RU2179991C2 - Polymeric composition for coatings - Google Patents
Polymeric composition for coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179991C2 RU2179991C2 RU2000107901A RU2000107901A RU2179991C2 RU 2179991 C2 RU2179991 C2 RU 2179991C2 RU 2000107901 A RU2000107901 A RU 2000107901A RU 2000107901 A RU2000107901 A RU 2000107901A RU 2179991 C2 RU2179991 C2 RU 2179991C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coatings
- methacrylate
- comonomer
- oligourethan
- general formula
- Prior art date
Links
- 0 Cc1c(*)cc(C(C(C(c2ccc(C3NC3)c(*)c2)C(N2c3ccc(C)c(*)c3)=O)=O)C2=O)cc1 Chemical compound Cc1c(*)cc(C(C(C(c2ccc(C3NC3)c(*)c2)C(N2c3ccc(C)c(*)c3)=O)=O)C2=O)cc1 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области покрытий, отверждаемых под действием одного из новых и перспективных методов отверждения - отверждение под действием излучений низких энергий в диапазоне длин волн 400-700 нм. Такие покрытия могут использоваться (в зависимости от состава) в стоматологии для маникюра зубов и модификации участков с повреждениями эмали, а также в радиоэлектронике и полиграфической промышленности. The invention relates to the field of coatings, cured by one of the new and promising methods of curing - curing under the influence of low-energy radiation in the wavelength range of 400-700 nm. Such coatings can be used (depending on the composition) in dentistry for manicure of teeth and modification of areas with enamel damage, as well as in electronics and the printing industry.
Известны композиционные материалы, отверждающиеся под действием излучения видимого диапазона спектра [заявка 61-120867, Япония, 59-242837, МКИ С 09 D 3/80, С 09 D 5/00; заявка 62-123044, Япония, 60-261331, МКИ С 03 D 25/02, С 09 D 3/727] с довольно высокими скоростями. В состав таких композиций входят дипентаэритритолакрилатный мономер [заявка 61-120867, Япония, 59-242837, МКИ С 09 D 3/80, С 09 D 5/00] , акриловый мономер уретанового типа [заявка 62-123044, Япония, 60-261331, МКИ С 03 D 25/02, С 09 D 3/727] , метилметакрилат [заявка 61-120867, Япония, 59-242837, МКИ С 09 D 3/80, С 09 D 5/00; заявка 62-123044, Япония, 60-261331, МКИ С 03 D 25/02, С 09 D 3/727] и инициатор полимеризации камфохинон. В качестве пленкообразующих в таких композициях могут использоваться акрилуретановые олигомеры, имеющие в своей структуре изоциануратные фрагменты [заявка 61-120867, Япония, 59-242837, МКИ С 09 D 3/80, С 09 D 5/00 (прототип)] . Known composite materials that cure under the influence of radiation in the visible range of the spectrum [application 61-120867, Japan, 59-242837, MKI C 09
Эти композиции обладают способностью образовывать с довольно высокими скоростями прозрачные относительно твердые покрытия под действием "мягкого" излучения в диапазоне длин волн 400-700 нм. Однако износостойкость и эластичность таких покрытий недостаточно высока. Так же для отверждения таких композиций необходим источник излучения определенного узкого диапазона длин волн, совпадающего с максимумом поглощения фотоинициатора камфохинона. These compositions have the ability to form transparent relatively hard coatings at fairly high speeds under the influence of "soft" radiation in the wavelength range of 400-700 nm. However, the wear resistance and elasticity of such coatings is not high enough. Also, in order to cure such compositions, a radiation source of a certain narrow wavelength range, which coincides with the absorption maximum of the camoquinone photoinitiator, is required.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является полимерная композиция, выбранная нами за прототип [заявка 61-120867, Япония, 59-242837, МКИ С 09 D 3/80, С 09 D 5/00] , включающая в качестве олигомера полиуретанакрилатизоцианурат общей формулы,
где R - радикалы формулы [OCH2-CH2-CH-C(O)] nOR2C(O)OC-(R1)-CH или OR1OC(O)C(R2)-CH, R2 - H или метил, R1 - этилен или пропилен, n= 1-6.The closest in technical essence to the proposed one is the polymer composition that we selected for the prototype [application 61-120867, Japan, 59-242837, MKI C 09
where R is the radicals of the formula [OCH 2 —CH 2 —CH — C (O)] n OR 2 C (O) OC— (R 1 ) —CH or OR 1 OC (O) C (R 2 ) —CH, R 2 - H or methyl, R 1 - ethylene or propylene, n = 1-6.
в качестве сомономера метилметакрилат и инициатор фотополимеризации - камфохинон, при следующм соотношении компонентов, мас. %:
Полиакрилатуретанизоцианурат - 30-35
Метилметакрилат - 60-65
Камфохинон - 0,1-5
Такие композиции образуют относительно твердые прозрачные покрытия под действием излучений низких энергий. Однако композиции не обеспечивают достаточную твердость и износостойкость покрытия. Кроме того, недостатком этих композиций является недостаточно высокая эластичность, прочность при ударе и повышенная липкость покрытий, отвержденных в течение 30 с (см. таблицу 3). Существует еще одна существенная проблема при получении покрытий на базе таких композиций. Для отверждения подобных композиционных материалов необходим источник излучения определенного узкого диапазона длин волн, совпадающего с максимумом поглощения фотоинициатора.as a comonomer, methyl methacrylate and the initiator of photopolymerization is camphoquinone, with the following ratio of components, wt. %:
Polyacrylateurethaneisocyanurate - 30-35
Methyl methacrylate - 60-65
Camphoquinone - 0.1-5
Such compositions form relatively hard transparent coatings under the influence of low-energy radiation. However, the compositions do not provide sufficient hardness and wear resistance of the coating. In addition, the disadvantage of these compositions is not sufficiently high elasticity, impact strength and increased stickiness of coatings cured for 30 s (see table 3). There is another significant problem in obtaining coatings based on such compositions. To cure such composite materials, a radiation source of a certain narrow wavelength range, which coincides with the absorption maximum of the photoinitiator, is required.
Задача данного изобретения - создание покрытий с высокой износостойкостью, эластичностью, твердостью, низкой липкостью, способной отверждаться с очень высокими скоростями под действием излучений низких энергий в присутствии универсальной трехкомпонентной инициирующей системы, способной инициировать реакцию полимеризации при облучении источником широкого диапазона излучения 400-700 нм. The objective of this invention is the creation of coatings with high wear resistance, elasticity, hardness, low stickiness, capable of curing at very high speeds under the influence of low-energy radiation in the presence of a universal three-component initiating system, capable of initiating a polymerization reaction when irradiated with a source of a wide radiation range of 400-700 nm.
Это достигается составом композиции, включающей олигомер (олигоуретанметакрилатизоцианурат) общей формулы,
n= 1-3,
а также сомономеры - олигоуретанметакрилат общей формулы (I),
n= 1-3,
и олигоуретанметакрилат общей формулы (II)
n= 1-3,
и инициатор фотополимеризации - систему соединений: эфиры бензоина (смесь изобутилового и бутилового эфира бензоина в соотношении 9: 1 - продукт марки Тригонал-14), диметиланилин и динитрилазобисмасляной кислоты при следующих соотношениях компонентов, мас. %:
Олигоуретанметакрилатизоцианурат (олигомер) - 55-60
Олигоуретанметакрилат линейной структуры (сомономер I) - 15-35
Олигоуретанметакрилат разветвленной структуры (сомономер II) - 3-23,5
Эфиры бензоина (продукт марки Тригонал-14) - 1.5-3
Диметиланилин - 3-5
Динитрилазобисмасляной кислоты - 1.5-3
Олигоуретанметакрилатизоцианурат (олигомер) получают следующим образом. На первой стадии синтеза проводят циклотримеризацию 2,4-толуилендиизоцианата до степени превращения изоцианатных групп 50% при температуре ~ 65±5oС в присутствии каталитической системы. На второй стадии к циклотримеру добавляют монометакриловый эфир этиленгликоля и катализатор - соединение олова. Синтез проходит в течение 5-6 ч. Синтез проводят в растворе органических растворителей метилэтилкетоне, циклогексаноне, бутилацетате, этилацетате. Конечный продукт представляет собой 50%-ный раствор в вышеперечисленных растворителях.This is achieved by the composition comprising a oligomer (oligourethane methacrylate isocyanurate) of the general formula
n = 1-3,
as well as comonomers - oligourethane methacrylate of the general formula (I),
n = 1-3,
and oligourethane methacrylate of the general formula (II)
n = 1-3,
and the initiator of photopolymerization is a system of compounds: benzoin esters (a mixture of isobutyl and butyl benzoin ether in a ratio of 9: 1 is a product of the Trigonal-14 brand), dimethylaniline and dinitrilazobismobutyric acid in the following ratios of components, wt. %:
Oligourethane methacrylate isocyanurate (oligomer) - 55-60
Oligourethane methacrylate linear structure (comonomer I) - 15-35
Branched oligourethane methacrylate (comonomer II) - 3-23.5
Benzoin esters (product of the Trigonal-14 brand) - 1.5-3
Dimethylaniline - 3-5
Dinitrilazobismobutyric acid - 1.5-3
Oligourethane methacrylate isocyanurate (oligomer) is prepared as follows. In the first stage of the synthesis, cyclotrimerization of 2,4-toluene diisocyanate is carried out to a degree of conversion of isocyanate groups of 50% at a temperature of ~ 65 ± 5 ° C in the presence of a catalytic system. In a second step, ethylene glycol monomethacrylic ester and a tin compound catalyst are added to the cyclotrimer. The synthesis takes 5-6 hours. The synthesis is carried out in a solution of organic solvents methyl ethyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl acetate. The final product is a 50% solution in the above solvents.
Олигоуретанметакрилат линейной структуры (сомономер I) получают следующим образом. На первой стадии синтеза получают преполимер - продукт взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с диолом (например, диолпромышленной марки лапрол 502) до степени превращения изоцианатных групп 50% при температуре ~ 60±5oС в присутствии катализатора. На второй стадии к преполимеру добавляют монометакриловый эфир этиленгликоля и катализатор - соединение олова. Температура реакционной массы на второй стадии ~ 25±5oС. Синтез проходит в течение 4-5 ч. Синтез проводят в растворе органических растворителей метилэтилкетоне, циклогексаноне, бутилацетате, этилацетате. Конечный продукт представляет собой 80%-ный раствор в вышеперечисленных растворителях.A linear structure oligourethane methacrylate (comonomer I) is prepared as follows. At the first stage of the synthesis, a prepolymer is obtained - the product of the interaction of 2,4-toluene diisocyanate with a diol (for example, the diol industrial grade laprol 502) to a degree of conversion of 50% isocyanate groups at a temperature of ~ 60 ± 5 o С in the presence of a catalyst. In a second step, ethylene glycol monomethacrylic ester and a tin compound catalyst are added to the prepolymer. The temperature of the reaction mixture in the second stage is ~ 25 ± 5 o C. The synthesis takes place within 4-5 hours. The synthesis is carried out in a solution of organic solvents methyl ethyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl acetate. The final product is an 80% solution in the above solvents.
Олигоуретанметакрилат разветвленной структуры (сомономер II) получают следующим образом. На первой стадии синтеза получают аддукт - продукт взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с диметакриловым эфиром этиленгликоля до степени превращения изоцианатных групп 50% при температуре ~ 40±5oС в присутствии катализатора. На второй стадии к аддукту добавляют полиол (например, продукт промышленной марки Лапрол-503) и катализатор - соединение олова. Температура реакционной массы на второй стадии ~ 25±5oС. Синтез проходит в течение 4-5 ч. Синтез проводят в растворе органических растворителей метилэтилкетоне, циклогексаноне, бутилацетате, этилацетате. Конечный продукт представляет собой 80%-ный раствор в вышеперечисленных растворителях. Характеристики олигомера и сомономеров I и II представлены в таблице 1.Branched oligourethane methacrylate (comonomer II) is prepared as follows. At the first stage of the synthesis, an adduct is obtained - the product of the interaction of 2,4-toluene diisocyanate with ethylene glycol dimethacrylic ester to a degree of conversion of isocyanate groups of 50% at a temperature of ~ 40 ± 5 o C in the presence of a catalyst. In the second stage, a polyol (for example, a product of the industrial brand Laprol-503) and a catalyst, a tin compound, are added to the adduct. The temperature of the reaction mixture in the second stage is ~ 25 ± 5 o C. The synthesis takes place within 4-5 hours. The synthesis is carried out in a solution of organic solvents methyl ethyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl acetate. The final product is an 80% solution in the above solvents. Characteristics of the oligomer and comonomers I and II are presented in table 1.
Как видно из таблицы, данные по молекулярной массе, содержанию уретановых и метакриловых групп, ИК- и УФ-спектроскопии подтверждают структуру олигомеров. As can be seen from the table, data on the molecular weight, the content of urethane and methacrylic groups, IR and UV spectroscopy confirm the structure of the oligomers.
Компоненты фотоинициирующей системы вводятся в состав композиции в различном виде: эфиры бензоина (продукт марки Тригонал-14) - как индивидуальное соединение, диметиланилин - как индивидуальное соединение, динитрилазобисмасляной кислоты - как индивидуальное соединение или в виде 10-50%-ного раствора в метилэтилкетоне, циклогексаноне, бутилацетате, ацетоне и этилацетате. The components of the photoinitiating system are introduced into the composition in various forms: benzoin esters (product of the Trigonal-14 brand) as an individual compound, dimethylaniline as an individual compound, dinitrilazobismobutyric acid as an individual compound or as a 10-50% solution in methyl ethyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, acetone and ethyl acetate.
Композицию готовят путем смешивания компонентов при комнатной температуре. Олигомерная основа смешивается отдельно от фотоинициирующей системы. В первую очередь готовится фотоинициирующая система, которая выдерживается 15-30 минут, а затем смешиваются компоненты основы. Предварительное время выдержки всей композиции в целом, перед внесением непосредственно в зону облучения, составляет ~ 30 минут. The composition is prepared by mixing the components at room temperature. The oligomeric base is mixed separately from the photoinitiating system. First of all, a photo-initiating system is prepared, which is maintained for 15-30 minutes, and then the components of the base are mixed. The preliminary exposure time of the entire composition as a whole, before entering directly into the irradiation zone, is ~ 30 minutes.
Составы композиций приведены в таблице 2. The compositions are shown in table 2.
Условия отверждения: температура - 15±25oС, источник излучения низких энергий диапазона длин волн 400-700 нм, время отверждения - 20-25 с, оптимальная толщина покрытия - 70-150 мкм. Возможно нанесение композиций в диапазоне толщин - 70-1000 мкм при тех же условиях отверждения.Curing conditions: temperature - 15 ± 25 o С, low-energy radiation source of the wavelength range 400-700 nm, curing time - 20-25 s, optimal coating thickness - 70-150 microns. It is possible to apply compositions in a thickness range of 70-1000 microns under the same curing conditions.
Данные о физико-механических свойствах покрытий, их износостойкости, липкости приведены в таблице 3. Data on the physico-mechanical properties of the coatings, their wear resistance, stickiness are given in table 3.
Данные свидетельствуют о том, что по сравнению с прототипом увеличивается степень отверждения покрытий, так за 20-25 с отверждения под действием излучения содержание гель-фракции составляет 92-97% (по сравнению с 88% у прототипа за 30 с), твердость возрастает до 0.82-0.87, прочность при ударе составляет 50 кгс•см (прототип 40 кгс•см). Износостойкость в 1,5-3 раза выше, чем у прототипа, липкость через 5 с после отверждения составляет 0,55-0.57 г/см2 (у прототипа 0,90 г/см2).The data indicate that, in comparison with the prototype, the degree of curing of coatings increases, so for 20-25 seconds curing under the influence of radiation, the content of the gel fraction is 92-97% (compared with 88% of the prototype in 30 s), the hardness increases to 0.82-0.87, impact strength is 50 kgf • cm (prototype 40 kgf • cm). Wear resistance is 1.5-3 times higher than that of the prototype, the
Claims (1)
n= 1-3,
в качестве сомономеров олигоуретанметакрилат общей формулы (I)
n= 1-3,
и олигоуретанметакрилат общей формулы (II)
где n= l-3,
а в качестве инициатора фотополимеризации используют систему соединений эфиры бензоина (продукт марки Тригонал-14), диметиланилин и динитрилазобисмасляной кислоты при следующем массовом соотношении компонентов, мас. %:
Олигоуретанметакрилатизоцианурат (олигомер) - 55-60
Олигоуретанметакрилат линейной структуры (сомономер I) - 15-35
Олигоуретанметакрилат разветвленной структуры (сомономер II) - 3-23,5
Эфиры бензоина (продукт марки Тригонал-14) - 1,5-3
Диметиланилин - 3-5
Динитрилазобисмасляной кислоты - 1,5-3A polymer coating composition comprising an oligomer, comonomers and a photopolymerization initiator, characterized in that it contains oligourethane methacrylate isocyanurate of the general formula as an oligomer
n = 1-3,
as comonomers, oligourethane methacrylate of the general formula (I)
n = 1-3,
and oligourethane methacrylate of the general formula (II)
where n = l-3,
and as the initiator of photopolymerization using a system of compounds benzoin esters (product brand Trigonal-14), dimethylaniline and dinitrilazobismobutyric acid in the following mass ratio of components, wt. %:
Oligourethane methacrylate isocyanurate (oligomer) - 55-60
Oligourethane methacrylate linear structure (comonomer I) - 15-35
Branched oligourethane methacrylate (comonomer II) - 3-23.5
Benzoin esters (product of the Trigonal-14 brand) - 1.5-3
Dimethylaniline - 3-5
Dinitrilazobismobutyric acid - 1.5-3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000107901A RU2179991C2 (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Polymeric composition for coatings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000107901A RU2179991C2 (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Polymeric composition for coatings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000107901A RU2000107901A (en) | 2001-12-20 |
RU2179991C2 true RU2179991C2 (en) | 2002-02-27 |
Family
ID=20232592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000107901A RU2179991C2 (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Polymeric composition for coatings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179991C2 (en) |
-
2000
- 2000-03-31 RU RU2000107901A patent/RU2179991C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106047138B (en) | Cured soft basecoat coating composition of a kind of UV and preparation method thereof | |
Studer et al. | Thermal and photochemical curing of isocyanate and acrylate functionalized oligomers | |
WO2015195659A1 (en) | Acrylate gel nail coating compositions | |
JP7262722B2 (en) | Photoinitiator | |
EP0668330B1 (en) | Use of UV-curable coating agents for coating of polycarbonate mouldings | |
Studer et al. | Redox and photoinitiated crosslinking polymerization: I. Dual-cure isocyanate-acrylate system | |
JP2600563B2 (en) | Photocurable resin composition | |
RU2179991C2 (en) | Polymeric composition for coatings | |
JP3301447B2 (en) | Urethane / unsaturated organo oligomers and method for producing the same | |
JPH0476364B2 (en) | ||
JP3332263B2 (en) | Photocurable resin composition | |
JP2610746B2 (en) | Active energy ray-curable composition | |
CN112831021A (en) | Polyurethane acrylate oligomer, preparation method thereof, coating composition and application thereof | |
US20010041785A1 (en) | UV-curable coating compositions and their use for coating polycarbonate molded articles | |
JP2884003B2 (en) | UV curable coloring composition for optical fiber | |
KR0162708B1 (en) | Light curable resin composition and preparation thereof | |
JPH0649429A (en) | Adhesive for plastic film laminate and method for laminating plastic film using the same | |
CN114015013B (en) | Yellowing-resistant self-decoloring UV resin and application thereof in UV (ultraviolet) glue dripping | |
JP2002060456A (en) | Urethane oligomer and pressure-sensitive adhesive base material containing the same | |
CN115368535B (en) | UV/moisture dual-curing composition, and preparation method and application thereof | |
JPS6385030A (en) | Resin composition for secondary coating of optical glass fiber | |
JPH0788347B2 (en) | Urethane acrylate | |
JP2648603B2 (en) | Photocurable resin composition | |
JPS60118712A (en) | Production of radically curable oligomer | |
JP2613861B2 (en) | Dental visible light curable composition |