bzw. Vernetzen, die Sprödigkeit der damit
hergestellten Netzwerke und die allgemeinen Hautirritation
und -empfindlichkeit. Mit der zweiten Generation an polyfunktionellen
Acrylaten und Methacrylaten aus Polyolen
mit höheren Molekulargewichten konnten diese und andere
Nachteile zwar etwas reduziert werden, jedoch zeigte sich
in vielen Fällen eine nicht ausreichende Resistenz gegenüber
UV-Licht, diversen Chemikalien und Säuren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Weiterentwicklung
der in der Hauptpatentanmeldung P 36 41 436.0-43
beschriebenen polymerisierbaren Schmelzmasse zur Lösung
kritischer Probleme in der Herstellung, Verarbeitung und
Anwendung.
Diese Aufgabe wird wie aus den vorstehenden Ansprüchen
ersichtlich gelöst.
Gegenstand dieser Erfindung ist somit eine lösungsmittelfreie,
monomerarme bzw. -freie, polymerisierbare Schmelzmasse
zum korrosionsbeständigen, abrasionsfesten Ausrüsten
und/oder zur Ausbildung eines Schutzfilmes mit Barriereeigenschaften
auf flächigen Substraten und Formkörpern
aus Metall, Kunststoff, Cellulose-Materialien und/
oder anorganischen Materialien, insbesondere solche für
Verpackungszwecke, bestehend aus
- a) einem oder mehreren polymerisierbaren, hydroxylhaltigen Polymeren mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) zwischen 1000 und 500 000 und einer Glasübergangstemperatur (T g) +20°C und/oder
- b) einem oder mehreren polymerisierbaren, linearen, unverzweigten und/oder verzweigten Polyestern und/oder deren Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) zwischen 800 und 50 000 und einer Glasübergangstemperatur (T g) +50°C und/oder
- c) einem polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigte Gruppen tragenden Oligomer aus Acryl-, Methacryl-, Ether-, Ester-, Urethan-, Amid-, Imid-, Epoxid, Siloxan-, Phenol-, Novolak- und/oder Mercaptoverbindungen mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) von 400 bis 10 000 und
- d) gegebenenfalls weiteren bekannten Zusätzen,
nach P 36 41 436.0-43 dadurch gekennzeichnet, daß sie
solche Komponenten a), b) und/oder c) enthält, die mit
einer oder mehreren dimeren und/oder oligomeren Acrylsäure
der allgemeinen Formel
worin R = H, -CN, Halogen und/oder eine Alkylgruppe mit
1 bis 4 C-Atomen, m = eine Zahl zwischen 1 und 5 ist,
funktionalisiert worden sind.
funktionalisiert worden sind.
Die dimere Acrylsäure mit der chemischen Bezeichnung " β-
Acryloxypropionsäure" ist seit langem bekannt. Sie entsteht
als Nebenprodukt bei der Herstellung von monomerer Acrylsäure
(CH₂=CH-COOH). Jedoch hat man sich mit ihr und anderen
oligomeren Acrylsäuren in der chemischen Technik wenig
auseinandergesetzt.
Die dimere Acrylsäure läßt sich im Laboratorium über die
MICHAEL-Addition mit hoher Reinheit herstellen. Bei einer
industriellen Produktion fallen - aus wirtschaftlichen
Gründen - in Abhängigkeit der Additionsbedingungen unterschiedliche
Gemische aus dimeren und oligomeren Acrylsäuren
an. Die MICHAEL-Addition kann jedoch so gesteuert
werden, daß z. B. die Anteile der dimeren Acrylsäure 50%
in einem solchen Gemisch sind.
In ihren typischen Eigenschaften unterscheiden sich die
dimeren und oligomeren Acrylsäuren von der monomeren Acryl-
bzw. Methacrylsäure, wie dies in Tabelle 1 dargestellt wird.
Analoges gilt auch für Gemische aus dimeren und oligomeren
Acrylsäuren.
Die Zusammensetzung bzw. die Verteilung der dimeren und
oligomeren Acrylsäuregemische, die aus dimeren, trimeren,
tetrameren und/oder pentameren Acrylsäuren der allgemeinen
Formel
wobei R und m die vorstehende Bedeutung haben,
bestehen, erfolgt mit der Indexzahl "m", die zwischen 1 und 5 liegt. Ein typisches Beispiel für eine solche Verteilung mit einem m-Wert von 1,4 ist folgendes:
bestehen, erfolgt mit der Indexzahl "m", die zwischen 1 und 5 liegt. Ein typisches Beispiel für eine solche Verteilung mit einem m-Wert von 1,4 ist folgendes:
m = 0 1 2 3 bis 5
% = 5 55 20 20
% = 5 55 20 20
Zum Funktionalisieren der Komponenten a), b) und c) der
P 36 41 436.0-43 sind die dimeren und/oder oligomeren
Acrylsäuren deshalb besonders geeignet, wie überraschenderweise
festgestellt wurde, weil sie im Vergleich zu
den monomeren Acrylsäuren eine Reihe von Vorteilen besitzen.
Diese sind u. a. folgende:
- - höhere Reaktivität beim Polymerisieren und der Strahlenhärtung;
- - höhere Azidität;
- - gesteigerte Adhäsion (Haftung) beim Einsatz von damit funktionalisierten Rückgratpolymeren (Komponente a) und b)) und/oder den damit hergestellten Esterverbindungen (Komponente c)) in Überzugsmassen für Metallsubstrate;
- - flexiblere Endprodukte, wodurch die Verformbarkeit verbessert wird;
- - niedrigere Schrumpfwerte beim Härten;
- - verbesserte Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit;
- - erhöhte Viskosität und reduzierter Dampfdruck, bedingt durch höhere Molekulargewichte und
- - stark reduzierte Toxizität und Hautirritation.
Mit diesen dimeren und oligomeren Acrylsäuren lassen sich
Veresterungen mit mono-, bi-, tri- und polyfunktionellen
Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen, wie Alkohole,
Polyole, durchführen. Die mono- und multifunktionellen
Ester aus dimeren und/oder oligomeren Acrylsäuren können
über direkte Veresterungen nach allgemein bekannten Verfahren
- wie die bekannten konventionellen Ester aus monomeren
Acrylsäuren - hergestellt werden. Sie müssen ebenfalls
mit Inhibitoren stabilisiert werden. In der Tabelle 2
sind die Eigenschaften der monomeren und oligomeren Acrylsäuren
zusammengefaßt. Wenn nachstehend von dimerer Acrylsäure
bzw. Acryloxypropionsäure und deren Derivaten gesprochen
wird, so sind darunter auch solche Verbindungen zu
verstehen, die aus einer tri-, tetra- und/oder pentameren
Acrylsäure und deren Gemische gemäß der vorstehenden allgemeinen
Formel erhalten worden sind.
Als typische Vertreter dieser neuen polymerisierbaren
und strahlenhärtbaren Verbindungen werden unter anderem
folgende aufgeführt:
Säuren
Acryloxypropionsäure, Methacryloxypropionsäure, Cyanacryloxypropionsäure,
Acryloxypropionyloxycarbonylpropionsäure,
Chloracryloxypropionsäure und dergl.
Säurederivate
Acryloxypropionsäuremethylester, Acryloxypropionsäureethylester,
Di-Acryloxypropionsäure-1,3- bzw. 1,4-butandiolester,
Di-Acryloxypropionsäurediethylenglykolester, Tri-Acryloxy
propionsäuretrimethylpropanester, Di-Acryloxypropionsäureneopentylglykolester,
Di-Acryloxypropionsäureethoxyneopentylgykolester,
Acryloxypropionsäureamid, N-Methylolacryl-
oxypropionsäureamid.
Die Funktionalisierung der Komponenten a), b) und/oder
c) mit einer oder mehreren der erfindungsgemäßen dimeren
Acrylsäuren und/oder deren Derivaten, gegebenenfalls Kombination
mit den konventionellen Acryl- bzw. Methacrylsäureverbindungen,
erfolgt über bekannte Verfahrenstechniken,
wie z. B. durch Einkondensieren, Verestern, Aufpropfen
und dergl. Die Gehalte an funktionellen Acryloxy- und/oder
Methacryloxygruppen liegen bei den Komponenten a), b)
und c) - wie in der P 36 41 436.0-43 beschrieben - bei
mindestens 0,1 Gew.-%. Erfolgt dagegen eine Funktionalisierung
in Verbindung mit monomerer Acryl- und/oder Methacrylsäure
und deren Derivaten, kann der Gehalt auf
0,05 Gew.-% reduziert werden, wenn dabei der Mindestgehalt
von 0,1 Gew.-% an funktionellen Gruppen nicht unterschritten
wird.
Von besonderem Interesse gemäß vorliegender Erfindung
sind die mit Acryloxy- und/oder Methacryloxygruppen funktionalisierten
Komponenten a) und b) der Patentanmeldung
P 36 41 436.0-43 als Rückgratpolymere in den erfindungsgemäßen
Schmelzmassen, denn die vorstehend beschriebenen
vorteilhaften Eigenschaften, wie die Verbesserung der
Adhäsion auf Metallsubstraten, niedrige Strahlendosen
und erhöhte Flexibilität und Abrasionsfestigkeit im gehärteten
Überzug lassen sich auch auf die damit funktionalisierten
Rückgratpolymere übertragen. Gleiches gilt auch
für die Physiologie und Toxizität der ungehärteten und
gehärteten Schmelzmassen, wozu insbesondere der sehr niedrige
Gehalt an unvernetzten funktionellen Gruppen beiträgt.
Infolge der höheren Molekulargewichte können die mono-,
bi- und multifunktionellen Ester der Acryloxypropionsäure
als oligomere Rückgratpolymere und/oder als reaktive Verdünner
in den erfindungsgemäßen Schmelzmassen eingesetzt
werden, vorzugsweise dann, wenn sie ein Molekulargewicht
500 besitzen. Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei
die höhere Polarität und Azidität auf die Haftung von
Metallsubstraten im Vergleich zu Estern aus monomerer
Acrylsäure aus. Werden sie als Quervernetzungsmittel eingesetzt,
wird infolge der damit zu erzielenden geringeren
Vernetzungsdichte mehr Flexibilität bzw. Zähelastizität
in die gehärtete Matrix eingebaut. Auch aus sensorischer
Sicht sind sie den Estern aus monomerer Acryl- und Methacrylsäure
überlegen, weil sie praktisch geruchlos sind.
Auch in ihren physiologischen und toxikologischen Werten
sind sie, wie Untersuchungsbefunde zeigen, wesentlich
besser zu beurteilen und leisten somit einen positiven
Beitrag zur Arbeitshygiene und Ökologie.
Diese mit der Acryloxypropionsäure und deren Derivaten
funktionalisierten Komponenten a), b) und c) können in
Abhängigkeit ihres Molekulargewichtes allein oder in Verbindung
mit einer oder mehreren Komponenten als Rohstoffe
polymerisierbare und strahlenhärtbare Schmelzmassen eingesetzt
werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Molekulargewichte
500, vorzugsweise 1000 sind. Da die
bi- und multifunktionellen Ester der Acryloxypropionsäure
diese Forderungen erfüllen können, lassen sich damit
Schmelzmassen entwickeln, die insbesondere auch der sogen.
"Heat History" Rechnung tragen, d. h. es können erfindungsgemäß
Schmelzmassen entwickelt werden, die niedere Schmelztemperaturen
und -viskositäten besitzen und z. B. trotzdem
auf den kritischen Weißblechoberflächen noch eine optimale
Haftung gewährleisten. Durch diese Tatsache wird nicht nur
die Gefahr zur Bildung von Crackprodukten reduziert, sondern
durch die relativ stark erhöhte Reaktivität ein wesentlich
verbesserter Vernetzungsgrad bei niederer Strahlendosis bei
der Strahlenhärtung oder kürzeren Polymerisationszeiten bei
einer frei radikalischen Vernetzung in der Wärme erzielt.
Infolge des höheren Vernetzungsgrades und der geringeren
Vernetzungsdichte lassen sich damit über Schmelzmassen
Überzüge auf diversen Werkstoff- und Substratoberflächen
herstellen, die den heutigen und zukünftigen gesetzlichen
Anforderungen an Packmittel für den Lebensmittel- und
Pharmaziebereich gewachsen sind. Aber auch für andere
Einsatzgebiete, wie z. B. im Karosseriebau, in der Luft-
und Raumfahrttechnik, bieten die erfindungsgemäßen Schmelzmassen
Vorteile und geben Impulse für neue Technologien,
die gleichzeitig umweltfreundlicher sind.
Die Herstellung der neuen erfindungsgemäßen Schmelzmassen
erfolgt gemäß den Verfahrensbedingungen der P 36 41 436.0-43.
Da höhere Anteile an Estern der Acryloxypropionsäure in den
Schmelzmassen eingesetzt werden können, lassen sich die
Aufbereitungstemperaturen nicht unerheblich reduzieren.
Analoges gilt natürlich auch für das Ausrüsten von Substraten
und Formkörpern mit den erfindungsgemäßen, polymerisierbaren
Schmelzmassen. Die Härtung selbst erfolgt ebenfalls
unter einer Schutzgasatmosphäre.
Im übrigen ist der Inhalt der P 36 41 436.0-43 als Offenbarung
der vorliegenden Erfindung anzusehen.
Anhand von nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung
näher erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Die vorzugsweise eingesetzten Rückgratpolymere sind in
den Tabellen 3 und 4 zusammengefaßt. Diese Rückgratpolymere
korrespondieren mit denen der P 36 41 436.0-43.
Zur Herstellung von Schmelzmassen wurden je 30 Gew.-Teile
Celluloseester 3A in jeweils 70 Gew.-Teile der folgenden
Verbindungen:
Propoxytrimethylolpropantriacrylat (Masse 1)
Trimethylolpropantriacrylat (Masse 2) und
Trimethylolpropantriacryloxypropionat (Masse 3)
Trimethylolpropantriacrylat (Masse 2) und
Trimethylolpropantriacryloxypropionat (Masse 3)
bei 125°C gelöst und anschließend im Vakuum entgast.
Die Massen wurden auf +80°C abgekühlt und damit Filme
auf einem silikonierten Papier in einer Schichtstärke
von 12 µm gegossen. Die Filme wurden dann mit unterschiedlichen
Strahlendosen mit Elektronenstrahl gehärtet.
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.
Dieses Beispiel zeigt, daß u. a. infolge der höheren Reaktivität
der Acryloxygruppen bereits bei niedriger Strahlendosis
höhere Zugfestigkeitswerte und infolge der reduzierten
Quervernetzungsdichte wesentlich verbesserte Dehnungswerte
im Vergleich zu den konventionellen Rückgratpolymeren
und reaktiven Monomeren erzielt werden.
Es wurden 3 Schmelzmassen aus je 5 Gew.-Teilen des Celluloseesters
4A durch Lösen in jeweils 95 Gew.-Teilen der
folgenden Verbindungen
Propoxytrimethylolpropantriacrylat (Masse 1)
Trimethylolpropantriacrylat (Masse 2)
Trimethylolpropantriacryloxypropionat (Masse 3)
Trimethylolpropantriacrylat (Masse 2)
Trimethylolpropantriacryloxypropionat (Masse 3)
bei 100°C hergestellt und entgast. Anschließend kühlte
man die Schmelzmassen auf +70°C ab und stellte auf Aluminiumblechstreifen
Filme in einer Stärke von 5 µm her.
Diese Naßfilme wurden mit niedrigen ESH-Strahlendosen gehärtet.
Die gehärteten Filme wurden dem Rub-off-Test mit Toluol
unterzogen. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:
Diese Ergebnisse bestätigen nicht nur die höhere Reaktivität
der mit Acryloxypropionsäure funktionalisierten Verbindungen,
sondern es wurden auch die verbesserten Reibwiderstände
deutlich.
Der Lösemittel-Reibtest wurde in der Form durchgeführt,
daß eine Fläche von ca. 1 cm² des gehärteten Films mit
10 Tropfen Toluol benetzt und anschließend fünfzigmal
mit einer gewickelten Stahlrute (wire-wound-rod) Nr. 4
in einem Vorwärts- und Rückwärtszyklus beansprucht wurde.
15 Gew.-Teile des Celluloseesters 6A und 65 Gew.-Teile
des Copolyesters Nr. 1A werden gemeinsam im Schmelzkneter
bei +180°C aufgeschmolzen und homogen miteinander
gemischt. Sobald eine homogene Schmelze erreicht worden
ist, wird die Masse im Vakuum entgast.
85 Gew.-Teile des Copolyesters Nr. 2A werden bei +100°C
im Schmelzkneter aufgeschmolzen und anschließend werden
5 Gew.-Teile Celluloseester 3A und 10 Gew.-Teile
Trimethylolpropantriacryloxypropionat (MG580) zugesetzt. Sobald
alle Bestandteile homogen gemischt sind, wird die
Masse im Vakuum entgast.
80 Gew.-Teile des Copolyesters Nr. 3A werden gemeinsam
mit dem Celluloseester Nr. 3 der P 36 41 436.0-43 bei
130°C im Schmelzkneter aufbereitet und nach Erzielen
einer homogenen Mischung wurde sie im Vakuum entgast.
In den folgenden Beispielen 6 bis 14 (Tabelle 5) werden
erfindungsgemäße Schmelzmassen aus Polymer a), Polymer
b) und/oder Oligomer c) der P 36 41 436.0-43 und den Komponenten
a), b) und c) der vorliegenden Anmeldung beschrieben.
Die Aufbereitung der einzelnen Rohstoffe erfolgte
nach einer der in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen
Verfahrenstechnik.
Die Schmelzmassen der Beispiele 3 bis 14 wurden im Schmelzkneter
bzw. Schmelzdissolver auf die jeweils erforderliche
Applikationstemperatur zwischen 100°C und 140°C gebracht
und damit Substrate aus Aluminium, Stahl, Polyvinylchlorid
und Kraftpapier beschichtet. Die Prüfsubstrate (18 × 12,5 cm)
wurden mit Auftragsgewichten von 3 bis 10 g/m² beschichtet.
Die Substrate und die Auftragsrakel wurden auf unterschiedliche
Temperaturen vorgewärmt. Je nach Härtungstest - soweit
erforderlich - wurden den polymerisierbaren Schmelzmassen
kurz vor der Applikation folgende Reaktionsinitiatoren
zugesetzt:
Freiradikalische Härtung (FRH):
1,8 Gew.-% Dicumylperoxid (50%ig in Weichmacher)
UV-Härtung:
3,0 Gew.-% IRGACURE® 184
Elektronenstrahlhärtung (ESH):
keine Zusätze
1,8 Gew.-% Dicumylperoxid (50%ig in Weichmacher)
UV-Härtung:
3,0 Gew.-% IRGACURE® 184
Elektronenstrahlhärtung (ESH):
keine Zusätze
Die Härtungsbedingungen waren folgende:
Freiradikalische Härtung (FRH):
a) Metalle: 150-200°C
b) PVC: 120°C
c) Kraftpapier: 140°C
a) Metalle: 150-200°C
b) PVC: 120°C
c) Kraftpapier: 140°C
UV-Härtung:
30 Sekunden mit einer UV-Lampe 80 Watt/cm unter Stickstoffatmosphäre
30 Sekunden mit einer UV-Lampe 80 Watt/cm unter Stickstoffatmosphäre
Elektronenstrahlhärtung (ESH):
1 bis 3 Mrad
a) Schutzgas, N₂
b) Wassertaufilm
1 bis 3 Mrad
a) Schutzgas, N₂
b) Wassertaufilm
Nach der Härtung der Schmelzmassen auf den diversen Substraten
wurden diese 24 Stunden bei 23°C gelagert und
anschließend deren Haftung vor und nach einem Sterilisationstest
geprüft. Die Sterilisationsbedingungen waren
60 Minuten bei +129°C im Wasserdampf. Die Haftung wurde
mittels dem bekannten Gitterschnitt-Test und der Klebbandprobe
(TESAFILM® 154) ermittelt. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 4 zusammengefaßt.
Beurteilungskriterien | |
sehr gut | |
= glatte Schnittkanten beim Gitterschnitt und kein Abheben des Films mit Klebband; keine Beschichtungsfilmtrübung nach Sterilisation mittels Dampf | |
gut | = glatte Schnittkanten beim Gitterschnitt und kein Abheben des Films mit Klebband; leichte Beschichtungsfilmtrübung nach Sterilisation mittels Dampf |
befriedigend | = noch glatte Schnittkanten und kein Abheben des Films mit Klebband; Filmtrübung nach Sterilisation mittels Dampf |
unbefriedigend | = schlechte Haftung beim Gitterschnitt |
Claims (24)
1. Lösungsmittelfreie, monomerarme bzw. -freie, polymerisierbare
Schmelzmasse zum korrosionsbeständigen, abrasionsfesten
Ausrüsten und/oder zur Ausbildung eines Schutzfilmes
mit Barriereeigenschaften auf flächigen Substraten
und Formkörpern aus Metall, Kunststoff, Cellulose-Materialien
und/oder anorganischen Materialien, insbesondere
solche für Verpackungszwecke, bestehend aus
- a) einem oder mehreren polymerisierbaren, hydroxylhaltigen Polymeren mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) zwischen 1000 und 500 000 und einer Glasübergangstemperatur (T g) ≧ +20°C und/oder
- b) einem oder mehreren polymerisierbaren, linearen unverzweigten und/oder verzweigten Poly estern und/oder deren Copolymeren mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) zwischen 800 und 50 000 und einer Glasübergangstemperatur (T g) -50°C und/oder
- c) einem polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigte Gruppen tragenden Oligomer aus Acryl-, Methacryl-, Ether-, Ester-, Urethan-, Amid-, Imid-, Epoxid-, Siloxan-, Phenol-, Novolak- und/oder Mercaptoverbindungen mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) von 400 bis 10 000 und
- d) gegebenenfalls weiteren bekannten Zusätzen,
nach P 36 41 436.0-43 dadurch gekennzeichnet, daß sie
solche Komponenten a), b) und/oder c) enthält, die mit
einer oder mehreren dimeren und/oder oligomeren Acrylsäure
der allgemeinen Formel
worin
R = H, -CN, Halogen und/oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, m = eine Zahl zwischen 1 und 5 ist,
funktionalisiert worden sind.
R = H, -CN, Halogen und/oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, m = eine Zahl zwischen 1 und 5 ist,
funktionalisiert worden sind.
2. Schmelzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der polymerisierbaren
Verbindungen teilkristallin und/oder kristallin
ist.
3. Schmelzmasse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das hydroxylgruppenhaltige
Polymer A eine Cellulosederivat, insbesondere ein
Celluloseester und/oder Celluloseether mit einem Gehalt
von mindestens 0,1 Gew.-% an reaktiven Acryl- und/oder
Methacrylgruppen ist und ein mittleres Molekulargewicht
( w) zwischen 10 000 und 250 000 besitzt.
4. Schmelzmasse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das hydroxylgruppenhaltige
Polymer A ein Polyvinylalkoholderivat mit einem Gehalt
von 0,1 Gew.-% an reaktiven Acryl- und/oder Methacrylgruppen,
mit einem mittleren Molekulargewicht ( w)
zwischen 10 000 und 100 000 und einer Glasübergangstemperatur
(T g) +20°C ist.
5. Schmelzmasse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das hydroxylgruppenhaltige
Polymer A ein Phenol- oder Novolakderivat mit einem
Gehalt von 0,1 Gew.-% an reaktiven Acryl- und/oder Methacrylgruppen,
mit einem mittleren Molekulargewicht ( w)
zwischen 1000 und 50 000 und einer Glasübergangstemperatur
(T g) +20°C ist.
6. Schmelzmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer
B ein linearer unverzweigter und/oder verzweigter Polyester
und/oder Copolyester mit einem Gehalt von 0,1 Gew.-%
an reaktiven Acryl- und/oder Methacrylgruppen, mit einem
mittleren Molekulargewicht ( w) zwischen 1000 und 20 000,
insbesondere 1000 und 10 000, und einer Glasübergangstemperatur
(T g) +50°C ist.
7. Schmelzmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer
B ein hydroxylgruppentragender Basispolyester aus
- a) Hydroxylpolyester mit verzweigter, aus Polyestereinheiten bestehenden Ketten mit Verzweigungen an dritten und höheren polyesterbildenden Funktionen und/oder
- b) Hydroxylpolyester mit über Ester- oder Ethergruppen von dritten oder höheren polyesterbildenden Funktionen gebundenen Alkylseitenketten mit 2 bis 50 C-Atomen, insbesondere 4 bis 36 C-Atomen, in der Alkylgruppe mit einem Gehalt von 0,1 Gew.-% an reaktiven Acryl- und/oder Methacrylgruppen, mit einem mittleren Molekulargewicht ( w) von 1000 bis 20 000, insbesondere 1000 bis 10 000, und einer Glasübergangstemperatur (T g) +50°C, insbesondere +20°C, ist.
8. Verfahren zur Herstellung der Schmelzmassen nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Komponente A gegebenenfalls
in an sich bekannter Weise mit einem Schutzgas spült bzw.
wäscht und/oder in einer wäßrigen Suspension, vorzugsweise
unter Vakuum, entgast und die Komponente A auf ihren
Schmelz- bzw. Erweichungspunkt vorwärmt, um +20°C bis
60°C über den Schmelz- bzw. Erweichungspunkt erhitzt,
gegebenenfalls die Komponente B sowie gegebenenfalls C
und/oder D unter einer Schutzgasatmosphäre zusetzt, wobei
die Komponente B bzw. C ebenfalls auf Temperaturen vorerhitzt
werden, die mindestens dem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt
der Komponente A entsprechen, sowie gegebenenfalls
die Komponente D vorzugsweise im vorgewärmten Zustand
zusetzt und anschließend die so aufbereitete Schmelzmasse
entgast.
9. Verfahren zur Herstellung einer Schmelzmasse nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Komponente B aufschmilzt,
gegebenenfalls in Schutzgasatmosphäre, entgast und danach
gegebenenfalls die Komponente C und/oder D zusetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Entgasung der wäßrigen
Suspension in der wäßrigen Phase eine Vortrocknung
bei einer Temperatur von ca. 10°C unter dem Schmelz-
bzw. Erweichungspunkt der Komponente A erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlußentgasung
bei einem Vakuum bis zu 10-1 Torr erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schmelzmasse
schnell abgekühlt und gegebenenfalls granuliert
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß man als
Schutzgas eines aus der Gruppe Stickstoff, Kohlendioxid
und Edelgas einsetzt.
14. Verfahren zur Verarbeitung und Aufbringung der Schmelzmasse
nach einem der Ansprüche 1 bis 7, auf flächige Substrate
und/oder Formkörper, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Substrat und/oder
den Formkörper auf mindestens +50°C vorwärmt und dann
die flüssige Schmelzmasse in an sich bekannter Weise aufträgt
und anschließend in an sich bekannter Weise polymerisiert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß man nach dem Auftrag der
flüssigen Schmelzmasse diese in an sich bekannter Weise
vorpolymerisiert bis zur ausreichenden weiteren Bearbeitung,
dann das Substrat bzw. den Formkörper verformt und
anschließend in bekannter Weise fertig härtet.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß man in einem inerten
Medium arbeitet.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß man Stickstoff, Kohlendioxid
oder Edelgase verwendet.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß man das inerte Medium
vorwärmt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß man im Falle
von Kunststoffen als Substrat oder Formkörper diese auf
eine Temperatur vorwärmt, die 10°C unter dem Erweichungspunkt
liegt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß man im Falle von Cellulose
bzw. anorganischen Materialien als Substrat diese auf
eine Temperatur +100°C vorwärmt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, daß man die
Härtung freiradikalisch mit Peroxid- bzw. Hydroperoxidinitiatoren
in Wärme oder mittels UV- oder mittels Elektronenstrahl
durchführt.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Polymerisation in
an sich bekannter Weise mittels Elektronenstrahl durchführt.
23. Verfahren zum Polymerisieren bzw. Härten der Schmelzmasse
nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man Trink- oder voll
entsalztes Wasser auf die auf ein Substrat heiß aufgetragene
Polymerisier- und Schmelzmassen kalt aufsprüht und
gleichzeitig die beschichteten Substrate unter Bildung
einer Atmosphäre hoher Luftfeuchtigkeit und Niederschlag
eines Taus auf der nichtgehärteten Schmelzmassenoberfläche
abkühlt und nach dem Aushärten und Polymerisieren
das noch vorhandene Wasser in an sich bekannter
Weise entfernt.
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