DE2521986A1 - COATING COMPOSITION CURABLE BY RADIATION - Google Patents
COATING COMPOSITION CURABLE BY RADIATIONInfo
- Publication number
- DE2521986A1 DE2521986A1 DE19752521986 DE2521986A DE2521986A1 DE 2521986 A1 DE2521986 A1 DE 2521986A1 DE 19752521986 DE19752521986 DE 19752521986 DE 2521986 A DE2521986 A DE 2521986A DE 2521986 A1 DE2521986 A1 DE 2521986A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acrylate
- coating composition
- resin
- anhydride
- epoxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F299/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
- C08F299/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates
- C08F299/026—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers from unsaturated polycondensates from the reaction products of polyepoxides and unsaturated monocarboxylic acids, their anhydrides, halogenides or esters with low molecular weight
Description
DR. E. WIEGAND DIPL-iNG. W. NIEMANN ? R?DR. E. WIEGAND DIPL-iNG. W. NOBODY? R?
DR. M. KÖHLER DlPL.-iNG. C. GERNHARDT "^DR. M. KÖHLER DlPL.-iNG. C. GERNHARDT "^
TELEFON: 555476 8000 M D N C H E N 2. 1« · ^?-i 1975TELEPHONE: 555476 8000 MDNCHEN 2. 1 «· ^ ? -i 1975
TELEGRAMME: KA R PATE NT MATH I LD CN STRASSE 12 TELEX: 529 068 K A R P D TELEGRAMS: KA R PATE NT MATH I LD CN STRASSE 12 TELEX: 529 068 KARPD
V.4-2270/75 Kd/hsV.4-2270 / 75 Kd / hs
Mobil Oil Corporation
New York, N.Y. (V.3t.A.)Mobil Oil Corporation
New York, NY (V.3t.A.)
Durch Strahlung härtbare übersugszusamniensetzungRadiation curable composite composition
Die Erfindung bezieht sich auf durch Strahlung härtbare Übersugszusammensetaungen auf der Basis von Epoxyacrylatestern.The invention relates to radiation curable surfactant compositions based on Epoxy acrylate esters.
In der britischen Patentschrift 1 241 851 ist ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen beschrieben, bei dem ein Film eines äthyienisch ungesättigten Esters mit Hydroxylgruppen aufgebracht wird und dieser einar ionisierenden Strahlung ausgesetzt wird. Es wird kein flüssiger Träger verwendet.In British Patent 1,241,851, there is a Process for coating objects described in which a film of an ethically unsaturated ester is applied with hydroxyl groups and this one exposed to ionizing radiation. No liquid carrier is used.
509849/0986509849/0986
Bei den Überr'ugszusaiTimjnEetaungen gemäß der Erfindung werden ähnliche Harze in einem Träger verwendet, der ein reaktiven Monomer darstellt, Dieser Träger reagiert, >;erm die überaug3zuyai:.meiiaet.;mig b&-- S'branIt und göhär:;efc vnrd, mit- dein Earx und :-/lrd ein integraler Bestandteil des entstehenden Überzugs.Similar resins are used in a carrier in the superior combinations according to the invention, which is a reactive monomer, This one Bearer reacts,>; erm die überaug3zuyai: .meiiaet.; Mig b & - S'branIt and göhär:; efc vnrd, mit- your Earx and: - / lrd a integral part of the resulting coating.
Bisher wurden Substrate, wie Metalle, die für die Herstellung von Behältern geeignet sind, mit verschiedenen Überzugszusammensetzungen überaogen, die wärme bär cbai-e Harz be standteile und nicht-reaktive, fluchbige organische Lösungsmittel enthielten, wobei die Lösungsmittel von dem Überzug während des Karbens entfernt wurden. Die heutigen Restriktionen bezüglich der Luftverschmutzung, der Mangel an organischen Lösungsmitteln und der Mangel an Brennstoffen zum Beheizen der für die Härtung erforderlichen Ofen haben dazu geführt, daß Überzugszusaminensetzungen erstrebenswert sind, die mit geringer Energie gehärtet werden können und bei denen nicht-reaktive organische Lösungsmittel nicht erforderlich sind.Heretofore, substrates such as metals that are suitable for making containers have been made with various Coating compositions similar to that heat bear cbai-e resin constituents and non-reactive, contained volatile organic solvents, wherein the solvents from the coating during carving removed. Today's restrictions on air pollution, the lack of organic solvents and the lack of fuel to heat the furnace required for curing has led to the desire for coating compositions which are low energy cured can and where non-reactive organic solvents are not required.
Gemäß der Erfindung werden durch Strahlung härtbare Überzugszusanmensetzungen geschaffen, die aus einem Addukt aus Acrylsäure und einem Epoxyharz oder einem mit einem Anhydrid modifizierten Addukt bestehen und die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein reaktives Acrylatmonomer enthalten.In accordance with the invention, radiation curable coating compositions are provided which are composed of an adduct of acrylic acid and an epoxy resin or an adduct modified with an anhydride and which are characterized in that they contain a reactive acrylate monomer.
Bei der Härtung mit ultraviolettem Licht (UV-Licht) werden Fotosensibilisatoiai und ein tertiäres Amin als Cosensibilisator verwendet.When curing with ultraviolet light (UV light), photosensitizatoiai and a tertiary Amine used as a cosensitizer.
509849/0986509849/0986
Es werden ferner mit UV-Licht härtbare pigmentierte Überzugszusammensetzungen geschaffen, die eine Fotocensibilisator-Zombination aus 2-Chlorthioxanthon und einem Phenylketon enthalten.There are also pigmented ones that are curable with UV light Coating compositions have been created that contain a photo-sensitizer combination from 2-chlorothioxanthone and a phenyl ketone.
Ferner v/erden UV-härtbare Überzugszusammensetzungen mit verbesserter Adhäsion geschaffen, in denen wenigstens ein Teil des tertiären Amin-Cosensibilisators durch Dimethylaminoäthylacrylat ersetzt ist.UV-curable coating compositions are also grounded with improved adhesion in which at least a portion of the tertiary amine cosensitizer is created Dimethylaminoäthylacrylat is replaced.
Die Überzugszusammensetzungen gemäß der Erfindung umfassen ein Addukt, einen Träger aus reaktivem Konomer und gegebenenfalls einen Fotosensibilisator. Das Addukt ist ein Addukt aus Acrylsäure und einem Epoxyharz. Dieses Addukt kann durch Reaktion mit einem Anhydrid modifiziert sein.The coating compositions according to the invention include an adduct, a reactive monomer carrier, and optionally a photosensitizer. The adduct is an adduct of acrylic acid and an epoxy resin. This adduct can be modified by reacting with an anhydride be.
Das Epoxyharz kann jeglicher Polyglycidylather von mehrwertigen organischen Verbindungen, insbesondere mehrwertigen Phenolen sein. Besonders werden GIycidylather von Bisphenolen bevorzugt, die zwei phenolische Gruppen, die dirch eine dazwischen liegende aliphatische Brücke verbunden sind, aufweisen.The epoxy resin can be any of the polyglycidyl ethers polyhydric organic compounds, especially polyhydric phenols. Glycidyl ethers are particularly important Preferred by bisphenols, the two phenolic groups that dirch an intervening aliphatic bridge are connected.
Obwohl jegliche Bisphenole verwendet werden können, wird die Verbindung 2.2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan, die allgemein als Bisphenol A bekannt ist, bevorzugt, das im Handel am leichtesten erhältlich ist. Von den geeigneten Polyglycidyläthern wird Diglycidyläther bevorzugt. Although any bisphenols can be used, the compound 2.2-bis (p-hydroxyphenyl) propane, commonly known as bisphenol A, which is the most readily available commercially. Of the suitable Diglycidyl ether is preferred over polyglycidyl ethers.
In Abhängigkeit davon, ob das Epoxyharz im wesentlichen monomer oder in gewissen. AwimF'.l pojyineri-Depending on whether the epoxy resin is essentially monomeric or in certain. AwimF'.l pojyineri-
fa O 9 8 A 9 / O 9 8 6fa O 9 8 A 9 / O 9 8 6
siert ist, haben die bevorzugten Epoxyharze ein Epoxy-Äquivalentgewicht zwischen etwa 170 und etwa 2000 und einen Epoxywert zwischen etwa 0,60 und etwa 0,05· Die bevorzugten Epoxyharze, das sind solche, die aus Bisphenol A hergestellt sind, haben swei Spoxygruppen je Molekül. Demzufolge ist die stöchiometrisch erforderliche Menge an Acrylsäure zur Bildung eines Diacrylatadduktes zwei Mole Säure für jeweils zwei Epoxygruppen. In der Praxis wird es jedoch bevorzugt, etwas weniger Säure zu verwenden als die Menge, die notwendig ist, um mit beiden Epoxygruppen zu reagieren, und zwar um sicherzustellen, daß keine freie Acrylsäure im Reaktionsprodukt vorliegt. Freie Säure würde zu einer erhöhten Flüchtigkeit der gebildeten Filme führen, während geringe Mengen an freien Epoxygruppen keine Nachteile bringen. Aus diesem Grund kann die verwendete Menge an Acrylsäure zwischen etwa 1,85 und 2,0 Molen Säure je zwei Epoxygruppen betragen. Die Veresterungsreaktion zwischen der Acrylsäure und dem Epoxyharz wird bei Veresterungstemperatur, z.B. zwischen etwa 90°C und etwa 11O°C durchgeführt. Die Veresterung wird durchgeführt bis eine Säurezahl von 5 bis 15 erhalten wird. Diese Umsetzung benötigt normalerweise 8 bis 15 Stunden.the preferred epoxy resins have an epoxy equivalent weight between about 170 and about 2000 and an epoxy value between about 0.60 and about 0.05 · Die preferred epoxy resins, that is, those made from bisphenol A, have two spoxy groups each Molecule. Hence the stoichiometric required Amount of acrylic acid to form a diacrylate adduct two moles of acid for every two epoxy groups. In the In practice, however, it is preferred to use slightly less acid than the amount necessary to keep with to react both epoxy groups, namely to ensure that no free acrylic acid in the reaction product is present. Free acid would lead to increased volatility of the films formed, while small amounts bring no disadvantages to free epoxy groups. Because of this, the amount of acrylic acid used between about 1.85 and 2.0 moles of acid for every two epoxy groups. The esterification reaction between the acrylic acid and epoxy resin are at esterification temperature, e.g., between about 90 ° C and about 110 ° C carried out. The esterification is carried out until an acid number of 5 to 15 is obtained. This implementation usually takes 8 to 15 hours.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung wird das Epoxydiacrylat ferner mit einem Anhydrid umgesetzt. Maleinsäureanhydrid wird bevorzugt. Es sind jedoch auch andere Anhydride für diesen Zweck geeignet, wie Zitraconsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Äthylbernsteinsäureanhydrid, Amylenbernsteinsäur eanhydrid, Itakonsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Λ -4—Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid,In a further embodiment according to the invention, the epoxy diacrylate is further reacted with an anhydride. Maleic anhydride is preferred. However, other anhydrides are also suitable for this purpose, such as citraconic anhydride, succinic anhydride, ethylsuccinic anhydride, amylene succinic anhydride, itaconic anhydride, glutaric anhydride, Λ -4-tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride,
509849/098509849/098
Hemimellithsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid und Pyromellitsäureanhydrid. Die Menge an verwendetem Anhydrid liegt zwischen etwa 0,1 und 1,0 Mole Anhydrid je Mol Diacrylatharz. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen etwa 80° und etwa 900C durchgeführt. Die Umsetzung wird als vollständig angesehen, wenn die mit alkoholischer EOH und wässriger KOH bestimmten Säurezahlen übereinstimmen, d.h. etwa 10 bis 40 betragen. Dies zeigt, daß keine Anhydridgruppen mehr anwesend sind.Hemimellitic anhydride, trimellitic anhydride and pyromellitic anhydride. The amount of anhydride used is between about 0.1 and 1.0 moles of anhydride per mole of diacrylate resin. The reaction is generally carried out at a temperature between about 80 ° and about 90 0 C. The conversion is considered complete when the acid numbers determined with alcoholic EOH and aqueous KOH match, ie are about 10 to 40. This shows that anhydride groups are no longer present.
Die Veresterungsreaktion und die weitere Umsetzung mit Anhydrid können ohne Katalysator durchgeführt werden. Es wird jedoch bevorzugt,diese Reaktionen mit Hilfe von Katalysatoren, wie tertiären Aminen, quaternären Ammoniumhydroxiden, wie BenzyltrimethyI-ammoniumhydroxid, Ν,Ν-Dimethylanilin, N,N-Benzylmethylamin, Triäthylamin und KOH durchzuführen. Es ist ferner vorteilhaft,geringe Mengen an Hydrochinon als Polymerisationsinhibitor zu verwenden.The esterification reaction and the further reaction with anhydride can be carried out without a catalyst will. However, it is preferred to carry out these reactions with the aid of catalysts such as tertiary amines, quaternary ammonium hydroxides, such as benzyltrimethylammonium hydroxide, Ν, Ν-dimethylaniline, N, N-benzylmethylamine, Perform triethylamine and KOH. It is also advantageous to use small amounts of hydroquinone Use polymerization inhibitor.
Das wie vorstehend beschrieben hergestellte Epoxydiacrylat oder das mit Anhydrid modifizierte Epoxydiacrylat wird dann in einem reaktiven Monomerträger gelöst, um die Uberzugszusammensetzung herzustellen. Der reaktive Monomerträger ist ein monofunktioneller Ester, der Acrylsäure mit 4 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen. Die Acrylatester können Alkyl-oder Hydroxyalkylacrylate sein, wie Methylacrylat, Ä* thy I acryl at, Hydroxyäthylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, Hydroxypropylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, Amylacrylat, Hexylacrylat, Octylacrylat, 2-A'thylhexylacrylat, Decylacrylat, Dodecylacrylat, TetradecylacrylatThe epoxy diacrylate prepared as described above or the anhydride modified epoxy diacrylate is then dissolved in a reactive monomer carrier to prepare the coating composition. The reactive monomer carrier is a monofunctional ester, acrylic acid with 4 to about 20 carbon atoms. The acrylate esters can be alkyl or hydroxyalkyl acrylates, such as methyl acrylate, Ä * thy I acrylate, hydroxyethyl acrylate, Propyl acrylate, isopropyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, Amyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Decyl acrylate, dodecyl acrylate, tetradecyl acrylate
509849/0986509849/0986
und Hexadecylacrylat. Geeignet sind ferner Acrylester der Ätheralkohole der Formel ROCEUCHpOH, in der R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe ist, d.h. Cellosolven. Beispiele von solchen Estern sind Methoxyätbylacrylat (Methylcellosolvacrylat), Ithoxyäthylacrylat (Cellusolvacrylat), Butoxyäthylacrylat (Butylcellusolvacrylat), Isobutoxyäthylacrylat (Isobutylcellusolvacrylat), Hexoxyäthylacrylat (Hexylcellusolvacrylat) und Phenoxyäthylacrylat (Phenylcellusolvacrylat). Die reaktiven Monomerträger. können mit der Formel CHp=CHpCOOR' beschrieben werden, in der R1 Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder eine -C^H^OR"-Gruppe bedeutet, bei der R" eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bedeutet. Der reaktive Monomerträger kann eine kleine Menge (bis zu etwa 20 Gew.-%) eines mehrfunktionellen Acrylats, z.B. Neopentylglykoidiacrylat, enthalten, ist jedoch im wesentlichen monofunktionell.and hexadecyl acrylate. Acrylic esters of the ether alcohols of the formula ROCEUCHpOH, in which R is an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, ie cellosolves, are also suitable. Examples of such esters are methoxyethyl acrylate (methyl cellosolve acrylate), itoxyethyl acrylate (cellulose acrylate), butoxyethyl acrylate (butyl cellusol acrylate), isobutoxyethyl acrylate (isobutyl cellusol acrylate), hexoxyethyl acrylate (phenyl cellulose acrylate) and phenoxyethyl acrylate. The reactive monomer carriers. can be described with the formula CHp = CH p COOR ', in which R 1 denotes hydrogen, an alkyl group with 1 to 15 carbon atoms or a -C ^ H ^ OR "group, in which R" denotes an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms or represents a phenyl group. The reactive monomer carrier may contain a small amount (up to about 20% by weight) of a multifunctional acrylate, for example neopentyl glycoid diacrylate, but is essentially monofunctional.
Die Überzugszusammensetzung wird gehärtet, indem diese einer Strahlung ausgesetzt wird. Wenn die verwendete Strahlung eine Elektronenstrahlung ist,ist kein Fotosensibilisator erforderlich, wenn jedoch ultraviolettes Licht verwendet wird, wird ein Fotosensibilisator benötigt. Geeignete Sensibilisatoren sind Acetophenon, Benzophenon, Zanthon, Benzoinisobutyläther und 2-Chlorthioxanthon. 2-Chlorthioxanthon wird bevorzugt, insbesondere wenn die Formulierung mit Pigmenten versehen wird. Ein tertiäres Amin als Cosensibilisator kann in mit UV-Strahlung härtbaren Überzugszusammensetzungen verwendet werden und dient zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit. Um diese Wirkung zu er-The coating composition is cured by exposure to radiation. When the radiation used is electron beam, no photosensitizer is required, but when ultraviolet light is used, a photosensitizer is required. Suitable sensitizers are acetophenone, benzophenone, zanthone, benzoin isobutyl ether and 2-chlorothioxanthone. 2-chlorothioxanthone is preferred, especially when the formulation is provided with pigments. A tertiary amine cosensitizer can be used in UV-curable coating compositions and serves to accelerate the rate of cure. To achieve this effect
509849/098S509849 / 098S
zielen, ist es notwendig, daß freies Amin vorliegt. Polglich liegt die Aminkonzentration im Bereich zwischen etwa der 1,25-bis etwa 3-fachen Kenge, die erforderlich ist, um die freie Säure zu neutralisieren. Die Menge, die zur Neutralisation erforderlich ist, kann leicht aus der bestimmten Säurezahl des Harzes berechnet werden. Die tertiären Amine sind normalerweise flüssige Trialkylamine, Trialkanolamine oder tertiäre gemischte Aikylalkanolamine. Beispiele von solchen Aminen sind Triäthylamin, Triisopropylamin, Tributylamin, Trihexylamin, Tri-2-äthylhexylamin, Tridodecylamin, Methyldiäthanolamin, Dimethyläthanolamin, 2-Hydroxyäthyldiisopropylamin und Triäthanolamin. aim, it is necessary that free amine is present. The amine concentration is usually in the range between about 1.25 to about 3 times the kenge required is to neutralize the free acid. The amount required for neutralization can easily be calculated from the specific acid number of the resin. The tertiary amines are usually liquid trialkylamines, trialkanolamines or tertiary mixed alkylalkanolamines. Examples of such amines are triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, trihexylamine, tri-2-ethylhexylamine, Tridodecylamine, methyl diethanolamine, dimethylethanolamine, 2-hydroxyethyldiisopropylamine and triethanolamine.
Die Überzugszusammensetzungen gemäß der Erfindung bilden klare Überzüge und sind in dieser Form anwendbar.The coating compositions according to the invention form and are in clear coatings Form applicable.
Obwohl ein Pigment nicht erforderlich ist, wird es bevorzugt, ein Pigmenr in die Überzugszusammensetzungen gemäß der Erfindung einzubringen. Das bevorzugte Pigment für weiße überzüge ist Titandioxid. Es sind jedoch alle bekannten Füllpigmente anwendbar, wie Zinkoxid,^Bentonit, Siliciumoxid, Ocker und Chromgelb und Chromgrün.Although a pigment is not required, it is preferred to include a pigment in the coating compositions to be introduced according to the invention. The preferred pigment for white coatings is titanium dioxide. However, all known filler pigments can be used, such as zinc oxide, ^ bentonite, silicon oxide, ocher and Chrome yellow and chrome green.
In Abhängigkeit davon, ob die Überzugszusammensetzungen pigmentiert oder nicht pigmentiert sind, werden in der nachstehenden Tabelle I die geeigneten und bevorzugten Konzentrationsbereiche der Bestandteile angegeben.Depending on whether the coating compositions are pigmented or non-pigmented, Table I below shows the suitable and preferred concentration ranges of the ingredients specified.
509849/0986509849/0986
CD
CD- 4 ^
CD
CD
trägerReactive monomer
carrier
CDCO
CD
(wenn verwendet)Sensitizer
(if used)
Die Überzugszusammensetzungen werden auf übliche Substrate, wie Metall, Papier, Leder, Tuch u. dgl., aufgebracht, wobei jede übliche Auftragungsmethode verwendet werden kann, wie Bestreichen, Besprühen und Auftragen mittels Walzen. Geeignete metallische Substrate sind Aluminium, Stahl und verzinkter Stahl. Es ist ausreichend, den Überzug in einer Menge vonThe coating compositions are applied to conventional substrates such as metal, paper, leather, cloth and the like. applied using any conventional method of application such as brushing, spraying and Application by means of rollers. Suitable metallic substrates are aluminum, steel and galvanized steel. It is sufficient to use the coating in an amount of
etwa 1 bis 20 mg/6,4 cm aufzubringen. Nach dem Aufbringen wird der Überzug gehärtet, indem etwa 0,01 bis etwa 30 Sekunden bestrahlt wird. In einigen Fällen härtet der Überzug bei kurzer Bestrahlung, z.B. weniger als 1 Sekunde5 sodaß der Überzug Farben und/oder Naßfarblacke annimmt. Nach dem Bedrucken oder dem Versehen mit Lacken können diese Überzüge weiter gehärtet werden, indem sie etwa 3 Sekunden bis etwa 5 Minuten auf 121,1 bis 2$2°C (250 bis 4500F) erhitzt werden.apply about 1 to 20 mg / 6.4 cm. After application, the coating is cured by exposure to radiation for about 0.01 to about 30 seconds. In some cases, the coating with a short irradiation, for example, cures less than 1 second 5 so that the coating colors and / or Naßfarblacke assumes. After printing, or to providing coatings with these coatings may be further cured by being heated to about 5 minutes to 121.1 2 $ 2 ° C (250 to 450 0 F) for about 3 seconds.
Geeignete Strahlungen sind ultraviolettes Licht und Elektronenstrahlung. Bevorzugt wird ultraviolettes Licht einer Wellenlänge unter 4000 Angström-Einheiten. Die Elektronenstrahlung wird durch hochenergetische Elektronen gebildet, die mit einem Hochspannungselektronenbeschleuniger erzeugt werden. Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt und umfassen VandeGraaff's-Beschleuniger, Eesonanztransformer, Iransformergleichrichter, Mikrowellen-Hohlleiterlinearbeschleuniger und Synchrotrone.Suitable radiations are ultraviolet light and electron beams. Ultraviolet is preferred Light of a wavelength less than 4000 Angstrom units. The electron beam is formed by high-energy electrons that are generated with a high-voltage electron accelerator be generated. Such devices are well known and include VandeGraaff's accelerator, resonance transformer, Transformer rectifier, microwave waveguide linear accelerator and synchrotrons.
Die Herstellung der Addukte und der Überzugszusammensetzungen gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.The preparation of the adducts and the coating compositions according to the invention is described below explained in more detail using examples.
509849/0986509849/0986
In ein Gefäss mit einem Rührer, einem Rückflusskühler, einem Einlass für inertes Gas und einer Beschickungsvorrichtung wurden 660 g eines Diglycidyläthers von Bisphenol A mit einem Spoxyäquivalentgewicht von etwa 185 bis 192 und einem Epoxidwert von 0,50 bis 0,54-(Epon 828) eingebracht. Durch den Gaseinlass wurde Stickstoff während der gesamten Harzherstellung eingeführt. Unter Rühren wurden 2p8 g eiskalte Acrylsäure zugegeben und gerührt, bis das Epoxyharz gelöst wurde. Nach der Lösung der Acrylsäure wurden 1,3 S Triäthylamin und 0,1 g Hydrochinon zugegeben. Unter weiterem Rühren wurde die Temperatur auf etwa 96,10C bis 1000C (205 bis 2120F) erhöht und auf diesem Wert gehalten, bis die Säurezahl etwa 5 bis 10 betrug (etwa 10 Stunden). Die Temperatur wurde auf etwa 65,60C bis 71,1°C (I50 bis 16O0P) verringert, und 600 g Hydroxypropylacrylat wurden zugegeben, und die Mischung bis zur Gleichförmigkeit gerührt. Das Endprodukt war eine klare Lösung des Vorpolymerisats im Monomer bei einem Gewichts verhältnis von 60/4-0.In a vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, an inlet for inert gas and a charging device, 660 g of a diglycidyl ether of bisphenol A with a spoxy equivalent weight of about 185 to 192 and an epoxy value of 0.50 to 0.54- (Epon 828) brought in. Nitrogen was introduced through the gas inlet throughout the resin production. With stirring, 2p8 g of ice-cold acrylic acid were added and the mixture was stirred until the epoxy resin was dissolved. After the acrylic acid had dissolved, 1.3 S triethylamine and 0.1 g of hydroquinone were added. With further stirring, the temperature to about 96.1 0 C to 100 0 C (205-212 0 F) and maintained at this value until the acid number was about 5 to 10 (about 10 hours). The temperature was reduced to about 65.6 0 C to 71.1 ° C (I50 to 16O 0 P), and 600 g of hydroxypropyl acrylate were added, and the mixture stirred until uniform. The end product was a clear solution of the prepolymer in the monomer at a weight ratio of 60 / 4-0.
In ein Gefäss, das wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgerüstet war, wurden 7 200 g Diglycidyläther von Bisphenol A, 2590 g eiskalte Acrylsäure, 15 g Triäthylamin und 1,2 g Hydrochinon eingebracht. Es wurde unter Einführung von Stickstoff gerührt und die Mischung auf 100 C erwärmt. Die Temperatur wurde bei 95°C bis 1000C gehalten, bis eine Säurezahl von 5 bis 10 erreicht wurde. Dann wurden 432 g Maleinsäureanhydrid zugegeben und die Temperatur bei 90°C gebalten, bis die mit alkoholischer KOH und7,200 g of diglycidyl ether of bisphenol A, 2590 g of ice-cold acrylic acid, 15 g of triethylamine and 1.2 g of hydroquinone were placed in a vessel which was equipped as described in Example 1. The mixture was stirred while introducing nitrogen and the mixture was heated to 100.degree. The temperature was maintained at 95 ° C to 100 0 C, until an acid number of 5 to 10 Then 432 g of maleic anhydride were added and the temperature was kept at 90 ° C until the with alcoholic KOH and
509849/0986509849/0986
252Ί986 - ι/ - 252Ί986 - ι / -
wässriger KOH bestimmte Säurezahl übereinstimmte, wodurch die vollständige Abwesenheit von Anhydrid angezeigt wird. Die normalerweise erforderliche Zeit für diesen Schritt der Harzherstellung beträgt 1 1/2 Stunden. Anschliessend wurden 6 835 g Hydroxypropylacrylat zugegeben. Das Endprodukt wies ein Gewichtsverhältnis von Vorpolymerisat/ Monomer von 40/60 auf, eine Viskosität von 850 bis 900 cP bei 26,7°C (800I1), ein Verhältnis von 4,3 kg/3,8 1 und eine Säurezahl von 28 bis 35· Das Molverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Epoxyharz betrug 0,25-aqueous KOH agreed acid number, indicating the complete absence of anhydride. The time typically required for this resin preparation step is 1 1/2 hours. Then 6,835 g of hydroxypropyl acrylate were added. The end product had a weight ratio of prepolymer / monomer of 40/60, a viscosity of 850 to 900 cP at 26.7 ° C. (80 0 I 1 ), a ratio of 4.3 kg / 3.8 1 and an acid number from 28 to 35 · The molar ratio of maleic anhydride to epoxy resin was 0.25-
Die nachfolgenden Beispiele 3 und 4 betreffen Überzüge, die durch Elektronenstrahlung härtbar sind.The following examples 3 and 4 relate to coatings, which can be hardened by electron beams.
In einer Hocbgeschwindigkeitsdispergiervorriehtung geeigneter Grosse wurden 12,29 kg (27,1 lbs) des Produkts des Beispiels 1 und 1914 kg (42,8 lbs) Titandioxidpigment innig gemischt und die Mischung gerührt, bis ein Mahlgrad von 7 oder besser erreiht wurde. Anschliessend wurden 14,2 kg (31»* !bs) Hydroxypropylacrylat und 9,16 kg (20,2 lbs) des Produkts des Beispiels 1 zugegeben und die Mischung bis zur Gleichförmigkeit gerührt. Das erhaltene Produkt wies ein Pigment/Bindemittel-Verhältnis von 0,52/1 und ein Verhältnis von Vorpolymerisat zu gesamtem Bindemittel von 0,4/1 auf.In a suitable size high speed disperser, there was 12.29 kg (27.1 lbs) of product of Example 1 and 1914 kg (42.8 lbs) of titanium dioxide pigment intimately mixed and the mixture stirred until a freeness of 7 or better was achieved. Then 14.2 kg (31 »*! bs) hydroxypropyl acrylate and 9.16 kg (20.2 lbs) of the product of Example 1 was added and the mixture stirred until uniform. The product obtained had a pigment / binder ratio of 0.52 / 1 and a ratio of prepolymer to total binder of 0.4 / 1.
"Unter Verwendung der Vorrichtung des Beispiels 3 wurden 12,4 kg (27,3 lbs) der Harzlösung des Beispiels 2 und 19i5 kg (42,9 lbs) Titandioxidpigment innig gemischt."Using the apparatus of Example 3 12.4 kg (27.3 lbs) of the resin solution of Example 2 and 19.15 kg (42.9 lbs) of titanium dioxide pigment were intimately mixed.
5098A9/09865098A9 / 0986
Anschliessend wurde mit hoher Geschwindigkeit gerührt, bis ein Kindestmahlgrad von 7 erreicht wurde. Das Rühren wurde bei niedrigerer Geschwindigkeit fortgesetzt, wobei 4,54 kg (10,0 lbs) der Harzlösung des Beispiels 2 und 7,94 kg (17i5 lbs) Hydroxypropylacrylat zugegeben wurden. Diese Mischung wurde bis zur Gleichförmigkeit gerührt. Das erhaltene Produkt wies ein Pigment/Bindemittel-Verhältnis von 0,78/1 und ein Verhältnis von Vorpolymerisat zu gesamtem Bindemittel von 0,4/1 auf.Then it was stirred at high speed, until a minimum meal of 7 has been reached. The stirring was continued at a slower speed, being 4.54 kg (10.0 lbs) of the resin solution of Example 2 and 7.94 kg (17.5 lbs) of hydroxypropyl acrylate were added. This mixture was stirred until uniform. The product obtained had a pigment / binder ratio of 0.78 / 1 and a ratio of prepolymer to total binder of 0.4 / 1.
Ih eine Kugelmühle geeigneter Grosse wurden 0,45 kg 2-Chlorthioxanthon und 0,9 kg Hydroxypropylacrylat eingebracht. Diese Mischung wurde 24 Stunden gemahlen, bis sie innig dispergiert war. Das Produkt ist als Photoinitiator für pigmentierte Überzüge geeignet.A suitable size ball mill weighed 0.45 kg Introduced 2-chlorothioxanthone and 0.9 kg of hydroxypropyl acrylate. This mixture was milled for 24 hours until it was thoroughly dispersed. The product is used as a photoinitiator suitable for pigmented coatings.
In einem Hochgeschwindigkeitsdispergierer geeigneter Grosse wurden 12,3 kg (27,1 lbs) des Produkts des Beispiels 1, 19,4 kg (42,8 lbs) Titandioxidpigment und 0,7 kg (1,5 lbs) des Produkts des Beispiels 5 innig gemischt. Diese Mischung wurde gerührt, bis ein Mahlgrad von 7 oder besser erhalten wurde. Anschliessend wurden 14,2 kg (31,4 lbs) Hydroxypropylacrylat, 0,9 kg (2 lbs) Methyldiäthanolamin und 9,2 kg (20,2 lbs) des Produkts des Beispiels 1 zugegeben. Die Mischung wurde bis zur Gleichförmigkeit gerührt. Der erhaltene Überzug hatte ein Pigment/Bindemittel-Verhältnis von 0,52/1 und ein Verhältnis von Vorpolymerisat zu gesamtem Bindemittel von 0,4/1.In a suitably sized high speed disperser, 12.3 kg (27.1 lbs) of the product were obtained of Example 1, 19.4 kg (42.8 lbs) titanium dioxide pigment and 0.7 kg (1.5 lbs) of the product of Example 5 intimately mixed. This mixture was stirred until a freeness of 7 or better was obtained. Then were 14.2 kg (31.4 lbs) of hydroxypropyl acrylate, 0.9 kg (2 lbs) of methyl diethanolamine, and 9.2 kg (20.2 lbs) of the product of Example 1 was added. The mixture was stirred until uniform. The coating obtained had a pigment / binder ratio of 0.52 / 1 and a ratio of prepolymer to total binder from 0.4 / 1.
509849/0986509849/0986
unter Verwendung der Ausrüstung des Beispiels 6 wurden 12,4 kg (27>3 lbs) der Harzlösung des Beispiels 2, 19»5 kg (4-2,9 lbs) Titandioxidpigment und 0,36 kg (0,8 lbs) 2-Chlorthioxanthon innig gemischt. Das Eühren unter hoher Geschwindigkeit wurde fortgesetzt, bis ein Mahlgrad von mindestens 7 erhalten wurde. Das Rühren wurde anschliessend bei niedrigerer Geschwindigkeit fortgesetzt, wobei 4-,5 kg (10 lbs) der Harzlösung des Beispiels 2, 7,9 kg (17,5 lbs) Hydioxypropylacrylat und 0,68 kg (1,5 lbs)Using the equipment of Example 6, 12.4 kg (27> 3 lbs) of the resin solution of Example 2, 19 »5 kg (4-2.9 lbs) titanium dioxide pigment and 0.36 kg (0.8 lbs) 2-chlorothioxanthone intimately mixed. The honor under high speed was continued until a freeness of at least 7 was obtained. The stirring was then continued at a slower speed using 4, 5 kg (10 lbs) of the resin solution of Example 2, 7.9 kg (17.5 lbs) of hydroxypropyl acrylate and 0.68 kg (1.5 lbs)
Methyldiäthanolamin zugegeben wurden. Diese Mischung wurde bis zur Gleichförmigkeit gerührt. Der erhaltene Überzug wies ein Pigment/Bindemittel-Verhältnis von 0,78/1 und ein Verhältnis von Vorpolymerisat zu gesamtem Bindemittel von 0,4/1 auf.Methyl diethanolamine were added. This mixture was stirred until uniform. The coating obtained had a pigment / binder ratio of 0.78 / 1 and a ratio of prepolymer to total binder of 0.4 / 1.
Beispiele 8 bis 27Examples 8 to 27
In der nachstehenden Tabelle II sind Werte von verschiedenen Überzügen angegeben, die gemäss der in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt wurden. Jeder überzug wurde auf verschiedene Substrate aufgebracht, mit UV-Licht oder Elektronenstrahlen gehärtet und bezüglich seiner Eigenschaften untersucht. Der Adhäsionsversuch wird durchgeführt, indem eine beschichtete Fläche mit Schnittlinien in einem Abstand von etwa 0,16 cm (1/16 inch) schraffiert wird und ein Klebestreifen auf diese schraffierte Fläche fest aufgedrückt wird und schnell entfernt wird. Die Menge des auf der Platte verbleibenden Überzugs wurde visuell festgestellt und auf Prozentbasis bestimmt. Die Pasteurisierung wurde durchgeführt, indem die überzogene Platte 30 Minuten in Wasser von 69°C (155°F) getaucht wurde. Anschliessend wurden dieIn Table II below, values are given for various coatings which were produced in accordance with the procedure described in Examples 1 to 7. Each coating was applied to different substrates, cured with UV light or electron beams and examined for its properties. The adhesion test is performed by hatching a coated area with cut lines about 0.16 cm (1/16 inch) apart and pressing an adhesive strip firmly onto this hatched area and quickly removing it. The amount of coating remaining on the panel was visually determined and determined on a percentage basis. Pasteurization was performed by immersing the coated plate in water at 69 ° C (155 ° F) for 30 minutes. Then the
509849/0988509849/0988
Ik.Ik.
- Vi- -- Vi- -
Platten mit einem absorbierenden Tuch trocken gewischt lind der Adhäsionsversuch wie vorher beschrieben dtirchgeführt. The panels were wiped dry with an absorbent cloth and the adhesion test was carried out as described above.
In Tabelle II werden folgende Abkürzungen verwendet:The following abbreviations are used in Table II:
THP CTX Monomer trv—25THP CTX Monomer trv-25
= Epon 1004; fieaktionsprodukt von Epichlorhydrin und Bisphenol A, Molekulargewicht etwa 1400, Epoxidwert 0,10 bis 0,12= Epon 1004; reaction product of epichlorohydrin and bisphenol A, molecular weight about 1400, epoxy value 0.10 to 0.12
= Epon 828; Diglycidyläther von Bisphenol A, Molekulargewicht etwa 350 bis 400, Epoxidwert 0,50 bis 0,54= Epon 828; Diglycidyl ether of bisphenol A, Molecular weight about 350 to 400, epoxy value 0.50 to 0.54
=2 Mole Acrylsäure ,je Mol Epoxy =0,25 Mole Maleinsäureanhydrid je Mol Epoxy = Hydroxypropylacrylat - Hydroxyäthylacrylat = 2-Äthylhexylacrylat = Methyldiäthanolamin = Triäthanolamin = Centipoise = Aluminium = Chrom-Chromoxid-behandelter-Stahl a mit Zinn überzogener Stahl Fr.= 2 moles of acrylic acid, per mole of epoxy = 0.25 moles of maleic anhydride per mole of epoxy = hydroxypropyl acrylate - hydroxyethyl acrylate = 2-ethylhexyl acrylate = methyl diethanolamine = triethanolamine = centipoise = aluminum = chromium-chromium oxide-treated steel a tin-coated steel Fr.
= Titandioxid =<^-4-Tetrahydrophthalsäureanhydrid = 2-Chlorthioxantbon = Reaktiver Monomertrager= Titanium dioxide = <^ - 4-tetrahydrophthalic anhydride = 2-chlorothioxane bon = reactive monomer carrier
= Ultraviolett-Licht bei einer Lineargeschwindigkeit von 7,62 m (25 ft)/min je Lampe= Ultraviolet light at a linear velocity of 7.62 m (25 ft) / min per lamp
s* Elektronenstrahlung von 2 Me gar ads * electron radiation of 2 Me even ad
509849/0986509849/0986
und Anhydrid and anhydride
Zusammensetzung Gew.-% Harz Monomer Composition % by weight resin monomer
CD
CO
CO
OTCD
CO
CO
OT
8 828/A/M 23.O HPA8 828 / A / M 23.O HPA
9 828/A/M 23.2 HPA9 828 / A / M 23.2 HPA
10 828/A/M 42 KPA10 828 / A / M 42 KPA
11 828/A/M 44 HPA11 828 / A / M 44 HPA
12 828/A 22.8 HPA12 828 / A 22.8 HPA
13 828/A 23-2 HPA13 828 / A 23-2 HPA
14 8?8/A 53 HPA14 8? 8 / A 53 HPA
15 828/A 45 HPA15 828 / A 45 HPA
16 1004/A/M 20 HPA16 1004 / A / M 20 HPA
17 1004/A/M 20 HPA17 1004 / A / M 20 HPA
18 1004/A/M 30 HPA IQ lOOVA/M 30 HPA18 1004 / A / M 30 HPA IQ LOOVA / M 30 HPA
20 1004/A 20 HPA20 1004 / A 20 HPA
21 1004/A 20 HPA21 1004 / A 20 HPA
22 1004/A 30 HPA22 1004 / A 30 HPA
23 1004/A 30 HPA23 1004 / A 30 HPA
24 828/A 23.2 HEA24 828 / A 23.2 HEA
25 828/A 28.6 HPA25 828 / A 28.6 HPA
26 828/A/M 23.O HPA/26 828 / A / M 23.O HPA /
2-EH A2-EH A
27 828/A/THP 23.2 HPA27 828 / A / THP 23.2 HPA
29.7 34.829.7 34.8
5656
44* 5544 * 55
AmineAmines
Viskosität (cps) bei Schergeschwindißkeit Viscosity (cps) at shear rate
Gew.-% Art Gew.-%Weight% Type Weight%
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOAMDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOA
MDEOAMDEOA
TEOATEOA
MDEOAMDEOA
.5 MDEOA.5 MDEOA
4
4
4
2
4 4 4 4
2
4th
4
2 4th
2
222 sec'222 sec '
615 6OO 200 250615 6OO 200 250
375375
4oo4oo
200200
150 iooo 1200150 iooo 1200
400400
500500
9OO9OO
900900
350350
450450
500 1200500 1200
67O67O
244244
0,0028 see0.0028 see
18,00018,000
10,00010,000
200200
3OO3OO
29,00029,000
60,00060,000
3OO3OO
200200
2,4602,460
4,0004,000
400400
600600
15,00015,000
45,00045,000
350350
550550
35,00035,000
60,00060,000
156,000156,000
24,00024,000
CD OO CDCD OO CD
Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)
Viskosität, Adhäsion, Glanz und Verlaufen bei verschiedenen Werten des Epoxy-MolgewichtesViscosity, adhesion, gloss and flow at different values of the epoxy molecular weight
und Anhydridand anhydride
Filmeigenschaften Film properties
% Adhäsion nach % Adhäsion nach
5-min. Erhitzen Pasteurisierung
auf 1770C(35Q0J?) % Adhesion after % adhesion after
5-min. Heating pasteurization
to 177 0 C (35Q 0 J?)
Al CCO CDC5 Al CCO CI Al CCO CDC5 Al CCO CI
Glanz VerlaufenShine run
30 90 8030 90 80
95 5095 50
90 8090 80
6o 90 80 90 55 90 80 90 55 65 15 606o 90 80 90 55 90 80 90 55 65 15 60
gut gutgood Good
ausgezeichn. ausgezeichn. schlecht schlecht ausgezeichn. ausgezeichn. ausgezeichn. % ausgezeichn. -* ausgezeichn. ^* ausgezeichn. annehmbar annehmbar ausgezeichn. ausgezeichn. annehmbar gutexcellent excellent bad badly marked. excellent excellent % excellent - * excellent ^ * excellent acceptably acceptably priced. excellent reasonably good
annehmbu-r tvjacceptbu-r tvj
annehmbar- cnacceptable- cn
Die in Tabelle I angegebenen Ergebnisse zeigen folgendes:The results given in Table I show the following:
(a) eine Erhöhung des Molekulargewichts des Epoxyharzes verbessert die Adhäsion gegenüber Metallen(a) An increase in the molecular weight of the epoxy resin improves the adhesion to metals
(b) Maleinsäureanhydridaddukte zeigen eine bessere Adhäsion gegenüber Metallen und ein besseres Verlaufen als Zusammensetzungen aus Harzen ohne Maleinsäureanhydrid(b) Maleic anhydride adducts show better adhesion to metals and better flow as compositions of resins without maleic anhydride
(c) Überzüge mit einem Gehalt an TiOp zeigen eine bessere Adhäsion gegenüber Metallen als identische Überzüge ohne TiO2♦(c) Coatings with a content of TiOp show better adhesion to metals than identical coatings without TiO 2 ♦
Die vorstehend beschriebenen Überzugszusammensetzungen können als "Basisüberzugszusammensetzungen" angesehen werden. Es wurde gefunden, dass gewisse Eigenschaften der gehärteten Filme durch Einverleiben von weiteren chemischen Verbindungen in diese Basisüberzugszusammensetzungen die Eigenschaften der gehärteten Filme bedeutend verbessern können.The coating compositions described above can be viewed as "base coating compositions". It has been found that certain properties of the cured films are improved by the incorporation of further chemical compounds in these basecoat compositions can significantly improve the properties of the cured films.
Bei den mit UV-Licht härtbaren Basisüberzugszusammensetzungen ist der Glanz des gehärteten Films im allgemeinen niedriger als erwünscht, insbesondere bei hohen Härtungsgeschwindigkeiten. Dieser Glanz, kann durch Verwendung einer Überzugszusammensetzung, die eine Sensibilisatormischung aus 2-Chlorthioxanthon und einem Phenylketon enthält, bedeutend verbessert werden. Benzophenon ist das bevorzugte Phenylketon, es können jedoch auch andere Phenylketone, wie Acetophenon, Propiophenon und Butyrophenon, verwendet werden.In the case of the UV light curable basecoat compositions, the gloss of the cured film is generally lower than desired, especially at high cure speeds. This shine can, through use a coating composition comprising a mixture of sensitizers of 2-chlorothioxanthone and a phenyl ketone, can be significantly improved. Benzophenone is that preferred phenyl ketone, but other phenyl ketones such as acetophenone, propiophenone and butyrophenone, be used.
In den folgenden Beispielen ist diese Verbesserung des Glanzes gezeigt. In jedem Beispiel wurde gemäss der in Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweise eineThis improvement in gloss is shown in the following examples. In each example, according to the in Examples 1 to 7 described a procedure
509849/0986509849/0986
-Λέ--Λέ-
pigmentierte Überzugszusammensetzung (A) ohne Benzophenon (Bzph) und (B) mit Benzophenon hergestellt, und diese auf Aluminium aufgebracht und mit UV-Licht bei verschiedenen Härtungsgeschwindigkeiten belichtet. Die erhaltenen Filme wurde bezüglich des Glanzes bei 60° untersucht.pigmented coating composition (A) without benzophenone (Bzph) and (B) made with benzophenone, and these applied to aluminum and treated with UV light exposed at different curing speeds. The obtained films were glossy at 60 ° examined.
Ein Epoxydiacrylat eines Diglycidyläthers von Bisphenol A (Epon 828) wurde mit 0,25 Molen Maleinsäureanhydrid
je Mol Epoxy modifiziert. Dieses Harz (Harz A) wurde mit Hydx-oxypropylacrylat, TiO^-Pigment und Sensibilisator
sowie Cosensibilisator gemischt. Nachstehend
sind die Mengen der Bestandteile, das Pigment/Bindemittel-Verhältnis
(P/B), das Harz/Bindemittel-Verhältnis (R/B) und wesentliche Versuchsergebnisse wiedergegeben.An epoxy diacrylate of a diglycidyl ether of bisphenol A (Epon 828) was modified with 0.25 moles of maleic anhydride per mole of epoxy. This resin (resin A) was mixed with hydroxypropyl acrylate, TiO ^ pigment and sensitizer and cosensitizer. Below
the amounts of the constituents, the pigment / binder ratio (P / B), the resin / binder ratio (R / B) and essential test results are shown.
509849/0986509849/0986
Ein Epoxydiacrylat eines Diglycidyläthers von Bisphenol A (Harz B) wurde mit Hydroxypropylacrylat (TiO2-Pigment) und Sensibilisator sowie Gosensibilisator gemischt. Nachstehend sind die Mengen der Bestandteile und wesentliche Versuchsergebnisse wiedergegeben.An epoxy diacrylate of a diglycidyl ether of bisphenol A (resin B) was mixed with hydroxypropyl acrylate (TiO 2 pigment) and sensitizer and gosensitizer. The amounts of the constituents and essential test results are given below.
UV-Härtungsge schwindigkeitUV curing speed
Ein Epoxydiacrylat von 1004 wurde mit 0,25 Molen Maleinsäureahydrid je Mol Epoxy modifiziert. Dieses HarzAn epoxy diacrylate of 1004 was modified with 0.25 moles of maleic anhydride per mole of epoxy. This resin
509849/0986509849/0986
(Harz C) wurde mit HydroxyprOpylacrylat, TiOp-Pigment und Sensibilisator sowie Cosensibilisator gemischt. Nachstehend v/erden Mengen der Komponenten und wesentliche Versuchswerte angegeben.(Resin C) was made with hydroxypropyl acrylate, TiOp pigment and sensitizer and co-sensitizer mixed. The following are amounts of the components and essentials Test values given.
Die vorhergehenden Beispiele zeigen, dass das Phenylketonbezophenon in Kombination mit 2-Chlorthioxanthon im wesentlichen keine Wirkung auf die Filmausbeute hat, jedoch den Glanz von pigmentierten UV-härtbaren überzügen erhöht. Jeder Sensibilisator wird, wie beschrieben, in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% verwendet.The preceding examples show that the phenyl ketone benzophenone in combination with 2-chlorothioxanthone has essentially no effect on film yield, but has the gloss of pigmented UV curable coatings increased. Each sensitizer is used as described in an amount from about 0.1 to about 2% by weight used.
509849/0986509849/0986
Es wurde gefunden, dass die Adhäsion der gehärteten Überzüge gegenüber gewissen Substraten, insbesondere die pasteurisierte Adhäsion (nachstehend mit past. Adh.) abgekürzt, durch Verwendung von Dimethylaminoäthylacrylat (DMAEA) in der Überzugszusammensetzung verbessert wird. Bei mit Elektronenstrahlen härtbaren Überzügen wird das DMAEA der Überzugszusammensetzung in Mengen zwischen etwa 0,5 und etwa 6 Gew.-% zugegeben. Bei UV-härtbaren Überzügen wird das DMAEA in Mengen zwischen etwa 0,5 und etwa 6 Gew.-% anstelle des gesamten oder eines Teiles des tertiären Amin-Cosensibilisators verwendet.It has been found that the adhesion of the cured coatings to certain substrates, in particular pasteurized adhesion (hereinafter abbreviated to past. Adh.), by using dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA) in the coating composition is improved. For electron beam curable coatings, the DMAEA is used in the coating composition in amounts between about 0.5 and about 6% by weight are added. For UV-curable coatings the DMAEA in amounts between about 0.5 and about 6 wt .-% instead of all or part of the tertiary amine cosensitizer used.
Harz B (Beispiel 29) wurde mit Hydroxypropylacrylat, 2-Chlorthioxanthon und MDEOAoder DMAEA gemischt. Die Überzüge wurden auf Aluminiumplatten aufgebracht und mit UV-Licht gehärtet. Die überzogenen Platten wurden dem Adhäsionsversuch unterworfen. Die Mengen der Bestandteile und die Versuchsergebnisse sind nachstehend angegeben. Resin B (Example 29) was mixed with hydroxypropyl acrylate, 2-chlorothioxanthone and MDEOA or DMAEA. The coatings were applied to aluminum plates and cured with UV light. The coated panels were the Subjected to adhesion test. The amounts of the ingredients and the test results are shown below.
509849/0986509849/0986
-ψ--ψ-
■oU·■ oU ·
Harz C (Beispiel 30) wurde, mit Hydroxypropylacrylat 2-Chlorthioxanthon und MDEOA oder DMAEA. gemischt. Die Überzüge wurden auf Aluminiumplatten aufgebracht und UV-gehärtet. Die überzogenen Platten wurden bezüglich der Adhäsion untersucht. Die Mengen der Bestandteile und die Versuchsergebnisse sind nachstehend angegeben.Resin C (Example 30) was made with hydroxypropyl acrylate 2-chlorothioxanthone and MDEOA or DMAEA. mixed. the Coatings were applied to aluminum panels and UV cured. The coated panels were re the adhesion investigated. The amounts of the ingredients and the test results are shown below.
Harz B (Beispiel 29) wurde mit Hydroxypropylacrylat, TiO2-Pigment, 1,0% 2-Chlorthioxanthon und MDEOA oder DMAFA gemischt. Das Pigment/Bindemittel-Verhältnis der Überzüge betrug 0,75 und das Verhältnis von Harz zu gesamtem Bindemittel 0,40. Jeder Überzug wurde auf Metallplatten aufgebracht und mit UV-Licht gehärtet. Die überzogenen Platten wurden bezüglich der Adhäsion untersucht. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.Resin B (Example 29) was mixed with hydroxypropyl acrylate, TiO 2 pigment, 1.0% 2-chlorothioxanthone and MDEOA or DMAFA. The pigment / binder ratio of the coatings was 0.75 and the ratio of resin to total binder was 0.40. Each coating was applied to metal plates and cured with UV light. The coated panels were examined for adhesion. The results are given below.
509849/0986509849/0986
-2Jb--2Jb-
1000
100
5%DMAEA4% MDE0A
5% DMAEA
33B33A
33B
283395
283
Ausbeute15.24 m / min (50 PPM)
yield
vD VDvD VD
56429 100
564
Al CCOAdhesion to
Al CCO
100100
100
Harz B (Beispiel 29) wurde mit Hydroxypropylacrylat, TiO2-Pigment, 1,0% 2-Chlorthioxanthon und MDEOA oder DMAEA gemischt. Das Pigment/Bindenittel-Verhältnis der Überzüge betrug 0,75 und das Harz/Bindemittel-Verhältnis 0,6. Die Überzüge wurden auf Metallplatten aufgebracht und UV-gehärtet. Die überzogenen Platten wurden bezüglich der Adhäsion untersucht. Die Ergebnisse sind nachstehend angegeben.Resin B (Example 29) was mixed with hydroxypropyl acrylate, TiO 2 pigment, 1.0% 2-chlorothioxanthone and MDEOA or DMAEA. The pigment / binder ratio of the coatings was 0.75 and the resin / binder ratio was 0.6. The coatings were applied to metal plates and UV cured. The coated panels were examined for adhesion. The results are given below.
4% MDEOA 5% DMAEA4% MDEOA 5% DMAEA
222 see 222 se e
800 598800 598
-1-1
0,0228 see0.0228 see
86 100 14 80086 100 14 800
-1-1
15,24 m/min (50 PPM) Ausbeute15.24 m / min (50 PPM) yield
Adhäsion gegenüber Al CCOAdhesion to Al CCO
88 8988 89
100
100100
100
0 1000 100
5098A9/09865098A9 / 0986
Aus vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, dass
die Verwendung von Dimethylaminoäthylacrylat wenigstens eine gleichwertige UV-Härtung ergibt. Sie führt ferner
sowohl im nassen wie im trockenen Zustand zu einer verbesserten Adhäsion.From the above examples it can be seen that
the use of dimethylaminoethyl acrylate results in at least equivalent UV curing. It also leads to improved adhesion both in the wet and in the dry state.
Die nachstehendai Beispiele zeigen bevorzugte Überzug szusammensetzungen gemäss der Erfindung.The examples below show preferred coatings compositions according to the invention.
Unter Verwendung eines Reaktionsgefässes, das mit einem Rührer, Rückflusskühler, einem Einlass für inertes Gas und einer Beschickungseinrichtung versehen war, wurden 525 g des Reaktionsproduktes aus Epichlorhydrin und Bisphenol A und 70 g Toluol eingebracht. Es wurde erwärmt, gerührt und ein langsamer inertes Gasstrom eingeführt. Die Temperatur wurde auf Rückflusstemperatur zur Entfernung des Wassers erhöht (Gefässtemperatur I50 bis 160°C). Die Mischung wurde auf 80 bis 85°C abgekühlt und es wurden 4-0 g eiskalte Acrylsäure, 1 g Triäthylamin und 0,1 g Hydrochinon zugegeben. Die Temperatur wurde auf 95 bis 100°C erhöht, um die Veresterung zu erreichen, und die Reaktion fortgesetzt, bis eine Säurezahl von 8 bis 13 erhalten wurde. Die Mischung wurde anschliessend auf 80 bis 85°C abgekühlt und es wurden 7 g Maleinsäureanhydrid zugegeben. Die Temperatur wurde bei 80 bis 850C 1 1/2 bis 2 Stunden gehalten, bis die mit alkoholischer KOH und wässriger KOH bestimmten Säurezahlen übereinstimmten (10 bis 15)· Die Wärmequelle wurde entfernt und 175 S Hydroxypropyiacrylat zugegeben. Die Mischung wurde wiederum auf 80 bis 85°C erhitzt und Vakuum angelegt, um das Toluol zu entfernen. Anschliessend wurde die Wärmequelle entfernt und weitere 182 g HydroxypropyiacrylatUsing a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, inert gas inlet and feeder, 525 g of the reaction product of epichlorohydrin and bisphenol A and 70 g of toluene were charged. It was heated, stirred and a slower inert gas stream was introduced. The temperature was increased to reflux temperature to remove the water (vessel temperature 150 to 160 ° C). The mixture was cooled to 80 to 85 ° C. and 4-0 g of ice-cold acrylic acid, 1 g of triethylamine and 0.1 g of hydroquinone were added. The temperature was raised to 95-100 ° C to achieve esterification and the reaction continued until an acid number of 8-13 was obtained. The mixture was then cooled to 80 to 85 ° C. and 7 g of maleic anhydride were added. The temperature was kept at 80 to 85 ° C. for 1 1/2 to 2 hours until the acid numbers determined with alcoholic KOH and aqueous KOH matched (10 to 15). The heat source was removed and 175 S hydroxypropyl acrylate was added. The mixture was heated again to 80-85 ° C and vacuum applied to remove the toluene. The heat source was then removed and a further 182 g of hydroxypropyl acrylate were removed
509849/0986509849/0986
zugegeben. Das Endprodukt hatte eine Viskosität von 45 bis 50 000 cP, ein Verhältnis von 4,35 kg/3,8 1, eine Säurezahl von 10,5 und einen Feststoffgehalt von etwa 97%· Dieses Harz wurde für die Formulierungen der Beispiele 36 bis 38 verwendet (die Mengen sind in Gew.-% angegeben).admitted. The final product had a viscosity of 45 to 50,000 cP, a ratio of 4.35 kg / 3.8 1, one Acid number of 10.5 and a solids content of about 97% · This resin was used for the formulations of the examples 36 to 38 used (the amounts are in% by weight specified).
Beispiele 36 bis 38 Klare ÜberzügeExamples 36 to 38 Clear coatings
Beispiel 35Composition according to
Example 35
acrylatDimethylaminoethyl
acrylate
Fluorkohlenwasserstoff-Fluorocarbon
Netzmittel - - 0,5Wetting agent - - 0.5
Siliconschmiermittel 1,0 1,0 Viskosität (SekundenSilicone lubricant 1.0 1.0 viscosity (seconds
Nr. 4 Ford Cup) 50-60 175-225 30-35No. 4 Ford Cup) 50-60 175-225 30-35
kg/3,8 1 4,10 4,26 4,06kg / 3.8 1 4.10 4.26 4.06
(Gew./gal. (Ib.)) (9,04) (9,40) (8,95)(Wt./gal. (Ib.)) (9.04) (9.40) (8.95)
Die Beispiele 36 und 37 zeigen abriebfeste Überzüge für Böden von Konservendosen, die durch Aufstreichen aufgebracht wurden und ein bis zwei Sekunden mit UV-Mcht behandelt wurden, wobei keine Nachhärtung erforderlich war.Examples 36 and 37 show abrasion resistant coatings for bottoms of cans that have been applied by brushing and one to two seconds with UV power treated with no post-curing required.
609849/0986609849/0986
252Ί986252Ί986
*■ .26 -* ■ .26 -
Beispiel 38 zeigt einen Überzug für flache Platten oder Bahnen und kann mit Walzen aufgebracht werden, wobei eine Sekunde mit UV-Licht bestrahlt wird und anschliessend 10 Minuten bei 171 bis 204°C (340 bis 4000F) im Ofen gehärtet wird. Das Phenylcellosolvacrylat in Beispiel 38 verleiht dem Überzug eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Flexibilität.Example 38 shows a coating for flat sheets or webs and may be applied with rollers, one second with UV light is irradiated and cured in the oven, for 10 minutes at 171-204 ° C (340 to 400 0 F). The phenyl cellosolve acrylate in Example 38 gives the coating improved corrosion resistance and flexibility.
In eine Kugelmühle geeigneter Grosse wurden 312 g eines aus Diglycidyläther von Bisphenol A und Acrylsäure hergestellten Epoxydiacrylats, 430 g Titandioxid, 198 g Cellosolvacrylat, 10 g 2-Chlorthioxanthon, 40 g Dimethylaminoäthylacrylat und 10 g Benzophenon eingebracht und auf einen Mahlgrad von 7, gemessen auf einem Hegman-Mahlgradmesser, gemahlen. Die Mahlzeit betrug 24 bis 48 Stunden. Das Endprodukt war eine weisse Überzugszusammensetzung, die zur Auftragung mit Walzen auf flache Platten oder Bahnen geeignet war. Das Produkt hatte eine Viskosität von 90 bis 100 sec Nr. 4 Ford Cup und ein Gewicht von 5,9 bis 6,0 kg (13,1 bis 13,3 lbs) je 3,8 1. Es wird normalerweise in einer Stärke von 10 mg/6,4 cm aufgebracht und gehärtet, indem eine Sekunde mit UV-Licht bestrahlt wird und anschliessend 6 Minuten bei 163°C (325°F) gehärtet wird. Nach der UV-Belichtung war der Film ausreichend gehärtet, um Farben und Nassfarblacke aufzunehmen. Das 6-minütige Härten bei 163°C wurde anschliessend an das Färben oder Lackieren durchgeführt.In a suitable size ball mill, 312 g an epoxy diacrylate made from diglycidyl ether of bisphenol A and acrylic acid, 430 g titanium dioxide, 198 g cellosolve acrylate, 10 g 2-chlorothioxanthone, 40 g Dimethylaminoäthylacrylat and 10 g of benzophenone introduced and to a grind of 7, measured on a Hegman grind meter, ground. The meal lasted 24 to 48 hours. The end product was a white coating composition, which was suitable for application with rollers on flat plates or webs. The product had a viscosity from 90 to 100 sec No. 4 Ford Cup and weighing 5.9 to 6.0 kg (13.1 to 13.3 lbs) each 3.8 1. It will normally applied at a thickness of 10 mg / 6.4 cm and cured by irradiating with UV light for one second and then cured for 6 minutes at 163 ° C (325 ° F) will. After UV exposure, the film was sufficiently cured to accept paints and wet paints. The 6-minute curing at 163 ° C was carried out after the dyeing or painting.
In Beispielen 38 und 39 wurde Dirnethylaminoäthylacrylat verwendet. Diese Verbindung v/eist eine tertiäte Aminfunktionalität auf. Sie kann deshalb, wie vorstehend ausgeführt, das tertiäre Amin, das zur Erhöhung derIn Examples 38 and 39, methylaminoethyl acrylate was used used. This compound has a tertiary amine functionality. It can therefore, as above executed the tertiary amine, which is used to increase the
509849/0986509849/0986
Härtungsgeschwindigkeit verwendet wird, teilweise (Beispiel 38) oder vollständig (Beispiel 39) ersetzen. Diese Verbindung zeigt auch eine reaktive äthylenisch ungesättigte Funktionalität (Acrylat) und wirkt daher als reaktives Monomer. Die Verwendung führt zu einer Überzugszusarar.ensetzung mit verbesserter Rheology, dies zeigt sich in besseren Fliesseigenschaften, und die gehärteten Überzüge weisen eine verbesserte Adhäsion gegenüber Metallsubstraten auf. Der Zusatz von Benzophenon zur Überzugszusammensetzung (Beispiel 39) verbessert den Glanz der pigmentierten Überzüge.Cure rate used is replaced partially (Example 38) or entirely (Example 39). This compound also shows a reactive ethylenically unsaturated functionality (acrylate) and is therefore effective as a reactive monomer. The use leads to a coating composition with improved rheology, this is reflected in better flow properties and the cured coatings have improved adhesion to metal substrates. The addition of benzophenone to the coating composition (Example 39) improved the gloss of the pigmented coatings.
Den Überzügen können andere bekannte Hilfsmittel, wie Fliessregler und Wachse, zugegeben werden. Bei Verwendung von Wachsen werden diese als Aufschlämmungen oder Emulsionen von Erdöl-Wachs (Paraffinwachs), natürlichen Wachsen, wie Montanwachs, Bienenwachs und Karnaubawachs, synthetischen Wachsen, wie Polyäthylenwachs, zugegeben. Other known auxiliaries, such as flow regulators and waxes, can be added to the coatings. Using of waxes these are called slurries or emulsions of petroleum wax (paraffin wax), natural waxes such as montan wax, beeswax and carnauba wax, synthetic waxes such as polyethylene wax are added.
509849/0986509849/0986
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47137574A | 1974-05-20 | 1974-05-20 | |
US47141274A | 1974-05-20 | 1974-05-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2521986A1 true DE2521986A1 (en) | 1975-12-04 |
Family
ID=27043414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752521986 Ceased DE2521986A1 (en) | 1974-05-20 | 1975-05-16 | COATING COMPOSITION CURABLE BY RADIATION |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5845474B2 (en) |
AU (1) | AU500933B2 (en) |
DE (1) | DE2521986A1 (en) |
FR (1) | FR2272140B1 (en) |
GB (1) | GB1515861A (en) |
IT (1) | IT1038199B (en) |
NL (1) | NL7505765A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2705612A1 (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-11 | Dainippon Ink & Chemicals | PHOTOHARDABLE RESIN COMPOSITIONS |
DE10022352A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-22 | Georg Gros | Coating sheet metal used in the automobile, aviation and naval industries comprises using a chromate-free, water-dilutable anti corrosive binder coating and curing using UV |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4390615A (en) | 1979-11-05 | 1983-06-28 | Courtney Robert W | Coating compositions |
CA1167408A (en) * | 1980-09-22 | 1984-05-15 | Hao-Jan Chang | Electron beam curing of magnetic media |
EP0082603A3 (en) * | 1981-12-22 | 1985-01-23 | Mobil Oil Corporation | Radiation curable epoxy/acrylate-hydroxyl coating compositions |
JPS61243869A (en) * | 1985-04-19 | 1986-10-30 | Taiyo Ink Seizo Kk | Resist ink composition |
JP2798261B2 (en) * | 1988-02-29 | 1998-09-17 | 三菱レイヨン株式会社 | Ultraviolet-curable polycarbonate resin coating composition and method for producing plastic molded article having cured coating with modified surface properties |
-
1975
- 1975-04-25 JP JP4988675A patent/JPS5845474B2/en not_active Expired
- 1975-05-15 NL NL7505765A patent/NL7505765A/en unknown
- 1975-05-16 IT IT2342375A patent/IT1038199B/en active
- 1975-05-16 DE DE19752521986 patent/DE2521986A1/en not_active Ceased
- 1975-05-20 FR FR7515679A patent/FR2272140B1/fr not_active Expired
- 1975-05-20 AU AU81340/75A patent/AU500933B2/en not_active Expired
- 1975-05-20 GB GB1422175A patent/GB1515861A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2705612A1 (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-11 | Dainippon Ink & Chemicals | PHOTOHARDABLE RESIN COMPOSITIONS |
DE10022352A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-22 | Georg Gros | Coating sheet metal used in the automobile, aviation and naval industries comprises using a chromate-free, water-dilutable anti corrosive binder coating and curing using UV |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2272140B1 (en) | 1978-10-13 |
NL7505765A (en) | 1975-11-24 |
IT1038199B (en) | 1979-11-20 |
JPS50151228A (en) | 1975-12-04 |
AU500933B2 (en) | 1979-06-07 |
JPS5845474B2 (en) | 1983-10-11 |
AU8134075A (en) | 1976-11-25 |
GB1515861A (en) | 1978-06-28 |
FR2272140A1 (en) | 1975-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2317522C3 (en) | Photopolymerizable compositions and their use | |
DE2346424C2 (en) | Radiation-curable, non-gelled materials | |
DE2533846C3 (en) | Compound that can be hardened in the air | |
DE2505650C3 (en) | Coating agent based on polymerizable acrylic compounds with improved flowability | |
DE2441148A1 (en) | HAIRABLE COATING COMPOUND | |
DE2635123C2 (en) | ||
DE2821511C2 (en) | Process for making a coating | |
DE2345981C3 (en) | Resin mixtures curable by photo-irradiation | |
DE2521986A1 (en) | COATING COMPOSITION CURABLE BY RADIATION | |
EP0030285A2 (en) | Process for preparing films or coatings | |
DE2854989A1 (en) | POWDER COATING PREPARATION | |
DE3634780C2 (en) | ||
DE102005021086A1 (en) | Coating material, process for its preparation and its use for the production of adherent, corrosion-inhibiting coatings | |
DE2460530A1 (en) | DIISOCYANATE RESINS, METHOD FOR MANUFACTURING SUCH RESINS AND USES | |
DE2407301C3 (en) | Curable coating composition and method for its preparation | |
DE2345624C2 (en) | ||
EP0636153A1 (en) | Addition products, radiation curable coating compounds based on the addition products and their use for coating timber and paper. | |
DE60304827T2 (en) | LOW VOC'S VINYLESTER RESIN COMPOSITIONS AND APPLICATIONS | |
DE2632010C3 (en) | Radiation curable ink composition | |
DE2833825C2 (en) | Process for the preparation of an acrylyloxyamide compound and its use in coating compositions | |
DE2233911C3 (en) | Process for the production of a decorative surface layer | |
DE2853522C2 (en) | Organic coating composition, process for its preparation and its use | |
DE2547103C3 (en) | Process for producing a thermosetting resin and its use | |
DE2429824A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING STABILIZED AETHYLENICALLY UNSATURATED SS-HYDROXYESTER | |
DE3306093C2 (en) | Process for the production of water-dispersible synthetic resin binders curable by ionizing radiation (II) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 80 |
|
8131 | Rejection |