FI86882C

FI86882C - Foerfarande foer framstaellning av belaeggningar genom tvaerbindning med straolning

Info

Publication number: FI86882C
Application number: FI874299A
Authority: FI
Inventors: Francois Chevallier; Sammy Chevalier
Original assignee: Poudres & Explosifs Ste Nale
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1992-10-26
Also published as: AU590976B2; JPS63284272A; PT85847A; GR3002058T3; FI874299A0; EP0263749A1; ATE63937T1; EP0263749B1; DK515687A; AU7902287A; FI874299L; IE872558L; PT85847B; NO874051D0; DK515687D0; FR2604715B1; ES2022409B3; IE61121B1; FI86882B; NO874051L

Description

, 86882 Päällysteiden valmistusmenetelmä ristisilloittamalla säteilyn avulla

Keksinnön kohteena on menetelmä, jolla valmistetaan päällysteitä ristisilloittamalla säteilyn avulla seoksia, jotka sisältävät hartsia, joka voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissidok-set = CH2, ja reaktiivista laimennus j ärj estelmää. Sen koh teena on myös isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaatin akry-laatti. Tätä uutta yhdistettä voidaan erityisesti käyttää päällysteiden valmistamiseen ristisilloittamalla säteilyn avulla.

"Päällyste" tarkoittaa polymeroitua kalvoa, joka peittää tukiainetta kuten puuta, paperia, metallia, muovia tai epäorgaanista ainetta.

"Hartsi", joka voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissidokset C = CH2" tarkoittaa oligomeeria tai oligomeerien seosta, jossa on vähintään yksi^^C = CH2~pääteryhmä tai sivuryhmä ja joka ristisi 1loittuu näiden ryhmien kautta sopivan ristisil-loittavan säteilyn vaikutuksesta, erityisesti fotoristisilloi-tuksen vaikutuksesta.

Päällysteiden valmistamiseen käytetyissä seoksissa on kovettuvaa hartsia yhdessä reaktiivisen laimennusjärjestelmän kanssa, joka ensimmäisessä vaiheessa mahdollistaa seoksen viskositeetin alentamisen, sillä edellä mainittu hartsi on liian viskoosinen jotta se voitaisiin kunnolla levittää kalvona tukiaineen päälle. Reaktiivinen laimennusjärjestelmä ottaa toisessa vaiheessa osaa hartsin polymeroitumiseen (kopolymeroituminen), mikä mahdollistaa haluttujen mekaanisten ominaisuuksien saavuttamisen.

Nämä reaktiiviset laimennusjärjestelmät, jotka ovat hartsin kanssa sekoittuvia sisältävät vähintään yhtä laimenninta, joka 2 86882 sisältää yhden tai useamman tyydyttämättömän kohdan ja joka reagoi hartsin kaksoissidosten kanssa.

Reaktiivisen laimentimen valinta määrää päällysteen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Tämän laimentimen täytyy ilmeisistä syistä olla vaikeasti haihtuva ja toksiton. Sen täytyy reagoida hyvin hartsin kanssa, erityisesti jäljempänä selitetyistä syistä johtuen.

Kirjallisuudessa on kuvattu monia reaktiivisia laimennusjärjes -telmiä. Reaktiiviset laimentimet voidaan luokitella kahteen ryhmään: vinyylimonomeerit ja akryylimonomeerit.

Vinyylimonomeerien kuten N-vinyylipyrrolidonin etuna on, että niiden avulla on mahdollista saada hyvin reaktiivisia seoksia. Ne ovat kuitenkin haihtuvia ja usein hyvin toksisia. Lisäksi N-vinyylipyrrolidonia käytettäessä, jota vinyy1imonomeeria kaikkein useimmin käytetään, saadaan päällysteitä, jotka ovat suhteellisen hygroskooppisia, mikä muuntaa niiden mekaanisia ominaisuuksia .

Tätä haittaa ei ole akryylimonomeereilla: niillä saadaan kuitenkin vähemmän reaktiivisia seoksia kuin N-vinyylipyrroli-donilla.

Esimerkiksi patenttijulkaisussa EP-147,172 on kuvattu seos, joka on tarkoitettu päällysteiden valmistamiseen ristisilloit-tamalla säteilyn avulla ja joka sisältää reaktiivisena laimen-timena karbamoyylioksialkyyliakrylaattia, joka vastaa yleiskaavaa

0 P

'/ S/ .

CH2 =C-C-0-R2~0-C-NH-R' *3 3 86882

Erittäin usein käytetään myös monoakrylaatteja kuten E.D.G.A.:a, jonka kaava on 0 C2H5O - (CH2) 2 - O - (CH2) 2 - O - C - CH = CH2 tai reaktiivisuuden lisäämiseksi monifunktionaalisia akrylaat-teja kuten heksaanidiolidiakrylaattia (HDDA) tai trimetyloli-propaanitriakrylaattia (TMPTA).

Alan ammattimiehet, jotka työskentelevät menetelmien parissa, joilla päällysteitä valmistetaan ristisilloittamalla säteilyn avulla, etsivät reaktiivisia laimentimia, joiden avulla toisaalta on mahdollista parantaa käyttöominaisuuksia kuten joustavuutta, kiinnittämistä ja kulumiskestävyyttä ja toisaalta lisätä hartsi-laimennusjärjestelmän reaktiivisuutta.

Tämän keksinnön hakijayhtiö on yllättävällä tavalla havainnut, että yleiskaavaa (I) vastaavat hydroksialkyylikarbamaatin akrylaatteja O 0 // '/ ch2 =c-c-o-ch-ch-n-c-o-r5

* I III

Rj r2 r3 r4 jossa : Ri on vetyatomi tai metyyliryhmä, r2 3a r3 tarkoittavat vetyatomia tai 1-4 hiiliatomista alkyyli-ketjua tai R2 ja R3 muodostavat vaihtoehtoisesti hiiliatomien kanssa, johon ne ovat kiinnittyneet, alkyleenirenkaan, jossa on 5 tai 6 hiiliatomia, R4 on vetyatomi tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju tai valinnaisesti substituoitu fenyyliryhmä, R5 on valinnaisesti substituoitu alifaattinen ketju, jossa on 1 - 10 hiiliatomia, tai valinnaisesti substituoitu alisyklinen 4 86882 ketju, jossa on 5 tai 6 hiiliatomia tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju, joka on substituoitu aryyli- tai aromaattisella heterosyklisellä ryhmällä, tai vaihtoehtoisesti R4 ja R5 muodostavat karbamaattiryhmän kanssa, johon ne ovat kiinnittyneet, substituoidun tai substi-tuoimattoman 5 tai 6-jäsenisen renkaan, voidaan käyttää reaktiivisina laimentimina seoksissa, joita käytetään päällysteiden valmistamiseen ristisilloittamalla säteilyn avulla, ja että verrattuna samanlaisiin akryy1iestereihin tai patenttijulkaisussa EP 147,172 kuvattuihin vastaaviin karbamoyylioksial-kyyliakrylaatteihin niiden avulla on mahdollista toisaalta hyvin merkittävästi lisätä reaktiivisuutta ja toisaalta saavuttaa parempi kompromissi saadun päällysteen joustavuuden ja kovuuden välillä, so saavuttaa parempi joustavuus määrätyllä pinnan kovuudella tai suurempi kovuus määrätyllä joustavuudella. Suurempi reaktiivisuus johtaa joko pienempään säteilyttämisaikaan, joka tarvitaan ristisilloittamisen aikaansaamiseen - joka lyheneminen on hyvin merkittävä tai määrätyllä säteilytysajalla initiaattorin säästöön, jolloin on mahdollista merkittävästi pienentää aminipitoisuutta käytettäessä sellaisia systeemeiä kuin bentsofenoni/tertiäärinen amini tai tioksantoni/tertiää-rinen amini. Yleisesti taas on tunnettua, että aminin mukanaolo aiheuttaa kellastumista tai päällysteen kovuuden merkittävää alenemista, sen lisäksi että aminin haju on epämiellyttävä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle, jolla valmistetaan päällysteitä ristisilloittamalla säteilyn avulla seoksia, jotka sisältävät hartsia, joka voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissi-doksia = CH2 , ja reaktiivista laimennusjärjestelmää, on tunnusomaista, että tämä järäestelmä sisältää vähintään yhtä yleiskaavan (I) mukaista reaktiivista laimenninta

O O

CH? = C - C - 0 - CH - CH -N-C-O-Rc • Il| R1 r2 r3 r4 5 86882 jossa R-| on vetyatomi tai metyyliryhmä, R2 ja R3 tarkoittavat vetyatomia tai 1-4 hiiliatomista alkyyli-ketjua tai vaihtoehtoisesti R2 ja R3 muodostavat yhdessä hiili-atomien kanssa, joihin ne ovat kiinnittyneet, alkyleenirenkaan, jossa on 5 tai 6 hiiliatomia, R4 on vetyatomi tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju tai valinnaisesti substituoitu fenyyliryhmä, R5 on valinnaisesti substituoitu alifaattinen ketju, jossa on 1 - 10 hiiliatomia, tai valinnaisesti substituoitu alisyklinen ketju, jossa on 5 tai 6 hiiliatomia, tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju substituoituna aryyli- tai aromaattisella hetero-syklisellä ryhmällä, tai vaihtoehtoisesti R4 ja R5 muodostavat karbamaattiryhmän kanssa, johon ne ovat kiinnittyneet, substituoidun tai subs-tituoimattoman 5- tai 6-jäsenisen renkaan.

Keksinnön eräässä muunnelmassa, kun R5 on alifaattinen ketju, jälkimmäinen sisältää vähintään yhden akryyli tai metakryyli-ryhmän.

Eräänä hyvänä pidetyssä muunnelmassa R2 ja R3 tarkoittavat vetyatomia.

Eräissä muissa hyvänä pidetyissä muunnelmissa R4 on vetyatomi - tai vaihtoehtoisesti R4 muodostaa ryhmän R5 ja karbamaattiryhmän kanssa oksatsolidonirenkaan tai R5 on ryhmä Q— ch2- 0 tai vaihtoehtoisesti R5 on bentsyyliryhmä.

Erityisen suositeltavaa on, että reaktiivinen laimennin on beta-hydroksietyylioksatsolidonin akrylaatti, jonka kaava on 6 86882 / CH2 = CH - C - O - (CH2) 2 - N - CH2 C CH2 o 0 tai isopropyy1i beta-hydroksietyylikarbamaatin akrylaatti, jonka kaava on 0 0 CH3

CH2 = CH - C - 0 - (CH2)2 - NH - C - 0 - CH

\ ch3 Jälkimmäinen yhdiste on uusi. Sen sijaan esimerkiksi patenttijulkaisussa GB-980,393 on kuvattu muun muassa beta-hydroksi-etyylioksatsolidonin akrylaatin käyttö voiteluöljyissä ja patenttijulkaisussa FR-1,090,805 on kuvattu etyyli beta-hydroksietyylikarbamaatin metakrylaatin käyttö polymeroitavien isosya-naattiestereiden synteesin välituotteena.

Edellä mainittua yleiskaavaa (I) vastaavat reaktiiviset laimen-timet, joita voidaan käyttää toteutettaessa keksinnön mukaista menetelmää, jossa päällysteitä valmistetaan ristisilloittamalla säteilyn avulla, voidaan syntetisoida esimekiksi patenttijul-kaisuissa FR-1,090,805 ja G8-980,393 kuvatuilla menetelmillä.

: Jäljempänä oleva esimerkki 1 havainnollistaa tällaista synteesiä.

Keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan toimimalla tavanomaiseen tapaan, jota käytetään päällysteiden valmistamiseen ristisilloittamalla säteilyn avulla seoksia, jotka sisältävät hart-• siä, joka voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissidokset ^C = CH2, ja reaktiivista laimennusjärjestelmää.

Komponenttien suhde seoksissa voi vaihdella riippuen päällys-teelle halutuista mekaanisista ominaisuuksista.

7 86882

Keksinnön eräässä muunnelmassa käytetään ainoana reaktiivisena laimentimena reaktiivista laimenninta, joka vastaa edellä mainittua yleiskaavaa (I).

Toisissa muunnelmissa sitä voidaan käyttää sekoitettuna vähintään yhden muun reaktiivisen laimentimen kanssa, esimerkiksi reaktiivisen akryyli-laimentimen kanssa tai sekoitettuna epä-reaktiivisen laimentimen kanssa.

Myös yleiskaavan (I) mukaisten reaktiivisten laimentimien seosta voidaan käyttää.

Eri komponenttien suhde seoksen sataa paino-osaa kohti on yleensä seuraavissa rajoissa: hartsi: 30-80 % reaktiivinen laimennusjärjestelmä: 70-20 %.

Hartseissa, joita voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissidok-set = CH2 ja joita voidaan käyttää keksinnön mukaisen mene telmän toteuttamiseen, voi olla yhtä tai useampaa tyydyttämätöntä yhdistettä, parhaiten 0,2-5 ekvivalenttia tyydyttämättömiä yhdisteitä hartsikiloa kohti. Tarkemmin sanoen keksinnön toteuttamiseen sopiviin hartseihin kuuluvat polyesteri/akryyli-“ hartsit, polyeetteri/akryylihartsit ja polykarbonaatti/akryyli-: hartsit, joita saadaan saattamalla akryyli- tai metakryylihappo reagoimaan moniarvoisen alkoholin kanssa, tyydyttämättömät ure-taanihartsit, jotka saadaan saattamalla moniarvoinen alkoholi reagoimaan aktiivisen vedyn sisältävän tyydyttämättömän esterin kanssa alifaattisen tai aromaattisen polyisosyanaatin kautta ja epoksi/akryylihartsit, joita voidaan saada saattamalla akryyli-tai metakryylihappo reagoimaan epoksidiyhdisteiden kanssa.

Esimerkkeinä aktiivista vetyä sisältävistä tyydyttämättömistä estereistä mainittakoon hydroksialkyyliakrylaatit tai -metakry- 8 86882 laatit ja erityisesti 2-hydroksietyyliakrylaatti tai -metakry-laatti ja 2-hydroksipropyyliakrylaatti tai -metakrylaatti.

Sopivista polyisosyanaateista mainittakoon esimerkkeinä seuraa-vat yhdisteet: 2,4- ja 2,6-di-isosyanatotolueeni, 2,4- ja 2,6-di-isosyanato-1-metyylisykloheksaani, 4,4'-di-isosyanatodisyk-loheksyylimetaani, di-isosyanatoisoforoni, heksametyleenidi-isosyanaatti, di-isosynato-2,2,4-trimetyyliheksametyleeni, esimerkiksi heksametyleenidiisosyanaattipohjaiset biureetit ja niiden seokset.

Moniarvoisista alkoholeista, jotka sopivat esillä olevaan keksintöön, mainittakoon: hydroksyloidut polyepikloorihydrinit, hydroksyloidut polybuta-dieenit, hydroksitelekeeliset polykarbonaatit, jotka saadaan fosgenoimalla tai vaihtoesteröimällä alifaattisia, alisyklisiä tai aromaattisia dioleja tai trioleja, joko yksinään tai seoksina, polykaprolaktonit, hydroksitelekeeliset polyesterit, jotka saadaan saattamalla moniarvoinen alkoholi (kuten etyleeni-glykoli, dietyleeniglykoli, glyseroli, butaani-1,3-dioli, pro-poksyloitu bis-fenoli A, sorbitoli ja vastaava) reagoimaan po-lykarboksyylihapon tai sen anhydridin tai sen esterin (esimer-: kiksi adifiinihappo ja maleiinihappo-, meripihkahappo- tai te- reftaalihappoanhydridi) kanssa, polyeetteripolyolit, jotka saa-: daan liittämällä alkyleenioksidia (kuten etyleenioksidi, propy-leenioksidi tai tetrahydrofuraani) edellä mainittuun moniarvoiseen alkoholiin, polyeetteriesterit kuten polydietyleeniglyko-liadipaatti ja polytrietyleeniglykoliadipaatti, joissa polyeet-teri korvaa osan alkholista, ja hydroksitelekeeliset polyuretaanit, jotka on muodostettu lähtemällä edellä mainituista moniarvoisista alkoholeista ja edellä mainituista polyisosyanaa-teista.

Sopivista epoksidiyhdisteistä mainittakoon esimerkiksi bisfe-noli A:n diglysidyylieetteri (DGEBA).

9 86882

Toteuttamissyystä on suositeltavaa valita lineaariset hartsit. Lisäksi on suositeltavaa, että näiden hartsien molekyylipaino on välillä 600 ja 10 000.

Käsillä olevan keksinnön toteuttamiseksi seos, joka sisältää hartsin ja reaktiivisen laimennusjärjestelmän, ristisilloite-taan sinänsä tunnetulla tavalla säteilyn avulla sen jälkeen kun se on levitetty päällystettävälle tukiaineelle ohuena kalvona. Paksuus on mieluummin alle 0,2 mm.

Säteilynä voidaan käyttää esimerkiksi sähkömagneettista säteilyä, elektronipommitusta tai ydinsäteilyä.

Mieluummin käytetään UV-säteilyä fotoinitiaattorin läsnäollessa.

Fotoinitiaattoreista mainittakoon ei-rajoittavina esimerkkeinä bentsoiiniesterit ja fenonijohdokset kuten bentsofenoni ja di-etoksiasetofenoni käytettynä yksinään (esimerkiksi CIBA:n rekisteröidyllä tavaramerkillä "IRGACURE 651" markkinoima foto-initiaattori tai MERCK:in rekisteröidyllä tavaramerkillä "DAROCUR 1116" markkinoima fotoinitiaattori) tai yhdistelmänä tertiäärisen aminin, esimerkiksi metyylidietanoliaminin kanssa.

Eräässä hyvänä pidetyssä keksinnön toteuttamismenetelmässä johdetaan seoksella päällystetty tukiaine halutulla nopeudella UV-lampun alitse.

.· Seokset, joita käytetään keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen, voivat sisältää kaikkia lisäaineita, joita yleisesti '.···· käytetään päällysteseoksissa, jotka voidaa ristisilloittaa sä-: · teilyn avulla, esimerkiksi aineita, joilla säädetään päällysteen pinnan kiilto, pinta-aktiivisia aineita, täyteaineita tai värej ä.

ίο 868 82

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä sitä kuitenkaan rajoittamatta.

Esimerkki 1

Isopropyyli beta-hydroksietyylikarpamaatin akrylaatin synteesi. Synteesi suoritetaan kahdessa vaiheessa: vaihe 1:

CH3 ^0 CH2C12 ch3 O

sch-o-c + h2n-(ch2)2oh+k2co3 -y nch-o-c-nh- ch3 nci ch3 (CH2)2-OH + KC1 + khco3 vaihe 2:

CH3 0 CH3 O

CH-O-C NH-(CH2)2-OH + CH2 = CH-COOH -^ CH-O-C- CH3^ CH3 0 // NH-(CH2)2-0-C -ch = ch2 + h2o

Vaihe 1:

Seuraavat aineet sekoitetaan 50 litran reaktoriin, jonka vaipan läpi kierrätetään -10°C etyleeniglykolia: . . 25 1 metyleenikloridia 6900 g (50 moolia) kaliumkarbonaattia 5 1 vettä 3202 g (52,5 moolia) etanoliaminia.

Sekoituslämpötila on noin 0°C. Sen jälkeen lisätään vähitellen 6125 g (50 moolia) isopropyyliklooriformaattia.

11 86882

Suodattamisen ja faasien dekantoinnin jälkeen otetaan orgaaninen faasi talteen ja siitä poistetaan muodostuneet pienet määrät kaliumsuoloja neutraloimalla vedellä. Metyleenikloridin haihduttamisen jälkeen saadaan 6300 g isopropyyli beta-hydrok-sietyylikarbamaattia, mikä vastaa 86 %:n saantoa. Tuote tunnistettiin IR-spektrometrian ja NMR-spektrometrian avulla. Sen puhtaus (97 %) määritettiin kemiallisesti (hydroksyylipitoisuus ja typpipitoisuus).

Vaihe 2:

Seuraavat aineet sekoitetaan ympäristön lämpötilassa ja sekoittaen 20 litran reaktorissa, jonka vaipan läpi kierrätetään öljyä: 3381 g (23 moolia) isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaattia 1740 g (24,15 moolia) akryylihappoa 4 1 tolueenia 2,3 g para-metoksifenolia.

Lämpötilaa nostetaan 75°C:een kierrättämällä reaktorin vaipassa kuumaa öljyä. Sen jälkeen lisätään 360 g (3,68 moolia) 98 % rikkihappoa. Reaktoriin muodostetaan pieni tyhjö, millä aseo-: trooppisesti saadaan talteen esteröitymisreaktion aikana muo- dostunut vesi.

Noin 4 reaktiotunnin jälkeen lisätään 450 g (4,6 moolia) natriumkarbonaattia, millä poistetaan mediumista mahdollinen jäljellä oleva happamuus.

Tämän jälkeen reaktiomedium pestään natriumkarbonaatilla, millä liuennetaan reaktion aikana muodostuneet suolat.

Tolueeni ja haihtuvat tuotteet haihdutetaan pois alipaineessa.

’ Näin saadaan 3136 g isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaatin akrylaattia, joka tunnistetaan IR-spektrometrian ja NMR-spekt- 12 86882 rometrian avulla. Tämä vastaa 68 %:n saantoa isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaatista.

Tuotteen puhtaus, joka on yli 90 %, määritettiin potentiomet-rian ja alkuaineanalyysin avulla.

Tuote on kirkas neste, jolla on seuraavat fysikaaliset ominaisuudet: tiheys: 1,11 taitekerroin 25°C:ssa: 1,455 kiehumispiste: 115°C paineessa 2 mm Hg viskositeetti 25°C:ssa: 70 mPa.s

Esimerkit 2-20: Päällysteiden valmistaminen käyttämällä seoksia, jotka sisältävät reaktiivisena vaimentimena isopropyyli beta-hydroksietyyli-karbamaatin akrylaattia. Saatuja päällysteitä verrataan tunnettuihin menetelmiin.

A/ Esimerkit 2-7 reaktiivisuuden vertailu

Testit suoritetaan SNPE:n rekisteröidyllä tavaramerkillä "ACTILANE 20" (Act 20) markkinoimalla diakryyliuretaanihart- silla, jonka molekyylipaino on noin 1300 ja joka on saatu . käyttämällä lähtöaineena: 2 n moolia 2-hydroksietyyliakrylaattia 2 n moolia isoforonidi-isosyanaattia (IPDI) n moolia polyetyleeniglykoliadipaattia.

Käytetty fotoinitiaattori on CIBA:n rekisteröidyllä tavaramerkillä "IRGACURA 651" (Irg. 651) markkinoima tuote.

13 86882

Esimerkissä 2 reaktiivinen laimennin on bifunktionaalinen akryyliyhdiste, heksaanidiolidiakrylaatti (HDDA).

Esimerkissä 3 reaktiivinen laimennin on edellä mainitun kaavan mukainen monotunktionaalinen akrylaatti (EDGA).

Esimerkissä 4 reaktiivinen laimennin on N-isopropyylikarpamoyy-lioksietyyliakrylaatti, jonka kaava on 0 O CH3 ^ /// CH2 = CH - C - 0 -(CH2)2 - 0 - C - NH - CH (laimennin no.1)

Nch3

Esimerkissä 5 reaktiivinen laimennin on keksinnön mukaisesti isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaatin akrylaatti (laimennin no. 2).

Esimerkissä 6 reaktiivinen laimennin on keksinnön mukaisesti isopropyyli beta-hydroksietyylikarbamaatin (laimennin no. 2) ja HDDA:n seos.

Esimerkissä 7 reaktiivinen laimennin on monofunktionaalinen akrylaatti, fenoksietyyliakrylaatti (P.E.A.).

: Hartsin, reaktiivisen laimennusjärjestelmän ja fotoinitiaatto-. rin sekoittamisen jälkeen kerrostetaan näin saadun seoksen kalvo tukiaineen päälle, joka sen jälkeen johdetaan eri nopeuksilla UV-lampun ali, jonka lineaarinen teho on 80 W/cm, suunnassa joka on kohtisuorassa lampun pituussuunnan muodostamaa suuntaa vasten.

Seuraavassa taulukossa 1 on annettu seosten eri komponenttien suhteet paino-osina ja nopeus, jolla seoksen on kuljettava UV-lampun ali jotta päällyste olisi kosketuskuiva: 14 86882

Taulukko 1

Esimerkki no. 234567

Komponentit

Act. 20 50 50 50 50 50 50 HDDA 50 - - 25 - EDGA 50 PEA -- -- 50

Laimennin no.1 --50---

Laimennin no.2 - - - 50 25 -

Irg. 651__5 5 5 5 5 5

Nopeus, m/min 10 1,25 3,3 10 10 5

Vaikkakin tässä keksinnössä käytetty reaktiivinen laimennin (laimennin no. 2) on monofunktionaalinen, sen reaktiivisuus on samanlainen kuin tähän mennessä käytettyjen bifunktionaalisten monomeerien.

Karbomaattiyksikön vaihtaminen suhteessa tunnettuun reaktiiviseen laimentimeen (laimennin no. 1), joka on kuvattu patenttijulkaisussa EP-147,172, aiheuttaa odottamatta hyvin merkittävän reaktiivisuuden kasvun.

B/ Esimerkit 8-11 - saatujen päällysteiden mekaanisten ominaisuuksien vertailu.

Testit suoritetaan kuten esimerkeissä 2-7.

Seuraavassa taulukossa 2 on annettu käytettyjen seosten laatu ja niiden komponenttien suhteet paino osina sekä kussakin testissä saadut tulokset.

1= 86882

Mekaaniset ominaisuudet määritettiin käyttämällä vakioituja H3 testi-paloja 150 μπι kalvona, joka kuivataan ja jota stabiloidaan 3 päivää.

Käytetty fotoinitiaattori on MERCK:in rekisteröidyllä tavaramerkillä "DAROCUR 1116" markkinoima tuote.

TPGOA tarkoittaa tripropyleeniglykolidiakrylaattia. Se on tunnettu ja usein käytetty reaktiivinen laimennin.

Taulukko 2

Esimerkki no. 8 9 10 11

Komponentit

Act. 20 70 70 70 70 EDGA 30 PEA 30 TPGDA 30

Laimennin no.2 30

Darocur 1116 4 4 4 4

Murtojännitys (MPa) 5 20 35 15

Murtovenymä (%) 27 79 22 93 Käyttämällä käsillä olevan keksinnön mukaista reaktiivista laimenninta (laimennin no.2) on mahdollista saada kalvoja, joilla on suurempi murtovenymä, mikä käytännössä johtaa suurempaan joustavuuteen.

C/ Esimerkit 12-19 - seosten viskositeetin vertailu.

Seuraavassa taulukossa 3 on annettu tutkittujen seosten laatu ja komponenttien suhde paino osina sekä saadut viskositeetti- 1 6 86882 tulokset (menetelmä, jossa pyörivä kara 25°C:ssa).

Taulukko 3

Esimerkki no. 12 13 14 15 16 17 18 19

Komponentit

Act. 20 80 80 80 - 50 50 TPGDA 20 100 - TMPTA - 20 - 100 - 50

Laimennin no. 2 - - 20__-__-__100__50

Viskositeetti (mPa.s) 105 106 130000 15 80 70 12000 5700 Nämä tulokset osoittavat keksinnön mukaisen reaktiivisen lai-mentimen no. 2 erinomaisen ja yllättävän laimennustehon. Itse asiassa toisaalta havaitaan, että hartsilla Act. 20 (esimerkki 14) saadaan seos, jonka viskositeetti on samaa suuruusluokkaa (hieman suurempi) kuin esimerkin 12 seoksella, kun taas reaktiivisen laimentimen no. 2 viskositeetti on 5 kertaa suurempi kuin TPGDArn, ja toisaalta hartsilla Act. 20 (esimerkit 14 ja 19) saadaan seoksia, joiden viskositeetti on merkittävästi alhaisempi kuin vastaavien seosten (esimerkit 13 ja 18), joissa on TMPTA:ta, vaikka reaktiivisen laimentimen no. 2 viskositeetti on samaa suuruusluokkaa kuin TMPTArn.

D/ Esimerkki 20 - tutkimus keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn seoksen valonkestävyydestä.

Hartsin Act. 20 ja laimentimen no.2 50/50-seoksen kellastumis-indeksi on alle 1 sen jälkeen kun sitä on pidetty 500 tuntia QUV-panelin alla.

17 86882

Esimerkit 21-32 Päällysteiden valmistaminen käyttämällä seoksia, jotka sisältävät reaktiivisena laimentimena beta-hydroksietyylioksatsoli-donin akrylaattia (laimennin no. 3). Saatujen päällysteiden vertailu tunnettuihin menetelmiin. * A/ Esimerkit 21-25 - seosten reaktiivisuuden ja päällysteiden kovuuden vertailu.

Nämä testit suoritettiin kuten esimerkeissä 2-7.

Seuraavassa taulukossa 4 on annettu arvot ja kuhunkin esimerkkiin liittyvät tulokset.

Taulukko 4

Esimerkki no. 21 22 23 24 25

Komponentit

Act. 20 50 50 50 50 50 HDDA - 50 25 25 EDGA 50 - - 25 -

Laimennin no.3 - - 50 - 25

Irg. 651 5 5 5 5__5

Nopeus m/min 1,25 10 10 10 20

Persoz-kovuus 40 - 80 - 200 . Vaikka käsillä olevassa keksinnössä ainoana monomeerina käytetty reaktiivinen laimennin (laimennin no. 3) on monofunktio-naalinen, sen reaktiivisuus on samanlainen kuin tähän mennessä käytettyjen bifunktionaalisten monomeerien.

is 86882

Lisäksi havaitaan odottamaton synergistinen vaikutus, kun lai-mennin 3 sekoitetaan HDDA:n kanssa. Näissä olosuhteissa reaktiivisuus on suurempi kuin mitä saadaan kummallakin näillä kahdella reagenssilla erikseen käytettynä.

Mitä taas tulee kovuuteen, niin korvaamalla EDGA, joka on yleisesti käytetty monofunktionaalinen reagenssi, keksinnön mukaisella monofunktionaa1isella reaktiivisella laimentimella no. 3, voidaan kovuus kaksinkertaistaa joustavuuden pysyessä ennallaan.

B/ Esimerkit 26- 29 - saatujen päällysteiden mekaanisten ominaisuuksien vertailu.

Testit suoritetaan samoin kuin esimerkeissä 8-11.

Taulukossa 5 on annettu arvot ja kuhunkin esimerkkiin liittyvät tulokset.

Taulukko 5

Esimerkki no. 26 27 28 29

Komponentit

Act. 20 70 70 70 70 EDGA 30 - - PEA 30 TPGDA - - 30 -

Laimennin no.3 - - 30

Darocur 1 11 6 4 4__4__4 . . Murtojännitys (MPa) 5 20 35 28

Murtovenymä (%) 27 79 22 82 1 9 86882

Keksinnön mukaisella laimentimella no. 3 havaitaan voitavan saada paras kompromissi murtojäänityksen ja murtovenymän välillä.

C/ Esimerkit 30 ja 31 - seosten viskositeettien vertailu.

Seuraavassa taulukossa 6 on annettu tutkittavien seosten laatu ja komponenttien suhteet paino osina sekä saadut viskositeetti-tulokset (menetelmä jossa pyörivä kara 25°C:ssa), verrattuna edellä mainittuihin esimerkkeihin 11, 12, 14 ja 15.

Taulukko 6

Esimerkki no. 30 31 12 13 1516

Komponentit

Act. 20 80 - 80 80 - - TPGDA - 20 - 100 - TMPTA - - 20 - 100

Laimennin no. 3__20__1 00 -__-__- -

Viskositeetti (mPa.s) 135000 50 100000 1000000 15 80 Nämä tulokset osoittavat keksinnön mukaisen reaktiivisen lai-mentimen no. 3 yllättävän laimennustehon. Itse asiassa havaitaan yllättäen, että hartsilla Act. 20 (esimerkki 30) saadaan seos, jolla toisaalta on samaa suuruusluokkaa (hieman suurempi) oleva viskositeetti kuin esimerkin 12 seoksella kun taas reak-; tiivisen laimentimen no. 3 viskositeetti on yli 3 kertaa suurempi kuin TPGDA:n, ja toisaalta saadaan viskositeetti, joka on • 6 kertaa alhaisempi kuin vastaavan seoksen (esimerkki 13), jos- -- sa on TMPTA:ta, kun taas reaktiivisen laimentimen no. 3 viskositeetti on noin puolet TMPTArn viskositeetista.

2o 86882 D/ Esimerkki 32 - tutkimus keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn seoksen valonkestävyydestä.

Hartsin Act. 20 ja laimentimen no.3 50:25-seoksen kellastumis-indeksi on alle 2 sen jälkeen, kun sitä on pidetty 500 tuntia QUV-panelin alla.

Esimerkit 33 ja 34 Päällysteen valmistaminen käyttämällä seosta, joka sisältää reaktiivisena laimentimena isopropyyli beta-hydroksietyylikarba-maatin metakrylaattia (laimennin no. 4). Reaktiivisuuden ver-tailuseoksen kanssa, joka sisältää N-isopropyylikarbamoyyliok-sietyylimetakrylaattia (laimennin no. 5).

Nämä testit suoritettiin samoin kuin esimerkeissä 2-7.

Seuraavassa taulukossa 7 on annettu arvot ja kuhunkin esimerkkiin liittyvät tulokset.

Taulukko 7

Esimerkki no. 33 34

Komponentit

Act. 20 50 50

Laimennin no.4 50

Laimennin no.5 - 50

Irg. 651__5__5_

Nopeus m/min 3,0 2,0

Karbamaattiyksikön vaihtaminen verrattuna tunnettuun reaktiiviseen laimentimeen no 5 johtaa reaktiivisuuden kasvuun.

Claims

2, 86882
1. Menetelmä valmistaa päällysteitä ristisilloittamalla sätei lyn avulla seoksia, jotka sisältävät hartsia, joka voidaan kovettaa polymeroimalla kaksoissidokset = CH2, ja reaktiivis ta laimennusjMrjestelmää tunnettu siitä, että tämä järjestelmä sisältää vähintään yhtä yleiskaavan (I) mukaista reaktiivista laimenninta 0 //
0 Cv ^ / \ CH = C - C - 0 - CH - CH - N Ο-ϋς I III R1 R2 R3 R4 jossa R-) on vetyatomi tai metyyliryhmä, R2 ja R3 tarkoittavat vetyatomia tai 1-4 hiiliatomista alkyy-liketjua tai vaihtoehtoisesti R2 ja R3 muodostavat hiiliatomien kanssa, johon ne ovat kiinnittyneet, alkyleenirenkaan, jossa on 5 tai 6 hiiliatomia, R4 on vetyatomi tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju tai valinnaisesti substituoitu fenyyliryhmä, R5 on valinnaisesti substituoitu alifaattinen ketju, joka sisältää 1-10 hiiliatomia, tai valinnaisesti substituoitu ali-syklinen ketju, joka sisältää 5 tai 6 hiiliatomia, tai 1-4 hiiliatominen alkyyliketju, joka on substituoitu aryyli- tai aromaattisella heterosyklisellä ryhmällä, tai vaihtoehtoisesti R4 ja R5 muodostavat karbamaattiryhmän kanssa, johon ne ovat kiinnittyneet, substituoidun tai subs-tituoimattoman 5- tai 6-jäsenisen renkaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R2 ja R3 tarkoittavat vetyatomia. 1 Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R4 on vetyatomi. 22 86 8 82
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R5 on bentsyy1iryhmä, ryhmä, jonka kaava on _ f — ch2 o tai se muodostaa vaihtoehtoisesti ryhmän R4 ja karbamaattiryh-män kanssa oksatsolidonirenkaan.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yleiskaavan (I) mukainen reaktiivinen laimennin on valittu ryhmästä, johon kuuluvat beta-hydroksi-etyylioksatsolidonin akrylaatti ja isopropyyli beta-hydroksi-etyylikarbamaatin akrylaatti.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiivinen laimennusjärjestelmä sisältää vähintään yhtä muuta reaktiivista laimenninta kuin yleiskaavan (I) mukaista laimenninta.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiivinen laimennusjärjestelmä sisältää yleiskaavan (I) mukaisten reaktiivisten laimentimien seosta.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seos sisältää 30-80 painoprosenttia hartsia, joka voidaan kovettaa, ja 70-20 painoprosenttia reaktiivista laimennusjärjestelmää. 1 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi, joka voidaan kovettaa, on valittu ryhmästä, johon kuuluvat polyesteri/akryylihartsit, epoksi/akryylihart-sit, polykarbonaatti/akryylihartsit, polyeetteri/akryylihartsit ja tyydyttämättömät uretaanihartsit. 23 86882
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi, joka voidaan kovettaa, on lineaarinen ja sen molekyylipaino on välillä 600 ja 10 000.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ristisi 1loittaminen säteilyn avulla suoritetaan UV-säteilyllä fotoinitiaattorin läsnäollessa.
12. Isopropyyli-beta-hydroksietyylikarbamaatin akrylaatti. 24 86882