DE102020134648A1 - Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials unter Verwendung einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung - Google Patents

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Eiichi Okazaki
Kazuki Ofusa
Katsunobu Mochizuki
Shinya Kanbe
Nobuaki Koike
Keiji AMBO
Atsuo Nabeshima
Mamoru Kouzaki
Shuji Yomo
Kanji Mori
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Toyota Motor Corp
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Toagosei Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials bereitzustellen, indem eine Zusammensetzung verwendet wird, die sprühbeschichtet werden kann und die nach dem Beschichten nicht nach unten läuft (d.h. rheologiesteuerbar). Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials umfasst Schritt (1) des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung enthält, auf ein Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens, Schritt (2) des Trocknens des in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, und Schritt (3) der Bestrahlung des Substrats, das den in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm aufweist, mit Elektronenstrahlen in einer Inertgasatmosphäre zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials unter Verwendung einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung.
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Derzeit werden für Autolack Zwischenlack, Basislack und Klarlack verwendet, und bei jedem Vorgang ist ein Einbrennschritt für einen Lack unerlässlich. Allerdings sind das beim Einbrennschritt entstehende CO2 und die Energiekosten durch die Erwärmung ein Problem. Da die Komponenten von Automobilen kompliziert geformt sind, ist das Sprühbeschichten für die Beschichtung der Komponenten mit Lack bevorzugt.
  • Zum Beispiel ist ein Lack mit einer spezifischen Viskosität bekannt, der für die Spritzlackierung geeignet ist (PTL 1). Dieser Lack erfordert jedoch einen Einbrennschritt und somit eine erhebliche Verfahrensverbesserung, um das im Einbrennschritt erzeugte CO2 und die Energiekosten zu vermindern.
  • Es wurden Untersuchungen über eine mit aktiver Energiestrahlung härtbare Beschichtungszusammensetzung als Autolack durchgeführt, die die vorstehend genannten Probleme lösen können, die den Einbrennschritt nicht erfordern oder die Einbrenntemperatur senken und die sogar in kurzer Zeit ausgehärtet werden können.
  • Herkömmlicher mit aktiver Energiestrahlung härtbarer Lack ist jedoch bei der komplizierten Form von Automobilen schwer auszuhärten und hat sich in der Praxis noch nicht vollständig durchgesetzt. Außerdem muss der mit aktiver Energiestrahlung härtbare Lack bei der Spritzlackierung eine niedrige Viskosität aufweisen. Daher kommt es bei solchem Lack nach der Spritzlackierung zum Absacken.
  • Zitatenliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP2011-84699A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials bereitzustellen, indem eine Zusammensetzung verwendet wird, die sprühbeschichtet werden kann und die nach dem Beschichten nicht nach unten läuft (d.h. rheologiesteuerbar).
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials unter Verwendung einer Zusammensetzung bereitzustellen, die durch einen Elektronenstrahl in kurzer Zeit ausgehärtet werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials bereitzustellen, bei dem eine Zusammensetzung verwendet wird, die in geeigneter Weise entlang der komplizierten Form eines bestrahlten Substrats (zum Beispiel der Karosserie eines Automobils) ausgehärtet werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials bereitzustellen, bei dem eine Zusammensetzung verwendet wird, die gleichzeitig ausgehärtet werden kann, wenn zwei oder mehr Beschichtungsfilme gebildet werden.
  • Lösung des Problems
  • Die Erfinder fanden heraus, dass ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials, das bestimmte Produktionsschritte umfasst, die Aufgaben lösen kann.
  • Im Einzelnen beinhaltet die vorliegende Erfindung die folgenden Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials.
  • Punkt 1.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) und (3) oder die folgenden Schritte (1) bis (3) umfasst:
    • Schritt (1) des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung enthält, auf ein Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens,
    • Schritt (2) des Trocknens des in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, und
    • Schritt (3) der Bestrahlung des Substrats, das den in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm aufweist, mit einem Elektronenstrahl in einer Inertgasatmosphäre, um einen gehärteten Beschichtungsfilm zu bilden.
  • Punkt 2.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Punkt 1, wobei der nach Schritt (3) erhaltene gehärtete Beschichtungsfilm eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr aufweist.
  • Punkt 3.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Punkt 1 oder 2, wobei die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Schritt (1) eine Viskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s.
  • Punkt 4.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einen der Punkte 1 bis 3, wobei die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Schritt (1) eine Viskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s, und eine Viskosität von 0,01 Pa·s bis 0,3 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 1000/s, aufweist.
  • Punkt 5.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 3, wobei in Schritt (1) die zu verwendende elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Form einer wässrigen Dispersion vorliegt und die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung eines Beschichtungsfilms durch Sprühen auf das Substrat aufgebracht wird; und in Schritt (2) die in der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung in dem Beschichtungsfilm enthaltene flüchtige Komponente zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms verdampft wird.
  • Punkt 6.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 5, wobei
    das Verfahren zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen verwendet, die jeweils eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms enthalten, um zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, und
    das Verfahren die mindestens zweimalige Durchführung einer Reihe von Schritten (1) und (2) und dann die Durchführung von Schritt (3) umfasst.
  • Punkt 7.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Punkt 6, wobei
    das Verfahren zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen
    verwendet, die jeweils eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms enthalten, um zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, und
    das Verfahren umfasst
    den Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines ersten gehärteten Beschichtungsfilms auf das Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, wobei dieser Schritt dem Schritt (1) entspricht,
    den Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung des ersten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält, wobei dieser Schritt dem Schritt (2) entspricht,
    den Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines zweiten gehärteten Beschichtungsfilms auf den im vorstehenden Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den im vorstehenden Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen auf der Grundlage des Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens, aufweist, wobei dieser Schritt dem Schritt (1) entspricht,
    den Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung des zweiten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält, wobei dieser Schritt dem Schritt (2) entspricht,
    den Schritt des gegebenenfalls weiteren Durchführens einer Reihe von Schritten (1) und (2), um Beschichtungsfilme oder trockene Beschichtungsfilme der zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen auf dem Substrat zu bilden, und
    den Schritt der Bestrahlung des Substrats, das zwei oder mehr Beschichtungsfilme oder trockene Beschichtungsfilme aufweist, die vorstehend erhalten wurden, mit dem Elektronenstrahl, um gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, wobei dieser Schritt dem Schritt (3) entspricht.
  • Punkt 8.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 7, wobei das Inertgas in Schritt (3) Stickstoffgas als Hauptkomponente enthält und eine Sauerstoffkonzentration von 0,1 Volumenprozent oder weniger aufweist.
  • Punkt 9.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 8, wobei der Elektronenstrahl in Schritt (3) eine Beschleunigungsspannung von 80 kV bis 300 kV und eine absorbierte Dosis von 10 kGy bis 1000 kGy aufweist.
  • Punkt 10.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 9, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.
  • Punkt 11.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 10, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Kunststoff hergestellt ist und eine freie Oberflächenenergie von 38 dyn/cm oder mehr aufweist.
  • Punkt 12.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Punkt 11, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Kunststoff besteht und oberflächenbehandelt ist.
  • Punkt 13.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 12, wobei das Substrat in Schritt (1) einen unebenen Abschnitt, einen gekrümmten Abschnitt und/oder einen gebogenen Abschnitt aufweist.
  • Punkt 14.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 13, wobei die eine oder mehr elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen in Schritt (1) als die ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung, (i) eine Verbindung mit einem aromatischen Ring und einer (Meth)acryloylgruppe und (ii) ein Oligomer oder Polymer mit einer (Meth)acryloylgruppe enthalten.
  • Punkt 15.
  • Beschichtetes Material, erhalten durch das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Punkte 1 bis 14, wobei
    das beschichtete Material einen oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme umfasst, die eine Filmdicke von 5 µm bis 500 µm aufweisen, wobei das beschichtete Material ein beschichtetes Substrat für Automobile ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material hergestellt werden, indem eine Zusammensetzung verwendet wird, die sprühbeschichtet werden kann und die nach dem Beschichten nicht nach unten läuft (d.h. rheologiesteuerbar).
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung hergestellt werden, die durch Elektronenstrahlen in kurzer Zeit ausgehärtet werden kann.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung hergestellt werden, die in geeigneter Weise entlang der komplizierten Form eines bestrahlten Substrats (zum Beispiel der Karosserie eines Automobils) ausgehärtet werden kann.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material vorzugsweise unter Verwendung von Zusammensetzungen hergestellt werden, die bei der Bildung von zwei oder mehr Beschichtungsfilmen gleichzeitig ausgehärtet werden können.
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung hergestellt werden, die gut härtbar ist, wenn die zu verwendende elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält (zum Beispiel eine wässrige Dispersionszusammensetzung).
  • Figurenliste
    • 1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das das Prinzip eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahren bzw. elektrischen Feld-Aufnahmeverfahrens konzeptionell verdeutlicht.
    • 2 ist ein Diagramm, das eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt (Beispiel 14). In Beispiel 14 wurde die Anordnung des Substrats, das einen trockenen Beschichtungsfilm darauf aufweist, geändert; 2 zeigt ein Beispiel für das Substrat mit einem trockenen Beschichtungsfilm darauf, der in einem Winkel von 0°(1), 45°(2) und 75°(3) in Bezug auf die Ebene des Fensters für die Elektronenstrahl-Bestrahlung angeordnet ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials und das beschichtete Material, das ein Substrat für Automobile gemäß der vorliegenden Erfindung ist, detailliert beschrieben.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „Beschichtungsfilm“ auf einen Beschichtungsfilm, der durch Auftragen einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung auf ein Substrat gebildet wird, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung frei von einer flüchtigen Komponente ist.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „trockener Beschichtungsfilm“ auf einen Beschichtungsfilm, der durch Auftragen einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung auf ein Substrat und weiteres Trocknen des Beschichtungsfilms zum Verdampfen einer flüchtigen Komponente gebildet wird, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung die flüchtige Komponente enthält.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck „gehärteter Beschichtungsfilm“ auf einen Beschichtungsfilm, der durch Bestrahlung des Beschichtungsfilms oder des trockenen Beschichtungsfilms mit Elektronenstrahlen gebildet wird, um die ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung in der Zusammensetzung zu härten.
  • In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich „(Meth)acryloylgruppe“ auf „Acryloylgruppe und/oder Methacryloylgruppe“, „(Meth)acrylat“ bezieht sich auf „Acrylat und/oder Methacrylat“ und „(Meth)acrylsäure“ bezieht sich auf „Acrylsäure und/oder Methacrylsäure“.
  • In der vorliegenden Beschreibung kann die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung einfach als „Zusammensetzung“ bezeichnet werden.
  • Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Material
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials, das die folgenden Schritte (1) und (3) oder die folgenden Schritte (1) bis (3) umfasst:
    • Schritt (1) des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung enthält, auf ein Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens,
    • Schritt (2) des Trocknens des in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, und
    • Schritt (3) der Bestrahlung des Substrats, das den in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm aufweist, mit einem Elektronenstrahl in einer Inertgasatmosphäre, um einen gehärteten Beschichtungsfilm zu bilden.
  • Im Folgenden werden die Schritte (1) bis (3) beschrieben.
  • Schritt (1)
  • In Schritt (1) des Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung enthält, auf ein Substrat aufgetragen, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens.
  • Die „ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung“ kann nachstehend auch als „ungesättigte Verbindung“ bezeichnet werden.
  • Substrat
  • Das in Schritt (1) mit einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung beschichtete Substrat besteht vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff.
  • Das zu verwendende Substrat besteht vorzugsweise aus Metall.
  • Das Metall umfasst Metalle, wie zum Beispiel Stahlblech, Aluminium und Chrom, und Metalloxide, wie zum Beispiel Zinkoxid (ZnO) und Indiumzinnoxid (ITO).
  • Ein bevorzugtes metallisches Substrat zur Verwendung ist zum Beispiel ein oberflächenbehandeltes Metall, wie ein Metall, das einer Rostschutzbehandlung unterzogen wurde, und ein Metall, dessen Oberfläche mit Lack beschichtet ist. Das metallische Substrat zur Verwendung ist vorzugsweise ein oberflächenbehandeltes Metall, wie ein Metall, das einer Rostschutzbehandlung unterzogen wurde, wobei die Oberfläche außerdem mit einem Elektrotauchlack beschichtet ist.
  • In dem Substrat wird vorzugsweise Kunststoff verwendet.
  • Spezielle Beispiele für Kunststoff umfassen Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen; Celluloseacetatharze, wie ABS-Harz, Polyvinylalkohol, Triacetylcellulose und Diacetylcellulose; cyclische Polyolefinharze, die ein cyclisches Olefin als Monomer enthalten, wie Acrylharz, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyarylat, Polyethersulfon und Norbornen; Polyvinylchlorid; Epoxidharze und Polyurethanharze.
  • Das Substrat zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und weist vorzugsweise eine freie Oberflächenenergie von 38 dyn/cm oder mehr auf.
  • Das Substrat besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung seiner Haftung mit einem ausgehärteten Beschichtungsfilm oberflächenbehandelt. Die auf das Substrat aufgebrachte Oberflächenbehandlung ist vorzugsweise eine physikalische Behandlung.
  • Beispiele für Oberflächenbehandlungen, die auf ein Kunststoffsubstrat angewendet werden, umfassen die Aufrauungsbehandlung unter Verwendung von Sandstrahlen, die Plasmabehandlung, die Koronabehandlung, die Beflammungsbehandlung und die Grundierungsbehandlung. Ein Kunststoffsubstrat wird vorzugsweise einer Beflammungsbehandlung, Plasmabehandlung oder dergleichen unterzogen.
  • Das Aufrauen der Oberfläche eines Kunststoffsubstrats bewirkt einen Verankerungseffekt durch das Harz des Kunststoffsubstrats, wodurch die Haftung zwischen den Platten erhöht wird.
  • Bei der Koronabehandlung (Koronaentladungsbehandlung) wird Luft durch eine von einem Koronaprozessor erzeugte Hochfrequenzwelle ionisiert, um geladene Teilchen zu erzeugen; diese Teilchen stoßen mit der Oberfläche eines zu behandelnden Gegenstands zusammen, um die Oberfläche zu oxidieren, wodurch die Oberfläche modifiziert wird. Die Koronabehandlung kann zum Beispiel durch Koronaentladungsbestrahlung unter Normaldruck in einer Luft- oder Sauerstoffatmosphäre durchgeführt werden. Durch die Koronabehandlung werden auf der Oberfläche eines Kunststoffsubstrats funktionelle Gruppen gebildet, wie Carbonyl, Hydroxyl, Peroxid, Aldehyd, Ether oder Carbonsäure. Diese funktionellen Gruppen können die Haftfestigkeit zwischen Kunststoffsubstraten erhöhen.
  • Bei der Plasmaentladungsbehandlung wird die Oberfläche aktiviert, indem das zum Beispiel unter Atmosphärendruck erzeugte Plasma mit der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstands in Kontakt gebracht wird. Beispiele für das Gas zur Erzeugung des Plasmas umfassen Edelgase wie Helium und Argon, Stickstoffgas und Luft. Verfahren zur Durchführung einer Plasmaentladungsbehandlung unter Atmosphärendruck umfassen ein Verfahren zum Anlegen einer Hochspannung mit einer hohen Frequenz über Parallelplattenelektroden, von denen mindestens eine mit einem Dielektrikum beschichtet ist, um Plasma zu erzeugen, und zum Halten oder Bewegen eines zu behandelnden Gegenstands in dem Plasma; und ein Verfahren zum Anordnen eines Paars von Elektroden, von denen mindestens eine mit einem Dielektrikum beschichtet ist, so dass die Elektroden einander zugewandt sind, um einen Entladungsraum zu bilden, zum Anlegen einer Hochspannung mit einer hohen Frequenz, um ein Plasmagas zu pumpen, zum Ausstoßen des erzeugten Plasmas aus dem Entladungsraum und zum Inkontaktbringen des Plasmas mit einem zu behandelnden Gegenstand. Die Durchführung einer Plasmabehandlung auf der Oberfläche eines Kunststoffsubstrats unter Verwendung eines bekannten Gases, wie Argon, Helium, Stickstoff oder Sauerstoff, kann die Oberfläche modifizieren. Dadurch können sich auf der Oberfläche des Kunststoffsubstrats funktionelle Gruppen, wie Amino, Carboxyl, Hydroxyl und Aldehyd, bilden. Dadurch kann die Oberflächenenergie des Kunststoffsubstrats erhöht und die Benetzbarkeit auf einem Klebstoff verbessert werden, wodurch die Klebefähigkeit verbessert wird.
  • Die Beflammungsbehandlung kann zum Beispiel durch die Behandlung mit einer oxidierenden Flamme, wie Brauchgas oder Propangas (Temperatur: 1000 bis 2700°C), durchgeführt werden; nach einigen Sekunden der Einwirkung der Flamme wird die Oberfläche oxidiert, und es können polare Gruppen eingebracht werden. Durch die Ausführung der Beflammungsbehandlung der Oberfläche eines Kunststoffsubstrats können in kurzer Zeit funktionelle Gruppen, wie Hydroxyl, Carbonyl, Carboxyl und Amid, auf der Oberfläche des Kunststoffsubstrats gebildet werden. Dadurch kann die Oberflächenenergie des Kunststoffsubstrats erhöht und die Benetzbarkeit auf einem Klebstoff verbessert werden, wodurch die Klebefähigkeit verbessert wird.
  • Die Durchführung einer Grundierungsbehandlung auf der Oberfläche eines Kunststoffsubstrats kann die Klebefähigkeit mit zum Beispiel einem Klebstoff verbessern, da polyfunktionale reaktive Gruppen, die in den aktiven Spezies des Primers vorhanden sind, auf der Oberfläche des Kunststoffsubstrats verbleiben.
  • Das Substrat zur Verwendung kann eine Vielzahl von Formen verwenden.
  • Das Substrat ist vorzugsweise nicht nur ein Substrat mit einer ebenen Oberfläche, sondern auch ein Substrat mit einem unebenen Abschnitt, einem gekrümmten Abschnitt und/oder einem gebogenen Abschnitt. Das Substrat mit einem unebenen Abschnitt, einem gekrümmten Abschnitt und/oder einem gebogenen Abschnitt zur Verwendung ist vorzugsweise ein solches, dessen gekrümmter Abschnitt oder gebogener Abschnitt um 45° oder mehr in Bezug auf die Ebene des Fensters für die Elektronenstrahl-Bestrahlung geneigt ist.
  • Elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung
  • Die in Schritt (1) auf ein Substrat aufgebrachte elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung enthält eine ungesättigte Verbindung (eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung).
  • Im Folgenden wird die ungesättigte Verbindung beschrieben.
  • Ungesättigte Verbindung
  • Die ungesättigte Verbindung weist eine ethylenisch ungesättigte Gruppe in ihrem Molekül auf.
  • Ethylenisch ungesättigte Gruppen, die in der ungesättigten Verbindung vorhanden sind, umfassen eine (Meth)acryloylgruppe, eine Vinylgruppe und eine Vinylethergruppe.
  • Die Verbindungen mit einer (Meth)acryloylgruppe umfassen insbesondere (Meth)acrylat und (Meth)acrylamid.
  • Die Verbindungen mit einer Vinylgruppe umfassen insbesondere aromatische Vinylverbindungen, wie Styrol und Vinyltoluol, Vinylacetat, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylformamid und N-Vinylcaprolactam.
  • Die ethylenisch ungesättigte Gruppe ist vorzugsweise eine (Meth)acryloylgruppe, insbesondere (Meth)acrylat. Im Folgenden wird (Meth)acrylat beschrieben.
  • (Meth)acrylat
  • (Meth)acrylate umfassen eine Verbindung mit einer einzigen (Meth)acryloylgruppe pro Molekül (nachstehend „monofunktionelles (Meth)acrylat“) und eine Verbindung mit zwei oder mehr (Meth)acryloylgruppen pro Molekül (nachstehend „polyfunktionelles (Meth)acrylat“).
  • Beispiele für monofunktionelle (Meth)acrylate umfassen Alkyl(meth)acrylate, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, lsobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Neopentyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, Nonyl(meth)acrylat, Isononyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Tridecyl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat;
    alicyclische (Meth)acrylate, wie Cyclohexyl(meth)acrylat, Tricyclodecan(meth)acrylat, Dicyclopentenyl(meth)acrylat, Dicyclopentanyl(meth)acrylat, Dicyclopentenyloxyethyl(meth)acrylat, Dicyclopentanyloxyethyl(meth)acrylat, Tricyclodecanyl(meth)acrylat, Isobornyl(meth)acrylat und Adamantyl(meth)acrylat;
  • Hydroxy-enthaltende (Meth)acrylate, wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, und Addukte von ε-Caprolacton an 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat;
  • Alkoxyalkyl(meth)acrylate, wie 2-Methoxyethyl(meth)acrylat, Methoxytriethylenglykol(meth)acrylat, 2-Ethylhexylcarbitol(meth)acrylat und Ethoxyethoxyethyl(meth)acrylat;
  • Heteroatom-enthaltende (Meth)acrylate, wie Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und Trifluorethyl(meth)acrylat;
    aromatische (Meth)acrylate, wie Phenoxyethyl-(meth)acrylat, o-Phenylphenoxyethyl-(meth)acrylat, p-Cumylphenoxyethyl-(meth)acrylat, Nonylphenoxyethyl-(meth)acrylat, Benzyl-(meth)acrylat, Alkylenoxid-modifizierte Phenolderivat-(meth)acrylate und 2-Hydroxy-3-phenoxypropyl-(meth)acrylat;
    Tetrahydrofurfuryl( meth)acrylat;
    Maleimid(meth)acrylate, wie N-(Meth)acryloyloxyethyltetrahydrophthalimid und N-(Meth )acryloyloxyethylhexahyd rophthalimid;
    Glycidyl(meth)acrylat, mit Polycaprolacton modifizierte (Meth)acrylsäure und mit Polycaprolacton modifiziertes 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat;
    Alkoxysilylgruppen-enthaltende (Meth)acrylate, wie 3-Trimethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Triethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Triisopropoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Methyldimethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Methyldiethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Methyldiisopropoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Methyldiethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Methyldiisopropoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Dimethylmethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Dimethylethoxysilylpropyl(meth)acrylat, 3-Dimethylisopropoxysilylpropyl(meth)acrylat, und 8-Trimethoxysilyloctyl(meth)acrylat; und
    Oxazolidinon-ethyl(meth)acrylat.
  • Beispiele für polyfunktionelle (Meth)acrylate umfassen unter anderem Polyolpoly(meth)acrylate, wie 1,4-Butandioldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, 1,9-Nonandioldi(meth)acrylat, Tricyclodecandimethanoldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylathydroxypivalat, 3-Methyl-1,5-pentandioldi(meth)acrylat, 2-Butyl-2-ethyl-1,3-nonandioldiacrylat, 2-Methyl-1,8-octandioldi(meth)acrylat, 2-Hydroxy-1,3-di(meth)acryloyloxypropan, 2-Hydroxy-3-(meth)acryloyloxypropyl(meth)acrylat, Glycerindi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythrit-tri(meth)acrylat, Pentaerythrit-tetra(meth)acrylat, Dipentaerythrit-penta(meth)acrylat, Dipentaerythrit-hexa(meth)acrylat und Ditrimethylolpropan-tetra( meth)acrylat;
    Poly(meth)acrylate, bei denen an die Ausgangsstoffalkohole der vorstehend beschriebenen Poly(meth)acrylate Alkylenoxid (zum Beispiel Ethylenoxid und Propylenoxid) addiert wird;
    Poly(meth)acrylate, bei denen die Ausgangsstoffalkohole der vorstehend beschriebenen Poly(meth)acrylate mit Caprolacton modifiziert sind; und
    Alkylenoxid-modifizierte Isocyanursäure-poly(meth)acrylate, wie Ethylenoxid-modifiziertes Isocyanursäure-di(meth)acrylat und Ethylenoxid-modifiziertes Isocyanursäure-tri(meth)acrylat.
  • Das zu verwendende polyfunktionelle (Meth)acrylat kann ein Oligomer oder ein Polymer sein.
  • Spezielle Beispiele für Oligomere umfassen Urethan(meth)acrylat, Polyester(meth)acrylat und Epoxy(meth)acrylat.
  • Das Oligomer oder Polymer ist vorzugsweise eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von 500 bis 50000. Der Ausdruck „Molekulargewicht“ bezieht sich auf ein absolutes Molekulargewicht, das durch Massenspektrometrie gemessen werden kann, und das Molekulargewicht eines Polymers bezieht sich auf ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (nachstehend „Mw“).
    „Mw“ bezieht sich auf das Polystyrol-Äquivalent Mw, gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC).
  • Urethan-(meth)acrylat
  • Urethan(meth)acrylate beziehen sich auf Verbindungen mit einer Urethanbindung und zwei oder mehr (Meth)acryloylgruppen.
  • Beispiele für Urethan(meth)acrylate umfassen Reaktionsprodukte aus einem Polyol, einem organischen Polyisocyanat und einem Hydroxy-enthaltenden (Meth)acrylat sowie Reaktionsprodukte aus einem organischen Polyisocyanat und einem Hydroxy-enthaltenden (Meth)acrylat (Urethanaddukte).
  • Das Polyol zur Verwendung als Ausgangsmaterial für Urethan(meth)acrylat ist vorzugsweise ein Diol; ein niedermolekulares Diol, ein Diol mit einem Polyestergerüst, ein Diol mit einem Polyethergerüst und ein Diol mit einem Polycarbonatgerüst werden bevorzugt verwendet.
  • Die niedermolekularen Diole umfassen Ethylenglykol, Propylenglykol, Cyclohexandimethanol, Neopentylglykol, 3-Methyl-1,5-pentandiol und 1,6-Hexandiol.
  • Diole mit einem Polyestergerüst umfassen veresterte Produkte einer Diolkomponente wie die vorstehend beschriebenen niedermolekularen Diole oder Polycaprolactondiole und einer Säurekomponente, wie Dicarbonsäure oder Dicarbonsäureanhydrid.
  • Dicarbonsäure oder Dicarbonsäureanhydrid umfasst Adipinsäure, Bernsteinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Terephthalsäure und deren Anhydride.
  • Diole mit einem Polyethergerüst umfassen Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und Polytetramethylenglykol.
  • Diole mit einem Polycarbonatgerüst umfassen Reaktionsprodukte von mindestens einem Diol, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus den vorstehend beschriebenen niedermolekularen Diolen und Bisphenolen (zum Beispiel Bisphenol A) mit Dialkylestercarbonat, wie Ethylencarbonat und Dibutylestercarbonat, besteht.
  • Zu den organischen Polyisocyanaten gehören alicyclische Gruppen-freie aliphatische Polyisocyanate (aliphatische Polyisocyanate), alicyclische Gruppen-enthaltende aliphatische Polyisocyanate (alicyclische Polyisocyanate), heterocyclische Ring-enthaltende Polyisocyanate und aromatische Polyisocyanate.
  • Aliphatische Polyisocyanate umfassen Hexamethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat und Lysindiisocyanat.
  • Die alicyclischen Polyisocyanate umfassen hydriertes Toluylendiisocyanat, hydriertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, hydriertes Xyloldiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat und Isophorondiisocyanat.
  • Die heterocyclischen Ring-enthaltenden Polyisocyanate umfassen Hexamethylendiisocyanat-Trimere und Isophorondiisocyanat-Trimere.
  • Die aromatischen Diisocyanate umfassen Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Xylylendiisocyanat, para-Phenylendiisocyanat und 1,5-Naphthalindiisocyanat.
  • Das organische Polyisocyanat zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein aliphatisches Polyisocyanat und ein heterocyclischen Ringenthaltendes Polyisocyanat aufgrund der hervorragenden physikalischen Eigenschaften ihrer gehärteten Produkte und der geringeren Vergilbung.
  • Das Hydroxy-enthaltende (Meth)acrylat ist vorzugsweise ein Hydroxy-enthaltendes Mono(meth)acrylat. Die Hydroxy-enthaltenden Mono(meth)acrylaten umfassen Hydroxyalkyl(meth)acrylate, wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxybutyl(meth)acrylat, Hydroxypentyl(meth)acrylat, Hydroxyhexyl(meth)acrylat und Hydroxyoctyl(meth)acrylat.
  • Urethanaddukt
  • Ein Urethanaddukt ist ein Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanats mit einem Hydroxy-enthaltenden (Meth)acrylat. Die Verwendung eines Urethanaddukts ist unter dem Gesichtspunkt einer erhöhten Vernetzungsdichte, einer erhöhten Wärmebeständigkeit und einer erhöhten Zähigkeit bevorzugt.
  • Das organische Polyisocyanat und das Hydroxy-enthaltende (Meth)acrylat für das Urethanaddukt umfassen die vorstehend beschriebenen Verbindungen.
  • Das Hydroxy-enthaltende (Meth)acrylat zur Verwendung im Urethanaddukt kann eine Verbindung mit Hydroxyl- und zwei oder mehr (Meth)acryloylgruppen sein (nachstehend „Hydroxy-enthaltendes polyfunktionelles (Meth)acrylat“). Die Verwendung eines Reaktionsprodukts eines organischen Polyisocyanats mit einem Hydroxy-enthaltenden polyfunktionellen (Meth)acrylat als Urethanaddukt ist unter dem Gesichtspunkt erhöhter Vernetzungsdichte und ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit bevorzugt. Das Hydroxy-enthaltende polyfunktionelle (Meth)acrylat zur Verwendung kann aus einer Vielzahl von Verbindungen ausgewählt werden. Spezielle Beispiele umfassen Trimethylolpropan-di(meth)acrylat, Pentaerythrit-di- oder -tri(meth)acrylat, Ditrimethylolpropan-di- oder -tri(meth)acrylat und Dipentaerythrit-di-, -tri-, -tetra- oder -penta(meth)acrylat.
  • Eine bevorzugte Verbindung zur Verwendung als Urethanaddukt umfasst ein Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanats mit drei oder mehr Isocyanatgruppen mit einem Hydroxy-enthaltenden Mono(meth)acrylat.
  • Das Hydroxy-enthaltende Mono(meth)acrylat zur Verwendung im Urethanaddukt umfasst die vorstehend beschriebenen Verbindungen.
  • Polyester(meth)acrylat
  • Polyester(meth)acrylat bezieht sich auf ein Reaktionsprodukt eines Polyesterpolyols mit (Meth)acrylsäure.
  • Das Polyesterpolyol kann durch Reaktion eines mehrwertigen Alkohols mit einer mehrbasigen Säure oder einem Anhydrid davon erhalten werden.
  • Die mehrwertigen Alkohole umfassen Diole mit einer alicyclischen Gruppe, wie die vorstehend beschriebenen niedermolekularen Diole, Tricyclodecandimethylol und Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, sowie drei- oder höherwertige Alkohole, wie Trimethylolpropan und Pentaerythrit.
  • Die mehrbasigen Säuren oder deren Anhydride umfassen die vorstehend beschriebenen Verbindungen.
  • Epoxid(meth)acrylat
  • Epoxy(meth)acrylat betrifft ein Reaktionsprodukt eines Epoxidharzes mit (Meth)acrylsäure.
  • Spezielle Beispiele für Epoxy(meth)acrylate umfassen (Meth)acrylat von Epoxidharz vom Bisphenol A-Typ, (Meth)acrylsäure-Addukte von Epoxidharz vom Phenol- oder Kresol-Novolak-Typ, (Meth)acrylsäure-Addukte von Bisphenol A-Diglycidylether, (Meth)acrylsäure-Addukte von bromiertem Bisphenol A-Diglycidylether und (Meth)acrylsäure-Addukte von Polyether-Diglycidylether.
  • Polymer mit (Meth)acryloyl-Gruppe
  • Polymere mit einer (Meth)acryloylgruppe umfassen eine Vielzahl von Polymeren, die eine (Meth)acryloylgruppe in ihrer Seitenkette aufweisen.
  • Polymere mit einer (Meth)acryloylgruppe umfassen ein Reaktionsprodukt eines eine funktionelle Gruppe enthaltenden Polymers mit einer eine (Meth)acryloylgruppe enthaltenden Verbindung, die eine funktionelle Gruppe aufweist, die mit der funktionellen Gruppe des eine funktionelle Gruppe enthaltenden Polymers reaktiv ist (nachstehend „reaktive (Meth)acryloylgruppe enthaltende Verbindung“).
  • Beispiele für funktionelle Gruppen des funktionelle Gruppen-enthaltenden Polymers umfassen eine Epoxidgruppe, eine saure Gruppe, eine Hydroxylgruppe und eine Isocyanatgruppe.
  • In diesem Fall ist das funktionelle Gruppen-enthaltende Polymer vorzugsweise ein Copolymer aus einem Alkyl(meth)acrylat mit einem funktionelle Gruppen-enthaltenden Monomer.
  • Beispiele für Alkyl(meth)acrylate umfassen Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, s-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Octyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, n-Nonyl(meth)acrylat, lsononyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, Isodecyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, n-Tridecyl(meth)acrylat und n-Tetradecyl(meth)acrylat.
  • Beispiele für funktionelle Gruppen-enthaltende Monomere umfassen Epoxygruppen-enthaltende Monomere, Säuregruppen-enthaltende Monomere, Hydroxygruppen-enthaltende Monomere und Isocyanatgruppen-enthaltende Monomere.
  • Beispiele für Epoxygruppen-enthaltende Monomere umfassen Glycidyl(meth)acrylat.
  • Beispiele für Säuregruppen-enthaltende Monomere umfassen Carboxylgruppen-enthaltende Monomere, wie (Meth)acrylsäure; Sulfonsäuregruppen-enthaltende Monomere, wie Acrylamid, 2-Methylpropansulfonsäure und Styrolsulfonsäure; und Phosphatgruppen-enthaltende Monomere.
  • Beispiele für Hydroxy-enthaltende Monomere umfassen Hydroxyalkyl(meth)acrylate, wie Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat und Hydroxybutyl(meth)acrylat.
  • Beispiele für Isocyanatgruppen-enthaltende Monomere umfassen (Meth)acryloxyalkylisocyanate, wie (Meth)acryloxyethylisocyanat.
  • Das funktionelle Gruppen-enthaltende Polymer kann ein solches Polymer sein, das zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Monomeren mit anderen Monomeren copolymerisiert ist.
  • Spezielle Beispiele für solche anderen Monomere umfassen Cyanogruppenenthaltende Monomere, wie (Meth)acrylnitril; Vinylester; aromatische Vinylverbindungen, wie Styrol und α-Methylstyrol; Säureanhydridgruppen-enthaltende Monomere; Amidgruppen-enthaltende Monomere, wie (Meth)acrylamid, Dimethylacrylamid und Diethyl(meth)acrylamid; Aminogruppen-enthaltende Monomere; Imidgruppenenthaltende Monomere; (Meth)acryloylmorpholin; und Vinylether.
  • Ein Epoxygruppen- oder Hydroxygruppen-enthaltendes Polymer, das ein funktionelle Gruppen-enthaltendes Polymer ist, wird mit (Meth)acrylsäure oder einem Säuregruppen-enthaltenden (Meth)acrylat, das eine reaktive (Meth)acryloylgruppenenthaltende Verbindung ist, umgesetzt, um ein (Meth)acryloylgruppen-enthaltendes Polymer herzustellen.
  • Ein Säuregruppen- oder Isocyanatgruppen-enthaltendes Polymer, das ein funktionelle Gruppen-enthaltendes Polymer ist, wird mit einem Hydroxylgruppenenthaltenden (Meth)acrylat, das eine reaktive (Meth)acryloylgruppen-enthaltende Verbindung ist, umgesetzt, um ein (Meth)acryloylgruppen-enthaltendes Polymer herzustellen.
  • Diese monofunktionellen oder polyfunktionellen (Meth)acrylate können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung enthält vorzugsweise als ungesättigte Verbindung (i) eine Verbindung mit einem aromatischen Ring und einer (Meth)acryloylgruppe (nachstehend „Verbindung (i)“); und (ii) ein Oligomer oder Polymer mit einer (Meth)acryloylgruppe (nachstehend „Verbindung (ii)“) (in Kombination).
  • Beispiele für Verbindung (i) umfassen die aromatischen (Meth)acrylate, die vorstehend als Beispiele für monofunktionelle (Meth)acrylate aufgeführt sind.
  • Beispiele für Verbindung (ii), die ein Oligomer oder Polymer mit einer (Meth)acryloylgruppe ist, umfassen die vorstehend als Beispiele aufgeführten Verbindungen.
  • Wenn die ungesättigte Verbindung Verbindung (i) und Verbindung (ii) enthält, ist vorzugsweise Verbindung (i) in einer Menge von 1 bis 50 Massen-% und Verbindung (ii) in einer Menge von 99 bis 50 Massen-% vorhanden; bevorzugter ist Verbindung (i) in einer Menge von 1 bis 30 Massen-% und Verbindung (ii) in einer Menge von 99 bis 70 Massen-% vorhanden; und besonders bevorzugt ist Verbindung (i) in einer Menge von 1 bis 20 Massen-% und Verbindung (ii) in einer Menge von 99 bis 80 Massen-% vorhanden, bezogen auf die Gesamtmenge von Verbindung (i) und Verbindung (ii), die als 100 Massen-% unter dem Gesichtspunkt der ausgezeichneten Dehnung und Haftung des gehärteten Beschichtungsfilms angenommen wird.
  • Andere Komponenten
  • Die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung kann eine oder mehrere andere Komponenten, die üblicherweise einem Beschichtungsmaterial (Lack) zugesetzt werden, enthalten.
  • Andere Komponenten, die vorzugsweise hinzugefügt werden können, umfassen flüchtige Komponenten, wie Wasser und organische Lösungsmittel, Färbemittel, wie Pigmente und Farbstoffe, Dispergiermittel, Rheologiesteuerungsmittel und UV-Absorber.
  • Im Folgenden werden flüchtige Komponenten, Farbstoffe, Dispergiermittel, Rheologiesteuerungsmittel, UV-Absorber, Lichtstabilisatoren und Oberflächenausgleichsmittel beschrieben.
  • Der Ausdruck „Gesamtharzfeststoffgehalt in der Zusammensetzung“ bezieht sich nachstehend auf die ungesättigte Verbindung. Wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung ein Polymer als weitere Komponente enthält, bezieht sich der Gesamtharzfeststoffgehalt in der Zusammensetzung auf den Gesamtgehalt der ungesättigten Verbindung und des Polymers.
  • Flüchtige Komponente
  • Die Zusammensetzung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann eine nicht-wässrige Zusammensetzung oder eine lösungsmittelfreie Zusammensetzung sein, die nur eine ungesättigte Verbindung enthält. Die Zusammensetzung kann jedoch eine flüchtige Komponente enthalten, um zum Beispiel die Viskosität zu verringern und die Beschichtbarkeit zu verbessern.
  • Beispiele für flüchtige Komponenten umfassen Wasser und organische Lösungsmittel.
  • Spezielle Beispiele für organische Lösungsmittel umfassen Alkoholverbindungen, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol; Alkylenglykolmonoetherverbindungen, wie Ethylenglykolmonomethylether und Propylenglykolmonomethylether; Acetonalkohole, wie Diacetonalkohole; aromatische Verbindungen, wie Benzol, Toluol und Xylol; Esterverbindungen, wie Propylenglykolmonomethyletheracetat, Ethylacetat und Butylacetat; Ketonverbindungen, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon; Etherverbindungen, wie Dibutylether; und N-Methylpyrrolidon.
  • Eine Zusammensetzung, die Wasser als flüchtige Komponente enthält, ist für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, da eine solche Zusammensetzung für die Sprühbeschichtung geeignet ist.
  • Wenn die Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, beträgt der Gehalt der flüchtigen Komponente in der Zusammensetzung vorzugsweise 1 Massen-% bis 90 Massen-%, bevorzugter 1 Massen-% bis 80 Massen-% und besonders bevorzugt 1 Massen-% bis 50 Massen-% unter dem Gesichtspunkt einer ausgezeichneten Sprühbeschichtbarkeit, einer Verringerung der Trocknungsenergie und einer Verkürzung der Trocknungszeit bei dem Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials.
  • Färbemittel
  • Um dem erhaltenen gehärteten Beschichtungsfilm eine Farbe zu verleihen, kann der Zusammensetzung ein Färbemittel zugesetzt werden.
  • Beispiele für Färbemittel umfassen Pigmente und Farbstoffe, wobei Pigmente bevorzugt verwendet werden.
  • Das zu verwendende Pigment ist vorzugsweise ein Effektpigment. Beispiele für Effektpigmente umfassen Metalle, wie Aluminium, Aluminiumoxid, Kupfer, Zink, Eisen, Nickel und Zinn, sowie ungefärbte oder gefärbte metallische Effektmittel wie Legierungen. Bevorzugt werden auch Metallabscheidungsfilm-Flocken verwendet. Beispiele für Effektpigmente umfassen auch Glimmer, Glimmer, der mit Metalloxid oberflächenbeschichtet ist, glimmerähnliches Eisenoxid, Graphitpigmente und holografische Pigmente.
  • Diese Pigmente können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Das zu verwendende Pigment kann eine beliebige Form aufweisen und kann darüber hinaus gefärbt sein. Das Pigment kann auch solches sein, das mit einer Vielzahl von Oberflächenbehandlungsmitteln oder Dispergiermitteln behandelt wurde. Ein Pigment, das eine volumenmittlere Teilchengröße (D50) von zum Beispiel etwa 2 µm bis 50 µm (Hauptachse) und eine Dicke von etwa 0,1 µm bis 5 µm aufweist, ist für die Verwendung bevorzugt. Insbesondere ist ein Pigment, das eine volumenmittlere Teilchengröße (D50) von etwa 10 µm bis 35 µm (Hauptachse) aufweist, aufgrund seiner hervorragenden Brillanz für die Verwendung besonders bevorzugt.
  • Das Pigment wird vorzugsweise mit einem Dispergiermittel (Pigmentdispergiermittel) und einem Dispersionsharz gemischt, um das Pigment zu dispergieren, und zu einer Paste geformt, die einer Lackzusammensetzung zugegeben wird.
  • Die Menge des in der Zusammensetzung zu enthaltenden Pigments kann je nach Verwendungszweck in geeigneter Weise bestimmt werden. Der Gehalt des Pigments in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,5 Massenteile bis 30 Massenteile, und bevorzugter 1 Massenteil bis 20 Massenteile, bezogen auf den Gesamtharzfeststoffgehalt, der als 100 Massenteile in der Zusammensetzung angenommen wird. Ein Pigmentdispergiermittel wird in einer Menge von vorzugsweise 10 Massenteilen bis 90 Massenteilen und bevorzugter 20 Massenteilen bis 80 Massenteilen, bezogen auf das Pigment, bezogen auf 100 Massenteile, verwendet.
  • Dispergiermittel
  • Wenn der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung ein Pigment als Färbemittel zugesetzt wird, ist es bevorzugt, ein Dispergiermittel (Pigmentdispergiermittel) hinzuzufügen.
  • Das Pigmentdispergiermittel kann ein beliebiges Pigmentdispergiermittel sein und kann aus einer Vielzahl von Pigmentdispergiermitteln ausgewählt werden.
  • Spezielle Beispiele für Pigmentdispergiermittel zur Verwendung umfassen Amidverbindungen, wie Nonanamid, Decanamid, Dodecanamid, N-Dodecylhexaamid, N-Octadecylpropioamid, N,N-Dimethyldodecanamid und N,N-Dihexylacetamid; Aminverbindungen, wie Diethylamin, Diheptylamin, Dibutylhexadecylamin, N,N,N',N'-Tetramethylmethanamin, Triethylamin, Tributylamin und Trioctylamin; Hydroxy-enthaltende Amine, wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N,N,N',N'-(Tetrahydroxyethyl)-1,2-diaminoethan, N,N,N'-Tri(hydroxyethyl)-1,2-diaminoethan, N,N,N',N'-Tetra(hydroxyethylpolyoxyethylen)-1,2-diaminoethan, 1,4-Bis(2-hydroxyethyl)piperazin und 1-(2-Hydroxyethyl)piperazin; und Verbindungen, wie Nipecotamid, Isonipecotamid und Nicotinamid.
  • Weitere Beispiele für Pigmentdispergiermittel zur Verwendung umfassen (Co)polymere von ungesättigten Carbonsäureestern, wie Polyacrylsäureester; (Teil)Aminsalze, (Teil-)Ammoniumsalze oder (Teil-)Alkylaminsalze von (Co)polymeren von ungesättigten Carbonsäureestern, wie Polyacrylsäure; (Co)polymere von Hydroxy-enthaltendem ungesättigtem Carbonsäureester, wie Hydroxy-enthaltendem Polyacrylsäureester, und modifizierte Produkte davon; Polyurethane; ungesättigte Polyamide; Polysiloxane; langkettige Polyaminoamidphosphate; und Amide, die durch Umsetzung von Poly(niederalkylenimin) mit freiem Carboxyl-enthaltendem Polyester erhalten werden, und Salze davon.
  • Beispiele für kommerziell erhältliche Dispergiermittel umfassen Shigenox-105 (Handelsname, hergestellt von Hakkol Chemical); Disperbyk-101, Disperbyk-130, Disperbyk-140, Disperbyk-170, Disperbyk-171, Disperbyk-182, Disperbyk-2001 (alle hergestellt von BYK-Chemie Japan); EFKA-49, EFKA-4010, EFKA-9009 (alle hergestellt von Efka Chemicals); Solsperse 12000, Solsperse 13240, Solsperse 13940, Solsperse 17000, Solsperse 20000, Solsperse 24000GR, Solsperse 24000SC, Solsperse 27000, Solsperse 28000, Solsperse 33500 (alle hergestellt von Zeneca PLC); und PB821 und PB822 (beide hergestellt von Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc.).
  • Rheologiesteuerungsmittel
  • Vorzugsweise enthält die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung gegebenenfalls ein Rheologiesteuerungsmittel.
  • Das zu verwendende Rheologiesteuerungsmittel kann ein bekanntes Rheologiesteuerungsmittel sein und kann zum Beispiel ein Verdickungsmittel, wie Polyethylenoxid und Fettsäureamidwachs, und ein bekanntes Additiv als Anti-Absetzmittel sein. Beispiele für Rheologiesteuerungsmittel umfassen Alkoxysilylverbindungen, deren Kondensate, Polyharnstoffverbindungen, organische Feinpartikel wie nicht wasserdispergierende Harze und anorganische Feinpartikel.
  • Die Zusammensetzung, die ein solches Rheologiesteuerungsmittel enthält, weist Thixotropie auf, und die verwendbaren Rheologiesteuerungsmittel umfassen solche, die Viskosität zeigen, wenn keine Scherkraft angewendet wird. Wenn die Zusammensetzung also ein Pigment enthält, kann ein Rheologiesteuerungsmittel eine stärkere Wirkung ausüben, indem es die Fehlausrichtung des Pigments verringert und das metallische Aussehen verbessert.
  • Die organischen Feinpartikel zur Verwendung als Rheologiesteuerungsmittel sind vorzugsweise Harzteilchen, wie bekannte Polymerperlen; solche, die durch Pulverisieren von polymerisierten Produkten von Monomeren erhalten werden; und gelierte Polymerfeinpartikel (siehe zum Beispiel JPH03-66770 und JPH06-70110).
  • Spezielle Beispiele für die organischen Feinpartikel zur Verwendung umfassen eine nichtwässrige Dispersion von gelierten Polymerfeinpartikeln, die durch Copolymerisieren und Vernetzen eines Vinylmonomergemisches in einem organischen Lösungsmittel erhalten werden, das Makromonomer (a), Makromonomer (b) und das Vinylmonomer lösen kann, das aber im Wesentlichen das Polymer des Vinylmonomers in Gegenwart eines Gemisches aus Makromonomer (a) und Makromonomer (b) nicht löst. Makromonomer (a) weist eine Molekülkette aus Poly(12-hydroxystearinsäure) und im Durchschnitt etwa mindestens eine polymerisierbare ungesättigte Doppelbindung pro Molekül auf, wie in JPH06-70110 offenbart. Makromonomer (b) weist im Durchschnitt etwa 1,0 bis 1,5 polymerisierbare ungesättigte Doppelbindungen pro Molekül auf. Das Vinylmonomergemisch enthält mindestens 0,5 Massen-% von mindestens zwei Vinylmonomeren, die jeweils komplementäre funktionelle Gruppen aufweisen, die miteinander reagieren und sich verbinden können. Solche organischen Feinpartikel weisen eine hohe Vernetzungsdichte auf und sind auch in einem organischen Lösungsmittel, das ein Polymer stark lösen kann, wie Toluol oder Ethylacetat, im Wesentlichen nicht quellend und nicht schmelzend.
  • Die Zugabe von organischen Feinpartikeln zu der Zusammensetzung, die eine flüchtige Komponente enthält, ermöglicht vorzugsweise die Herstellung einer Lösung (Dispersion) mit einem hohen Harzgehalt (d.h. einem hohen Feststoffgehalt) im Wesentlichen ohne Erhöhung der Viskosität der Zusammensetzung.
  • Die organischen Feinpartikel weisen eine volumenmittlere Teilchengröße (D50) von typischerweise etwa 0,01 µm bis 2 µm und besonders bevorzugt etwa 0,05 µm bis 0,5 µm auf. Organische Feinpartikel mit einer volumenmittleren Teilchengröße innerhalb dieser Bereiche führen zu einem Beschichtungsfilm, der sich durch einen hervorragenden Absackverhinderungseffekt bzw. Ablaufverhinderungseffekt und ein fertiges Aussehen (metallisches Aussehen) auszeichnet.
  • Die anorganischen Feinpartikel zur Verwendung als Rheologiesteuerungsmittel sind vorzugsweise anorganische Oxidpartikel, wie kolloidale oder amorphe Kieselsäure oder Aluminiumoxid.
  • Das Rheologiesteuerungsmittel zur Verwendung als Additiv kann ein bekanntes, handelsübliches Produkt sein und ist vorzugsweise Celny HPC-H, HPC-M, HPC-L, HPC-SL, HPC-SSL (alle hergestellt von Nippon Soda Co., Ltd. ); Dianal BR-Serie (hergestellt von Mitsubishi Rayon Co, Ltd.); Disparion #6900-10X, Disparion #6900-20X, Disparion #4200, Disparion KS-873N, Disparlon #1850 (alle hergestellt von Kusumoto Chemicals, Ltd.); BYK-405, BYK-410 (beide hergestellt von BYK-Chemie Japan); Primal RW-12W (hergestellt von Rohm and Haas Company); A-S-AT-20S, AS-AT-350F, A-S-AD-10A, A-S-AD-160 (alle hergestellt von Itoh Oil Chemicals Co, Ltd.); oder SetaluxC-7176VB-60 (hergestellt von Akzo Nobel N.V.).
  • Wenn der Zusammensetzung ein Rheologiesteuerungsmittel zugesetzt wird, beträgt der Gehalt des Rheologiesteuerungsmittels vorzugsweise 40 Massenteile oder weniger, und bevorzugter 2 Massenteile bis 20 Massenteile, bezogen auf den Gesamtharzfeststoffgehalt, der als 100 Massenteile in der Zusammensetzung unter dem Gesichtspunkt der Viskositätsentwicklungswirkung und des fertigen Aussehens angenommen wird. Unter dem Gesichtspunkt des fertigen Aussehens und eines erhöhten Feststoffgehalts werden die organischen Feinpartikel zur Verwendung als Rheologiesteuerungsmittel in einer Menge von vorzugsweise 40 Massenteilen oder weniger und bevorzugter 2 Massenteilen bis 20 Massenteilen, basierend auf dem Gesamtharzfeststoffgehalt, bezogen auf 100 Massenteile in der Zusammensetzung, zugegeben.
  • UV-Absorber
  • Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls weiterhin einen UV-Absorber oder eine Kombination von zwei oder mehr UV-Absorbern enthalten, die als typisches Additiv für Lack verwendet werden können (zum Beispiel einen Absorber auf Benzotriazol-Basis, einen Absorber auf Triazin-Basis, einen Absorber auf Salicylsäurederivat-Basis und einen Absorber auf Benzophenon-Basis).
  • Der zu verwendende UV-Absorber ist vorzugsweise ein handelsübliches Produkt, wie Tinuvin 900, Tinuvin 928, Tinuvin 348-2, Tinuvin 479, Tinuvin 405 (hergestellt von BASF, Handelsname, Tinuvin ist eine eingetragenes Warenzeichen); und RUVA93 (Handelsname, hergestellt von Otsuka Chemical Co., Ltd.).
  • Der Gehalt an einem oder mehreren UV-Absorbern in der Zusammensetzung kann ein beliebiger Gehalt sein. Unter dem Gesichtspunkt der Haftung mit einem Substrat und der Witterungsbeständigkeit ist ein geeigneter Gehalt an einem oder mehreren UV-Absorbern in der Zusammensetzung 0,1 Massenteile bis 15 Massenteile und vorzugsweise 0,3 Massenteile bis 10 Massenteile, basierend auf dem Gesamtharzfeststoffgehalt, der als 100 Massenteile in der Zusammensetzung angenommen wird.
  • Lichtstabilisator
  • Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls weiterhin einen Lichtstabilisator oder eine Kombination von zwei oder mehreren Lichtstabilisatoren enthalten, die als typisches Additiv für Lack verwendet werden können (zum Beispiel gehinderte Piperidine).
  • Der Lichtstabilisator ist vorzugsweise ein handelsübliches Produkt, wie Tinuvin 123, Tinuvin 152, Tinuvin 292 (alle hergestellt von BASF, Handelsname, Tinuvin ist ein eingetragenes Warenzeichen); Hostavin 3058 (Handelsname, hergestellt von Clariant AG, Hostavin ist ein eingetragenes Warenzeichen); und Adeka Stab LA-82 (Adeka Stab, Handelsname, hergestellt von ADEKA Corporation, Adeka Stab ist ein eingetragenes Warenzeichen).
  • Wenn der Zusammensetzung ein oder mehrere Lichtstabilisatoren zugesetzt werden, kann der Gehalt des einen oder der mehreren Lichtstabilisatoren ein beliebiger Gehalt sein. Unter dem Gesichtspunkt der Witterungsbeständigkeit beträgt der Gehalt des einen oder der mehreren Lichtstabilisatoren vorzugsweise 0,1 Massenteile bis 10 Massenteile und bevorzugter 0,2 Massenteile bis 5 Massenteile, bezogen auf den Gesamtharzfeststoffgehalt, der als 100 Massenteile in der Zusammensetzung angenommen wird.
  • Oberflächenausgleichsmittel
  • Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls weiterhin ein Oberflächenausgleichsmittel oder eine Kombination von zwei oder mehr Oberflächenausgleichsmitteln enthalten, die als typisches Additiv für Lack verwendet werden können (zum Beispiel ein Oberflächenausgleichsmittel auf Acrylbasis, ein Oberflächenausgleichsmittel auf Silikonbasis, ein Oberflächenausgleichsmittel auf Fluorbasis und ein Oberflächenausgleichsmittel auf Vinylbasis).
  • Das zu verwendende Oberflächenausgleichsmittel auf Silikonbasis ist vorzugsweise ein handelsübliches Produkt, wie BYK-300, BYK-302, BYK-306, BYK-310, BYK-315, BYK-320, BYK-322, BYK-323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-337, BYK-344, BYK-370, BYK-375, BYK-377, BYK-UV3500, BYK-UV3510, BYK-UV3570 (alle hergestellt von BYK-Chemie Japan, Handelsname); 1711, 1751N, 1761, LS-001, LS-050 (alle hergestellt von Kusumoto Chemicals, Ltd., DISPARLON-Serie); Glanol 100, Glanol 115, Glanol 200, Glanol 400, Glanol 410, Glanol 440, Glanol 435, Glanol 450, Glanol 482, Glanol B-1484, und Polyflow ATF-2 (Handelsname, alle hergestellt von TEGO).
  • Das zu verwendende Oberflächenausgleichsmittel auf Acrylbasis ist vorzugsweise ein handelsübliches Produkt, wie BYK-350, BYK-352, BYK-354, BYK-355, BYK-358N, BYK-361N, BYK-392 (Handelsname, alle hergestellt von BYK-Chemie Japan); OX-880EF, OX-881, OX-883, OX-883HF, OX-70, OX-77EF, OX-60, OX-710, OX-720, OX-720EF, OX-750HF, LAP-10, LAP-20, LAP-30, 1970, 230, LF-1980, LF-1982, LF-1983, LF-1984, LF-1985, LHP-95, LHP-96 (alle hergestellt von Kusumoto Chemicals, Ltd., DISPARLON-Serie); Polyflow Nr. 3, Polyflow Nr. 7, Polyflow Nr. 50E, Polyflow Nr. 50EHF, Polyflow Nr. 54N, Polyflow Nr. 55, Polyflow Nr. 64, Polyflow Nr. 75, Polyflow Nr. 77, Polyflow Nr. 85, Polyflow Nr. 85HF, Polyflow Nr. S, Polyflow Nr. 90, Polyflow Nr. 90D-50, Polyflow Nr. 95, Polyflow Nr. 300, Polyflow Nr. 460, Polyflow WS, Polyflow WS-30 und Polyflow WS-314 (Handelsname, alle hergestellt von Kyoeisha Chemical Co, Ltd.).
  • Das zu verwendende Oberflächenausgleichsmittel bzw. Oberflächeneinstellmittel auf Vinylbasis ist vorzugsweise ein handelsübliches Produkt, wie LHP-90LHP-91 (hergestellt von Kusumoto Chemicals, Ltd., ISPARLON-Serie).
  • Als weitere Oberflächenausgleichsmittel kommen vorzugsweise handelsübliche Produkte zum Einsatz, wie BYK-340, ein fluormodifiziertes Polymer, und BYK-SILCLEAN 3700, ein silikonmodifiziertes Polymer (Handelsname, beide hergestellt von BYK-Chemie Japan).
  • Von den Oberflächenausgleichsmitteln kann die Verwendung eines auf Silizium basierenden Oberflächenausgleichsmittels den Unterschied in der Oberflächenspannung minimieren und den Homogenisierungseffekt der Oberflächenspannung erhöhen.
  • Von den Oberflächenausgleichsmitteln kann die Verwendung eines Oberflächenausgleichsmittels auf Acrylbasis die Kompatibilität und das fertige Aussehen verbessern.
  • Diese Oberflächenausgleichsmittel können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls weiterhin ein oder eine Kombination von zwei oder mehreren Verdünnungsmitteln, Farbpigmenten (zum Beispiel Titanoxid, Ruß, Phthalocyaninblau, Chinacridonrot, Farbpigmente auf Azobasis und Farbpigmente auf Chinacridonbasis), Streckpigmenten (zum Beispiel Siliciumdioxid, Baryt und Talkum), Entschäumungsmitteln, Rostschutzmitteln, Weichmachern, organischen Lösungsmitteln und dergleichen enthalten, die als typische Additive für Lack verwendet werden können.
  • Wenn der Zusammensetzung ein Oberflächenausgleichsmittel zugesetzt wird, kann der Gehalt des Oberflächenausgleichsmittels ein beliebiger Gehalt sein. Unter dem Gesichtspunkt der Glätte des Beschichtungsfilms beträgt der Gehalt des Oberflächenausgleichsmittels vorzugsweise 0,1 Massenteile bis 10 Massenteile, und bevorzugter 0,2 Massenteile bis 6 Massenteile, bezogen auf den Gesamtharzfeststoffgehalt, der als 100 Massenteile in der Zusammensetzung angenommen wird.
  • Zusammensetzungs-Viskosität
  • Die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung weist eine Viskosität von vorzugsweise 1 Pa·s bis 300 Pa·s und bevorzugter 10 Pa·s bis 100 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s, auf.
  • Eine Zusammensetzung mit einer Viskosität innerhalb dieser Bereiche ist bevorzugt, da eine solche Zusammensetzung nicht von einer vertikalen Oberfläche nach unten läuft und eine Oberflächenglätte aufweist (Nivellierungseigenschaften). Zusätzlich weist die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung vorzugsweise eine Viskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s, und eine Viskosität von 0,01 Pa·s bis 0,3 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 1000/s, auf.
  • Zusätzlich weist die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung bevorzugter eine Viskosität von 10 Pa·s bis 100 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s, und eine Viskosität von 0,03 Pa·s bis 0,1 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 1000/s, auf.
  • Der Begriff „Viskosität“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Wert, der gemäß einem Messverfahren unter Verwendung eines Rotationsviskosimeters gemessen wird, d.h. ein Wert, der durch Messung einer Viskosität mit einem Rotationsviskosimeter bei 25,0 ± 1,0°C durch kontinuierliche Änderung der Scherrate von 0,01/s bis 1000/s bestimmt wird.
  • Bevorzugte Ausführungsform der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung
  • Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise eine flüchtige Komponente, da bei dem Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sprühbeschichtung möglich ist.
  • Außerdem ist die Zusammensetzung vorzugsweise eine wässrige Dispersion, die Wasser als flüchtige Komponente verwendet, in der eine ungesättigte Verbindung dispergiert ist. Wenn die Zusammensetzung eine wässrige Dispersion ist, ist es bevorzugt, einen Emulgator zu verwenden, durch den die ungesättigte Verbindung dispergiert wird.
  • Beschichtungsverfahren
  • In Schritt (1) wird die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung, die eine ungesättigte Verbindung enthält, auf ein Substrat aufgebracht.
  • Das Beschichtungsverfahren kann je nach Verwendungszweck in geeigneter Weise bestimmt werden. Beispiele für Beschichtungsverfahren umfassen Sprühen, Stabbeschichtung, Auftrag, Rakel, Tauchbeschichtung, Walzenbeschichtung, Schleuderbeschichtung, Fließbeschichtung, Messerbeschichtung, Komma-Beschichtung, Umkehr-Walzenbeschichtung, Düsenbeschichtung, Lippenbeschichtung, Tiefdruckbeschichtung, Mikro-Tiefdruckbeschichtung und Tintenstrahl.
  • In Schritt (1) wird die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung, die eine ungesättigte Verbindung enthält, vorzugsweise durch Sprühbeschichtung auf ein Substrat aufgebracht.
  • Die Menge der im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgetragenen Zusammensetzung kann in geeigneter Weise entsprechend dem Verwendungszweck bestimmt werden. Nach dem Trocknen der flüchtigen Komponente, wie eines organischen Lösungsmittels, weist der Beschichtungsfilm eine Dicke von typischerweise etwa 1 µm bis 200 µm, vorzugsweise 1 µm bis 100 µm und bevorzugter 5 µm bis 50 µm auf.
  • Viskosität des Beschichtungsfilm
  • In Schritt (1) wird auf einem Substrat ein Beschichtungsfilm mit einer Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s (Millipascal-Sekunde), gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens, gebildet.
  • Das Elektrofeld-Aufnahmeverfahren bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit nach folgendem Prinzip, wie in PTL 1 ( JP 2011 - 84699 ) offenbart, das im Abschnitt Hintergrund des Standes der Technik zitiert wird.
  • 1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das das Prinzip des Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens konzeptionell veranschaulicht. „P1“ in 1 zeigt einen Lack an und der obere Teil davon zeigt eine Luftschicht (eine Luftschicht) an. „N“ in 1 zeigt eine Elektrodennadel an. Die Elektrodennadel N ist senkrecht in Bezug auf den Flüssigkeitsspiegel des Lacks P1 angeordnet; und der Abstand zwischen der Spitze der Elektrodennadel N und dem Flüssigkeitsspiegel des Lacks P1 beträgt zum Beispiel 10 µm. Das Diagramm links in 1 zeigt den Fall, in dem keine Spannung an die Elektrodennadel N angelegt ist. Das Diagramm rechts in 1 zeigt den Fall, in dem eine Spannung an die Elektrodennadel N angelegt ist.
  • Wenn eine vorbestimmte Spannung an die Elektrodennadel N angelegt wird, werden elektrische Ladungen an der Spitze der Elektrodennadel N akkumuliert. Dadurch wird in der Nähe des Flüssigkeitsspiegels des Lacks ein elektrisches Feld erzeugt, das eine elektrische Kraftlinie zeichnet, die von der Elektrodennadel N aus im Wesentlichen senkrecht auf den Flüssigkeitsspiegel wirkt und die Maxwell-Spannung innerhalb und außerhalb des Lacks P1, der eine Flüssigkeit ist, wirken lässt. In diesem Stadium wird aufgrund des Unterschieds in der Permittivität bzw. Dielektrizitätskonstante zwischen dem Lack P1, der eine Flüssigkeit ist, und der Luftschicht eine Kraft an der Oberfläche erzeugt, die eine Verformung verursacht. Da der Lack P1 aufgrund seiner Flüssigkeitsform eine höhere Permittivität aufweist, steigt der Flüssigkeitsspiegel an, als ob die Flüssigkeit nach oben gezogen würde, wie auf der rechten Seite von 1 dargestellt. Die Form des aufsteigenden Flüssigkeitsspiegels wird durch das Gleichgewicht zwischen Maxwell-Spannung und Oberflächenspannung bestimmt und die Geschwindigkeit der Verformung korreliert mit der Viskosität. Somit können die Oberflächenspannung und die Viskosität durch Beobachtung der sich verformenden Form und Messung der Verformungsgeschwindigkeit bestimmt werden.
  • Das Elektrofeld-Aufnahmeverfahren bezeichnet ein Verfahren zur Messung einer Viskosität auf der Grundlage der Informationen, die durch Beobachtung der Formänderung der Oberfläche eines Beschichtungsfilms aufgrund der Maxwell-Spannung erhalten werden, die durch den Unterschied in der Permittivität zwischen einer Luftschicht und einer Flüssigkeitsschicht erzeugt wird, wenn in der Nähe des Beschichtungsfilms ein elektrisches Feld erzeugt wird, das in der Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Grenzfläche zwischen der Luftschicht und der Flüssigkeitsschicht (Lack) durchgeht. Das Elektrofeld-Aufnahmeverfahren sollte nicht im engen Sinne interpretiert werden.
  • Unter dem Gesichtspunkt, ein Ablaufen des Beschichtungsfilms bis zur Aushärtung des Beschichtungsfilms durch Elektronenstrahl-Bestrahlung im folgenden Schritt 3 zu verhindern, weist der aus der Zusammensetzung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung gebildete Beschichtungsfilm eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen bei 20°C, und vorzugsweise 10 Pa·s bis 300 Pa·s auf der Grundlage des trockenen Beschichtungsfilms, basierend auf dem Elektrofeld-Aufnahmeverfahren, auf.
  • Ein Beschichtungsfilm, der eine Viskosität von weniger als 1 Pa·s aufweist, neigt dazu, nach unten zu laufen. Wenn die Viskosität 300 Pa·s übersteigt, werden die Nivellierungseigenschaften schlecht; dies beeinträchtigt wahrscheinlich die Oberflächenglätte des letztendlich erhaltenen gehärteten Beschichtungsfilms.
  • Schritt (2)
  • In Schritt (2) des Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, der in Schritt (1) erhaltene Beschichtungsfilm getrocknet, um einen trockenen Beschichtungsfilm zu bilden.
  • Die Trocknungsbedingungen in Schritt (2) können je nach Art der flüchtigen Komponente in geeigneter Weise festgelegt werden.
  • Wenn eine wässrige Dispersion als elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung eines Beschichtungsfilms in Schritt (1) verwendet wird, ist Schritt (2) vorzugsweise ein Schritt, in dem die flüchtige Komponente, die in der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung im Beschichtungsfilm enthalten ist, verdampft wird, um einen trockenen Beschichtungsfilm zu bilden.
  • Das Trocknungsverfahren kann je nach Art der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung geeignet gewählt werden. Wenn zum Beispiel Wasser als flüchtige Komponente für die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung verwendet wird, wird die Zusammensetzung zu einer wässrigen Dispersion. Daher ist es bevorzugt, den Beschichtungsfilm bei einer Temperatur von etwa 40°C bis 80° zu trocknen.
  • Schritt (3)
  • In Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten Materials wird das Substrat mit dem in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder dem in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm mit Elektronenstrahlen in einer Inertgasatmosphäre bestrahlt, um einen gehärteten Beschichtungsfilm zu bilden.
  • Inertgas
  • In Schritt (3), in dem ein gehärteter Beschichtungsfilm gebildet wird, kann der Beschichtungsfilm oder der trockene Beschichtungsfilm durch Bestrahlung des Films mit Elektronenstrahlen in einer Inertgasatmosphäre gleichmäßig gehärtet werden, selbst in einem schattigen Abschnitt des Substrats; oder selbst wenn das Substrat einen unebenen Abschnitt, einen gekrümmten Abschnitt und/oder einen gebogenen Abschnitt aufweist.
  • Beispiele für Inertgase umfassen Stickstoffgas und Edelgas, wie Helium und Argon. Das Inertgas weist vorzugsweise eine Sauerstoffkonzentration von 0,1 Volumenprozent oder weniger auf. Zusätzlich enthält das Inertgas vorzugsweise Stickstoffgas als Hauptkomponente und weist eine Sauerstoffkonzentration von 0,1 Volumenprozent oder weniger auf.
  • Elektronenstrahl
  • Die Elektronenstrahl-Bestrahlungsbedingungen bei der Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms in Schritt (3) können je nach Art und Zweck der zu verwendenden elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung geeignet gewählt werden.
  • Der Elektronenstrahl wird vorzugsweise so emittiert bzw. ausgestrahlt, dass die Beschleunigungsspannung 80 kV bis 300 kV beträgt und die absorbierte Dosis 10 kGy bis 1000 kGy beträgt. Dadurch kann die Polymerisationsrate nach der Elektronenstrahl-Bestrahlung erhöht werden. Eine Beschleunigungsspannung und eine absorbierte Dosis, die unter den unteren Grenzwerten liegen und die oberen Grenzwerte überschreiten, sind nicht bevorzugt. Dies liegt daran, dass eine Beschleunigungsspannung und eine absorbierte Dosis, die unter den unteren Grenzwerten liegen, den Effekt der Härteverbesserung unzureichend machen, während eine Beschleunigungsspannung und eine absorbierte Dosis, die die oberen Grenzwerte überschreiten, den gehärteten Beschichtungsfilm spröde machen. Andere Bestrahlungsbedingungen als die Beschleunigungsspannung und die absorbierte Dosis können in geeigneter Weise festgelegt werden, zum Beispiel entsprechend der Zusammensetzung und dem zu verwendenden Substrat sowie dem Zweck.
  • Die Temperatur, bei der Elektronenstrahlen emittiert werden, beträgt vorzugsweise 10°C bis 50°C.
  • Die Vorrichtung zum Emittieren von Elektronenstrahlen zur Verwendung kann eine typische Vorrichtung sein und ist vorzugsweise eine Vorrichtung, die eine Elektronenstrahl-Bestrahlungseinheit und eine Transporteinheit zum Zuführen eines Substrats mit einem trockenen Beschichtungsfilm, der mit Elektronenstrahlen bestrahlt werden soll, aufweist.
  • Gehärteter Beschichtungsfilm
  • Der gehärtete Beschichtungsfilm, der durch Bestrahlung eines Beschichtungsfilms mit Elektronenstrahlen in einer Inertgasatmosphäre in Schritt (3) erhalten wird, weist vorzugsweise eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr auf.
  • Die Bruchdehnung in der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Wert, der gemäß JIS K 6251 „Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile stress-strain properties“ gemessen wurde.
  • Zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch zur Herstellung eines beschichteten Materials verwendet werden, das zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme enthält.
  • Insbesondere betrifft das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials, bei dem zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme gebildet werden,
    wobei zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen verwendet werden, die jeweils eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms enthalten; und
    nachdem eine Reihe von Schritt (1) und Schritt (2) mindestens zweimal durchgeführt wurde, wird Schritt (3) durchgeführt.
  • In diesem Fall wird zunächst der Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines ersten gehärteten Beschichtungsfilms auf ein Substrat zur Bildung eines Beschichtungsfilms (Schritt (1)) durchgeführt.
  • Anschließend wird der Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms durchgeführt, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung eines ersten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält (Schritt (2)).
  • Anschließend wird der Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines zweiten gehärteten Beschichtungsfilms auf den in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder auf den in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm durchgeführt, um einen Beschichtungsfilm mit einer Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s zu bilden, wie sie auf der Grundlage des Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens (Schritt (1)) gemessen wird.
  • Anschließend wird der Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms durchgeführt, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung eines zweiten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält (Schritt (2)).
  • Im Falle eines beschichteten Materials, das drei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme enthält, werden die Schritte (1) und (2) bei Bedarf weiter wiederholt, um Beschichtungsfilme oder trockene Beschichtungsfilme aus zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen auf dem Substrat zu bilden.
  • Nach diesen Schritten wird der Schritt der Bestrahlung des Substrats, das zwei oder mehr Beschichtungsfilme und/oder trockene Beschichtungsfilme aufweist, mit Elektronenstrahlen durchgeführt, um mindestens zwei gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden (Schritt (3)).
  • Beispiele für mehrschichtige gehärtete Beschichtungsfilme umfassen einen dreischichtigen gehärteten Beschichtungsfilm, der aus einer Zwischenzusammensetzung, einer Grundzusammensetzung und einer klaren Zusammensetzung auf einem Substrat gebildet wird.
  • Beschichtetes Material und Fahrzeug-Substrat
  • Das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei der Herstellung von beschichteten Materialien für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
  • Das beschichtete Material gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in Substraten für Automobile eingesetzt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungsmaterials kann ein gehärteter Beschichtungsfilm mit einer Dicke von vorzugsweise 5 µm bis 500 µm, bevorzugter 10 µm bis 150 µm, hergestellt werden, insbesondere bei der Herstellung eines Substrats für Automobile.
  • Beispiele
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials in Beispielen beschrieben. In den folgenden Beispielen bedeutet „Teile“ Massenteile.
  • Messverfahren
  • Verfahren zur Messung der Viskosität einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung
  • Ein ARES-G2-Rheometer (hergestellt von TA Instruments), das ein Rotationsviskosimeter ist, wurde verwendet. Die Viskosität einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung wurde mit dem Rotationsviskosimeter bei 25,0 ± 1,0°C durch kontinuierliche Änderung der Scherrate von 0,01/s bis 1000/s gemessen.
  • Verfahren zur Messung der Oberflächenviskosität des Beschichtungsfilms
  • Die Oberflächenviskosität eines Beschichtungsfilms, der durch Auftragen einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung auf ein Substrat gebildet wurde, wurde mit einem Elektrofeld-Pickup-Viskosimeter (hergestellt von Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd., Handelsname: RM-01T) gemessen.
  • Bewertung des gehärteten Beschichtungsfilms Bruchdehnung (%)
  • Ein gehärteter Beschichtungsfilm wurde mit einer Hantelform Nr. 3 gestanzt, um einen Probekörper herzustellen. Gemäß JIS K 6251 „Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile stress-strain properties“ wurde dieser Probekörper auf die Zugfestigkeit bei Streckung, die Zugfestigkeit bei Bruch und die Zugdehnung bei Bruch gemessen. Die Messung wurde bei 23°C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit mit einer Zuggeschwindigkeit von 5 mm/min, einem Einfangabstand von 50 mm und einer Probenbreite von 10 mm durchgeführt.
  • Härtungszustand
  • Der gehärtete Beschichtungsfilm wurde visuell beobachtet und mit „A“ bewertet, wenn der erhaltene gehärtete Beschichtungsfilm ungetrübt und transparent war.
  • Herstellungsbeispiel
  • Herstellungsbeispiele 1 bis 8
  • Die in den folgenden Tabellen 1 und 2 aufgeführten ungesättigten Verbindungen wurden unter Rühren gemischt, wodurch lösungsmittelfreie elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen erhalten wurden. Die Viskosität der erhaltenen elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
  • [Tabelle 1]
    Tabelle 1
    Herstellungsbeispiel 1 2 3 4 5
    Ungesättigte Verbindung (Teil) M-7100 50 45 40 35 30
    M-5700 50 55 60 65 70
    M-327 - - - - -
    M-305 - - - - -
    Viskosität 0,1/s (Pa·s) 5,1 4,6 4,1 3,6 3,1
  • [Tabelle 2]
    Tabelle 2
    Herstellungsbeispiel 6 7 8
    Ungesättigte Verbindung (Teil) M-7100 - - 30
    M-5700 - - -
    M-327 90 95 70
    M-305 10 5 -
    Viskosität 0,1/s (Pa·s) 2,0 2,1 4,5
  • Abkürzungen in den Tabellen 1 und 2
  • M-7100: Polyesteracrylat, hergestellt von Toagosei Co., Ltd. , Aronix M-7100
    M-5700: 2-Hydroxy-3-phenoxypropylacrylat, hergestellt von Toagosei Co., Ltd. , Aronix M-5700
    M-327: Triacrylat mit 3 Mol eines Ethylenoxid-Isocyanur-Addukts, bezogen auf 3 Mol eines ε-Caprolacton-Addukts, hergestellt von Toagosei Co., Ltd. , Aronix M-327
    M-305: Ein Gemisch aus Pentaerythrittriacrylat und Tetraacrylat, hergestellt von Toagosei Co. , Aronix M-305
  • Herstellungsbeispiele 9 bis 11
  • Die ungesättigte Verbindung und die flüchtige Komponente, die in Tabelle 3 aufgeführt sind, wurden unter Rühren gemischt; und ein Emulgator (Polyoxyethylen-polycyclischer Phenylether, hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd., Newcol 740) zugegeben, anschließend die Komponenten mit einem Homogenisator dispergiert. Die Dispersion wurde weiter mit anderen Komponenten unter Rühren gemischt, wodurch eine wässrige elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung erhalten wurde.
  • Das in Herstellungsbeispiel 9 verwendete M-1200 ist hochviskos und wurde vorher mit Ethylacetat verdünnt, um seine Viskosität zu verringern. Nachdem die Komponenten in Wasser dispergiert waren, wurde Ethylacetat bei Raumtemperatur unter vermindertem Druck entfernt.
  • Die erhaltenen Zusammensetzungen wurden auf Viskosität gemessen. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 3]
    Tabelle 3
    Herstellungsbeispiel 9 10 11
    Ungesättigte Verbindung (Teil) Flüchtige Komponente (Teil) M-1200 250 - -
    M-5700 - 250 -
    M-7100 - - 250
    Ethylacetat 60 - -
    Ionen-ausgetauschtes Wasser 250 250 250
    Andere Komponente (Teil) Newcol 740 2,5 2,5 2,5
    BYK-346 2,5 2,5 2,5
    Voncoat HV-E 6 6 6
    DMAE 1,2 1,2 1,2
    Ethylacetat entfernt -60 - -
    Viskosität 0,1/s (Pa·s) 15,7 14,5 13,9
    1000/s (Pa·s) 0,08 0,07 0,08
  • Abkürzungen in Tabelle 3
  • Die Abkürzungen, die nicht vorstehend definiert sind, bedeuten Folgendes. M-1200: Urethan-Acrylat, hergestellt von Toagosei Co., Ltd. , Aronix M-1200 Newcol 740: Ein Emulgator (Polyoxyethylen-polycyclischer Phenylether), hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd., Newcol 740
    BYK-346: Ein silikonbasiertes Tensid, hergestellt von BYK-Chemie Japan, BYK-346 Voncoat HV-E: Ein Verdickungsmittel, hergestellt von DIC Corporation, Voncoat HV-E
    DMAE: Dimethylaminoethanol
  • Herstellungsbeispiel 12
  • Die in der folgenden Tabelle 4 aufgeführten Komponenten wurden in dem in Tabelle 4 angegebenen Verhältnis verwendet. Gemäß dem in den Herstellungsbeispielen 9 bis 11 angewandten Verfahren wurde eine Zusammensetzung hergestellt, wobei die Zusammensetzung C-1, die ein Klarlack (wässrige Emulsion) ist, hergestellt wurde.
  • Die Viskosität der erhaltenen Zusammensetzung wurde gemessen. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 4]
    Tabelle 4
    Herstellungsbeispiel 12
    Ungesättigte Verbindung (Teil) M-5700 125
    M-7100 125
    Flüchtige Komponente (Teil) Ionen-ausgetauschtes Wasser 250
    Andere Komponente (Teil) Newcol 740 2,5
    BYK-346 2,5
    Voncoat HV-E 6
    DMAE 1,2
    Viskosität 0,1/s (Pa·s) 11,2
    1000/s (Pa·s) 0,08
  • Herstellungsbeispiel 13
  • Die in der folgenden Tabelle 5 aufgeführten Komponenten wurden in dem in Tabelle 5 angegebenen Verhältnis verwendet. Gemäß dem in den Herstellungsbeispielen 9 bis 11 verwendeten Verfahren wurde eine Zusammensetzung hergestellt, wobei die Zusammensetzung B-1, die ein Aluminiumpigment-enthaltender Basislack ist, hergestellt wurde.
  • Die Viskosität der erhaltenen Zusammensetzung wurde gemessen. Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 5]
    Tabelle 5
    Herstellungsbeispiel 13
    Herstellungsbeispiel 12: C-1 (Teil) 512,2
    Flüchtige Komponente (Teil) 2-Propanol 15
    lonen-ausgetauschtes Wasser 330
    Andere Komponente (Teil) Alpaste WXM 5660 50
    Voncoat HV-E 6
    DMAE 2
    Viskosität 0,1/s (Pa·s) 12,5
    1000/s (Pa·s) 0,06
  • Abkürzungen in Tabelle 5
  • Andere als die vorstehend definierten Abkürzungen weisen auf Folgendes hin. Alpaste WXM5660: Wässrige Alpaste, hergestellt von Toyo Aluminium K.K., Alpaste WXM5660
  • Herstellungsbeispiel 14
  • Die in der folgenden Tabelle 6 aufgeführten Komponenten wurden in dem in Tabelle 6 angegebenen Verhältnis verwendet. Gemäß dem in den Herstellungsbeispielen 9 bis 11 verwendeten Verfahren wurde eine Zusammensetzung hergestellt, wodurch die Zusammensetzung P-1, die ein titanpigmententhaltender Zwischenlack ist, hergestellt wurde.
  • Die Viskosität der erhaltenen Zusammensetzung wurde gemessen. Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 6]
    Tabelle 6
    Herstellungsbeispiel 14
    Herstellungsbeispiel 12: C-1 (Teil) 512,2
    Flüchtige Komponente (Teil) lonen-ausgetauschtes Wasser 380
    Andere Komponente (Teil) Tipaque CR-97 240
    MA-100 1,2
    DISPER BYK-180 12
    Voncoat HV-E 1
    DMAE 0,2
    Viskosität 0,1/s (Pa-s) 22,2
    1000/s (Pa·s) 0,06
  • Abkürzungen in Tabelle 6
  • Die Abkürzungen, die nicht vorstehend definiert sind, bedeuten Folgendes. Tipaque CR-97: Titanoxid, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., Tipaque CR-97
    MA-100: Ruß, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, MA-100
    DISPERBYK-180: Dispergiermittel, hergestellt von BYK-Chemie Japan, DISPERBYK-180
  • Beispiele
  • Beispiele 1 bis 8
  • Schritt 1
  • Es wurden die in den Herstellungsbeispielen 1 bis 8 erhaltenen elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen verwendet. Die elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen wurden jeweils auf eine Glasplatte aufgetragen, so dass sich eine Dicke von 50 µm ergab. Die nach dem Auftragen der Zusammensetzungen auf die Substrate gebildeten Beschichtungsfilme wurden hinsichtlich der Oberflächenviskosität gemessen.
  • Schritt 3
  • Jedes Substrat, auf dem sich der erhaltene Beschichtungsfilm befand, wurde mit Elektronenstrahlen unter Verwendung eines Elektronenstrahl-Bestrahlungsgeräts (hergestellt von NHV Corporation) bei einer Beschleunigungsspannung von 150 kV und einer Dosis von 30 kGy (eingestellt durch einen Strahlstrom und eine Laufgeschwindigkeit) mit einer Sauerstoffkonzentration von 300 ppm oder weniger bei Raumtemperatur (23°C) bestrahlt, wodurch ein gehärteter Beschichtungsfilm erhalten wurde. Dieser gehärtete Beschichtungsfilm wird als „Probe“ bezeichnet.
  • Die erhaltenen Proben wurden auf Bruchdehnung und Aushärtungszustand untersucht. Tabelle 7 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 7]
    Tabelle 7
    Beispiel Zusammensetzung Oberflächenviskosität (Pa·s) Auswertungsergebnisse
    Bruchdehnung (% ) Aushärtungszustand
    1 Herstellungsbeispiel 5,3 5 A
    2 Herstellungsbeispiel 2 4,5 5 A
    3 Herstellungsbeispiel 3 4,0 6 A
    4 Herstellungsbeispiel 4 3,7 8 A
    5 Herstellungsbeispiel 5 3,1 23 A
    6 Herstellungsbeispiel 6 2,1 5 A
    7 Herstellungsbeispiel 7 2,0 6 A
    8 Herstellungsbeispiel 8 4,6 5 A
  • Beispiele 9 bis 11
  • Schritt 1
  • Es wurden die in den Herstellungsbeispielen 9 bis 11 erhaltenen elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen verwendet. Die elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen wurden jeweils auf eine Glasplatte aufgetragen, so dass die Beschichtungsfilme nach 3-minütiger Trocknung bei 80°C eine Dicke von 40 µm aufwiesen. Die nach dem Auftragen der Zusammensetzungen auf die Substrate gebildeten Beschichtungsfilme wurden hinsichtlich der Oberflächenviskosität gemessen.
  • Schritt 2
  • Nach dem Beschichten wurden die gebildeten Filme 3 Minuten lang bei 80°C mit einem Heißlufttrockenofen erhitzt, um die flüchtige Komponente in den Zusammensetzungen zu verdampfen, wodurch trockene Beschichtungsfilme erhalten werden.
  • Schritt 3
  • Jedes Substrat, auf dem sich der erhaltene trockene Beschichtungsfilm befand, wurde mit Elektronenstrahlen unter Verwendung desselben Bestrahlungsgerätswie im vorherigen Beispiel unter denselben Bestrahlungsbedingungen bestrahlt, wodurch ein gehärteter Beschichtungsfilm erhalten wurde. Dieser gehärtete Beschichtungsfilm wird als „Probe“ bezeichnet.
  • Die erhaltenen Proben wurden auf Bruchdehnung und Aushärtungszustand untersucht. Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse.
  • [Tabelle 8]
    Tabelle 8
    Beispiel Zusammensetzung Oberflächenviskosität (Pa·s) Auswertungsergebnisse
    Bruchdehnung (%) Aushärtungszustand
    9 Herstellungsbeispiel 9 16,8 90 A
    10 Herstellungsbeispiel 10 15,3 200 bis 300 A
    11 Herstellungsbeispiel 11 14,8 5 A
  • Beispiel 12
  • Es wurden die in den Herstellungsbeispielen 12 bis 14 erhaltenen elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen P-1, B-1 und C-1 verwendet; bei diesen Zusammensetzungen handelte es sich um wässrige Emulsionslacke. Herstellungsbeispiel 12: Zusammensetzung C-1, die ein Klarlack (wässrige Emulsion) ist.
  • Herstellungsbeispiel 13: Zusammensetzung B-1, die ein Aluminiumpigment-enthaltender Basislack ist.
  • Herstellungsbeispiel 14: Zusammensetzung P-1, die ein Titanpigment-enthaltender Zwischenlack ist.
  • Ein Beschichtungsfilm, der aus drei Schichten besteht, die aus einer Zwischenzusammensetzung, einer Grundzusammensetzung und einer klaren Zusammensetzung gebildet werden (mehrschichtiger gehärteter Beschichtungsfilm), wurde auf einem Substrat hergestellt.
  • Schritt 1
  • Zunächst wurde der Zwischenlack P-1 auf ein galvanisch abgeschiedenes Stahlblech (Substrat) aufgetragen, so dass der Beschichtungsfilm nach Schritt 2 des folgenden Abschnitts (3-2) eine Dicke von 40 µm aufwies. Der nach dem Auftragen der Zusammensetzung auf das Substrat gebildete Beschichtungsfilm wurde hinsichtlich der Oberflächenviskosität gemessen, und die Oberflächenviskosität betrug 23,6 Pa·s.
  • Schritt 2
  • Nach dem Beschichten wurde der gebildete Beschichtungsfilm 3 Minuten lang bei 80°C mit einem Heißlufttrockenofen erhitzt, um die flüchtige Komponente in der Zusammensetzung zu verdampfen, wodurch ein trockener Beschichtungsfilm erhalten wurde.
  • Schritt 1
  • Basislack B-1 wurde auf den trockenen Beschichtungsfilm des vorstehend erhaltenen Zwischenlacks P-1 nach dem gleichen Verfahren wie vorstehend aufgetragen, so dass der Beschichtungsfilm nach Schritt 2 des folgenden Abschnitts (3-4) eine Dicke von 40 µm aufwies. Der nach dem Auftragen der Zusammensetzung gebildete Beschichtungsfilm wurde hinsichtlich der Oberflächenviskosität gemessen, und die Oberflächenviskosität betrug 14,9 Pa·s.
  • Schritt 2
  • Nach dem Beschichten wurde der gebildete Beschichtungsfilm auf die gleiche Weise wie vorstehend erhitzt, um die flüchtige Komponente in der Zusammensetzung zu verdampfen, wodurch ein trockener Beschichtungsfilm erhalten wurde.
  • Schritt 1
  • Klarlack C-1 wurde auf den trockenen Beschichtungsfilm des vorstehend erhaltenen Basislacks B-1 nach dem gleichen Verfahren wie vorstehend aufgetragen, so dass der Beschichtungsfilm nach Schritt 2 des folgenden Abschnitts (3-6) eine Dicke von 40 µm aufwies.
  • Der nach dem Auftragen der Zusammensetzung gebildete Beschichtungsfilm wurde hinsichtlich der Oberflächenviskosität gemessen, und die Oberflächenviskosität betrug 13,5 Pa·s.
  • Schritt 2
  • Nach dem Beschichten wurde der gebildete Beschichtungsfilm auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben erhitzt, um die flüchtige Komponente in der Zusammensetzung zu verdampfen, wodurch ein trockener Beschichtungsfilm erhalten wurde.
  • Schritt 3
  • Die erhaltene Probe mit drei trockenen Beschichtungsfilmen wurde mit dem gleichen Bestrahlungsgerät wie in den vorherigen Beispielen unter den gleichen Bestrahlungsbedingungen unter Verwendung von Elektronenstrahlen bestrahlt, wodurch ein mehrschichtiger gehärteter Beschichtungsfilm erhalten wurde (Dicke der drei Filme insgesamt: 120 µm).
  • Der erhaltene mehrschichtige gehärtete Beschichtungsfilm enthielt ein Substrat, Zwischenlack P-1, Basislack B-1 und Klarlack C-1 in dieser Reihenfolge vom Substrat aus. Die erhaltenen gehärteten Beschichtungsfilme wurden auf Bruchdehnung und Aushärtungszustand geprüft. Der Aushärtungszustand jedes gehärteten Beschichtungsfilms wurde mit „A“ bewertet.
  • Beispiel 13
  • Als Substrate wurden das in Tabelle 9 aufgeführte Polypropylen (hergestellt von Nippon Testpanel Co., Ltd.) und oberflächenbehandeltes Polypropylen verwendet. Das Polypropylen und das oberflächenbehandelte Polypropylen wurden einer Dyne-Stift-Auswertung unterzogen.
  • Die Auswertung erfolgte mit einem Vetaphone Pro-Dyn (Handelsname, Vetaphone A/S, Stift 42Dyn) bei 32 bis 56 dyn/cm2.
  • In Tabelle 9 bedeuten „o“ und „x“ bei der Dyne-Stiftauswertung Folgendes.
    o: Ausgezeichnete Benetzbarkeit
    x: Schlechte Benetzbarkeit
  • Schritt 1
  • Die in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung wurde auf Polypropylen aufgetragen, so dass der Beschichtungsfilm eine Dicke von 50 µm aufwies. Der nach dem Auftragen der Zusammensetzung auf das Substrat gebildete Beschichtungsfilm wurde auf seine Oberflächenviskosität hin gemessen, und die Oberflächenviskosität betrug 5,9 Pa·s.
  • In gleicher Weise wurde die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung auch auf Polypropylen aufgetragen, das der in Tabelle 9 dargestellten Oberflächenbehandlung unterzogen wurde.
  • Schritt 2
  • Nach dem Beschichten wurden die gebildeten Beschichtungsfilme 3 Minuten lang bei 80°C mit einem Heißlufttrockenofen erhitzt, um die flüchtige Komponente in der Zusammensetzung zu verdampfen, um so trockene Beschichtungsfilme zu erhalten.
  • Schritt 3
  • Jedes Substrat, auf dem sich der erhaltene trockene Beschichtungsfilm befand, wurde mit Elektronenstrahlen unter Verwendung desselben Bestrahlungsgeräts wie in den vorherigen Beispielen und unter denselben Bestrahlungsbedingungen bestrahlt, wodurch ein gehärteter Beschichtungsfilm erhalten wurde. Dieser gehärtete Beschichtungsfilm wird als „Probe“ bezeichnet. Die erhaltenen Proben wurden einem einfachen Hafttest unterzogen. Dazu wurde ein Stück Tesafilm fest auf jede Probe gepresst und in einem Winkel von 45° von der Kante des Tesafilms abrupt abgezogen. Der Grad des Ablösens des ausgehärteten Beschichtungsfilms wurde bewertet.
  • In Tabelle 9 bedeuten die Bewertungen „o“ und „x“ im einfachen Hafttest Folgendes.
    o: Der ausgehärtete Beschichtungsfilm wurde nicht abgezogen.
    x: Der ausgehärtete Beschichtungsfilm wurde abgezogen.
  • [Tabelle 9]
    Tabelle 9
    Beispiel Oberflächenbehandlung Dyne-Stift-Auswertung (42 dyn/cm2) Einfacher Hafttest
    13-1 Keine × ×
    13-2 Flamme ◯ ◯
    13-3 Plasma ◯ ◯
  • Beispiel 14
  • Schritte 1 und 2
  • Die in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung wurde auf eine Acrylplatte (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation, Acrylite) unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 aufgetragen, so dass der Beschichtungsfilm eine Dicke von 50 µm aufwies; und dann wurde die Zusammensetzung getrocknet.
  • Schritt 3
  • Das Substrat mit dem erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm darauf wurde mit Elektronenstrahlen unter Verwendung desselben Bestrahlungsgeräts wie in den vorangegangenen Beispielen unter denselben Bestrahlungsbedingungen bestrahlt, mit der Ausnahme, dass die Acrylplatte mit dem trockenen Beschichtungsfilm in drei Winkeln von 0°, 45° und 75° angeordnet war, wie in 2 gezeigt, wodurch ein gehärteter Beschichtungsfilm erhalten wurde. In jedem Winkel bestrahlt, war der gehärtete Beschichtungsfilm in seinem gehärteten Zustand ausgezeichnet.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material hergestellt werden, indem eine Zusammensetzung verwendet wird, die sprühbeschichtet werden kann und die nach der Beschichtung nicht nach unten läuft (d.h. rheologiesteuerbar ist). Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material hergestellt werden, vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung, die durch Elektronenstrahlen in kurzer Zeit ausgehärtet werden kann. Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material hergestellt werden, vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung, die in geeigneter Weise entlang der komplizierten Form eines bestrahlten Substrats (zum Beispiel der Karosserie eines Automobils) gehärtet werden kann. Mit der vorliegenden Erfindung kann ein beschichtetes Material hergestellt werden, vorzugsweise unter Verwendung von Zusammensetzungen, die gleichzeitig gehärtet werden können, wenn zwei oder mehr Beschichtungsfilme gebildet werden. Die vorliegende Erfindung kann ein beschichtetes Material vorzugsweise unter Verwendung einer Zusammensetzung herstellen, die gut gehärtet werden kann, wenn die zu verwendende elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält (zum Beispiel eine wässrige Dispersionszusammensetzung).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011084699 A [0006]
    • JP 2011 [0178]
    • JP 84699 [0178]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials, wobei das Verfahren die folgenden Schritte (1) und (3) oder die folgenden Schritte (1) bis (3) umfasst: Schritt (1) des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung, die eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung enthält, auf ein Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen auf der Grundlage eines Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens, Schritt (2) des Trocknens des in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilms, um einen trockenen Beschichtungsfilm zu bilden, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung eine flüchtige Komponente enthält, und Schritt (3) der Bestrahlung des Substrats, das den in Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den in Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm aufweist, mit einem Elektronenstrahl in einer Inertgasatmosphäre, um einen gehärteten Beschichtungsfilm zu bilden.
  2. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Anspruch 1, wobei der nach Schritt (3) erhaltene gehärtete Beschichtungsfilm eine Bruchdehnung von 5 % oder mehr aufweist.
  3. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Schritt (1) eine Viskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s aufweist, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s.
  4. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Schritt (1) eine Viskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 0,1/s, und eine Viskosität von 0,01 Pa·s bis 0,3 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 1000/s, aufweist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in Schritt (1) die zu verwendende elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung in Form einer wässrigen Dispersion vorliegt und die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung eines Beschichtungsfilms durch Sprühen auf das Substrat aufgebracht wird; und in Schritt (2) die in der elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung im Beschichtungsfilm enthaltene flüchtige Komponente zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms verdampft wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen verwendet, die jeweils eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms enthalten, um zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, und das Verfahren die mindestens zweimalige Durchführung einer Reihe von Schritten (1) und (2) und dann die Durchführung von Schritt (3) umfasst.
  7. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Anspruch 6, wobei das Verfahren zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzungen verwendet, die jeweils eine ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung zur Bildung eines gehärteten Beschichtungsfilms enthalten, um zwei oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, und das Verfahren umfasst den Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines ersten gehärteten Beschichtungsfilms auf das Substrat, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, wobei dieser Schritt dem Schritt (1) entspricht, den Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung des ersten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält, wobei dieser Schritt dem Schritt (2) entspricht, den Schritt des Auftragens einer elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines zweiten gehärteten Beschichtungsfilms auf den im vorstehenden Schritt (1) erhaltenen Beschichtungsfilm oder den im vorstehenden Schritt (2) erhaltenen trockenen Beschichtungsfilm, um einen Beschichtungsfilm zu bilden, der eine Oberflächenviskosität von 1 Pa·s bis 300 Pa·s, gemessen auf der Grundlage des Elektrofeld-Aufnahmeverfahrens, aufweist, wobei dieser Schritt dem Schritt (1) entspricht, den Schritt des Trocknens des Beschichtungsfilms zur Bildung eines trockenen Beschichtungsfilms, wenn die elektronenstrahlhärtbare Zusammensetzung zur Bildung des zweiten gehärteten Beschichtungsfilms eine flüchtige Komponente enthält, wobei dieser Schritt dem Schritt (2) entspricht, den Schritt des gegebenenfalls weiteren Durchführens einer Reihe von Schritten (1) und (2), um Beschichtungsfilme oder trockene Beschichtungsfilme der zwei oder mehr elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen auf dem Substrat zu bilden, und den Schritt der Bestrahlung des Substrats, das zwei oder mehr Beschichtungsfilme oder trockene Beschichtungsfilme aufweist, die vorstehend erhalten wurden, mit dem Elektronenstrahl, um gehärtete Beschichtungsfilme zu bilden, wobei dieser Schritt dem Schritt (3) entspricht.
  8. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Inertgas in Schritt (3) Stickstoffgas als Hauptkomponente enthält und eine Sauerstoffkonzentration von 0,1 Volumenprozent oder weniger aufweist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Elektronenstrahl in Schritt (3) eine Beschleunigungsspannung von 80 kV bis 300 kV und eine absorbierte Dosis von 10 kGy bis 1000 kGy aufweist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Kunststoff hergestellt ist und eine freie Oberflächenenergie von 38 dyn/cm oder mehr aufweist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach Anspruch 11, wobei das Substrat in Schritt (1) aus Kunststoff hergestellt ist und oberflächenbehandelt ist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Substrat in Schritt (1) einen unebenen Abschnitt, einen gekrümmten Abschnitt und/oder einen gebogenen Abschnitt aufweist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die eine oder mehr elektronenstrahlhärtbaren Zusammensetzungen in Schritt (1) als die ethylenisch ungesättigte Gruppen-enthaltende Verbindung (i) eine Verbindung mit einem aromatischen Ring und einer (Meth)acryloylgruppe und (ii) ein Oligomer oder Polymer mit einer (Meth)acryloylgruppe enthalten.
  15. Beschichtetes Material, erhalten nach dem Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das beschichtete Material einen oder mehr gehärtete Beschichtungsfilme umfasst, die eine Filmdicke von 5 µm bis 500 µm aufweisen, wobei das beschichtete Material ein beschichtetes Substrat für Automobile ist.
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