CS255200B1

CS255200B1 - The mass obtainable by radiation polymerization of the reactive solvent-free composition

Info

Publication number: CS255200B1
Application number: CS864957A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pipota; Ivo Wiesner; Jiri Krivanek
Original assignee: Jiri Pipota; Ivo Wiesner; Jiri Krivanek
Priority date: 1986-07-01
Filing date: 1986-07-01
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS495786A1

Abstract

Příprava hmot radiační polymerací kompozice o složení 50 až 55 dílů aduktu epoxidové pryskyřice s kyselinou akrylovou nebo metakrylovou, 25 až 30 dílů C2 až Cg esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové a 20 až 25 dílů kyseliny akrylové nebo metakrylové se děje působením ionizujícího záření, dávkou 80 až 150 kJ.kg-1 v přítomnosti vzduchu. Hmotu lze využívat v průmyslu k vytváření ochranných povlaků, laminátů a odlitků s vysokou chemickou odolnosti a adhezi ke vSem běžným materiálům (kov, sklo, dřevo, beton, textil, kůže apod.).Preparation of materials by radiation polymerization of a composition of 50 to 55 parts of an adduct of epoxy resin with acrylic or methacrylic acid, 25 to 30 parts of C2 to C8 esters of acrylic or methacrylic acid and 20 to 25 parts of acrylic or methacrylic acid is carried out by the action of ionizing radiation, at a dose of 80 to 150 kJ.kg-1 in the presence of air. The material can be used in industry to create protective coatings, laminates and castings with high chemical resistance and adhesion to all common materials (metal, glass, wood, concrete, textiles, leather, etc.).

Description

V posledních letech se věnuje značná pozornost využívání různých kompozic na bázi esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové, zejména při vytváření ochranných povlaků na dřevě, koVech a jiných materiálech. Význačnou výhodou polymerních ochranných povlaků na této bázi je dobrá odolnost v.odě i běžným chemickým vlivům, zejména pak nízká tendence ke žloutnutí při atmosférickém stárnutí.In recent years, considerable attention has been devoted to the use of various compositions based on acrylic or methacrylic acid esters, especially in the formation of protective coatings on wood, metals and other materials. A significant advantage of polymeric protective coatings on this basis is their good resistance to water and common chemical influences, in particular the low tendency to yellow during atmospheric aging.

Vytváření povlaků še uskutečňuje budto technologií radikálové polymerace katalyzovahé systémem peroxid-urychlovač, nebo UV zářením. V obou případech je nutno povlaky vytvářet v nepřítomnosti vzduchu, protože jinak jsou povlaky nedotvrzené a lepivé vůči prachu, což je způsobeno nežádoucí kyslíkovou inhibicí radikálové polymerace. Ve vývoji i zkouškách jsou různé technologie vytváření povlaků na bázi esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové, eliminující více či méně dokonale kyslíkovou inhibicí vzduchem. Dosud se však plně vyhovující technologii nezdařilo vyvinout a dává se proto v průmyslovém měřítku přednost vytvářeni povlaků v inertní atmosféře.The coating is carried out either by the free-radical polymerization technology catalysed by the peroxide-accelerator system or by UV radiation. In both cases, the coatings need to be formed in the absence of air, since otherwise the coatings are uncured and sticky to dust, due to undesirable oxygen inhibition of radical polymerization. Various technologies of coating based on acrylic or methacrylic acid esters are being developed and tested, eliminating more or less perfectly oxygen inhibition by air. However, fully compliant technology has not yet been developed and, on an industrial scale, it is preferred to coat in an inert atmosphere.

Na základě rozsáhlého výzkumu jsme nyní zjistili, že kyslíkovou inhibici lze plně vyloučit a získat vysoce zesítěné hmoty radiační polymerací reaktivní bezrozpouštědlové kompozice o složení hmotnostněBased on extensive research, we have now found that oxygen inhibition can be completely eliminated and highly crosslinked masses can be obtained by radiation polymerization of a reactive solvent-free composition with a mass composition

50-55 dílů aduktu nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 340 až 450 s kyselinou akrylovou nebo metakrylovou v molekulárním poměru 1:1,4-1,6,·50-55 parts of an adduct of low molecular weight epoxy resin of 340 to 450 average molecular weight with acrylic or methacrylic acid in a molecular ratio of 1: 1,4-1,6, ·

25-30 dilů ^c2^-C8 ^ester^ kyseliny akrylové nebo metakrylové a25-30 parts ^c 2 ^-C 8 ^ester of acrylic or methacrylic acid a

20-25 dílů kyseliny akrylové nebo metakrylové, působením toku urychlených elektronů dávkou 80-150 kJ/kg.20-25 parts of acrylic or methacrylic acid, under an accelerated electron flow at a dose of 80-150 kJ / kg.

Nevytvrzená kompozice má viskozitu nejvýše 1 000 mPa.s/25 °C a má při pokojové teplotě dostatečnou skladovatelnost, dobře smáčí povlékané povrchy, má vynikající rozliv a nízkou toxicitu.The uncured composition has a viscosity of not more than 1000 mPa · s / 25 ° C and has sufficient shelf life at room temperature, well wetted coated surfaces, excellent flow and low toxicity.

Vytvrzování ionizujícím zářením lze uskutečňovat i na vzduchu, aniž dochází ke zhoršení parametrů polymerní hmoty. Radiační polymerace ionizujícím zářením je velmi složitý a ne zcela objasněný proces, ve kterém probíhá souběžně i následně řada převážně radikálových reakcí. Výsledná hmota má vysoký stupeň zesítění a nízký obsah monomerů, přičemž její parametry lze do značné míry ovlivňovat jednak poměrem a druhem esterů kyseliny akrylové či metakrylové, jednak množstvím kyseliny akrylové nebo metakrylové.Curing by ionizing radiation can also be carried out in air without deteriorating the polymer mass parameters. Radiation polymerization by ionizing radiation is a very complex and not fully understood process in which a series of predominantly radical reactions take place simultaneously and subsequently. The resulting mass has a high degree of crosslinking and a low monomer content, the parameters of which can be largely influenced by the ratio and type of esters of acrylic or methacrylic acid and by the amount of acrylic or methacrylic acid.

Hmoty vzniklé radiační polymerací mají vynikající odolnost vůči vodě, vysoké mechanické parametry, výborné elektroizolační vlastnosti a hygienicky jsou zcela nezávadné. Význačnou výhodou doplňující tyto zkušenosti, že i vysoká rychlost radiační polymerace, kterou lze kontrolovat volbou velikosti dávkového příkonu.The materials resulting from radiation polymerization have excellent water resistance, high mechanical parameters, excellent electroinsulating properties and are hygienically safe. A remarkable advantage in addition to this experience is that the high rate of radiation polymerization can be controlled by selecting the dose rate.

Při provozním využití lze hmoty před uskutečněním radiační polymerace podle potřeby pigmentovat, plnit různými plnivy či barvit známými typy barviv, lze však použít pouze látky, které nemění své vlastnosti účinkem záření. Dle potřeby lze směs před polymerací modifikovat přídavkem látek regulujících rheologické vlastnosti, rychlost radiační polymerace a podobně.In the field of application, the materials can be pigmented, filled with various fillers or dyeed by known types of dyes as required prior to the radiation polymerization, but only substances which do not change their properties by radiation can be used. If desired, the mixture may be modified prior to polymerization by the addition of agents to control rheological properties, radiation polymerization rate, and the like.

PřikladlHe did

Připrav! se kompozice sestávající z 55 g aduktu 1,5 molu kyseliny akrylové s 1 molem epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 385, 25 g 2-etylhexylakrylátu a 20 g kyseliny metakrylové. Uvedená kompozice se pro skladování stabilizuje 50 ppm hydrochinonu. Film kompozice nanesené na podkladu se podrob! ozáření urychlenými elektrony v dávce 85 kJ/kg. Polymerace je při teplotě 25 °C na vzduchu ukončena po 12 s, přičemž vzniká houževnatá, tvrdá a pružná hmota, obsahující 97 % nerozpustných podílů.Ready! is a composition consisting of 55 g of an adduct of 1.5 mole acrylic acid with 1 mole epoxide resin having an average molecular weight of 385, 25 g of 2-ethylhexyl acrylate and 20 g of methacrylic acid. The composition is stabilized for storage by 50 ppm hydroquinone. The film of the composition applied to the substrate is detailed! irradiation with accelerated electrons at a dose of 85 kJ / kg. The polymerization at 25 ° C in air is terminated after 12 seconds to form a tough, hard and resilient mass containing 97% insoluble matter.

Příklad 2Example 2

Kompozice sestávající z 55 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti (M) 340 g.mol ! s 1,4 molu kyseliny akrylové, 25 g n-butylmetakrylátu a 25 g kyseliny akrylové, stabilizovaná 50 ppm hydroohinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony dávkou 100 kJ.kg ¹ v přítomnosti vzduchu. Vzniklá hmota je pevná, houževnatá, s obsahem nerozpustnýcl podílů (NP) 96 %.A composition consisting of 55 g of an adduct of 1 mole of an epoxy resin having an average molecular weight (M) of 340 g / mol. with 1.4 mol of acrylic acid, 25 g of n-butyl methacrylate and 25 g of acrylic acid, stabilized with 50 ppm of hydroquinone, is curable by accelerated electrons at a dose of 100 kJ.kg ¹ in the presence of air. The resulting mass is solid, tough, with an insoluble (NP) content of 96%.

Přiklad 3Example 3

Kompozice, sestávající z 50 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o M 450 g.mol^-! s 1,6 molu kyseliny akrylové, 20 g n-propylakrylátu, 10 g 2-etylhexylakrylátu a 20 g kyseliny metakrylové, stabilizovaná 50 ppm hydroohinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony dávkou 150 kJ.kg”! v přítomnosti vzduchu. Vzniklá tvrdá, pružná hmota s obsahem NP min. 97 %.A composition consisting of 50 g of an adduct of 1 mole of epoxy resin 450 gmol M ^-! with 1.6 mol of acrylic acid, 20 g of n-propyl acrylate, 10 g of 2-ethylhexyl acrylate and 20 g of methacrylic acid, stabilized with 50 ppm of hydroquinone, is curable by accelerated electrons at a dose of 150 kJ.kg ”! in the presence of air. The resulting hard, flexible mass with NP content min. 97%.

PřikládáHe attaches

Kompozice, sestávající z 53 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o M 340 g.mol^-! _gmolu kyseliny metakrylové, 28 g etylakrylátu a 23 g kyseliny akrylové, stabilizovaná 50 ppm hydroohinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony nebo zářením gama dávkou 80 kJ.kg ¹ v přítomnosti vzduchu. Vzniká pevná, pružná hmota, mírně plastická, s obsahem NP 95 %.A composition consisting of 53 g of an adduct of 1 mole of epoxy resin 340 gmol M ^-! _g mole of methacrylic acid, 28 g of ethyl acrylate and 23 g of acrylic acid, stabilized with 50 ppm hydroquinone, are curable by accelerated electrons or gamma radiation at a dose of 80 kJ.kg ¹ in the presence of air. This gives a firm, elastic mass, slightly plastic, with a NP content of 95%.

Příklad 5Example 5

Kompozice, sestávající z 52 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o M 450 g.mol ¹ s 1,6 molu kyseliny metakrylové, 15 g hexylmetakrylátu, 15 g 2-etylhexylakrylátu a 22 g kyseliny metakrylové, stabilizovaná 50 ppm hydrochinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony dávkou 130 kJ.kg^-! _v přítomnosti vzduchu. Vzniká měkká, plastická hmota s obsahem NP 92 %.A composition consisting of 52 g of an adduct of 1 mole epoxy resin of M 450 g.mol ¹ with 1.6 mole of methacrylic acid, 15 g of hexyl methacrylate, 15 g of 2-ethylhexyl acrylate and 22 g of methacrylic acid stabilized with 50 ppm hydroquinone is curable by accelerated electrons dose of 130 kJ.kg ^- ! _{in the} presence of air. A soft, plastic mass with an NP content of 92% is formed.

Příklad 6Example 6

Kompozice, sestávající z 50 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o M 400 g.mol^-! _gmolu kyseliny metakrylové, 20 g etylmetakrylátu, 8 g etylakrylátu a 20 g kyseliny akrylové, stabilizovaná 50 ppm hydrochinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony nebo gama zářením dávkou 90 kJ.kg”! _y přítomnosti vzduchu. Získaná hmota je tvrdá, pružná, s obsahem NP 98 %.A composition consisting of 50 g of an adduct of 1 mole of epoxy resin 400 gmol M ^-! _g mole of methacrylic acid, 20 g of ethyl methacrylate, 8 g of ethyl acrylate and 20 g of acrylic acid, stabilized with 50 ppm hydroquinone, are curable by accelerated electrons or gamma radiation at a dose of 90 kJ.kg ”! _y presence of air. The material obtained is hard, flexible, with an NP content of 98%.

Příklad 7Example 7

Kompozice, sestávající z 54 g aduktu 1 molu epoxidové pryskyřice o M 450 g.mol ¹ s 1,53 molu kyseliny akrylové, 20 g n-butylakrylátu, 20 g kyseliny metakrylové a 5 g kyseliny akrylové, stabilizovaná 50 ppm hydrochinonu, je tvrditelná urychlenými elektrony nebo gama zářením dávkou 120 kJ.kg^-! _y přítomnosti vzduchu. Získaná hmota je měkká, pevná a houževnatá, s obsahem NP 97 %.A composition consisting of 54 g of an adduct of 1 mole epoxy resin of M 450 g.mol ¹ with 1.53 mole of acrylic acid, 20 g of n-butyl acrylate, 20 g of methacrylic acid and 5 g of acrylic acid stabilized with 50 ppm hydroquinone is curable by accelerated electrons or gamma radiation dose of 120 kJ.kg ^- ! _y presence of air. The material obtained is soft, solid and tough, with an NP content of 97%.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A mass obtainable by radiation polymerization of a reactive, solvent-free composition, consisting in weight by weight

50 to 55 parts of an epoxy resin adduct having an average molecular weight of 340 to 450 g.mol with acrylic or methacrylic acid in a molar ratio of 1: 1.4 to 1.6;

25 to 30 parts of C ₂ -C 8 esters of acrylic or methacrylic acid 20 to 25 parts of acrylic or methacrylic acid,