在多孔或吸收材料上产生涂层的方法

申请号 CN01816245.2 申请日 2001-09-12 公开(公告)号 CN1466494A 公开(公告)日 2004-01-07
申请人 拜尔公司; 发明人 J·维卡德; W·费舍尔; M·米勒;
摘要 本 发明 涉及在多孔或 吸收材料 上通过液态涂布剂的 辐射 诱导聚合产生涂层的方法。
权利要求

1.一种通过施涂包含至少一种动态粘度低于2000mPa.s、具有(甲 基)丙烯酰基团的组分的液态涂布剂并随后进行辐射诱导聚合,从而在 多孔和/或吸收材料上产生涂层的方法,其特征在于,该涂布剂包含 0.1~10wt%,相对于其非挥发组分而言,选自聚酰胺和/或低聚或聚 合脂肪酸酰胺的添加剂。
2.权利要求1的方法,其特征在于,纸被用作多孔和/或吸收材料。
3.权利要求1的方法,其特征在于,纸板被用作多孔和/或吸收材 料。    
4.权利要求1的方法,其特征在于,织物被用作多孔和/或吸收材 料。
5.权利要求1的方法,其特征在于,木材被用作多孔和/或吸收材 料。
6.权利要求1的方法,其特征在于,木质材料被用作多孔和/或吸 收材料。
7.权利要求1的方法,其特征在于,纤维板被用作多孔和/或吸收 材料。
8.权利要求1的方法,其特征在于,陶磁材料被用作多孔和/或吸 收材料。
9.权利要求1的方法,其特征在于,矿物材料被用作多孔和/或吸 收材料。
10.权利要求1的方法,其特征在于,多孔塑料被用作多孔和/或 吸收材料。

说明书全文

技术领域

发明涉及在多孔或吸收材料上通过液体涂布剂的辐射诱导聚合 产生涂层的方法。

背景技术

基于低粘度(甲基)丙烯酸酯的可通过辐射硬化的涂布剂,例如可 从DE-A 37 06 355得知。此种典型动态粘度低于1000mPa.s的涂布 剂不使用溶剂但加入光引发剂并任选地加入添加剂,采用诸如辊涂之 类的各种各样方法施涂到待涂布基材上,然后依靠紫外射线的作用硬 化。
该涂布剂的低粘度对施涂薄层至关重要,但若待涂布基材是具有 孔隙和/或吸收性质的材料则又是不利的。譬如,液态、低粘度涂布剂 会渗透到基材中,结果,当随后接受辐照时,已经渗入的那部分涂布 剂将受不到射线的辐照或辐照得不充分,因此不硬化或硬化不完全。 该未硬化、依然是液态的组分于是将对涂层的质量产生负面影响。特 别是,将出现本领域技术人员所谓的“发汗”现象,此时液态组分透 过硬化膜渗出并在涂层表面上可看到。此种效应可出现在哪怕非常短 的时间以后,例如数小时,或者只有经过较长时间,例如,数月之后 才出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过施涂涂布剂,然后利用紫外射线使 其硬化,从而在多孔或吸收材料上产生涂层的方法,该方法可防止未 硬化组分发汗。
现已发现,该目的可利用通常被用作触变剂的属于聚酰胺或者低 聚或聚合脂肪酸酰胺类的某种添加剂实现。
本发明涉及一种通过施涂包含至少一种动态粘度低于2000 mPa.s、具有(甲基)丙烯酰基团的组分的液态涂布剂并随后以辐射诱导 聚合,在多孔和/或吸收材料上产生涂层的方法,其特征在于,该涂布 剂包含0.1~10wt%,相对于其非挥发组分而言,选自聚酰胺和/或低 聚或聚合脂肪酸酰胺的添加剂。
可通过辐射硬化的液态涂布剂是已知的,例如描述在P.K.T. Oldring(主编),《涂料、油墨和油漆的紫外和电子束制剂的化学与技 术》,卷2,1991,SITA技术,伦敦,p.31~235。作为例子提到环 丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯以及胺改性的和未改性 的聚醚丙烯酸酯。这些产品有市售供应并且,视组成而定,粘度在约 100mPa.s~约100,000mPa.s之间变化。它们可单独也可作为共混 物使用。
高粘度涂布剂通常与稀释剂混合,后者在紫外-硬化期间也将参与 (共)聚合。此类稀释剂描述在P.K.T.Oldring(主编),《涂料、油墨 和油漆的紫外和电子束制剂的化学与技术》,卷2,1991,SITA技术, 伦敦,p.237~285。作为例子给出丙烯酸和甲基丙烯酸的酯,优选为 下列醇的丙烯酸酯。一元醇是各种异构的丁醇、戊醇、己醇、庚醇、 辛醇、壬醇和癸醇,还有环脂族醇,例如,异片醇、环己醇和烷基 化环己醇、二环戊醇,芳基脂族醇,例如,苯氧基乙醇和壬基苯基乙 醇,乃至四氢糠醇。这些醇的烷氧基化衍生物也可使用。二元醇是例 如诸如乙二醇、丙二醇-1,2、丙二醇-1,3、二甘醇、二丙二醇、异构 的丁二醇、新戊二醇、己二醇-1,6、2-乙基己二醇和三丙二醇之类的 醇,或这些醇的烷氧基化衍生物。优选的二元醇是己二醇-1,6、二丙 二醇和三丙二醇。三元醇是甘油或三羟甲基丙烷或其烷氧基化衍生 物。优选丙氧基化甘油。诸如季戊四醇或二(三羟甲基丙烷)之类的醇 或其烷氧基化衍生物可作为多元醇使用。
用于本发明方法的涂布剂包含至少一种此种具有(甲基)丙烯酰基 团的组分,其动态粘度低于2000mPa.s,优选低于1000mPa.s,尤 其优选低于500mPa.s。
本发明方法使用的涂布剂包含已知引发剂,它能够在用诸如紫外 光之类的高能射线辐照后引发自由基聚合反应。此种光引发剂例如描 述在P.K.T.Oldring(主编),《涂料、油墨和油漆的紫外和电子束制 剂的化学与技术》,卷3,1991,SITA技术,伦敦,p.61~325。 它们的用量介于0.1~10重量份,优选2~7重量份,尤其优选3~4 重量份,相对于液态涂布剂而言。
该涂布剂还包含,相对于其非挥发组分含量,0.1~10wt%,优选 0.3~5wt%,尤其优选0.5~2wt%选自聚酰胺或低聚或聚合脂肪酸酰 胺的添加剂。本发明的聚酰胺例如是蜡状聚酰胺聚合物和/或脂肪酸- 改性的聚酰胺,有市售供应,例如,按商品名Crayvallac Super(Lubrizol Coating Additives公司,Ritterhude,德国)或 Disparlon6200、6500或6600(C.H.E rbslh,Krefeld,德国); 脂肪酸酰胺例如描述在DE-A 31 35 183中。低聚或聚合脂肪酸酰胺也 有市售供应,例如,CrayvallacMT和CrayvallacSF(酰胺-改性 的、氢化的蓖麻油产品,Lubrizol Coating Additives公司, Ritterhude,德国)。这些产品按本发明观察到的效果是惊人的,因为 许多其他触变剂在本发明方法中没有任何效果,因此不合适。
按本发明制备的涂布剂还可与种类繁多的助剂和添加剂混合使 用。这些包括填料、颜料、染料、光滑剂、消光剂流平剂,它们可 按传统用量使用。对自由基聚合呈惰性的溶剂也可使用。本发明方法 因此包括,在涂布与硬化加工之间,通或溶剂从液态涂层中的蒸发
本发明方法适合在吸收性和/或多孔基材,例如,纸、纸板、皮革、 织物、木材、木质材料如中密度纤维板,陶磁或矿物材料以及在多孔 塑料上,产生高品质涂层。
该涂布剂在待涂布材料上的施涂可采用传统和已知用于挥发性漆 技术的方法,例如,喷涂,刮刀涂布、辊涂、流涂、浸涂旋涂和喷 雾(vaccumate)。液态涂布剂通过以紫外光进行辐照达到硬化。为此, 令涂布的材料从汞中压辐射器下面通过。采用紫外-射线的硬化按已知 方法实施并描述在P.K.T.Oldring(主编),《涂料、油墨和油漆的紫 外和电子束制剂的化学与技术》,卷1,1991,SITA技术,伦敦,p. 167~269。

具体实施方式

实施例
按照下表(数字以重量份为单位)配制涂布剂并通过分散达到均 化。涂布剂以手工刮刀施涂到橡木胶合板上,层厚约30μm。随后, 片材从一种输出为每厘米灯长度80瓦的汞高压辐射器下面通过。每种 情况都形成硬、耐溶剂膜(试验采用浸泡在乙酸丁酯中的球做50次 往返擦洗)。为试验发汗表现,打磨漆膜并让磨毛的粉末呆在漆膜或板 上过夜。次日清晨,评估磨毛粉末的潮湿程度并作为发汗的尺度。完 全干爽的磨毛粉末评定为0,非常潮的磨毛粉末定为5。 配方 [重量份] 参照 本发明 实施例 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 RoskydalUA VP LS 2299 84  84  84  84  84  84  84  84 LaromerPO 84 F  100 100 TPGDA 16  16  16  16  16  16  16 DPGDA  16 EsacureTZT 2.5  2.5  2.5  2.5  2.5  2.5  2.5  2.5  2.5  2.5 Byk410  2 Aerosil300  2 CrayvallacMT  2 CrayvallacSF  2 CrayvallacSuper  2  2 Disparlon6500  2  2 试验[评分] 配方 [重量份] 参照 本发明 发汗10.0m/min  3  5  4  3  0  0  0  1  0  0 发汗20.0m/min  5  5  5  3  0  0  0  1  0  0 发汗30.0m/min  5  5  5  3  1  1  0  1  0  0 发汗40.0m/min  5  5  5  4  1  2  0  2  0  0
配方:数字以重量份为单位
RoskydalUA VP LS 2299(拜尔公司,Leverkusen,德国)-胺改 性的聚醚丙烯酸酯,粘度约800mPa.s。
LaromerPO84F(BASF,Ludwigshafen,德国)-胺改性的低聚醚 丙烯酸酯,粘度约1000mPa.s
TPGDA-三丙二醇的二丙烯酸酯
DPGDA-二丙二醇的二丙烯酸酯
EsacureTZT(Lamberti,Aldizzate,意大利),光引发剂(改性 的二苯)
Byk410(Byk-Chemie,Wesel,德国)-改性脲的溶液
Aerosil300(Degussa-Hüls,法兰克福,德国)-火成
CrayvallacMT和CrayvallacSF(Lubrizol Coating Additives公司,Ritterhude,德国)-酰胺改性的氢化蓖麻油
CrayvallacSuper(Lubrizol Coating Additives公司, Ritterhude,德国)-聚酰胺蜡
Disparlon6500(C.H.Erbslh,Krefeld,德国)-脂肪酸改性 的聚酰胺
各种不同的板在不同皮带速度(10、20、30、40m/min)的条件下 进行硬化,然后试验其发汗表现:0=最佳得分,5=最差得分。
这些实施例清楚地表明,本发明方法(实施例5~10)与参照方法 (实施例1~4)相比显著地减少了、常常完全防止了发汗。
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