DE3238703A1 - Verfahren zur herstellung verbesserter strahlungshaertbarer oberflaechenbeschichtungen und nach diesem verfahren hergestellte produkte - Google Patents
Verfahren zur herstellung verbesserter strahlungshaertbarer oberflaechenbeschichtungen und nach diesem verfahren hergestellte produkteInfo
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Description
pe - ü **
-11 - DEA-30048
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VERBESSERTER STRAHLUNGSHÄRTBARER OBERFLÄCHENBESCHICHTUNGEN UND NACH DIESEM VERFAHREN HERGESTELLTE
PRODUKTE
Die Erfindung betrifft strahlungshärtbare Beschichtungen,
insbesondere solche, die eine kratzfeste und leicht zu reinigende Oberfläche aufweisen.
Strahlungs- und feuchigkeitshartbare Beschichtungen sind
bekannt und erwünscht, da sie harte und abriebfeste Überzüge
liefern. Sind derartige Oberflächen jedoch einer Abnutzung ausgesetzt, insbesondere als Fußbodenbeschichtung,
sind Kratzer und Eindellungen unvermeidlich. Daher unternimmt die Industrie schon seit langem große Anstrengungen,
um Werkstoffe zu entwickeln, die verbesserte Haltbarkeit und Pflegeleichtigkeit aufweisen.
In einer Reihe von Druckschriften werden UV-härtbare
Beschichtungen und Zusammensetzungen beschreiben.. So
z.B. beschreibt die US-PS 4 138 299 (Bolgiano) eine flüssige Beschichtung , enthaltend (1) ein Urethanpräopolymer,
das im wesentlichen als endständige Gruppe die Gruppe -NCO aufweist, die teilweise jedoch auch durch
Monohydroxyacrylat blockiert ist, und (2) äthylenisch ungesättigte Acrylatverdünner. Die äthy-
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lenischen Funktionen sind photopolymerisiert und die
-NCO-Gruppen sind feuchtigkeitsgehärtet, wodurch man eine harte, glänzende Beschichtung erhält. Die US-PS
3 959 521 (Tazuke et al.) beschreibt ein Verfahren, bei dem eine äthylenische ungesättigte Gruppen und
freies Isocyanat enthaltende Zusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht und bestrahlt wird. Danach
wird noch eine Deckschicht aus einem Harz mit äthylenisch ungesättigten Gruppen aufgebracht und die
Oberfläche schließlich erneut bestrahlt.
Die US-PS 4 100 318 (McCann et al.) beschreibt eine Bodenbeschichtung, enthaltend mindestens eine organische
Verbindung mit mindestens zwei photopolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Gruppen pro Molekül, wobei der
überzug im wesentlichen lösungsmittelfrei ist.
Die US-PS 4 171 387 (Fogle et al.) beschreibt mit einem
Urethankleber und einer Polyacrylharz enthaltenden UV-härtbaren Urethandeckschicht beschichtete Cellulosesubsträte.
Die US-PS 4 180 615 (Bettoli) beschreibt einen Vinylbodenbelag
mit einer UV-härtbaren Deckschicht, enthaltend ein im wesentlichen lösungsmittelfreies Urethan mit mindestens
zwei photopolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten
Gruppen.
Die US-PS 4 188 4 55 (Howard) beschreibt an der Luft UV-härtbare
ungesättigte Urethanoligomeren, die Derivate mindestens einer aktiven wasserstoffhaltigen Verbindung,
mindestens eines Polyisocyanats und mindestens eines Polyätheresters darstellen.
Die US-PS 4 216 267 (Lorenz et al.) beschreibt eine Urethanbeschichtung,
enthaltend ein Oligomer einer bestimmten Formel, pinen Acryl-UV-Absorber und vorzugsweise
ein mit dem Oligomer copolymerisierbares Vinylmonomer.
BAD ORIGINAL
.. ,3Z387G3
- 13 - DEA-30048
Die US-PS 4 233 425 (Terfertiller et al.) beschreibt UV- oder chemisch härtbare^durch Addition polymerisierbare
Polyäther mit endständigen äthylenisch ungesättigten Urethangruppen. Diese und andere Druckschriften
beziehen sich auf UV-härtbare Zusammensetzungen, die als Bodenbeläge verwendet werden können. Dennoch besteht
nach wie vor ein Bedarf an noch besseren Bodenbelägen.
Ein Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung beschädigungs-, flecken- und abriebfester
Beschichtungen von hoher Härte.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren
zur Behandlung strahlungshärtbarer Substrate zwecks Herstellung von besonders pflegeleichten Oberflächen=
Ein Gegenstand der Erfindung sind ferner noch besonders haltbare, beschädigungs— und fleckenfeste und besonders
pflegeleichte Bodenbeläge.
Diese und andere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend
erläutert.
Die Erfindung betrifft verbesserte Bodenbeläge und ein
Verfahren zur Herstellung dieser Beläge, wonach ein durch aktinische Strahlung härtbares Substrat mit einer
Lösung behandelt wird, die Wasser, Acrylsäure, ein geeignetes oberflächenaktives Mittel und gegebenenfalls
organische Lösungsmittel enthält. Durch nachfolgendes
Bestrahlen des so behandelten Substrats erhält man eine harte dauerhafte Oberfläche mit gegenüber dem Stand der
Technik verbesserten Eigenschaften.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Behandlung von mit aktinischer Strahlung härtbaren
Substraten, das folgende Stufen umfaßt:
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a) Bereitung einer Lösung aus Wasser, ca. 0,1 bis ca. 75
Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01 bis ca. 5 Gew.-% eines
geeigneten oberflächenaktiven Mittels;
b) Beschichtung des Substrats mit der Lösung;
c) Bestrahlung des behandelten Substrats mit aktinischer Strahlung.
Die zweite Ausführungsart der Erfindung betrifft ein beschichtetes
Substrat von verbesserter Haltbarkeit, Abrieb- und Fleckenfestigkeit, erhalten durch Bestrahlung einer
mit aktinischer Strahlung härtbaren Oberfläche, die vor der Bestrahlung mit aktinischer Strahlung mit einer wässerigen
Lösung aus ca. 0,1 bis ca. 75 Gew.-% Acrylsäure und ca.O,Ol
bis ca. 5 Gew.-% eines geeigneten oberflächenaktiven
Mittels beschichtet wurde.
Acrylsäure wird allgemein als Monomer zur Herstellung von strahlungshärtbaren Oberflächenüberzügen und -beschichtungen
verwendet. Nirgends im Stand der Technik wird jedoch gelehrt oder die Annahme ausgesprochen, daß man durch Beschichtung
von strahlungshärtbaren Substraten mit Acrylsäure und ein Tensid ,enthaltenden wäßrigen Lösungen unter
nachfolgender Bestrahlung die Abriebeigenschaften der so behandelten Substrate verbessern könne.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein strahlungshärtbares Substrat mit einer wäßrigen Lösung, enthaltend Acrylsäure,
ein geeignetes oberflächenaktives Mittel und gegebenenfalls
organische Lösungsmittel, beschichtet und danach zur Härtung der Einwirkung aktinischer Strahlung ausgesetzt
werden kann. Die so erhaltene gehärtete Oberfläche besitzt höhere Kratz- und Eindellfestigkeit und ist außer-0
dem leichter zu reinigen. Ferner kann das erfindungsgemäße
Verfahren unter bestimmten Umständen zur Erzeugung glän-
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I« O Λ ο
) α λ ο ο. λ «ι
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zender Oberflächenbeschichtungen eingesetzt werden. Derartig
behandelte Oberflächen zeigen eine bemerkenswerte Eignung als Fußbodenbelag.
Zur Durchführung der Erfindung wird ein praktisch beliebiges
strahlungshärtbares Substrat nach einem der üblichen Verfahren hergestellt. Als Substrate kommen
z.B. Polyurethane, Polyäther, Polyester, Polyesteracry-Iate,
Polyesterurethanacrylate u.a. in Frage, d.h. Substrate, die durch Einwirkung aktinischer Strahlung gehärtet
werden können und nach der erfindungsgemäßen Behandlung
höhere Abnutzfestigkeit und Pflegeleichtigkeit « aufweisen. Ferner können auch En-Thiol -Systeme durch eine
derartige Behandlung verbessert werden. Diese Systeme sind aus dem Stand der Technik bekannt und enthalten
Verbindungen^,wie sie auch in der US-PS 4 056 548 beschrieben
sind. Diese Substrate können entweder auf einer intermediären Trägeroberfläche oder unmittelbar auf dem
fertiggestellten Produkt behandelt werden. So z.B. kann eine UV-härtbare verschleißfeste Urethanschicht für eine
Fußbodenbelagstruktur hergestellt und entweder auf einem als Träger dienenden Transferblatt oder aber unmittelbar
auf der Belagmatrix, wie z.B. PVC, behandelt werden.
Als Substrate können ferner Oligomere und andere reaktionsfähige Verdünnungsmittel als solche oder im Gemisch verwendet
werden. Dazu gehören z.B. Äthylacrylat, Propylacrylat,
Isopropylacrylat, Butylacrylat, t-Butylacrylat, 2-Äthylhexyiacrylat,
Isodecylacrylat, Dicyclopentylacxylat,
2-Phenoxyäthylacrylat, Ν,Ν-Dimethylaminoäthylacrylat,
Ä'thylmethacrylat, Propylmethaerylat, Isopropylmethacrylat,
Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-fithyihexylmethacrylat,
Isodecylmethacrylat, Dicyclopentenylmethacrylat,
2-Phenoxyäthylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoäthylmethacrylat,
Acryl- und Methacrylsäureester der Milch- und
Steai'insäure , Noopenty] d ioldiaci~y lat, A'thylenglykoldiacrylat,
Propyleng]ykoldiacrylat, Diäthy]englykoldiacrylat,
1,6-Hexandioldiacrylat, A'thylenglykoldimethacrylat,
Propylenglykoldimethacrylat, Butylenglykoldimethacrylat,
Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat/
Pentaerythritdi-, -tri- und
-tetraacrylat und Gemische davon, Pentaerythrit-di-,
-tri- und -tetramethacrylat und Gemische davon, Acryl- oder Methacryl-Fettsäuren, wie Leinöl oder Sojabohnenöl,
Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N-Äthylacrylamid,
N-Propylacrylamid u.a., N-Methylmethacrylamid,
N-Äthy!methacrylamid, N-Propylmethacrylamid
u.a., N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Diäthylacrylamid
u.a., Ν,Ν-Dimethylmethacrylamid, N,N-Dääthylmethacrylamid
u.a., Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Glycidylacrylat,
Glycidylmethacrylat, Allylacrylat, Allylmethacrylat,
N-Isobutoxyacrylamid, N-Methylolacrylamid, Vinylacetat,
N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylimidazol, Vinylpyridin, N-Vinylpiperidon
und andere.
Die wäßrige Acrylsäurelösung enthält ca. 0,1 bis ca. 75
Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01 bis ca. 5 Gew.-% eines geeigneten
oberflächenaktiven Mittels. Vorzugsweise enthält die Lösung ca. 1 bis ca. 50 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01
bis ca. 2 Gew.-? oberflächenaktives Mittel und insbesondere
ca. 1 bis ca. 15 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,1 bis ca. 1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels.
Verwendet werden kann ein beliebiges geeignetes oberflächenaktives
Mittel, wobei die einzige Forderung darin besteht, daß dieses mit der wäßrigen Acrylsäurelösung
verträglich und für die Benetzung der Oberfläche des strahlungshärtbaren Substrats geeignet sein muß.
Hervorragende Ergebnisse wurden dabei mit einer Reihe von nichtionischen Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol-Tensiden
der Firma GAF Corporation, bekannt
BAD ORIGINAL
- 17 - DEA-30048
unter dem Warenzeichen "Igepal", erzielt, besonders zufriedenstellende
Ergebnisse im Zusammenhang mit UV-härtbaren, Abrieb ausgesetzten Urethanschichten bei Verwendung
von 0,5 Gew.-% Igepal CO-610, das ein Nonylphenolpolyäthylenoxidderivat
darstellt, in wäßriger Lösung mit 10 Gew.-% Acrylsäure.
Zufriedenstellende Ergebnisse liefern jedoch auch andere
Tenside, wie Silikontenside, wie z.B. Polyäthylenglykolsiloxan
(Dow Corning DC-193) .
Die wäßrige Lösung kann praktisch nach einem beliebigen konventionellen Verfahren auf das Substrat aufgebracht
werden. Zufriedenstellende Ergebnisse liefern z.B. die in der Beschichtungstechnik allgemein bekannten
Verfahren der Tauch-, Fließ- und Fallf i linke sch ichtung.
Die Einzigartigkeit der Erfindung wird deutlich, wenn
sich bei Abänderung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine gewisse Qualitätsminderung einstellt. Verzichtet man z.B. auf die Acrylsäure oder das Tensid in der
wäßrigen Lösung, erhält man im allgemeinen Oberflächenbeschichtungen
von geringerer Qualität. Ähnliche Resultate erzielt man auch, wenn man die Acrylsäure oder ein Tensid
auf das Substrat aufbringt, anstatt sie in die wäßrige Phase aufzunehmen.
Dies beweist, daß zur Erzielung hervorragender Ergebnisse unbedingt beide Komponenten in der wäßrigen Phase anwesend
sein müssen. Dennoch führt die Aufnahme dieser Komponenten in die wäßrige Phase einerseits und in
das Substrat andererseits nicht zu negativen Ergebnissen.
Die wäßrigen Beschichtungslösungen können außerdem noch
Lösungsmittel und andere Komponenten enthalten, wie Comonomere,
die mit der Acrylsäure und/oder anderen ^ernetzbaren
Verbindungen in der Lösung oder im Substrat polymerisieren. So z.B. zeigen die höhermolekularen
BAD ORIGINAL
-18 _ DEA-3OO4 8
Tenside der Igepal-Reihe, wie z.B. Igepal CO-990,
keine Tendenz zur Benetzung der Substratoberfläche. Wird jedoch ein mit Wasser mischbares organisches
Lösungsmittel zugesetzt, wie z.B. Isopropylalkohol, der als Verlaufmittel und Benetzbarkeitsverbesserer
wirkt, kann die Benetzbarkeit verbessert werden, so daß dann entsprechende Ergebnisse erzielt werden.
In ähnlicher Weise können auch Comonomere, wie
Acrylamid, Acrylsäure, 2-Hydroxyäthylacrylat, Vinylacetat,
Methylolacrylamid, Methacrylsäure, Kaliumacrylat,
Zinkacrylat, Äthoxyäthoxyäthylacrylat, Methacrylamidotrimethylammoniumchlorid,
Dimethylaminoäthylacrylat,
Tetrahydrofurfurylacrylat u.a., sowie Viskositätsregler,
Pigmente, Antischaummittel und Fließfähigkeitsregler eingearbeitet werden. Da die Erfindung
außerdem innerhalb eines weiten pH-Bereichs durchführbar ist, können auch entsprechende Mittel zur
Einstellung des erwünschten pH-Werts zugesetzt werden. Ebenso können auch der wäßrigen Phase Photoinitiatoren
zugesetzt werden, obwohl deren Anwesenheit für die Erzielung des erfindungsgemäß realisiebaren optimalen
Ergebnisse nicht erforderlich ist.
Erfindungsgemäß hergestellte Oberflächen zeigen zwar
verbesserte Haltbarkeit und Fleckenbeständigkeit, zeigen jedoch auch in einigen Fällen eine gewisse Tendenz,
im benetzten Zustand etwas glatt zu sein. Je nach dem angestrebten Verwendungszweck kann eine derartige Eigenschaft
jedoch unerwünscht sein. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese unerwünschte Glätte vermieden
oder zumindest vermindert werden kann, wenn man der wäßrigen Phase einen oder mehrere vollständig oder teilweise
wasserlösliche Diacrylat- oder Triacrylatester eines polyfunktionellen Alkohols zusetzt. Noch über-
BAD ORIGINAL
- 19- DEA-3OO4 8
raschender war die Entdeckung, daß infolge dieser Dioder Triacrylate die Fleckenbeständigkeit der auf diese
Weise erhaltenen Oberfläche zunimmt. Diese multifunktionellen
Acrylatester ergeben verbesserte Oberflächeneigenschaften,
wenn sie der wäßrigen Phase in einer Menge von ca. 0,5 bis ca. 25 Gew.-%, vorzugsweise
ca. 1 bis ca. 5 Gew.-% zugesetzt werden. Repräsentative multifunktionelle Acrylatester sind Tetraäthylenglykoldiacrylat,
Diäthylenglykoldiacrylat, Äthylenglykoldiacrylat,
Triäthylenglykoldiacrylat, Glycerindiacrylat, Pentaerythritdiacrylat und Pentaerythrittriacrylat.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die Erfindung,
schränken ihren Umfang jedoch nicht ein.
Ein Reaktor mit Trockenluftspülung wird unter Rühren
mit den nachfolgend genannten Reagenzien beschickt:
Komponenten . Gramm
4,4'-Diisocyanatdicyclohexylmethan 4508,2
ionol (Antioxidans) 10,3
2-Äthylhexylacrylat 3332,4
Dibutylzinndilaurat 20,6
1,6-Hexandioldiacrylat 2222,3
Das Gemisch wurde auf 540C erwärmt. Danach wurden dem
Reaktor 1401,3 g von 2-Hydroxyäthylacrylat zudosiert,
und zwar bei einer solchen Geschwindigkeit, daß die Temperatur von 540C nicht überschritten wurde. Nach
einer Stunde wurden.dann dem auf 49°C abgekühlten Reaktionsgemisch
die nachfolgend aufgeführten Polyester zugesetzt.
_ 20 - DEA-3004 8
Triol& Hooker F2039-180, ein Reaktionsprodukt aus 1 Mol Glycerin, 3
Mol eines 7/3-Gemisches aus Adipinsäure und Isophthalsäure und 3
1,5-Hexandiol; MW 960; Hydroxylzahl 175 3640,2
Diol (Union Carbide PCP 0200)
Polycaprolactondiol mit einer Molekularmasse von 540 und einer OH-Zahl von 20 7 3413,8
Polycaprolactondiol mit einer Molekularmasse von 540 und einer OH-Zahl von 20 7 3413,8
Nach der leicht exothermen Reaktion wurde das Reaktionsgemisch bei 600C während 4 Stunden gerührt. Die danach
durchgeführte IR-Spektrolyse zeigte die Abwesenheit von Isocyanat. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 320C
abgekühlt und das erhaltene Produkt A in eine mit Heresit ausgekleideten Trommel gegeben.
2 Gew.-% Benzophenon—Photoinitiator und 0,1 Gew.-% PoIyäthylenglykolsiloxan
(Dow Corning DC-193),bezogen jeweils auf 100 Gewichtsteile Produkt A wurden zugegeben.
Die so erhaltene Beschichtung hat eine Viskosität von ca. 0,012 Pa-s bei Raumtemperatur und besteht aus 33,6 %
reaktionsfähigen Verdünnungsmitteln und 66,4 % mit endständigem
Acrylat blockiertem Urethanpräpolymer.
Ein Vinylfliesenfußboden wurde mit einem 0,08 mm Bird
blade applicator beschichtet und danach zur Härtung der Beschichtung durch Photopolymerisation der äthylenisch
ungesättigten Komponenten der Beschichtung mit zwei in Serie geschalteten Hg-Mitteldrucklampen mit
einer Leistung von 200 W/2,54 cm bei einer Geschwindigkeit von ca. 305 cm/min (bei einer mit dem Internatio-
2 nal Light meter ermittelten Energiemenge von 3 J/cm )
BAD ORKSiNAL
_ 21 - DEA-3OO48
bestrahlt. Die so auf dem Fliesenboden erhaltene Beschichtung
klebte nicht, war hart und glänzend, entsprach jedoch nicht den Wünschen des Verbrauchers nach
einer haltbaren, harten und durchsichtigen Beschichtung, da diese nach Behandlung unter simulierten Abnutzungsbedingungen
unter Verwendung eines rotierenden Abriebprüfrads starke Kratzer und Verschmutzungen
aufwies.
100 Teile des Produkts A wurden mit 2 g Benzophenon und 0,1 g DC-193 versetzt. Die Beschichtung wurde
auf einen Vinylfliesenfußboden aufgebracht und, bevor der 0,08 mm dicke, benetzte, ungehärtete Film mit
UV-Licht gehärtet wurde, wurde er mit einer wäßrigen, ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthaltenden Acrylsäurelösung überzogen. Der wäßrige Überzug
hatte folgende Zusammensetzung:
Wasser
20 Acrylsäure
20 Acrylsäure
Igepal CO-610
Der Überzug wurde durch Eintauchen der beschichteten Fliese in die wäßrige Lösung während ca. 1 see aufgebracht.
Die beschichtete Fliese, mit der über der nichtwäßrigen Schicht angeordneten wäßrigen Schicht
(feucht-auf-feucht) wurde sofort,wie in Beispiel 1
beschrieben^mit UV-Licht gehärtet/ zur Entfernung des überschüssigen wäßrigen Überzugs mit Wasser gewaschen
und luftgetrocknet, wodurch man einen festen, harten,
dauerhaften Überzug mit ausgezeichneten Eigenschaften, der als abriebfester Bodenbelag verwendet werden kann,
erhielt. Die Beschichtung erwies sich insbesondere als
90 | ,0 |
10 | ,0 |
0 | ,5 |
BAD ORIGINAL
3233703
-22 - DEA-3OO4 8
Bodenbelag besonders geeignet, da sie geringere Schmutzaufnähme und erhöhte Pflegeleichtigkeit gegenüber
den in Beispiel 1 beschriebenen Produkten aufweist.
Die Prüfung der Oberfläche des durch Härten des Naßauf-naß-Films
erhaltenen Films ergab aufgrund der Werte der Fourier-Transform-Infrarot (FTIR)-Spektroskopie,
daß die Oberfläche des gehärteten Films eine beträchtliche Menge an Acrylsäurekomponente im vernetzten
Film enthält, während die untere Fläche des Films keine Anzeichen dafür zeigte, daß in der Polymermatrix
Acrylsäuremonomereinheiten enthalten sind. Obwohl sich die Anmelder hier auf keine bestimmte
Wirkungstheorie festlegen möchten, so kann doch angenommen werden, daß die Acrylsäure in die Oberfläche
der nichtwäßrigen Schicht diffundiert und mit den darin enthaltenen polymerisierbaren Komponenten ein
Copolymerisat bildet. Es war insbesondere überraschend und unerwartet, daß man in Gegenwart von Wasser und
in Abwesenheit eines Photoinitiators in der wäßrigen Phase eine so ausgeprägte Oberflächenveränderung erzielt.
Produkt A wurde mit Dimethylaminoäthylacrylat und Photoinitiatoren
gemäß den nachfolgenden Versuchen formuliert:
3 4 5 6
Produkt A (aus Beispiel 1) 100,0 100,0 100,0 100,0
Ν,Ν-Dimethylaminoäthylacrylat 2,0 4,0 6,0 8,0
Benzophenon 2,0 2,0 2,0 2,0
2,2-Dimethoxyphenylacetophenon 1,0 1,0 1,0 170
(Irgacure 651)
DC-193 0,1 0,1 0,1 0,1
_ 23 - D-EA-30048
Ein Vinylfliesenboden wurde mit Hilfe eines 0,08 mm
Bird blade applicator mit den obigen nichtwäßrigen Zusammensetzungen beschichtet und vor der Härtung mit
UV-Licht außerdem noch durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung aus 90 g Wasser, TO g Acrylsäure und 0,5
g Igepal CO-610 überzogen. Danach wurden die Proben,
wie in Beispiel 1 beschrieben, mit UV-Licht bestrahlt und dann mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet.
Die erhaltenen überzüge waren hart, zäh und abriebfest. Die Bewertung der gehärteten Beschichtungen erfolgte
durch einen simulierten Abnutzungstest durch Abtreten der Beschichtung (foot traffic test). Die Beschichtungen
ergaben dabei einen geringen Verschmutzungsgrad und waren, verglichen mit der nach Beispiel
1 hergestellten Kontrolle, besonders pflegeleicht»
Die folgenden drei Beispiele illustrieren die Verwendung
von Zinkacrylat als wasserlösliches Comonomer mit Acrylsäure für das Beschichtungsprodukt A, das außerdem
noch 2 Gew.-% Benzophenon, 1 Gew.-% des Photoinitiators
Irgacure 651 und 0,1 Gew.-% DC-193 enthält. Die 0,08 mm
dicken aus den formulierten nichtwäßrigen Zusammensetzungen bestehenden Überzüge wurden vor der Härtung mit den nachfolgend
genannten wäßrigen Zusammensetzungen naß-auf-naß beschichtet.
Beispiele
Komponenten Gewicht der Komponenten (g)
7 8 9
Wasser 81 78 45
Zinkacrylat (10 % in Wasser) 10 20 50 Acrylsäure 9 8 5
Igepal CO-610 0,5 0,5 0,5
BAD ORIGINAL
DEA-3OO4 8
Die beschichteten Proben wurden unmittelbar darauf mit UV-Licht, wie in Beispiel 1 beschrieben, gehärtet.
Jede gehärtete Beschichtung erwies sich bei der Prüfung als hart, glänzend und kratzfest bei ausgezeichneter
Pflegeleichtigke.it bei Verwendung eines schwachen Waschmittels. Die Beschichtungen übertrafen die
in Beispiel 1 beschriebene gehärtete Probe und erwiesen sich als überaus pflegeleichte Bodenbeläge.
Zum Nachweis der vielseitigen Anwendbarkeit des Naß-auf-naß-Beschichtungsverfahrens unter Verwendung
von Wäßrig-auf-nichtwäßrig-Beschichtungsphasen wurden
folgende wäßrige Zusammensetzungen aus Acrylsäure und Comonomeren bereitet:
Die 0,08 mm dicken, aus der nichtwäßrigen, ungehärteten Zusammensetzung nach Beispiel 1 bestehenden Überzüge,
auf den Vinylfliesen wurden mit den wäßrigen Zusammensetzungen gemäß Beispiel 10 bis 13 durch Fließbeschichtung
überzogen. Die beschichteten Fliesen wurden unmittelbar darauf wie in Beispiel 1 mit Hg-Mitteldrucklampen
bestrahlt. Nach Waschen mit Wasser und Trocknen wurden die behandelten Beschichtungen auf Verschmutzung und
Kratzerbildung, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter Verwendung eines rotierenden Abriebprüfrads getestet.
Alle 4 Proben zeigten bessere Eigenschaften als die Probe
nach Beispiel 1 und waren nach dem Verschmutzungstest leichter zu reinigen als das Produkt nach Beispiel 1.
Beispiele | Gewicht | der | Komponenten (g) | 13 | |
Komponenten | 10 | 11 | 12 | 90 | |
85 | 90 | 90 | 5 | ||
Wasser | 10 | 9 | 8 | ||
Acrylsäure | |||||
MethacrylamidetrimethyI- | 5 | ||||
ammoniumchlorid | |||||
BAD ORIGINAL
. .. 3^38.703
_ 25 _ DEA-30048
N-Vinylpyrrolidon - 1 2 5
Igepal CO-610 0,5 0,5 0r5 0,5
Die nachfolgenden Zusammensetzungen zeigen die Verwendung
flüssiger Medien und Viskositätsmodifikatoren als geeignete Zusätze zu einer wäßrigen Acrylsäurelösung
zum Beschichten mit nichtwäßrigen, mit UV-Licht härtbaren überzügen.
Beispiele | Komponenten | Gewicht der | Komponenten (g) |
14 | 15 | ||
Wasser | 90 | 90 | |
Acrylsäure | 10 | 10 | |
Polyvinylpyrrolidon | 1 | - | |
(MW = 10,000) | |||
Acrysol A-5 (25 % Poly | |||
acrylsäure in Wasser der | |||
Firma Rohm and Haas) | — | 4 | |
Igepal CO-610 | 0,5 | 0,5 | |
Die wäßrigen Zusammensetzungen nach Beispiel 14 und 15 wurden auf die UV-härtbare Beschichtungszusammensetzung
nach Beispiel 1 durch Fließbeschichtung aufgbracht und danach mit UV-Licht nach Beispiel 1 gehärtet« Die erhaltenen
Produkte waren hart, glänzend und abriebfest. In ihrer Abriebfestigkeit und Pflegeleichtigkeit als Bodenbelag
übertrafen sie den gehärteten Film aus Beispiel 1,
Produkt A wurde wie folgt zu Produkt B formuliert:
BAD ORIGiNAL
- 26 - DEA-3OO4 8
Komponenten Gewicht (g) Produkt A 9 2,5
Acrylsäure 7,5
Benzophenon 2,0
Irgacure 651 1,0
DC-193 0,1
Produkt B wurde zur Beschichtung eines Vinylfliesen—
fußbodens mit einem 0,08 mm dicken nassen Film unter
Verwendung eines Bird blade applicator eingesetzt. Danach wurden die beschichteten Fliesen noch durch
Vorhang- oder Fließbeschichtung mit den nachfolgenden Lösungen überzogen.
Komponenten | 15 | Wasser Acrylsäure Igepal CO-610 |
Gewicht | der | Komponenten | 19 | (g) |
16 | 17 | 18 | 90 10 0,5 |
||||
99 1 0,5 |
98 2 0,5 |
95 5 0,5 |
Die Naß-auf-naß-Beschichtungen wurden nach Beispiel 1
gehärtet, mit Wasser gewaschen, trocken gewischt und schließlich auf ihre Eigenschaft hin geprüft. Beim
simulierten Bodenabnutzungs-, Verschmutzungs- und Abriebtest erwies sich jede der mit den obigen Lösungen
beschichteten Proben von Produkt B verschmutzungs- und abriebfester sowie pflegeleichter als die gehärteten
Filme von Produkt A oder B. Die verschmutzten Proben waren leichter zu reinigen als die von Produkt A und B,
100 Teile des Produkts A wurden mit 2 g Benzophenon, 1,0 g Irgacure 651 und 0,1 g DC-193 versetzt. Mit
diesem Produkt (Produkt C) wurden mit Hilfe eines 0,08 mm Bird blade applicator Vinylfliesen beschichtet
BAD ORIGINAL
_ 27 _ - DEA-30048
und danach vor dem Härten nach dem Raß-auf-naß-Verfahren
mit wäßrigen Lösungen überzogen, die verschiedene Acrylsäurekonzentrationen enthielten (Beispiele
20, 21 , 22).
b Komponenten |
Beispiele | Gewicht | der | Komj: | jonenten | (g) |
20 | 21 | 22 | ||||
Wasser Acrylsäure 10 Igepal CO-610 |
99 1 0, |
98 2 5 0 |
,5 | 95 5 0,5 |
Die auf diese Weise erhaltenen Zweiphasenbeschichtungen
(naß-auf-naß) wurden, wie in Beispiel 1 angegebenf gehärtet.
Alle gehärteten Proben erwiesen sich als hart, glänzend und kratzfest. Die gehärteten Filme zeigten
im simulierten Abnutzungstest eine deutliche Verbesserung
der Eigenschaften gegenüber dem gehärteten Produkt C allein. Dies war um so überraschender, als die wäßrige
Beschichtung keinen Photoinitiator und auch nur eine geringe Menge Acrylsäure enthielt. Diese nun bewirkte
eine starke Verbesserung der Verschmutzungs- und Abriebfestigkeit.
Alle 3 Proben waren weit leichter mit einem milden Waschmittel zu reinigen, als die gehärtete
Kontrolle ( Produkt C).
Dieses Beispiel zeigt, daß durch die erfindungsgemäße
Naß-auf-naß-Beschichtung auch die Abriebeigenschaften anderer mit UV-Licht härtbarer Beschichtungen
auf Bodenbelägen verbessert werden können. Anstelle des in den vorangegangenen Beispielen, verwendeten
Polyesterurethanacrylats wird nachfolgend
die Herstellung und Verwendung von Polyesteracrylat (Produkt
E) beschrieben. Dieses wird in zwei Stufen her-
28 DEA-3004
gestellt, wobei die erste Stufe die Polyveresterungsreaktion und die zweite Stufe die Acylierung des
Polyesters mit endständigen OH-Gruppen darstellen.
Stufe 1: Zur Herstellung des Polyesters (Produkt D)
wurden in einem 5 1 - 4-Hals-Rundkolben folgende Komponenten vorgelegt:
Isophthalsäure 9 73
Phthalsäureanhydrid 868
1,6-Hexandiol 1148
Neopentylglykol 4 27 Cyclohexandimethanol
(CCHDM—R90 Eastman Chem. Prod.) 94
Dibutylzinn-bis-laurylmercaptid 3,2
Foamkill 8R 1 Tropfen
Der Kolben war mit einem Metallrührwerk, einem Stickstof feinleitungsrohr , Thermometer und einer aufrechtstehenden, mit Dampf beheizten und mit Glasspiralen
gepackten Säule ausgestattet. Die Kolbentemperatur wurde langsam auf 2200C angehoben. Der Stickstofffluß
wurde bei einer Geschwindigkeit von 3,38 m /h während der gesamten Dauer der Reaktion gehalten.
Das wäßrige Nebenprodukt wurde solange entfernt, bis die Säurezahl unter 1 lag. Die Analyse des Produkts
D ergab eine OH-Zahl von 84,2 und eine Säurezahl von
0,3.
Stufe 2: Zur Herstellung eines Polyesteracrylats (Produkt E) wurden in einem 2 1- 4-Hals—Rundkolben
folgende Komponenten vorgelegt:
ΒΑρ,ΟΡΙΙΘίΝΑΙί
29 DEA-30048
Komponenten Gewicht (g)
Polyester (Produkt D) 1041,0
Toluol "237,0
Acrylsäure 144,0
Hydrochinon 0,116
p-Methoxyphenol . 0,231
2 84 Schwefelsäure '
Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde dann auf
3 1050C angehoben, bei einem Stickstoffluß von 3,38 m /h.
Mit Hilfe einer Barrett-Falle und eines wassergekühlten Kondensators wurden insgesamt 21,7 ml Wasser entfernt.
Danach wurde das Polyesteracrylat auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die Falle und der Kondensator
wurden durch einen Destillieraufsatz ersetzt. Das Gemisch wurde dann solange erwärmt, bis es rührfähig
wurde. Dann wurden 1,33 g Magnesiumoxid und 11,6 g Butyl benzylphthalat
zugesetzt. Danach wurde wieder auf 105 0C
erwärmt, wobei ein Vakuum von 50 mm/Hg angewandt wurde. 170 ml des organischen Destillats wurden entfernt. Das
als Endprodukt erhaltene Polyesteracrylat (Produkt E) hatte eine Viskosität von 112,6, eine Säurezahl
von 19,56 und eine OH-Zahl von 10,6.
Das Polyesteracrylat wurde wie folgt formuliert;
Komponenten Gewicht (g) Polyesteracrylat(Produkt E) 100,0
Irgacure 651 1,0
Benzophenon 2,0
Ein 0,08 mm dicker Überzug aus Produkt E wurde auf einer Fliese, wie in Beispiel 1 beschrieben,
mit UV-Licht gehärtet. Die Beschichtung wurde danach simulierten Abnutzungsbedingungen ausgesetzt,
wie sie beim Abtreten von Bodenbelägen auftreten,
BAD ORiGIMAL
_ 30 - DEA-30048
genügte den gestellten Anforderungen jedoch nur in
geringem Maße und zeigte starke Kratzerbildung sowie Verschmutzung und wenig ausgeprägte Pflegeleichtigkeit.
Wurde die gleiche Beschichtung vor der Härtung durch Eintauchen in eine Lösung aus 90 g Wasser, 10 g
Acrylsäure und 0,5 g Igepal CO-610 beschichtet und
danach auf dieselbe Weise gehärtet, zeigte die erhaltene Beschichtung überaus hohe Pflegeleichtigkeit,
geringe Verschmutzung und höhere Kratzfestigkeit als 10. das gehärtete Polyesteracrylat (Produkt E) , das vor
der Härtung nicht mit wäßriger Acrylsäure beschichtet worden war.
Dieses Beispiel zeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren
auch noch auf eine andere Art von mit UV-Licht härtbarer Beschichtung angewandt werden kann, und
zwar auf aus Fumarsäure in Verbindung mit einem Diacrylatverdünnungsmittel
und Photoinitiatoren hergestelltem ungesättigten Polyester. Zur Herstellung des ungesättigten
Polyesters wurden in einem 3 1-4-Halsrundkolben
folgende Komponenten vorgelegt.
Komponenten Phthalanhydrid Fumarsäure
25 Diäthylenglykol A'thylenglykol Hydrochinon
25 Diäthylenglykol A'thylenglykol Hydrochinon
Der Kolben war mit einem Metallrührwerk, einem Stickstof feinleitungsrohr, Thermometer und einer aufrechtstehenden,
mit Dampf beheizten und mit Glasspiralen gepackten Säule ausgestattet. Die Kolbentemperatur
wurde langsam auf 2150C angehoben.wobei die aus der
Säule austretenden Gase 1000C nicht überschreiten durften,
Gewicht | (9) |
1036 | |
348 | |
503 | |
372 | |
0,1 | 4 |
BAD ORIGINAL
_ 31 _ DEA-30048
Der Stickstofffluß wurde im Verlauf der Reaktion
von 0,0054 cm /h 0,027 cm /h angehoben. Nach Entfernen des Hauptteils an Wasser begann die Kopftemperatur
zu fallen, und die Proben wurden zur Messung der Säurezahl entfernt. Dies wurde so lange
durchgeführt, bis die Säurezahl auf 19,4 gesunken war. Die Hydroxylzahl betrug 29,1, was einem Äquivalentgewicht
von 1157 entspricht. Die Kolbentemperatur
wurde auf 1300C abgesenkt. 296 g Polyester wurden mit 148 g Tetraäthylenglykoldiäcrylat und
0,022 g Hydrochinon vermischt, wodurch man ein Produkt (Produkt F) mit einer Viskosität von 77„0
Pa-s bei Raumtemperatur erhielt= Das Produkt F wurde
wie folgt formuliert:
Komponenten Gewicht der Komponenten (g)
Produkt F Acrylsäure Benzophenon 20 Irgacure 651
Eine Vinylfliese wurde mit einem 0,08 mm dicken Überzug
aus Produkt F beschichtet. Die auf diese Weise erhaltenen feuchten Beschichtungen wurden dann durch Vorhangbeschichtung
mit einer wäßrigen Lösung aus 90 g Wasser, 10 g
Acrylsäure und 0,5 g Igepal CO-610 als Tensid beschichtet.
Schließlich wurden die Naß-auf-naß-Beschichtungen
mit UV-Licht gemäß Beispiel 1 bestrahlt. Die gehährteten
Filme wurden mit Wasser gewaschen.und trocken gewischt.
Die Produkte ergaben bei der Prüfung mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Abrieb- und Verschmutzungsprüfgerät,
verglichen mit den gehärteten Beschichtungen 24a und 24b, die vor dem Härten nicht mit einer wäßrigen Acrylsäurelösung
überzogen worden waren, ausgezeichnete Eigen-
SAD ORIGINAL
a | 5 | b | ,5 |
92, | 5 | 92 | |
7, | 0 | _, | ,0 |
2, | 0 | 2 | ,0 |
1, | 1 | ||
32387D3
32 DEA-3004 8
schäften. Die nicht mit Acrylsäurelösung überzogenen
Beschichtungen 24a und b wurden sehr stark verschmutzt und verkratzt und waren außerdem mit einem
schwachen Waschmittel nur schwer zu reinigen, während die behandelten Beschichtungen einen weit höheren
Grad an Pflegeleichtigkeit aufwiesen.
Dieses Beispiel illustriert eine Zusammensetzung, enthaltend ein mit UV-Licht härtbares En-Thiol-System.
10 Komponenten | Gewicht (g) |
Trimethylolpropan—tris (beta- | |
mercaptopropionat) | 54,6 |
Triallyisocyanurat | 32,8 |
Benzophenon | 1,7 |
15 Irgacure 651 | 0,8 |
Diese Zusammensetzung wurde mit Hilfe eines 0,08 mm Bird blade applicator auf eine Vinylfliese aufgebracht.
Die so erhaltene Beschichtung wurde mit einer Hg-Mitteldrucklampe rasch gehärtet, was einen nichtklebrigen Film
von hohem Glanz ergab. Die Beschichtung wurde danach simulierten Abnutzungsbedingungen ausgesetzt, wie sie
beim Abtreten von Bodenbelägen auftreten. Zu diesem Zweck wurde ein Abriebprüfrad verwendet. Die Beschichtung
erwies sich dabei aufgrund der starken Verkratzung und Verschmutzung für die Verwendung als wachsfreie
Beschichtung als weniger geeignet.
Diese Beispiele illustrieren die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das in Beispiel
illustrierte En-Thiol-System. Dieses wurde vor dem
- 33 _ DEA-30048
Härten auf einen Vinylfußboden aufgebracht und dann mit den nachfolgenden wäßrigen Lösungen beschichtet.
Beispiele | Gewicht | der | Komponenten (g) | |
Komponenten | 26 | 27 | 28 | |
90 | 90 | 80 | ||
Wasser | 10 | 10 | 10 | |
Acrylsäure | 0,5 | - | 0,5 | |
Igepal CO-610 | - | 0 | ,5 . ■ - | |
DC-193 | - _ | 10 | ||
Äthanol |
Die wäßrigen Lösungen wurden durch Fließbeschichtung aufgebracht. Die auf diese Weise erhaltenen Zweiphasen-Systeme
wurden unmittelbar nach ihrer Herstellung, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit UV-Licht bestrahlt
und dann gewaschen und getrocknet. Jede Probe wurde auf Abriebfestigkeit, Glanz, Verschmutzung und Pllegeleichtigkeit
bei Verwendung eines schwachen Waschmittels hin mit dem Produkt aus Beispiel 25 verglichen.
Dabei zeigte sich, daß die mit den wäßrigen Systemen hergestellten gehärteten Filme ein weit besseres Gesamtverhalten
zeigen als das nichtwäßrige En-Thiol-System. Insbesondere zeigten die gehärteten Zweiphasen-Beschichtungen
hervorragende Verschmutzungsfestigkeit und Pflegeleichtigkeit.
Die Zusammensetzung nach Beispiel 1 wurde auf einer
Vinylfußbodenfliese, wie in Beispiel 1 beschrieben, gehärtet. Danach wurde eine Lösung aus 90 g Wasser,
10 g Acrylsäure und 0,5 g Igepal CO-61Q. durch Fließbeschichtung
aufgebracht. Die erhaltene Zusammensetzung wurde unmittelbar danach, wie in Beispiel 1 beschrieben,
BAD ORtGINAL
- 34 - DEA-3004 8
mit UV-Licht behandelt. Das Produkt wurde mit Wasser
gewaschen, getrocknet unt unter simulierten Abnutzungsbedingungen mit einem Abrieb- und Verschmutzungsprüfgerät
auf Verschmutzung und Kratzerbildung hin geprüft.
Die dabei erzielten Ergebnisse zeigten, daß die Be- . schichtung zwar hart, glänzend und nicht klebrig war,
jedoch aufgrund ihrer zu starken Verschmutzung und Verkratzung unter den simulierten Testbedingungen als
dauerhafte, harte, durchsichtige Beschichtung für Verbraucherzwecke
nicht in Frage kam.
Die Zusammensetzung nach Beispiel 1 wurde unter Verwendung eines Bird blade applicator auf einen Vinylfußboden
aufgebracht, wonach der 0,08 mm dicke Film der Energieleistung einer einzigen 200 W/Hg-Mitteldrucklampe
so ausgesetzt wurde, daß die Beschichtung eine Energiemenge von 0,31 J/cnr erhielt, und zwar bei einer Geschwindigkeit
von 1219 cm/min unter Verwendung eines 3,2 mm dicken Fensterglasfilters zwischen der Probe
und der Lampe. Die auf diese Weise erhaltene klebrige Oberfläche wurde unter Verwendung einer Lösung aus 90
g Wasser, 10 g Acrylsäure und 0,5 g Igepal CO-610
einer Fließbeschichtung unterzogen und unmittelbar darauf der Strahlungsleistung von 2 200 W/Hg-Mitteldrucklampen
bei einer Geschwindigkeit von 452 cm/min
2 ausgesetzt, wobei die einfallende Energiemenge 3,0 J/cm betrug. Das erhaltene Produkt erwies sich beim Test
mit dem Bodenabnutzungsprüfgerät als hart und glänzend. Außerdem zeigte es eine geringere Verschmutzung und Verkratzung
als die Produkte nach Beispiel 1 und 29. Ferner war das Produkt weit leichter zu reinigen.
Be i_spi e 1 31
1.00 Teile des Produktes A (Beispiel 1) wurden mit 1 g des Photoinitiators Irgacure 651 und 0,1 g DC-193 ver-5
setzt. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines
bad Original
DE-Ä--JOÖ48"--
Bird blad applicator aufgebracht, wonach der O,08 mm
dicke Film der Energieleistung von 0,31 J/cm einer Hg-Mitteldrucklampe
ausgesetzt wurde. Der auf diese Weise erhaltene klebrige Film wurde unter Verwendung einer Lösung
aus 90 g Wasser, 10 g Acrylsäure und 0,5 g Igepal CO-610
einer Fließbeschichtung unterzogen. Unmittelbar darauf wurde die beschichtete Oberfläche einer Energieleistung
2
von 3,0 J/cm von Hg-Mitteldrucklampen ausgesetzt. Das Produkt wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die harte, nicht klebrige, glänzende Beschichtung wies eine geringere Verschmutzung, höhere Kratzfestigkeit und Pflegeleichtigkeit auf gegenüber den Produkten nach Beispiel 1 und 29.
von 3,0 J/cm von Hg-Mitteldrucklampen ausgesetzt. Das Produkt wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die harte, nicht klebrige, glänzende Beschichtung wies eine geringere Verschmutzung, höhere Kratzfestigkeit und Pflegeleichtigkeit auf gegenüber den Produkten nach Beispiel 1 und 29.
Produkt A (Beispiel 1) wurde wie folgt formuliert:
3 2 | 33 | |
Produkt A | 100 | 100 |
Ben zophenon | 2 | 2 |
N-Methyldiäthanolamin | 3 | - |
N,N-Dimethylaminoäthanol | - | 3 |
DC-193 | 0,1 | 0,1 |
Mit diesen Zusammensetzungen wurde unter Verwendung eines D,08 mm dicken Bird blade applicator ein Vinylfußboden
beschichtet. Die noch ungehärteten Filme wurden dann durch Fließbeschichtung mit einer Lösung aus
90 g Wasser, 10 g Acrylsäure und 0,5g Igepal CO-610
überzogen. Die Naß-auf-naß-Beschichtungen (wäßrigauf-nichtwäßrig)
wurden unmittelbar danach,wie in Beispiel 1 beschrieben, gehärtet, mit Wasser gewaschen
_ 36 - DEA-3004 8
und zur Entfernung der überschüssigen wäßrigen Beschichtung getrocknet. Beide Proben ergaben harte,
feste, dauerhafte Beschichtungen von hoher Verschmutzungsfestigkeit und Pflegeleichtigkeit. Die Beschichtungen
zeigten außerdem geringen Glanz, was für bestimmte Verwendungsgebiete besonders vorteilhaft ist.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Oberflächeneigenschaften
verbessert werden können, wenn die wäßrige Phase ein multifunktionelles Acrylat enthält. Eine Lösung aus
folgenden Komponenten wurde bereitet:
Bestandteil Gramm
Wasser 90,ß
Acrylsäure 7,0
Triäthylenglykoldiacrylat 2,0
Igepal CO-61ß 0,5
Diese Lösung wurde auf einen 0,08 mm dicken, feuchten, ungehärteten Fi^m, wie er in Beispiel 1 beschrieben
wird, aufgebracht. Unmittelbar darauf wurde er mit UV-Licht, wie in Beispiel 1 beschrieben, gehärtet.
Das Abriebverhalten der auf diese Weise erhaltenen Oberfläche war mit der in Beispiel 2 erhaltenen Oberfläche
vergleichbar, nur weniger empfänglich für Anfärbung durch gewöhnliche Haushaltsfarben, wie Merkurochrom,
Senf, Schuhcreme u.a. Außerdem zeigte die Oberfläche der gehärteten Beschichtung verbesserte Gleitfestigkeit
im Vergleich zu der nach Beispiel 2 hergestellten Probe.
Die Erfindung ist nicht auf die oben genannte Beschreibung und die entsprechenden Illustrationen beschränkt,
sondern umfaßt alle auch in den Ansprüchen enthaltenen Abänderungen.
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- ν . F ϋ N Ε R E Β-Ό T N <3:-Η--λ ϋ.^δ««-» FINCKPATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYSMARIAHILFPLATZ 2 A 3, MONCHeN 9Ο POSTADRESSE: POSTFACH ΘΒ O1 6O, D-HOOO MÜNCHEN 9BARMSTRONG WORLD INDUSTRIES, INC. DEA-3004819. Oktober 1982VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VERBESSERTER STRAHLUNGSHÄRTBARER OBERFLÄCHENBESCHICHTUNGEN UND NACH DIESEM VERFAHREN HERGESTELLTE PRODUKTEPatentansprüche1.. Verfahren zur Behandlung von mit aktinischer Strahlung härtbarer Substrate, dadurch gekennzeichnet , daß es folgende Stufen umfaßt:a) Bereitung einer Lösung aus Wasser, ca. 0,1 bis ca. 75 Gew.-% Acrylsäure und ca, 0,01 bis ca. 5 Gew.-% eines geeigneten oberflächenaktiven Mittels?b) Aufbringen einer Schicht dieser Lösung auf das Substrat undc) Bestrahlung des Substrats mit aktinischer Strahlung.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 50 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01 bis ca. 2 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels enthält.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 15 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,1 bis ca. 1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels enthält.4. Verfahren nach Anspruch T bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ein geeignetes organisches Lösungsmittel enthält.- 2 - DEA-3OO45. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyurethan enthält.6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyester enthält.7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Polyesteracrylat enthält.8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyäther enthält.9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyesteracrylurethan enthält.10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein En-Thiol- System enthält.11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist,12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.BAD ORlGiNAL- 3 - DEA-3OO4814. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ze Lehnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Silikontensid ist.15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Polyathylenglykolsiloxan ist.16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Lösung ein Coitionoiner enthält.17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Lösung mindestens einen multifunktionellen Äcrylatester enthält.18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ca. 0,5 bis ca. Gew.-% Ester enthält.19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Gew.-% Ester enthält.20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Ester ausgewählt ist aus der Gruppe Tetraäthylenglykoldiacrylat, Diäthylenglykoldiacrylat, Äthylenglykoldiacrylat, Triäthylenglykoldiacrylat, Glyzerindiacrylat, Pentaerythritdiacrylat und Pentaerythrittriacrylat.21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Lösung ca. 0,5 bis ca. 25 Gew.-% Ester enthält.22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch ge k en η z.eichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Gevi.-% Ester enthält.- 4 - DEA-3OO4 823- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyurethan enthält.24. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyester enthält.25. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyesteracrylat enthält.26. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyäther enthält.27. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyesteracrylurethan enthält.28. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein En-Thiol-System enthält.29. Verfahren nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist.30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Silikontensid ist.BAD ORIGINALfft 033. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel
ein Polyäthylenglykolsiloxan ist.34. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ein Comonomer
enthält.35. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung mindestens einen
multifunktionellen Acrylatester enthält.36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 0,5 bis ca.25 Gew.-% Ester enthält.37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5
Gew.-% Ester enthält.38. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet , daß der Ester ausgewählt ist aus der Gruppe Tetraäthylenglykoldiacrylat, Diäthylenglykoldiacrylat, Äthylenglykoldiacrylat, Triäthylenglykoldiacrylat, Glyzerindiacrylat, Pentaerythritdiacrylat,
und Pentaerythrittrxacrylat.39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet , daß 'die Lösung ca. 0,5 bis ca. 25
Gew.-% Ester enthält.40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5
Gew.-% Ester enthält.BAD ORIGiIMAL6 DEA-3004841. Beschichtetes Substrat mit verbesserter Haltbarkeit, Abrieb- und Fleckenfestigkeit, dadurch g e k ennzeichnet, daß es dadurch erhalten wird, daß eine vorgängig mit einer wäßrigen Lösung aus ca. 0,1 bis ca. 75 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01 bis ca. 5 Gew.-% eines geeigneten oberflächenaktiven Mittels beschichtete, mit aktinischer Strahlung härtbare Oberfläche mit aktinischer Strahlung behandelt wird.42. Substrat nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 50 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,01 bis ca. 2 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels enthält.43· Substrat nach Anspruch 41,.dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 15 Gew.-% Acrylsäure und ca. 0,1 bis ca. 1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels enthält.44. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ein geeignetes organisches Lösungsmittel enthält.45. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gezeichnet , daß das Substrat ein Polyurethan enthält.46. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyester enthält.47. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Polyesteracrylat enthält.BAD ORIGINAL- 7 - DEA-3004848 . Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat einen Polyäther enthält.49- Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyesterurethanacrylat enthält.50- Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch" gekennzeichnet , daß das Substrat ein En-Thiol -System enthält.51. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist.52- Substrat nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.53. Substrat nach Anspruch 52, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist. __—--*.54. Substrat nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Silikontensid ist.55. Substrat nach Anspruch 54, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Polyäthylenglykolsiloxan ist.56. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ein Comonomer enthält.BAD ORIGINAL- 8 - DEA-3OO4857. Substrat nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung mindestens einen multifunktionellen Acrylester enthält.58. Substrat nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 0,5 bis ca. 25 Gew.-% Ester enthält.59. Substrat nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Gew.-% Ester enthält.60. Substrat nach Anspruch 57, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Ester aus der in Anspruch 20 angegebenen Gruppe ausgewählt ist.61. Substrat nach Anspruch 60 dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 0,5 bis ca. 25 Gew.-% Ester enthält.62. Substrat nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Gew.-% Ester enthält.63. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyurethan enthält.64. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyester enthält.65. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Polyesteracrylat enthält.D ORiGiNAL66. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat einen Polyether enthält.67. Substrat nach Anspruch 44, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Substrat ein Polyesterurethanacrylat enthält=68. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das substrat ein En-Thioi-System enthält- .69. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist»70. Substrat nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.71. Substrat nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel Nonylphenoxypolyoxyäthylenäthanol ist.72. Substrat nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Silikontensid ist.73. Substrat nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet , daß das oberflächenaktive Mittel ein Polyäthylenglykolsiloxan ist.74. Substrat nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ein Comönomer enthält,75. Substrat nach Anspruch 44, dadurch g e k e η η ζ. eichnet , daß die Lösung mindestens einenSAD ORIGINALmultifunktionellen Acrylester enthält.76. Substrat nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 0,5 bis ca. 25 Gew.-% Ester enthält.77. Substrat nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Gew.-% Ester enthält.78. Substrat nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet , daß der Ester aus der in Anspruch 20 angegebenen Gruppe ausgewählt ist.79. Substrat nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. O,5 bis ca. 25 Gew.-% Ester enthält.80. Substrat nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet , daß die Lösung ca. 1 bis ca. 5 Ge\j.-% Ester enthält.BAD
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