DE2063134C3 - Coating composition curable by ionizing radiation on the basis of siloxane-ester-acrylate and unsaturated monomers and process for their application - Google Patents
Coating composition curable by ionizing radiation on the basis of siloxane-ester-acrylate and unsaturated monomers and process for their applicationInfo
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Description
Durch Elektronen härtbare, mit Siloxanen modifizierte Polyester-Anstriche sind in den US-Patentschriften 37 512 und 34 37 513 beschrieben. Bei einer Ausführungsform werden diese Harze durch Umsetzung eines Siloxans mit funktionellen Hydroxyl- oder Hydrocarbonoxy-Gruppen mit einem Diol und anschließende Umsetzung des siloxanhaltigen Produktes mit zwei unterschiedlichen Anhydriden hergestellt, wobei das eine hiervon eine in «,^-Stellung olefinisch ungesättigte Verbindung, beispielsweise Maleinsäureanhydrid, ist, welche den gewünschten Betrag an olefinische!' Λ,/j-Nichtsattigung in das Harz einführt. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Harz durch Umsetzung eines hydroxylierten Polyesters mit einem Hydroxyl- oder Hydrocarbonoxysiloxan hergestellt.Electron curable siloxane modified polyester paints are disclosed in US patents 37 512 and 34 37 513. In one embodiment these resins are made by reacting a siloxane with functional hydroxyl or hydrocarbonoxy groups with one diol and subsequent reaction of the siloxane-containing product with two different anhydrides, one of which is olefinically unsaturated in the «, ^ - position Compound, for example maleic anhydride, which has the desired amount of olefinic! ' Introduces Λ, / j unsaturation into the resin. At a Another embodiment is the resin by reacting a hydroxylated polyester with a Hydroxyl or hydrocarbonoxysiloxane produced.
Durch Elektronen härtbare Siloxan-Acrylat-Rcaktionsprodukte sind in dem deutschen Patent 19 57 356 vorgeschlagen. Diese Materialien werden durch Umsetzung eines molaren Anteils eines Siloxans mil funktionellen Hydroxyl- oder I lydrocarbonoxy-Gnip pen mit vorzugsweise zwei molaren Anteilen eines hydroxylhaltigen Esters einer in ίΧ,/i-Stellung zur Carboxylgruppe olefinisch ungesättigten Carbonsäure erhalten. Auch nachfolgend ist die «,/f-Slellung auf die Carboxylgruppe der Carbonsäure bezogen.Electron-curable siloxane-acrylate reaction products are proposed in German Patent 19 57 356. These materials are made through implementation a molar proportion of a siloxane having a hydroxyl or hydrocarbonoxy functional gnip pen with preferably two molar proportions of a hydroxyl-containing ester one in ίΧ, / i-position to Carboxyl group obtained from olefinically unsaturated carboxylic acid. Also below is the «, / f-reference to the Carboxyl group of the carboxylic acid based.
Eine Aulgabe der Erfindung besteht in siloxanhalligen Ansirichmassen, die durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl härtbar sind, die eine verbesserte Haftung an der Unterlage zeigen, und die auf die unterschiedlichen Flexibilitäten genau zugeschnitten werden können.One aspect of the invention is siloxane hally Ansirichmassen obtained by irradiation with a Electron beam curable, which show an improved adhesion to the substrate, and which on the different flexibilities can be tailored precisely.
Erfindungsgcgenslanii ist eine durch ionisierende Strahlung härtbare Ansirichmassc auf der Basis von einem Silo\an-Ester-Acrylat und ungesättigten Monomeren, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer filmbildenden Losung aus 10 bis 90 Gewichtstcilen Acryl- und/oder Vinyimonomeren und 90 bis K) Gewichtsieilen eines Siloxan-Ester-Acry/afs, welches durch (1) Umsetzung eines Siloxans mit mindestens zwei funklionellen Hydroxylgruppen und/oder Alkoxygruppen mit einem CVCii-Diol, (2) Umsetzung des erhaltenen siloxanhaltigen Reaktionsproduktes der ersten Reaktionsslufe mit einer Ct-Cjb-Dicarbonsäure oder einem Anhydrid derselben, und (3) Umsetzung des siloxanhaltigen Reaktionsprodukts der zweiten Reaktionsstufe mit einem Glycidylacrylat, Glyciclylmethaerylat und/oder einem CrCirMonohydroxyester eines CVCh-Diols und der Acrylsäure oder Methacrylsäure hergestellt worden ist, besteht.The invention is an ionizing radiation-curable composition based on a silo ester acrylate and unsaturated monomers, which is characterized in that it consists of a film-forming solution of 10 to 90 parts by weight of acrylic and / or vinyl monomers and 90 to K. ) Parts by weight of a siloxane ester acrylic, which is obtained by (1) reaction of a siloxane with at least two functional hydroxyl groups and / or alkoxy groups with a CVCii diol, (2) reaction of the resulting siloxane-containing reaction product of the first reaction with a Ct-Cjb -Dicarboxylic acid or an anhydride thereof, and (3) reaction of the siloxane-containing reaction product of the second reaction stage with a glycidyl acrylate, glyciclyl methacrylate and / or a CrCir monohydroxy ester of a CVCh diol and the acrylic acid or methacrylic acid has been produced.
In speziellen Ausführungsformen enthält sie zusätzlich ein teilchenförmiges Pigment und/oder einen Füllstoff. Günstigerweise besteht die fil nbildendc Lösung aus 20 bis 60 Gcwiehtsteilen der Monomeren und 80 bis 40 Gewichtsteilen des Siloxan-Estcr-Acrylats.In special embodiments it also contains a particulate pigment and / or a filler. Conveniently, the fil nbildendc Solution of 20 to 60 parts by weight of the monomers and 80 to 40 parts by weight of the siloxane ester acrylate.
Vorzugsweise bestehen die Monomeren aus Estern der Acrylsäure oder Methacrylsäure und Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder aus einem Gemisch von Vinylkohlenwasserstoffen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen und Estern der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen.The monomers preferably consist of esters of acrylic acid or methacrylic acid and alcohols 1 to 8 carbon atoms or from a mixture of vinyl hydrocarbons containing 8 to 10 carbon atoms and esters of acrylic acid or methacrylic acid with alcohols having 1 to 8 carbon atoms.
Durch die erfindungsgemäßen Anstrichmassen wird eine verbesserte Haftung, Witterungsbeständigkeit, Härtbarkeit und Flexibilität des Anstrichfilms in durch Elcktronenstrahlen gehärteten Überzügen erhalten. Besonders geeignet ist die Erfindung für das Überziehen von Unterlagen aus Holz, Metall, Glas, polymeren Feststoffen und Geweben oder Tüchern aus synthetischen oder natürlichen Fasern.The coating compositions according to the invention provide improved adhesion, weather resistance, Paint film curability and flexibility obtained in electron beam cured coatings. The invention is particularly suitable for covering substrates made of wood, metal, glass and polymers Solids and fabrics or cloths made from synthetic or natural fibers.
Die hier verwendeten Siloxan-Ester-Acrylat-Harze werden durch eine dreistufige Umsetzung erhalten, wobei (1) ein Siloxan mit zwei oder mehr funktionellen Hydroxyl- oder Alkoxygruppen je Molekül mit einem C2-C21-D10I umgesetzt wird, (2) das siloxanhaltige Reaktionsprodukt der eisten Reaktionsstufe mit einer Gi-Cjö-Dicarbonsäure oder einem derartigen Anhydrid umgesetzt wird und (3) das siloxanhaltige Reaktionsprodukt der zweiten Reaktionsstufe entweder mit Glycidylacrylat, Glyciflylmethacrylat oder einem C<-,C|i-Monohydroxyaerylat, das einen Ester aus einem CrGt-Diol und der Acrylsäure oder Methacrylsäure darstellt, umgesetzt wird.The siloxane ester acrylate resins used here are obtained by a three-step reaction, wherein (1) a siloxane with two or more functional Hydroxyl or alkoxy groups per molecule is reacted with a C2-C21-D10I, (2) the siloxane-containing Reaction product of the first reaction stage with a Gi-Cjö dicarboxylic acid or such an anhydride is reacted and (3) the siloxane-containing reaction product of the second reaction stage either with glycidyl acrylate, Glyciflyl methacrylate or a C <-, C | i-Monohydroxyerylat, which is an ester of a CrGt diol and acrylic acid or methacrylic acid, is implemented.
Durch die Anwendung dieser Harze ergeben sich wesentlich verbesserte Haftungseffekte an den Unterlagen. The use of these resins results in significantly improved adhesion effects on the substrates.
Im Rahmen der Beschreibung wird unter demIn the context of the description, under the
Ausdruck »Anstrich« oiler »Anstrichmasse« eier Anstrich unter Einschluß von Pigment und/oiler l'einzerteilicni Füllstoff, der Hinder ohne Pigment und/oder Füllstoff oder nur mit einem .ichr geringen Cichiil« duriin, der gegebenenfalls gefärbt sein kann, verslanden. Somit kann der Binder, der schließlich in einen dauerhaften Film, der beständig gegenüber Wittcrungscinflüssen ist, überführt wird, aus der Gesamtmenge oder praktisch der Gesamtmenge der zur Bildung des Filmes verwendeten Materialien bestehen oder er kann als Trügersloff für Pigment und/oder teilcheniörmiges l'üllstoffmaterial bezeichnet werden.Expression "paint" oiler "paint compound" egg paint including pigment and oiler l'einzteilicni Filler, the hindrance without pigment and / or filler or only with a low level of fatigue, which can be colored if necessary. Thus, the binder that will eventually turn into a permanent Film resistant to the effects of weathering is transferred from the total amount or practically the total amount of materials used to form the film or it can be used as Trügersloff for pigment and / or particulate filler material.
Die zur Herstellung ties Siloxan-Ester-Aerylats eingesetzten Siloxane besitzen reaktionsfähige Hydroxyl- oder Alkoxygruppen, vorioilhaftcrweise mil Ci bis Ci und besonders bevorzugt Alkoxygruppen mil Cι oder C _>, die an mindestens zwei der Siliciumatome gebunden sind. Der Ausdruck »Siloxane« bezeichnet hier Veibindungen. die eine BindungThe siloxane ester aerylates used for the manufacture of ties The siloxanes used have reactive hydroxyl or alkoxy groups, preferably with Ci to Ci and particularly preferably alkoxy groups mil Cι or C _> bonded to at least two of the silicon atoms. The term "siloxanes" here denotes compounds. the one bond
-Si-O-Si--Si-O-Si-
— C-O-Si-- C-O-Si-
enthalten, wobei die restlichen Valenzen durch einen Kohlen wasserstoff rest, eine Hydrocarbonoxygruppe, ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder ein Sauerstoffatom, welches ein Silieiumatom mit einer derartigen Wertigkeit mit einem weiteren Silieiumatom verbindet, abgesättigt sind. Das Siloxan kann sowohl cyclisch als auch acyclisch sein. Geeignete cyclische und acyclische Siloxane zu ι Anwendung im Rahmen der Erfindung sind im einzelnen in den vorstehenden beiden Patentschriften und in sonstigen Literaturstellen beschrieben. Die bevorzugten Siloxane enthalten 2 bis 5 l'unktionellc Hydroxyl- und/oder Alkoxygruppen. Die Wahl der Reaktionsteilnehmer erfolgt vortcilhaflerweise so, daß das Siloxan etwa 20 bis etwa 60 Ge\v.-% des Binderharzes ausmacht, das bei dem dreistufigen Umsetzungsverfahren erhalten wird.contain, the remaining valences by a hydrocarbon residue, a hydrocarbonoxy group, a hydrogen atom, a hydroxyl group or an oxygen atom which a silicon atom with a such valence connects with another silicon atom, are saturated. The siloxane can do both be cyclic as well as acyclic. Suitable cyclic and acyclic siloxanes for use in the context of Invention are described in detail in the above two patents and in other literature. The preferred siloxanes contain 2 to 5 functional hydroxyl and / or alkoxy groups. the The reactants are advantageously selected so that the siloxane is about 20 to about 60% by weight of the Makes up binder resin, which is obtained in the three-step reaction process.
Das in der ersten Reaktionsstufe eingesetzte C2-C^i-Diol
besteht im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstol'l und Sauerstoff und vorzugsweise aus einem
aliphatischen Glykol, beispielsweise Äthylenglykol,
1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol,
l,3-Butylenglykol,2-Buten-l,4-diol!
1,4-Butandiol, Diäthylenglykol,
Neopentylglykol, 1,5- Pen tarnet hy lenglykol,
1,6-Hexamethyienglykol, Decamethylenglykol,
Polyäthylenglykol und Polypropylenglykolen.
Auch aromatische Diole können verwendet werden, beispielsweise Dimethylolbenzole, Dihydroxyäthylbenzole
und dgl. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein molarer Anteil des Diols bei der ersten Reaktionsstul'e
auf jeden molaren Anteil der Hydroxyl- oder Alkoxygruppen des Siloxans angewandt. The C 2 -C ^ i -diol used in the first reaction stage consists essentially of carbon, Wasserstol'l and oxygen and preferably of an aliphatic glycol, for example ethylene glycol,
1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol,
1,3-butylene glycol, 2-butene-1,4-diol!
1,4-butanediol, diethylene glycol,
Neopentyl glycol, 1.5-pen camouflaging hy lenglycol,
1,6-hexamethylene glycol, decamethylene glycol,
Polyethylene glycol and polypropylene glycols.
Aromatic diols can also be used, for example dimethylolbenzenes, dihydroxyethylbenzenes and the like. In the preferred embodiment, a molar proportion of the diol is applied to each molar proportion of the hydroxyl or alkoxy groups of the siloxane in the first reaction step.
Die C-i-CjtrDiearbonsäure oder deren Anhydrid besteht gewöhnlich lediglich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff und kann entweder eine gesättigte oder eine ungesättigte Säure oder deren Anhydrid sein, beispielsweise Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid. Bernsteinsäureanhydrid, Adipinsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, 1,2-Cyclohexandicarbonsäurc-The C-i-Cjtr diacid or its anhydride usually consists only of carbon, hydrogen and oxygen and can be either saturated or an unsaturated acid or its anhydride, for example fumaric acid, maleic anhydride. Succinic anhydride, Adipic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, isophthalic acid, azelaic acid, Sebacic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid
anhjdrid, I, J-Cyclohexandicarbonsäuri'anhydrid,anhydride, I, J-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride,
I /l-Cyclohexandicarbonsiiureanhyilrid, r> ■ Nurbornen-2,3-diciirbnnsäurciinhydrid, 4-Methyl-r>-Norbornen-2,J-dicarbonsiiurcanhydrid und die sogenannten »Dimers säuren«, insbesondere die C|„!)imersäuren, die ilurch Verbindung in der Mitte des Moleküls von zwei ungesättigten Cm-Monocarbonsäuren entstehen. Andere geeignete Anhydride umfassen Chlormaleinsäureanhydrid, Dichlormaleinsäureanhydrid, Chlorendinsäurcanhydrid und dgl. Bevorzugt wird die Säure in der zweiten Reaktionsstufe in äquimolarcn Mengen bezüglich der Menge des in der ersten Reaktionsstufe umgesetzten Diols eingesetzt.I / l-Cyclohexanedicarboxylic anhyilride, r > ■ Nurbornen-2,3-dicirbnnsäurciinhydrid, 4-methyl- r > -norbornene-2, J-dicarboxylic acid anhydride and the so-called "dimer acids", especially the C | "!) Imer acids, the through Connection in the middle of the molecule of two unsaturated Cm-monocarboxylic acids arise. Other suitable anhydrides include chloromaleic anhydride, dichloromaleic anhydride, chlorendic acid anhydride and the like. The acid is preferably used in the second reaction stage in equimolar amounts with respect to the amount of the diol reacted in the first reaction stage.
Das in der dritten Reaktionsstule verwendete AcrylatThe acrylate used in the third reaction column
κ, liefert die olefinische α,β-Niehtsättigung für das Harz, und kann entweder aus Glycidylacrylat, Glycidylmelhacrylat oder einem CVC.M-Monohydroxyacrylat bestehen, das einen Ester eines C.?-Ck-Diols und der Acrylsäure oder Methacrylsäure darstellt, beispielsweise) se 2-Hydroxyäthylacrylat oder -mcthacrylat, 2-llydroxypropylaerylat und -methacrylat, 2-Hydroxybu!ylacrylat oder -methacrylat, 2-1 lydroxyoctylacrylal oder -methacrylat und ähnlichen Verbindungen. Dieser Rcakticnsleilnehmer vom Acrylattyp wird vorzugswei- κ, provides the olefinic α, β-unsaturation for the resin, and can either consist of glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate or a CVC.M monohydroxy acrylate, which is an ester of a C.?-Ck diol and acrylic acid or methacrylic acid, for example) 2-hydroxyethyl acrylate or methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and methacrylate, 2-hydroxybyl acrylate or methacrylate, 2-1-hydroxyoctyl acrylic or methacrylate and similar compounds. This acrylate-type reaction participant is preferably
js se praktisch in einem Molarverhältnis von 1 : 1 zu den verbliebenen, reaktionsfähigen Carboxylgruppen des siloxanhaltigen Reaktionsproduktes aus der zweiten Reaktionsstule verwendet.js se practically in a molar ratio of 1: 1 to the remaining reactive carboxyl groups of the siloxane-containing reaction product from the second Reaction tube used.
Die Flexibilität des aus dem auf diese Weise erhaltenen Siloxan-Estcr-Acrylai-1 lar/es gebildeten, gehärteten Anstrichsfilmes kann signifikant durch Änderung des Molargewichtes des Diols und/oder der Dicarbonsäure oder deren Anhydriden und/oder des Acrylates variiert werden.The flexibility of the resulting from the siloxane-ester-acrylic-1 lar / es formed in this way, cured paint film can significantly by changing the molar weight of the diol and / or the Dicarboxylic acid or its anhydrides and / or the acrylate can be varied.
.15 Das auf diese Weise erhaltene Siloxan-Ester-A.erylat-Harz wird mit Cj-Cii-Vinylmonomercn zur Bildung der Anstrichsbinderlösung vermischt, die in üblicher Weise, beispielsweise durch Aufsprühen, Walzcnauftragung und dgl., auf die Unterlage aufgetragen wird und darauf .durch ionisierende Strahlung, vorzugsweise in Form eines Elektronenstrahls mit einer Durchschniitsenergie im Bereich von etwa 100 000 bis etwa 300 000 Elektronen-Volt polymerisiert wird..15 The siloxane ester aerylate resin obtained in this way is used with Cj-Cii-Vinylmonomercn to form the Paint binder solution mixed in the usual way, for example by spraying, roller application and the like., Is applied to the base and on it .by ionizing radiation, preferably in the form of an electron beam with an average energy is polymerized in the range of about 100,000 to about 300,000 electron volts.
Die Vinylmonomeren bestehen vorzugsweise ausThe vinyl monomers preferably consist of
4S Acrylmonomere!!, beispielsweise Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhcxylacrylat, den vorstehend zur Anwendung bei der dritten Reaktionsstufe der Harzhcrstellung aufgeführten Hydroxyacrylaten und dgl., oder aus Gemischen derartiger Acrylmonomeren und Vinylkohlenwasserstoffen, wie z. B. Styrol und alkyliertcn Styrolen, wie Vinyltoluol, ix-Methylstyrol, Divinylbenzol und dgl. Die Vinylkohlenwasserstoffe können auch allein als Vinylmonomer-Bestandteil der Anstrichsbinder verwendet werden. In Kombination mit den Monoacrylaten und/oder Kohlenwasserstoffmonomcrcn kann auch ein kleiner Anteil an di-, tri- oder tetral'unktioncllen Acrylaten verwendet werden. Ebenfalls in Verbindung mit Acrylaten oder Methacrylate!! können kleinere Mengen an anderen Vinylmonomeren, wie Acrylnitril. Acrylamid, Methacrylnitril, Vinylhalogenide!!, wie z. B. Vinylchlorid, und Vinylcarboxylaten, wie /.. B. Vinylacetat, verwendet werden.4S acrylic monomers !!, for example methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-Äthylhcxylacrylat, the hydroxyacrylates listed above for use in the third reaction stage of the resin production and the like., Or from mixtures of such acrylic monomers and vinyl hydrocarbons, such as. B. styrene and alkylated styrenes such as vinyl toluene, ix-methylstyrene, divinylbenzene and the like. The vinyl hydrocarbons can also be used alone as the vinyl monomer component of the paint binders. In combination with the monoacrylates and / or hydrocarbon monomers, it is also possible to use a small proportion of di-, tri- or tetra-functional acrylates. Also in connection with acrylates or methacrylates !! can use smaller amounts of other vinyl monomers, such as acrylonitrile. Acrylamide, methacrylonitrile, vinyl halides !!, such as e.g. B. vinyl chloride, and vinyl carboxylates such as / .. B. vinyl acetate, can be used.
Bei der Herstellung der Anstrichsniassen gemäß der Erfindung kann der in i\,/J-Stelhing olefinisch ungesättigte Harzbestandteil bis zu etwa 90 Gcw.-%* der Anstrichsbinderlösung auf pigment- und teilchenförmigen füllstoff-freier Basis und bis herab zu etwa IOIn the production of the paints according to the invention, the olefinically unsaturated one in i \, / J-Stelhing Resin constituent up to about 90% by weight * of Paint binder solution on a pigment and particulate filler-free basis and down to about IO
CiL1W.-"/ο betragen. Bevorzugt niiU'lii das llinv etvv.i Ί0 l)is etwa 80 Gew.-% der I laiv-Monomer Lösung aus, wobei die Vinylnionomereu entsprechend etwa hi) i)is elwa 20 Gew.-% der Lösung beiragen. Selbst versiänd-In1Ii können auch andere in Λ,/i-Siellung olefinisch ungesättigte Polymere ansielle eines klemmen Anteils ties SiIoXaIi-IlStI1I-ACrVIaI-IIiHVx1S gemäß tier Erfindung eiiigesel/t wertlen.CiL 1 W .- "/ ο. Preferably niiU'lii the llinv etvv.i Ί0 l) is about 80 wt .-% of the I laiv monomer solution, the vinylnionomereu corresponding to about hi) i) is about 20 wt .-% of the solution beiragen. even versiänd-1, Ii, also other in Λ, / i-Siellung olefinically unsaturated polymers ANSI elle a clamp portion ties SiIoXaIi-IlStI 1 I-ACrVIaI-IIiHVx 1 S according animal invention eiiigesel / t Wertlen.
Die hier angewandte Abkürzung »Mrad« bezeichnet I 000 000 rad. Der Ausdruck »rad« bedeutet eine Strahlungsdosierung, die eine Absorption von 100 Erg Energie je Gramm Absorber, beispielsweise Überzugsfilm, ergibt. Die Elcktroncnemittiereinrichtung kann aus einem linearen Elektronenbeschleuniger bestehen, der zur Ausbildung eines Glcichstrompotcntials in dem vorstehend angegebenen Bereich geeignet ist. Bei einer derartigen Vorrichtung werden die Elektronen gewöhnlich aus einem Heizdraht emittiert und durch einen einheitlichen Spannungsgradienten beschleunigt. Der Elektronenstrahl, der an dieser Stelle cinrn Durchmesser voj) ciwj! 6,3 mm ('/«inch) haben kann, wird dann in einer Richtung gespannt, so daß sich ein trichterförmiger Strahl ergibt und dann durch ein Metallfenster, beispielsweise aus Aluminium, mit einer geringen Menge von kuplerlcgierlem Aluminium, einer Magnesiuin-'lhorium-Legieriing. um elwa (),()l)7r> cm Starke gelühri.The abbreviation "Mrad" used here denotes I 000 000 rad. The term "rad" means a radiation dosage which results in an absorption of 100 ergs of energy per gram of absorber, for example a coating film. The electron emitting device may consist of a linear electron accelerator which is suitable for forming a direct current potential in the range specified above. In such a device, the electrons are usually emitted from a heating wire and accelerated by a uniform voltage gradient. The electron beam, which at this point has a diameter of voj) ciwj! 6.3 mm (1/4 inch), is then stretched in one direction so that a funnel-shaped beam results and then through a metal window, for example made of aluminum, with a small amount of copper-plated aluminum, a magnesium chloride -Legieriing. um elwa (), () l) 7 r > cm strong gelühri.
Der Binder wird uMVUgswe.se aiii die Unterlage als koiiiinuiciiichcr Film von praktisch glüchmäßigei I icle aufgetragen und darauf gehärtet, vorzugsweise einei liefe im Beieich um elwa 2.r> μ bis etwa K)O μ in Abhängigkeit von der I liilcrlagc und tier beabsichtigten Endverwendung ties überzogenen Proilukles. Die !Umbildende Binderlösung sollte eine ausreichend niedrige Viskosität, um eine rasche Aiiltragung aiii die Unterlage praktisch gleichmäßiger Tiefe zu erlauben, und vorzugsweise eine ausreichend hohe Viskosität, so daß ein 25 μ starker Film auf einer senkrechten Oberfläche ohne Tropfeiihildung gehalten wird, besitzen. Die Viskosität des Binders wird durch Einstellung ties Molekulargewichtes ties Harzes oder l\^i Harze und/oder durch Variierung der relativen Konzentration ties llarzbcslanclteilcs und/oder durch Variierung der relativen Konzentrationen der verschiedenen Monomeren innerhalb des Vinvlmonomer-Besiandteiles eingestellt. Der Binder wird vorzugsweise auf die Unterlage praktisch frei von niehtpolymerisierbareri, organischen Lösungsmitteln und/oder Verdünnungsmitteln aufgetragen. The binder is uMVUgswe.se aiii the backing film as koiiiinuiciiichcr from virtually glüchmäßigei I icle applied and cured thereon, preferably Einei would ultimately lead to Beieich elwa 2. r> μ to about K) O μ depending on the intended end use and animal-I liilcrlagc ties covered in Proilucles. The forming binder solution should have a sufficiently low viscosity to allow rapid application to the substrate of practically uniform depth, and preferably a sufficiently high viscosity so that a 25μ thick film is held on a vertical surface without dripping. The viscosity of the binder is adjusted by adjusting ties ties molecular weight resin or l \ ^ i resins and / or by varying the relative concentration llarzbcslanclteilcs ties and / or by varying the relative concentrations of the different monomers within the Vinvlmonomer-Besiandteiles. The binder is preferably applied to the substrate practically free of non-polymerizable organic solvents and / or diluents.
,o,O
s ρ i e I Gramm betrug. Dann wurde das Hydrochinon zugesetzt. Eine Lösung von Tetraäthylammoniumchlorid als Katalysator und von Glycidylmethacrylat wurde tropfenweise während 1 Stunde zugesetzt, wobei die Temperatur bei 1200C gehalten wurde. Nach weiteren 2 Stunden bei 120°C war der Säuregehalt auf 0,1 Milliäquivalcnte je Gramm abgefallen und die Reaktion wurde abgebrochen.s ρ ie I grams. Then the hydroquinone was added. A solution of tetraethylammonium chloride as catalyst and of glycidyl methacrylate was added dropwise during 1 hour while the temperature was maintained at 120 0 C. After a further 2 hours at 120 ° C., the acid content had dropped to 0.1 milliequivalents per gram and the reaction was terminated.
Ein zweites Siloxan-Ester-Harz wurde aus den folgenden Materialien unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie vorstehend hergestellt:A second siloxane ester resin was made from the following materials using the same Procedure prepared as above:
') Acyclisches Polysiloxan mit einem Diirchschnitismolekulargcwicht im Bereich von 700 bis 800 mit durchschnittlich 3 bis 4 limklionellcn Methoxygruppcn je Molekül.') Acyclic polysiloxane with a mean molecular weight in the range from 700 to 800 with an average of 3 to 4 limclional methoxy groups per molecule.
Das Siloxan und das Ncopentylglykol wurden in einem mit Rührer, Thermometer, Stickstoffeinlaßrohr und Vorrichtung zur Sammlung der flüchtigen Reaktionsprodukte ausgestatteten Reaktor erhitzt. Der Tilankaialysator wurde zugesetzt, wenn die Temperatur !00 C erreichte. Die Temperatur wurde allmählich auf 150"C im Verlauf von zwei Stunden erhöht. Innerhalb dieses Zeitraumes wurden 57 Gew.-Teile flüchtiger Stoffe abdestillicrt. Der Haupttcil des Destillats bestand aus Methanol.The siloxane and the ncopentylglycol were in a stirrer, thermometer, nitrogen inlet tube and apparatus for collecting the volatile reaction products heated reactor equipped. the Tilankialyser was added when the temperature ! 00 C reached. The temperature was gradually increased to 150 "C. over the course of two hours. Within During this period, 57 parts by weight of volatile substances were distilled off. The main part of the distillate consisted from methanol.
Das Produkt wurde auf 100°C abgekühlt und das Maleinsäureanhydrid zugesetzt. Die Reaktionstemperatur wurde bei 1200C während 3 Stunden gehalten, wo der titrierbare Säuregehall 2,21 Milliäquivalcnte jeThe product was cooled to 100 ° C and the maleic anhydride added. The reaction temperature was kept at 120 0 C for 3 hours, where the titratable acidity is 2.21 milliequivalents each
Das Harz I und das Harz 11 wurden in Methylmethacrylat gelöst, so daß der Harzgehalt 60 Gew.-% bzw. 75 Gew.-% betrug. Klare Filme wurden auf phosphatisierte Stahlbleche aufgezogen und darauf durch Aussetzung an eine Elektronenstrahlquelle von 275 Kilovolt und 25 Milliampere in Siickstoffatmosphäre gehärtet, wobei die nachfolgenden Ergebnisse erhalten wurden:Resin I and Resin 11 were dissolved in methyl methacrylate so that the resin content would be 60% by weight and 75% by weight, respectively % By weight. Clear films were drawn down and exposed onto phosphated steel panels cured to an electron beam source of 275 kilovolts and 25 milliamps in a nitrogen atmosphere, wherein the following results were obtained:
Harz iResin i
Harz 11Resin 11
GesamtdosierungTotal dosage
Filmstärke μ (mils)Film thickness μ (mils)
ßlcisüfthärteßlcisüft hardness
Lösungsmittelbeständigkeit (gerieben mit einem in M et hy la t hy lke ton eingeweichten Schwamm) Umkehrschlagfestigkeit (inch pound)Resistance to solvents (rubbed with a sponge soaked in M et hy la t hy lke clay) Reverse Impact Strength (inch pound)
Biegung um einen Kern von J.4 mmBend around a core of J.4 mm
I I 23 (0.9)
II
1: 2.8 (1.1)
1:
21 [I.
21
mehr als I.
more than
Das Verfahren nach Beispiel 1 bis zur Härtungsstufe wurde wiederholt, jedoch bestand die Unterlage aus Holz und die Monomeren bestanden aus 75 Gew.-% der Anstrichsbinderlösung und stellten ein Gemisch aus 2 molaren Anteilen Methylmethacrylat, 2 molaren Anteilen Äthylacrylat und 1 molaren Anteil 2-Äthylhexylacrylatdar. The process according to Example 1 up to the hardening stage was repeated, but the base consisted of Wood and the monomers consisted of 75% by weight of the paint binder solution and were a mixture of 2 molar proportions of methyl methacrylate, 2 molar proportions of ethyl acrylate and 1 molar proportion of 2-ethylhexyl acrylate.
Das Verfahren nach Beispiel 1 bis zur Härtungsstufe wurde wiederholt, jedoch enthielt die Anstrichsbinderlösung 90 Gew.-Teile des Siloxan-Ester-Acrylats und 10 Gew.-Teile Methylmethacrylat.The procedure of Example 1 up to the hardening stage was repeated, but the paint contained the binder solution 90 parts by weight of the siloxane ester acrylate and 10 parts by weight of methyl methacrylate.
Das Verfahren nach Beispiel 1 bis zur Härtungsstufe wurde wiederholt, jedoch enthielt die Anstrichsbinderlösung 10 Gew.-Teile des Siloxan-Ester-Acrylat-Binderlösungsmaterials und 90 Gew.-Teile Monomere aus 3 molaren Anteilen 2-Äthylhexylacrylat, 2 molaren Anteilen Butylmethacrylat, 1 molaren Anteil Methylmethacrylat und 1 molaren Anteil Styrol.The procedure of Example 1 up to the hardening stage was repeated, but the paint contained the binder solution 10 parts by weight of the siloxane ester acrylate binder solution material and 90 parts by weight of monomers from 3 molar proportions of 2-ethylhexyl acrylate, 2 molar Proportions of butyl methacrylate, 1 molar proportion of methyl methacrylate and 1 molar proportion of styrene.
Das Verfahren nach Beispiel 1 bis zur Härtungsstufe wurde wiederholt, jedoch bestand die Unterlage aus Glas und die angewandten Monomeren enthielten 50 Gcw.-% der Anstrichsbinderlösung und waren ein äquimolares Gemisch aus Methylmethacrylat, Styrol und Butylacrylat, während die filmbildcndc Lösung mit leilchenförmigem Titandioxid pigmentiert war.The process according to Example 1 up to the hardening stage was repeated, but the base consisted of Glass and the applied monomers contained 50% by weight of the paint binder solution and were one equimolar mixture of methyl methacrylate, styrene and butyl acrylate, while the film-forming solution with particulate titanium dioxide was pigmented.
Das Verfahren nach Beispiel I bis zur I läriungssuife wurde wiederholt, jedoch bestand die Unterlage aus Polypropylen und es wurde eine aquimolure Menge an Poly-L2-propylcnglykol mit etwa 21 Kohlenstoffatomen je Molekül anstelle des Neopentylglykols in der ersten Stufe der I larzhcrstcllung eingesetzt und eine äquimolarc Menge an Bernsteinsäureanhydrid wurde an Stelle des Maleinsäurcanhydrids bei der zweiten Stufe der Harzhcrstcllung eingesetzt.The procedure according to Example I up to the leveling solution was repeated, but the pad consisted of Polypropylene and it was an equimolure amount of poly-L2-propylene glycol with about 21 carbon atoms used per molecule instead of neopentyl glycol in the first stage of the I larzzcrllung and one Equimolarc amount of succinic anhydride was substituted for maleic anhydride in the second stage used in resin production.
Das Verfahren nach Beispiel I einschließlich der llartungsstufc wurde wiederholt, jedoch bestand die Unterlage aus einem Buumwolltucli und es wurde eine ilqiiimolurc Menge an 1,3-Butylcnglykol anstelle des Neopcntylglykols in der ersten Stufe der Hurzherstclking, eine aquimolure Menge eines tVDimeren von ungesättigten Cw-SlUircn anstelle des Muleinsaurcunhydrids in der zweiten Reaktionsstufc der 1 lurzhersicllung und eine Ilquimolurc Menge an Cilyeidylucrylut anstelle des Glycidylmcthnerylutes bei der dritten Stufe der I hutherstellung eingesetzt.The procedure according to Example I including the preparation step was repeated, but passed Underlay from a cotton wool tucli and it was an ilqiiimolurc amount of 1,3-butylcnglycol instead of the Neopcntylglycol in the first stage of Hurzherstclking, an equimolure amount of a tV dimer of unsaturated Cw-SlUircn instead of the Muleinsaurcunhydrids in the second stage of the reaction and an Ilquimolurc amount of cilyeidylucrylut instead of the Glycidylmcthnerylutes in the third stage of the I used hat manufacturing.
Das Verfuhren mich Beispiel I cinsehlieMieh der Htlrtungsstufe wurde wiederholt, jedoch bestand der Monomcr-Bcstandtcil der Anstrichsbinderlösung aus einem Gemisch von 3 molaren Anteilen Methylmethucrylat, 1/2 molaren Anteil Vinyltoluol, V2 molaren Anteil Carboxylgruppe '/2 molaren Anteil Hydroxyuthylmethucrylut und 1/2 molaren Anteil Vinylacetat, wahrend eine ilqiiimolure Menge anThe procedure with example I, including the curing stage, was repeated, but the monomer component of the paint binder solution consisted of a mixture of 3 molar proportions of methyl methacrylate, 1/2 molar portion of vinyl toluene, V 2 molar portion of carboxyl group / 2 molar portion of hydroxyutyl methacrylate and 1/2 molar proportion of vinyl acetate, while an ilqiiimolure amount of
(Kl Adipinsäure anstelle des Maleinsäureanhydrides bei der zweiten Stufe der Harzherstellung eingesetzt wurde. (Kl adipic acid was used instead of maleic anhydride in the second stage of resin production.
Auch bei den Beispielen 2 bis 8 wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.In Examples 2 to 8, too, excellent results were obtained.
Das Verfahren nach Beispiel 1 bis zur Härtungsstufe wurde wiederholt, jedoch bestand das in der ersten Reaktionsstufe der Harzherstellung eingesetzte Siloxan aus einem handelsüblichen cyclischen Polysiloxan mit funktionellen Hydroxylgruppen mit den folgenden Eigenschaften:The procedure of Example 1 up to the hardening step was repeated, but this consisted of the first Reaction stage of the resin production used siloxane from a commercially available cyclic polysiloxane with functional hydroxyl groups with the following properties:
Dieses Siloxan wurde anstelle einer funktionell äquivalenten Menge des Siloxans nach Beispiel 1 eingesetzt.This siloxane was used instead of a functionally equivalent amount of the siloxane according to Example 1 used.
Das Herstellungsverfahren war identisch mit dem je-.(<; nigen von Beispiel 1 uuUer der /ugabe von 1 lydrochi-Ih)Ii. I lydroxyathylacrylat und 450 CJew.-'I'eile Toluol wurden dann zugesetzt, Eine Barrcll-I'alle wurde am Reaktionskolben angebracht. Das Reaktionsgemisch wurde zum Riickl'kilJ erhitzt, bis die Silurezahl des Materials anzeigte, dall 90% Veresterung stattgefunden hatte. Das Toluol als Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und das erhaltene Harz in 400 Teilen Metliylmetliacrylat gelöst. Die I lur/.-Mi>nomcr-Losung wurde auf Stahlbleche aufgetragen und unter den «,«; gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gchilrtct, wobei jedoch Elekti'onenstrahlen mit Durehsehnillsenergien von etwa J2r> Kilovolt angewandt wurden. Hirne mit einer Durchschnittsstärke von 5, 18,23,38,64 und 100 μ wurden auf diese Weise bestrahlt.The manufacturing process was identical to the one in Example 1 except for the addition of 1 hydrochi-Ih. Hydroxyethyl acrylate and 450 parts by weight of toluene were then added. A barrel was attached to the reaction flask. The reaction mixture was heated to the back until the silure value of the material indicated that 90% esterification had taken place. The toluene solvent was removed in vacuo and the resin obtained was dissolved in 400 parts of methyl methyl acrylate. The I lur /. Mi> nomcr solution was applied to steel sheets and placed under the ","; same conditions, but Elekti'onenstrahlen were applied with Durehsehnillsenergien of about J2 r> kilovolts as gchilrtct in Example. 1 Brains with an average strength of 5, 18, 23, 38, 64 and 100 μ were irradiated in this way.
IlIl
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch wurde eine funktionell uquivulcntc Menge des Siloxans nach Beispiel 9 anstelle des Siloxtins nach o«, Beispiel I, eine aquimolare Menge eines l'olyuthylenglykols mit durchschnittlich etwa 20 Kohlenstoffatomen je Molekül unsteile des Neopentylglykols bei der ersten Stufe der Harzherstcllung, eine liqiiimolnrc Menge anThe procedure of Example 10 was repeated, but a functionally uquivulcntc amount of the Siloxane according to Example 9, instead of the siloxtin according to Example I, an equimolar amount of a ethylene glycol with an average of about 20 carbon atoms per molecule under the neopentyl glycol in the first Stage of resin production, a liqiiimolnrc amount of
7OÖ036/1177OÖ036 / 117
ίοίο
Azelainsäure anstelle des Maleinsäurcanhydrides bei der zweiten Reaktionsstufe der Harzherstellung und eine äquimolare Menge an 2-Hydroxyoctylacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylates eingesetzt.Azelaic acid instead of maleic anhydride in the second reaction stage of resin production and an equimolar amount of 2-hydroxyoctyl acrylate is used instead of the hydroxyethyl acrylate.
Beispiel 12Example 12
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch bestand die Anstrichsbinderlösung aus 20 Gew.-Teilen Methylmethacrylat und 80 Gew.-Teilen des Siloxan-Ester-Acrylat-Harzes.The procedure of Example 10 was repeated, but the paint binder solution consisted of 20 Parts by weight of methyl methacrylate and 80 parts by weight of the siloxane ester acrylate resin.
Beispiel 13Example 13
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch bestand die Anstrichsbinderlösung aus 60 Gew.-Teilen Methylmethacrylat und 40 Gew.-Teilen des Siloxan-Ester-Acrylat-Harzes. The process of Example 10 was repeated, but the paint binder solution consisted of 60 parts by weight of methyl methacrylate and 40 parts by weight of the siloxane ester acrylate resin.
Auch bei den Beispielen 9 bis 13 wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Examples 9 to 13 also gave excellent results.
Beispiel 14Example 14
Das Verlahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch wurde eine äquimolare Menge an 1,6-Hexamethylenglykol anstelle des Neopentylglykols in der ersten Stufe der Harzherstellung und eine äquimolare Menge an 2-Hydroxyoctylmethacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylats in der dritten Stufe der Harzherstellung eingesetzt.The procedure according to Example 10 was repeated, but an equimolar amount of 1,6-hexamethylene glycol was used instead of the neopentyl glycol in the first stage of the resin production and an equimolar amount of 2-hydroxyoctyl methacrylate was used instead of the hydroxyethyl acrylate in the third stage of the resin production.
Beispiel 15Example 15
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch wurde eine äquimolare Menge an 1 lydroxyäthylmethacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylats bei der dritten Stufe der Harzherstellung eingesetzt.The process according to Example 10 was repeated, except that an equimolar amount of 1-hydroxyethyl methacrylate was used used instead of hydroxyethyl acrylate in the third stage of resin production.
Beispiel 16Example 16
S Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt jedoch wurde eine äquimolare Menge an Hydroxypro· pylmethacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylates bei der dritten Stufe der Harzherstellung eingesetzt.S The procedure of Example 10 was repeated, but an equimolar amount of Hydroxypro · pyl methacrylate used instead of hydroxyethyl acrylate in the third stage of resin production.
Beispiel 17Example 17
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt jedoch wurde eine äquimolare Menge an Hydroxypropylacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylates in dei dritten Stufe der Harzherstellung eingesetzt.The procedure of Example 10 was repeated except that an equimolar amount of hydroxypropyl acrylate was used used instead of hydroxyethyl acrylate in the third stage of resin production.
Beispiel 18Example 18
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch wurde Hydroxybutylacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylats bei der dritten Stufe der Harzherstellung eingesetzt.The procedure of Example 10 was repeated, except that hydroxybutyl acrylate was used instead of hydroxyethyl acrylate used in the third stage of resin production.
Beispiel 19Example 19
Das Verfahren nach Beispiel 10 wurde wiederholt, jedoch wurde Hydroxybutylmcthacrylat anstelle des Hydroxyäthylacrylates bei der dritten Stufe der HarzherstiJlung eingesetzt.The procedure of Example 10 was repeated, except that hydroxybutyl methacrylate was used instead of Hydroxyäthylacrylates used in the third stage of the resin production.
ίο Auch bei den Beispielen 14 bis \9 wurden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.ίο Excellent results were also obtained in Examples 14 to 9 .
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