DE2159303A1 - Process for curing polymerizable films - Google Patents
Process for curing polymerizable filmsInfo
- Publication number
- DE2159303A1 DE2159303A1 DE19712159303 DE2159303A DE2159303A1 DE 2159303 A1 DE2159303 A1 DE 2159303A1 DE 19712159303 DE19712159303 DE 19712159303 DE 2159303 A DE2159303 A DE 2159303A DE 2159303 A1 DE2159303 A1 DE 2159303A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cured
- film
- curing
- coating
- films
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/672—Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/068—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using ionising radiations (gamma, X, electrons)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/01—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to unsaturated polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0822—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/001—Shaping in several steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0866—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using particle radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets
- B29L2007/008—Wide strips, e.g. films, webs
Description
. COMPMT Taconia, Washington 9B401' V« St. A.. COMPMT Taconia, Washington 9B401 'V' St. A.
"Verfahren zum Aushärten polymerisiertarer Filme""Method of curing polymerized films"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aushärten polymerisierbarer Filme durch Bestrahlen mit ionisierender Strahlung.The invention relates to a method for curing polymerizable Films by exposure to ionizing radiation.
Es ist bekannt, daß zahlreiche polymerisierbare Systeme mit ionisierender Strahlung ausgehärtet werden können. Die Anwendung ionisierender Strahlung und insbesondere von Elektronenstrahlen weist im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden zum Polymerisieren und Vernetzen polymerisierbarer Systeme unter Verwendung von Katalysatoren insbesondere dann eine Reihe ausgeprägter Vorteile auf, wenn Filmüberzüge auf Holz und Holzprodukten, Gextfeben, Gummi, Glas, Metall und ähnlichen Stoffen bzw. Substraten gehärtet werden sollen.It is known that numerous polymerizable systems can be cured with ionizing radiation. The application of ionizing radiation and in particular of electron beams exhibits compared to the traditional methods of polymerizing and crosslinking polymerizable systems using catalysts especially when film coatings on wood and wood products, Textile, rubber, glass, metal and similar materials or substrates are to be hardened.
209824/0971209824/0971
Beispielsweise kann durch die Anwendung ionisierencrer ^ Strahlung als Polymerisationsinitiator zuweilen die beim Härten, mit Katalysatoren zu beobachtende lang-. dauernde Induktionsperiode vermieden, die Verwendung filmbildender Gemische mit unbegrenzter Topfzeit ermöglicht, der Temperaturanstieg während der Polymerisation gering gehalten und in vielen Fällen eine überlegene Bindung zwischen Überzug und Substrat erzielt werden. Zahlreiche Filme lassen sich unter Verwendung hochenergetischer Elektronen in weniger als 1 Sekunde härten. Leider tritt jedoch, wenn man den ungehärteten Film mit Luft in Berührung kommen läßt, häufig die sog. Sai erstoffinhibierung der Aushärtung mit ionisierenderFor example, by using ionizing agents ^ Radiation as a polymerization initiator is sometimes the long-term observed during curing with catalysts. permanent induction period avoided, the use of film-forming mixtures with unlimited pot life is possible, the temperature rise during the polymerization was kept low and in many cases a superior one Bond between coating and substrate can be achieved. Numerous films can be used harden high-energy electrons in less than 1 second. Unfortunately, however, it occurs when you get the uncured Film can come into contact with air, often the so-called. Sai erstoffinhibierung the curing with ionizing
Strahlung in der Oberflächenschicht auf und die Oberfl· . - _ · Radiation in the surface layer and the surface. - _ ·
flächen der so gehärteten Filme sind klebrig oder in anderer Weise nicht so gut durchgehärtet, wie die Hauptmasse des Films. Obwohl das unvollständig gehärtete Material nur in sehr dünner Schicht, d.h. in Schichten mit einer Stärke von größenordnungsmäßig 2,5 x 10"*-^ bis 2,5 x 10" cm vorliegt, führt diese oberflächlich ungenügende Härtung häufig zu schwerwiegenden Glanzverlusten und Problemen bezüglich der Kratzfestigkeit. Liegt der zu härtende Film in Form eines Überzuges bzw. einer Beschichtung auf Substraten, wie Holzplatten, vor, so kann beim Lagern der beschichteten Substrate in Stapelform sog. Blockbildung auftreten. Aufgrund von Sauerstoffinhibierung ungenügend gehärtete Oberflächenschichten kann man in der Regel dadurch vermeiden, daß man den nicht gehärteten Film mit einem inerten Deckblatt abdeckt oder so langeSurfaces of the films cured in this way are sticky or otherwise not as well cured as the bulk of the film. Although the incompletely cured material only in a very thin layer, i.e. in layers with a thickness of the order of 2.5 x 10 "* - ^ to 2.5 x 10" cm is present, this superficially insufficient hardening often leads to serious loss of gloss and problems in terms of scratch resistance. Is the one to be hardened Film in the form of a coating or a coating on substrates such as wooden panels, so can when storing of the coated substrates so-called block formation occur in stack form. Due to oxygen inhibition Inadequately hardened surface layers can usually be avoided by using the non-hardened Film with an inert cover sheet covering or so long
2098 2 4/09 712098 2 4/09 71
in einer sauerstoffreien Atmosphäre hält,."bis er ausgehärtet ist. Diese Techniken sind jedoch häufig in der Praxis nicht anwendbar oder für Fertigungsgänge in großtechnischem Maßstab zu teuer.holds in an oxygen-free atmosphere. "until it hardens is. However, these techniques are often not applicable in practice or for large-scale manufacturing operations Scale too expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aushärten polymerisierbarer Filme durch Bestrahlen mit ionisierender Strahlung zu schaffen, bei dem die Bildung ungenügend gehärteter Oberflächenschichten auf einfache Weise vermieden bzw. ungenügend gehärtete Oberflächenschichten einfach und zweckmäßig nachgehärtet werden können.The invention is therefore based on the object of providing a method for curing polymerizable films by irradiation with ionizing radiation, in which the formation of insufficiently hardened surface layers easily avoided or insufficiently hardened surface layers simply and appropriately post-hardened can be.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe überraschenderweise durch ein Verfahren der eingangs bezeichneten Ατΐ It has now been found that this object can be achieved, surprisingly, by a method of Ατΐ mentioned at the beginning
lösen läßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die dabei infolge der Aushärtinh'ibierung durch.Sauerstoff (Sauerstoffinhibierung) nicht voll ausgehärtete Oberflächenschicht so lange mit UV-Licht bestraht wird, bis sie im gewünschten Maß gehärtet ist.can solve, which is characterized by the fact that as a result of the hardening inhibition, the oxygen (Oxygen inhibition) not fully hardened surface layer is irradiated with UV light until it has hardened to the desired extent.
Unter Verwendung einer leistungsstarken UV-Lichtquelle kann dies gewöhnlich durch eine weniger als Ϊ Minute dauernde Bestrahlung erreicht werden. Völlig überraschenderweise können in der vorstehend vorgeschlagenen Weise ungenügend gehärtete Oberflächen rasch durch die Einwirkung' von ultraviolettem Licht selbst dann beseitigt werden, wenn der zu härtende" Film keine freie Radikale bildenden Katalysatoren oder Fotoinitiatoren enthält.Using a powerful UV light source this can usually be done in less than Ϊ minute continuous irradiation can be achieved. Quite surprisingly, in the manner suggested above insufficiently hardened surfaces quickly eliminated by exposure to ultraviolet light even then when the "film to be cured" does not contain any free radical forming catalysts or photoinitiators.
2,09 8,2 4/0 9 7,1.2.09 8.2 4/0 9 7.1.
- Hf - - Hf -
Ein besonders vorteilhaftes System zum raschen und vollständigen Aushärten von polymerisierbaren Filmen ergibt sich aus der Kombination eines Elektronenstrahls mit ultraviolettem Licht. Durch die Anwendung der erstgenannten Strahlung können verhältnismäßig dicke und opake Filme so rasch gehärtet werden, daß keine Blasenbildung durch bzw. kein Ausgasen von flüchtigen Bestandteilen und keine zu starke Absorption des ungehärteten Films in porösen Substraten auftreten können. Die gewöhnlich dabei verbleibende, dünne, unvollständig ausgehärtete Oberflächenschicht wird von dem UV-Licht leicht durchdrungen und rasch ausgehärtet.A particularly advantageous system for the rapid and complete curing of polymerizable films results result from the combination of an electron beam with ultraviolet light. By applying the former Radiation, relatively thick and opaque films can be cured so quickly that no blistering occurs due to or no outgassing of volatile components and no excessive absorption of the uncured film can occur in porous substrates. The thin, incompletely cured one that usually remains The surface layer is easily penetrated by the UV light and cured quickly.
Das Verfahren der Erfindung läßt sich auf beliebige polymerisierbare Filme anwenden, die mit Ausnahme einer dünnen, aufgrund der Sauerstoffinhibierung der durch ionisierende Strahlung induzierten Polymerisation unvollständig ausgehärteten Oberflächenschicht ) durch Einwirkung ionisierender Strahlung gehärtet werden. In der Regel umfassen solche Gemische Massen, die radikalisch polymerisierbar sind. Eine bevorzugte Klasse solcher Massen sind die polymerisierbaren Harze mit endständigen Acrylat^'oder Methacrylatgruppen, die aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 916 500 bekannt sind, auf die hiermit Bezug genommen wird. Diese Harze können unverdünnt oder gelöst in bis zu 50 % eines Vinylmonomers verwendet werden.The method of the invention can be applied to any polymerizable films with the exception of a thin, due to the oxygen inhibition of the induced by ionizing radiation polymerization incompletely cured surface layer) by the action of ionizing radiation are hardened. As a rule, such mixtures comprise masses which are radically polymerizable. A preferred class of such compositions are the polymerizable resins with terminal acrylate or methacrylate groups, which are known from German Offenlegungsschrift 1,916,500, to which reference is hereby made. These resins can be used neat or dissolved in up to 50 % of a vinyl monomer.
209824/097 1209824/097 1
Andere für das Verfahren der Erfindung verwendbare, polymerisierbare Massen sind die in der US-Patentschrift 3 ^37 514·., auf die ebenfalls Bezug genommen wird, beschriebenen alpha-beta-olefinisch ungesättigten organischen Harze. Solche Harze sind u.a. ungesättigte Polyesterharze, Acrylharze, modifizierte Acrylharze, urethanmodifizierte organische Harze, silikonmodifizierte organische Harze und Epoxyharze.Other polymerizable compositions useful in the process of the invention are those disclosed in U.S. Patent 3 ^ 37 514 ·., Also referred to is described alpha-beta-olefinically unsaturated organic resins. Such resins include unsaturated polyester resins, acrylic resins, modified acrylic resins, urethane modified organic resins, silicone modified organic resins and epoxy resins.
Vinylmonomere} in denen die vorstehend erwähnten Harze gelöst werden können sind u.a. beispielsweise monovinylaromatische Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe, wie Styrol, Vinyltoluol, Äthylvinylbenzol, Isopropylstyrol, t er t.-Butyl styrol,, sec.-Butylstyrol und Gemische der genannten Verbindungen, oc-Methylstyrol, Divinylverbindungen der Benzolreihe, wie Divinylbenzol, Acrylsäure, Vinylacetat, Diacetonacrylamid, Methylmethacrylat, Äthyl-, methacrylat, η-Butylacrylat, Äthylacrylat, Cyclohexylacrylat, ß-Hydroxyäthylacrylat und dgl.Vinyl monomers } in which the above-mentioned resins can be dissolved include, for example, monovinyl aromatic hydrocarbons of the benzene series, such as styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl benzene, isopropyl styrene, t-butyl styrene, sec-butyl styrene and mixtures of the compounds mentioned, o-methyl styrene , Divinyl compounds of the benzene series, such as divinylbenzene, acrylic acid, vinyl acetate, diacetone acrylamide, methyl methacrylate, ethyl, methacrylate, η-butyl acrylate, ethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, β-hydroxyethyl acrylate and the like.
Der Ausdruck "ionisierende Strahlung" soll in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen sowohl Korpuskelstrahlen, wie hochbeschleunigte Elektronen, Protonen, Neutronen, Alphateilchen, Deuteronen und "" (2>-Strahlen, als auch elektromagnetische Wellen, wie Röntgenstrahlen und '""_"ip'-Strahlen umfassen. Die zum Aushärten eines bestimmten Films erforderliche Doses an ionisierender Strahlung hängt von der Strahlungsleistung bzw. -intensität, der Temperatur und der Dicke und ZusammensetzungThe term "ionizing radiation" in the present description and claims is intended to include both corpuscle rays and highly accelerated electrons, protons, Neutrons, alpha particles, deuterons and "" (2> rays, as well as electromagnetic waves such as X-rays and '"" _ "ip' rays. Those used to cure a The dose of ionizing radiation required for a specific film depends on the radiation power or intensity, the temperature and the thickness and composition
2098247097.1 ' .2098247097.1 '.
fir '"'·-■fir '"' · - ■
des zu härtenden Films ab. Brauchbare Ergebnisse werden beispielsweise unter Verwendung energiereicher Elektronen mit 20 KeIT bis 10 MeV und Strahlungsleistungen von 1 Megarad pro Minute bis 10 Megarad pro Sekunde erzielt. Vorzugsweise werden Elektronenstrahlen mit ausreichender Spannung bzw. ausreichendem Energieinhalt und so hoher Intensität bzw. Strahlungsdichte angewandt, daß sie die volle Stärke des zu härtenden Films durchdringen und den Film in einigen Sekunden oder noch kürzerer Zeit aushärten.of the film to be hardened. Useful results will be for example using high-energy electrons with 20 KeIT to 10 MeV and radiation powers of Achieved 1 megarad per minute to 10 megarad per second. Preferably, electron beams with sufficient Voltage or sufficient energy content and so higher Intensity or radiation density applied so that they penetrate the full thickness of the film to be cured and cure the film in a few seconds or less.
Zur Durchführung der erfindungsgemäß angewandten Oberflächenhärtung können beliebige UV-Lichtquellen, einschließlich kurzwelliger Fluoreszenzlampen, langwelliger Fluoreszenzlampen, Quecksilberdampflampen und sogar Sonnenlicht benutzt werden. Kurzwelliges Lichtjausstrahlende Lichtquellen beseitigen jedoch unvollständig gehärtete Oberflächenschichten sehr viel rascher als langwelligere Lichtquellen. Vo die Geschwindigkeit der Oberflächenaushärtung von Bedeutung ist, sind leistungsstarke QuarzquecksilberdampfbQgenlampen besonders bevorzugt. Vorzugsweise wird mit Strahlungsintensitäten bzw.To carry out the surface hardening used according to the invention can use any UV light source, including short-wave fluorescent lamps, longer-wave ones Fluorescent lamps, mercury vapor lamps, and even sunlight can be used. Short-wave Lichtjausstrahlende However, light sources remove incompletely cured surface layers much faster than longer wave light sources. Where the speed of surface hardening is important, they are powerful Quartz mercury vapor lamps are particularly preferred. Radiation intensities or
-dichten von etwa 0,78 bis 2,33 W- pro cm und Minute gearbeitet, jedoch können auch niedrigere Strahlungsintensitäten angewandtwerden, wenn längere Aushärtzeiten geduldet werden können. Die zum Aushärten der Oberfläche erforderliche Dauer der Bestrahlung mit UV-Licht hängt von der Intensität bzw. Strahlungsdichte der UV-Lichtquelle, dem Grad in dem die betreffende Ober--density of about 0.78 to 2.33 W- per cm and minute worked, but lower radiation intensities can also be used if longer curing times can be tolerated. The duration of exposure to UV light required to cure the surface depends on the intensity or radiation density of the UV light source, the degree to which the relevant upper
209824/0 9 7t209824/0 9 7t
fläche unvollständig ausgehärtet ist und der Zusandten-? ^ ^ ^ ^ setzung des Films ab. Mit einer in etwa 7?5 cm Abstand angeordneten 1200 W Quarzquecksilberdampflampe kann man Oberflächen gewöhnlich in etwa 2 bis 20 Sekunden im gewünschten Ausmaß aushärten. ■surface is incompletely hardened and the sender? ^ ^ ^ ^ release of the film. With a distance of about 7-5 cm arranged 1200 W quartz mercury vapor lamp Cure surfaces to the desired extent, usually in about 2 to 20 seconds. ■
V/ie weiter oben bereits erwähnt, kann man unter Verwendung"" von UV-Licht eine rasche Oberflächenaushärtung auch in Abwesenheit eines freie Radikale bildenden Katalysators oder Fotoinitiators ohne weiteres erzielen. In einigen Fällen ist jedoch durch Zusatz eines freie Radikale bildenden Katalysators, wie Benzoylperoxyd und Azo_bis~ isobutyronitril, oder eines Fotoinitiators, wie -Benzoin und 2,3-Butandion, eine noch schnellere Beseitigung ungenügend ausgehärteter Oberflächen erzielen. Aiißerdem ist auch die im sichtbaren Wellenlängenbereich liegende Energie von ungefilterten UV-Lichtquellen stärker wirksam, wenn derartige Fotoinitiatoren vorhanden sind.As mentioned above, you can use "" rapid surface hardening by UV light even in the absence of a free radical-forming catalyst or photo initiator easily achieve. In some cases, however, it is formed by adding a free radical Catalyst, such as benzoyl peroxide and azo_bis ~ isobutyronitrile, or a photoinitiator, such as benzoin and 2,3-butanedione, an even faster elimination is insufficient Achieve hardened surfaces. Also the energy in the visible wavelength range from unfiltered UV light sources is also more effective, if such photoinitiators are present.
Das Verfahren der Erfindung eignet sich besonders gut zum Aushärten von Filmen in Form klarer iJberzüge auf Hartsperrholzplatten, Spanplatten, Decklagenweichsperrholz, Faserstoffplatten und Karton und zum Härten von pigmentierten Überzügen, die beispielsweise Titandioxyd, Calciumcarbonat, Zinkoxyd oder Talk enthalten, auf Holzzuschnitten, Hartpappe, Sperrholz, Stahl, Zinn und Aluminium. Das Verfahren der Erfindung eignet sich auch gut zum Aushärten von trägerlosen Filmen und zum Härten von Oberflächenjporöser, mit durch ionisierende StrahlungThe method of the invention is particularly well suited for curing films in the form of clear coatings Hard plywood panels, chipboard, soft plywood top layers, Fiber boards and cardboard and for hardening pigmented coatings such as titanium dioxide, Contain calcium carbonate, zinc oxide or talc on wood blanks, hard cardboard, plywood, steel, and tin Aluminum. The method of the invention is also well suited for curing unsupported films and curing of surface porous, with by ionizing radiation
20982 4/097120982 4/0971
aushärtbaren Flüssigkeiten getränkter Materialien. Beispielsweise kann man imprägniertes Papier und Holz nach dem Verfahren der Erfindung zu Papier-Kunststoff und HoIz-Kuststoff-Kombinationen aushärten.hardenable liquids of impregnated materials. For example, you can use impregnated paper and wood the method of the invention for paper-plastic and wood-plastic combinations Harden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung, und sind in keiner Weise als Beschränkung zu verstehen. Angaben in Teilen beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, stets auf das Ge\d-cht.The examples illustrate the invention and are in none Way to be understood as a limitation. Unless otherwise stated, details in parts always refer to the ge \ d-cht.
Es wird ein Beschichtungsmittel durch Lösen von 20 Teilen Butylacrylat in 80 Teilen eines durch Kondensieren von 2 Mol 2-Hydroxyäthylacrylat, 2 Mol Maleinsäureanhydrid und 1 Mol Bisphenol-A-diglycidyläther erhaltenen Vinylesterharzes hergestellt. Dann wird auf einen Hartpappenzuschnitt eine 0,076 mm starke Schicht aus diesem Beschichtungsmittel aufgetragen. Der beschichtete Zuschnitt wird dann zweimal mit einer Geschwindigkeit von 15?24 m pro Minute unter einem Elektronenstrahl von 300 KeV und 20 mA durchgeführt. Der Elektronenstrahl besitzt einen Hinlauf bzw. eine Abtastbreite von 45»72 cm. Die Gesamtstrahlungsdosis beträgt bei dieser Behandlung 8,5 Meg ar ad.. , Die aufgetragene Schicht härtet dabei gut aus, Jedoch ist die Oberfläche des so ausgehärteten Überzugs leicht klebrig und kann leicht angekratzt werden. Anschließend wirji der Überzug mit einer in 3,81 cm Abstand angeordneten 100 W Quarzquecksilberlampe 30 Sekiinden ohne zwischenge-There is a coating agent by dissolving 20 parts of butyl acrylate in 80 parts of by condensing 2 moles of 2-hydroxyethyl acrylate, 2 moles of maleic anhydride and 1 mole of bisphenol A diglycidyl ether obtained vinyl ester resin manufactured. A 0.076 mm thick layer of this coating agent is then placed on a hard cardboard blank applied. The coated blank is then applied twice at a speed of 15-24 m each Minute under an electron beam of 300 KeV and 20 mA. The electron beam has one Outward run or a scanning width of 45 »72 cm. The total radiation dose in this treatment is 8.5 meg ar ad .., The applied layer hardens well, but is the surface of the cured coating is slightly sticky and can easily be scratched. Afterward wirji the cover with a spaced 3.81 cm apart 100 W quartz mercury lamp 30 seconds without intermediate
209824/0-9 7 1209824 / 0-9 7 1
11 . . Λ* .11. . Λ *.
schalteten Filter bestrahlt. Nach dem Abkühlen v/eist die Oberfläche keinerlei Spur von Klebrigkeit auf und beim Eratzen mit einer Münze bleiben auf ihr keine weißen Kratzmarken zurück.switched filter irradiated. After cooling down, it is dry no trace of stickiness whatsoever on the surface and none remain on it when scratched with a coin white scratch marks back.
Analog Beispiel 1 wird eine 0,127 mm starke Schicht aus einem aus 25 Teilen η-Butylacrylat und 75 Teilen des in Beispiel 1 verwendeten Vinylesternarzes bestehenden Beschichtungsmittel auf Sperrholz aufgebracht, worauf man die beschichtete Sperrholzplatte analog Beispiel 1 mit einem Elektronenstrahl bestrahlt. Auch der dabei erhaltene Überzug ist hart ausgehärtet und weist eine klebrige Oberfläche auf. Das beschichtete Brett wirdAnalogously to Example 1, a 0.127 mm thick layer is made one of 25 parts of η-butyl acrylate and 75 parts of vinyl ester resin used in Example 1 Coating agent applied to plywood, whereupon the coated plywood sheet is applied analogously to Example 1 irradiated with an electron beam. The coating obtained is also hard cured and has a sticky surface. The coated board will
dann mit einer Geschwindigkeit von 6,1 m pro Minute __'·then at a speed of 6.1 m per minute __ '·
in etwa 7»5 cm Abstand unter einer 30,48 cm langen, mit einem 10,16 cm breiten Reflektor ausgerüsteten iJTÖCLW: Ha'novia-Quarzquecksirberbogenlampe durchgeführt.at a distance of about 7 »5 cm under a 30.48 cm long, iJTÖCLW: Ha'novia quartz mercury arc lamp equipped with a 10.16 cm wide reflector.
ί *ί *
Nach 5 aufeinander folgenden Durchgängen ist die Oberfläche zTifar nicht mehr klebrig, nimmt aber beim Kratzen weiße Kratzmarken auf. Nach 5 weiteren Durchgängen, die eine Gesamtexponierungszeit von 10 Sekunden unter dem Reflektoij ergeben, hinterläßt das Kratzen keine weißen Ritzmarkejn mehr auf der Oberfläche und die Oberfläche zeigt dief gleichen Härteeigenschaften, wie ein gleich zusammengesetzter, Jedoch im Kontakt mit einem Deckfilm aus Polyäthylentherephthalat, der aufgelegt wird, um die Aushärtungsinhibierung durch Sauerstoff zu verhüten,.After 5 successive passes, the zTifar surface is no longer sticky, but picks up white scratch marks when scratched. After 5 more passes, which result in a total exposure time of 10 seconds under the reflectoij, the scratching leaves no more white scratch marks on the surface and the surface shows the same hardness properties as a similarly composed one, but in contact with a cover film made of polyethylene terephthalate that is applied is used to prevent curing inhibition by oxygen.
20982A/097120982A / 0971
ausgehärteter Überzug.
Beispiel 3 cured coating.
Example 3
Das Beschichtungsmittel von Beispiel 2 wird mit einem Teil Glycidylacrylat und 0,5 Teilen Benzoin versetzt. Nach dem Aushärten mit einem Elektronenstrahl analog Beispiel 1 ist der Überzug hart ausgehärtet, weist aber eine klebrige Oberfläche auf. Wach 5-maligem Durchführen unter der in Beispiel 2 beschriebenen 1200 Watt-Lampe mit einer Geschwindigkeit von 6,1 m pro Minute, entsprechend- einer Gesamtbelichtungszeit von 5 Sekunden, klebt die Oberfläche nicht mehr und beim Kratzen bleiben auf ihr keine weißen Ritzmarken zurück.One part of glycidyl acrylate and 0.5 part of benzoin are added to the coating composition of Example 2. After curing with an electron beam analogous to Example 1, the coating is hard cured, has but a sticky surface. Awake 5 times Performed under the 1200 watt lamp described in Example 2 at a speed of 6.1 m per Minute, corresponding to a total exposure time of 5 seconds, the surface no longer sticks and at No white scratch marks remain on it after scratching.
Analog Beispiel 1 wird Sperrholz mit einem :wie folgt zusammengesetzten Beschichtungsmittel beschichtet und die Schicht mit einem Elektronenstrahl bestrahlt:Analogously to Example 1 is plywood with a: as follows composite coating agent is coated and the layer is irradiated with an electron beam:
a) 17}5 Teile durch Kondensieren von 2 Mol 2-Hydroxy-^Z^l _..a) 17} 5 parts by condensing 2 moles of 2-hydroxy- ^ Z ^ l _ ..
äthylacrylat, 2 Mol Maleinsäureanhydrid und 1 Mol Bisphenol-A-diglycidyläther hergestelltes Vinylesterharz jethyl acrylate, 2 moles of maleic anhydride and 1 mole of bisphenol A diglycidyl ether made vinyl ester resin j
b) 17j5 Teile durch Kondensieren von 2 Mol 2-Hydroxypropylaerylat, 2 Mol Maleinsäureanhydrid und 1 Mol Butandioldiglycidyläther hergestelltes Vinylesterharz;b) 17.5 parts by condensing 2 moles of 2-hydroxypropyl ethylate, 2 moles of maleic anhydride and 1 mole of butanediol diglycidyl ether made vinyl ester resin;
N 209824/097.1 N 209824 / 097.1
c) 15 Teile η-Butylacrylat;c) 15 parts of η-butyl acrylate;
d) 30 Teile Titandioxyd;
undd) 30 parts of titanium dioxide;
and
e) 20 Teile Talk.e) 20 parts of talc.
Der dabei erhaltene harte,, federnde, weiße Überzug besitzt eine klebrige Oberfläche, die anschließend zu einer klebfreien Oberfläche ausgehärtet wird, indem man sie in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise 6 χ mit einer'Geschwindigkeit von 18,3 m pro Minute, entsprechend einer Gesamtbelichtungszeit von 2 Sekunden, unter der 1200 V UV-Lampe durchführt.The resulting hard, resilient, white coating has a tacky surface that is then cured to a tack-free surface by placing it in the in example 2 described manner 6 χ with a 'speed of 18.3 m per minute, corresponding to a total exposure time of 2 seconds, under the 1200 V UV lamp performs.
Ein herkömmliches ungesättigtes Polyesterharz, Polylite 31-583 (ein halbharter,ungesättigter,"xn^Tinyltöluol gelöster Polyester, Produkt der Reichhold Chemical Co.), wird in einer 0,127 mm starken Schicht auf eine Metallfolie aufgetragen. Nach 3 Durchgängen urter dem Elektronenstrahl nach Beispiel 1 mit einer Geschwindigkeit von 18,3 m P^o Minute bricht der Film beim Biegen schlagartig, ist aber an der Oberfläche immer noch klebrig. Nach 10 Durchgägen unter der in Beispiel 2 beschriebenen 1200 Watt-Lampe mit einer Geschwindigkeit von 6,1 m pro Minute, entsprechend einer Gesamtbelichtungszeit von 10 Sekunden,A conventional unsaturated polyester resin, Polylite 31-583 (a semi-hard, unsaturated, "xn ^ tinyltoluene" dissolved Polyester, product of Reichhold Chemical Co.), is applied in a 0.127 mm thick layer on a metal foil applied. After 3 passes you can see the electron beam according to example 1 with a speed of 18.3 m p ^ o minute the film breaks suddenly when bending, but is still sticky on the surface. After 10 passes under the 1200 watt lamp described in Example 2 at a speed of 6.1 m per minute, corresponding to a total exposure time of 10 seconds,
209824/0971209824/0971
ist die Oberfläche des Films hart und nicht mehr klebrig. Beispiel' 6 the surface of the film is hard and no longer sticky. Example '6
Durch Umsetzen von 100 Teilen Polypropylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 mit 78,2 Teilen Tolylendiisocyanat, " 91 Teilen 2-Hydroxyäthylacrylat und 0,2 Teilen Zinnoctoat bei 60 C wird eine Har'zlösung hergestellt. Diese Harzlösung wird in einer 0,102 mm starken Schicht auf Pappe aufgetragen, worauf man die beschichtete Pappe bestrahlt, indem man sieBy reacting 100 parts of polypropylene glycol having a molecular weight of 400 with 78.2 parts of tolylene diisocyanate, " 91 parts of 2-hydroxyethyl acrylate and 0.2 part of tin octoate A resin solution is produced at 60.degree. This resin solution is applied in a 0.102 mm thick layer to cardboard, whereupon the coated cardboard is irradiated by exposing it
3 χ mit einer Geschwindigkeit von 25,6 m pro Minute unter dem in Beispiel 1.beschriebenen Elektronenstrahl.durchführt, was einer Gesamtstrahlungsdosis von 6 Megarad,ent-__ spricht. Der dabei erhaltene klare Überzug ist flexibel und fest, weist jedoch eine klebrige Oberfläche auf. Die Pappe wiru dann 5 x unter der in Beispiel 2 beschriebenen UV-Lampe durchgeführt, wobei man einen nicht klebrigen überzug erhält. . .3 χ at a speed of 25.6 m per minute under the electron beam described in example 1. which corresponds to a total radiation dose of 6 megarads. The clear coating obtained is flexible and firm, but has a sticky surface. The cardboard is then 5 times under that described in Example 2 UV lamp carried out, whereby a non-tacky coating is obtained. . .
Beispiel 6 wird wiederholt, wobei abweichend davon jedoch eine 0,178 mm starke Schicht auf die Pappe aufgetragen wird. Man erhält dabei die gleichen Ergebnisse wie in BeispielExample 6 is repeated, but with a difference, however, a 0.178 mm thick layer is applied to the cardboard. The same results are obtained as in the example
Das pigmentierte Beschichtungsmittelgemisch von BeispielThe pigmented coating composition of Example
4 wird mit 0,5 % Benzoin versetzt und in einer 0,279 mm4 is mixed with 0.5% benzoin and in a 0.279 mm
209824/0971209824/0971
starken Schicht auf Decklagensperrholz aufgetragen. Der Überzug wird analog Beispiel 1 in 3 Durchgängen mit einer Geschwindigkeit von 18,3 m pro Minute bestrahlt, wobei man einen zwar harten, jedoch klebrigen Überzug erhält. Nach 5 Durchgängen mit einer Geschwindigkeit von 6,1 m pro Minute unter der in Beispiel 2 beschriebenen UV-Lampe ist die Oberfläche nicht mehr klebrig und wird von einer Münze nicht mehr zerkratzt.thick layer applied to top layer plywood. As in Example 1, the coating is irradiated in 3 passes at a speed of 18.3 m per minute, a coating which is hard but sticky is obtained. After 5 passes at a speed of 6.1 m per minute under the UV lamp described in Example 2, the surface is no longer sticky and is no longer scratched by a coin.
Beispiel 8 wird wiederholt, wobei abweichend davon jedoch der nach dem Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl er- · haltene harte, jedoch klebrige Überzug in einem Abstand von 7j62 cm unter einer 30,48 cm langen, mit einem 10,16 cm breiten' Reflektor ausgerüsteten 1800 Watt "Chromolux"-Infrarotlampe durchgeführt.wird. Nacfc 10 Durchgängen mit einer Geschwindigkeit von 18,3 m pro Minute ist keine Verringerung der Oberflächenklebrigkeit festzustellen. Bestrahlt man den Überzug kontinuierlich mehrere Sekun-Example 8 is repeated, but differing therefrom which after irradiation with an electron beam holding hard but sticky coating a distance of 7/62 cm under a 12 "long, with a 10.16 cm wide 'reflector equipped 1800 watt "Chromolux" infrared lamp is carried out. After 10 rounds with a speed of 18.3 m per minute is no Detect a reduction in surface tack. If the coating is irradiated continuously for several seconds
den mit der Infrarotlampe, so färbt sich die Oberfläche dunkel, ohne daß ihre Klebrigkeit dadurch beseitigt wird.the one with the infrared lamp, the surface is colored dark without removing its stickiness.
209 82 4/0971209 82 4/0971
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9385670A | 1970-11-30 | 1970-11-30 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2159303A1 true DE2159303A1 (en) | 1972-06-08 |
| DE2159303B2 DE2159303B2 (en) | 1975-01-09 |
| DE2159303C3 DE2159303C3 (en) | 1975-10-02 |
Family
ID=22241247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712159303 Expired DE2159303C3 (en) | 1970-11-30 | 1971-11-30 | Complete curing of polymerizable films |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE775955A (en) |
| CA (1) | CA938915A (en) |
| DE (1) | DE2159303C3 (en) |
| FR (1) | FR2115474B1 (en) |
| GB (1) | GB1372374A (en) |
| IT (1) | IT942949B (en) |
| NL (1) | NL7115959A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2847304A1 (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-03 | Agency Ind Science Techn | METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF PLASTIC MOLDED BODIES |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2808931A1 (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-07 | Dynachem Corp | PROCESS FOR COATING OR PRINTING A SUBSTRATE |
| DE2842938A1 (en) | 1978-10-02 | 1980-04-17 | Roehm Gmbh | METHOD FOR POLYMERIZING BY UV LIGHT |
| GB2327892B (en) | 1997-07-31 | 2001-11-14 | Perstorp Ltd | Improvements in or relating to curable coating |
-
1971
- 1971-10-21 CA CA125739A patent/CA938915A/en not_active Expired
- 1971-11-19 NL NL7115959A patent/NL7115959A/xx unknown
- 1971-11-24 GB GB5465471A patent/GB1372374A/en not_active Expired
- 1971-11-24 IT IT7085871A patent/IT942949B/en active
- 1971-11-29 FR FR7142687A patent/FR2115474B1/fr not_active Expired
- 1971-11-29 BE BE775955A patent/BE775955A/en not_active IP Right Cessation
- 1971-11-30 DE DE19712159303 patent/DE2159303C3/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2847304A1 (en) * | 1977-11-01 | 1979-05-03 | Agency Ind Science Techn | METHOD FOR SURFACE TREATMENT OF PLASTIC MOLDED BODIES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA938915A (en) | 1973-12-25 |
| BE775955A (en) | 1972-03-16 |
| AU3546671A (en) | 1973-05-17 |
| FR2115474A1 (en) | 1972-07-07 |
| DE2159303C3 (en) | 1975-10-02 |
| GB1372374A (en) | 1974-10-30 |
| IT942949B (en) | 1973-04-02 |
| NL7115959A (en) | 1972-06-01 |
| DE2159303B2 (en) | 1975-01-09 |
| FR2115474B1 (en) | 1975-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0166153B2 (en) | Decorative panel with improved surface properties | |
| DE2244327B2 (en) | ||
| US3850675A (en) | Use of ultraviolet light to cure uncured surface layer resulting from air inhibition in preceding high energy ionizing radiation curing process | |
| DE2512642C3 (en) | Composition curable by actinic radiation | |
| DE2801396A1 (en) | THU-PLASTIC RESIN LOADED CARRIER MATERIALS, A PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE | |
| US3770490A (en) | Method of making and coating with high solids cured acrylic syrups | |
| DE2612132B2 (en) | Molding compositions based on melamine compounds, curable by radiation and heat | |
| DE2715043A1 (en) | RADIATION CURABLE, PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION | |
| DE4219446C2 (en) | Process for applying a decorative layer to a substrate | |
| DE2404156A1 (en) | POLYMERIZATION COINITIATORS, COMPOUNDS CURABLE BY RADIATION AND PROCESS FOR POLYMERIZATION OF ETHYLENIC UNSATURIZED COMPOUNDS | |
| DE2159303A1 (en) | Process for curing polymerizable films | |
| DE4002682A1 (en) | METHOD FOR COATING SUBSTRATES WITH UV-RADIATING COATING AGENTS | |
| DE2025789A1 (en) | Process for curing synthetic resin mixtures with ionizing radiation | |
| DE2164260C3 (en) | Process for coating a metal substrate | |
| DE2103996A1 (en) | Synthetic resin mixture on the basis of acrylic resin that can be crosslinked by irradiation and its application process | |
| DE1921114A1 (en) | Process for coating the surfaces of objects | |
| DE2259161A1 (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF SHAPED BODIES, IMPRAEGNATIONS, COATINGS AND THE LIKE FROM PREPARATIONS HARDENED BY UV RADIATION | |
| EP1323525B1 (en) | Process for manufacturing a plate-shaped support | |
| DE2049714C3 (en) | Process for the production of films and coatings cured by ionizing radiation | |
| DE2104963A1 (en) | Plywood, chipboard or hard fiber board coated on one or both sides with glass silk fabric or glass silk mat and polymerized polyester | |
| DE1694177C3 (en) | Process for curing polyester molding and coating compounds by means of electron irradiation | |
| DE2020419B2 (en) | ACRYLIC MONOMERS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
| AT364871B (en) | METHOD FOR PRODUCING THICK-LAYERED, WHITE COATINGS OF HIGH COVERAGE | |
| DE2113998A1 (en) | Air-drying, light-curing, unsaturated polyester resins | |
| DE2151648A1 (en) | Lamination of sheet materials - using olefinic pre-polymers as adhesives and hardening by ionising radiation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |