Фотополимеризующаяся композициядля пОКРыТий Советский патент 1981 года по МПК G03C1/68 

1

Изобретение относится к фотографическим способам, а в частности,к фотопол име риз ующимс я композициям, которые могут быть использованы для изготовления покрытий на различных материалах, например, на пластмассах, дереве и т.д.

Известна фотополимеризующаяся композиция для покрытий, включающая полимеризационно-способное соединение, например эпоксиакрилат или ненасыщенный эфир, фотоинициатор, например простой эфир бензоина, а также разбавитель - триакрилат триметилолпропана Ull .

Недостатком композиции является то, что она требует сравнительно большого времени отверждения, а полу ченные из нее покрытия обладают низкой адгезией к подложке, малой устойчивостью к воздействию растворителей и низкой твердостью.

Цель изобретения - сокращение вре мени отверждения композиции и повышение качества получаемых из нее покрытий.

Поставленная цель достигается тем что композиция в качестве разбавител

одержит триф рилат оксиэтилированноо триметилпропанола состава, вес.%:

Монооксиэтилированный

4-5

продукт

Диоксиэтилированный

14-16

продукт

Триоксиэтилированный

20-30

продукт

Тетраоксиэтилированный 20-30 продукт

Пёнтаоксиэтилированный 16-18 продукт Гексаоксиэтилированный 6-8

продукт

ри этом компоненты предложенной омпозиции взяты в следующем соотноении,вес.%.

Полимеризационно-спо19-94собное соединение

0,1-10 Фотоинициатор

5-80 Разбавитель

Используемый в композиции разбавитель содержит оксиэтилированные продукты, средняя степень оксиэтклирования которых .составляет от 2,5 до 4. Разбавитель получают известным способом и он представляет собой технические смеси. Получение сложного эфира акриловой кислоты оксиэтилированных продуктов проводят также известным спо собом, например путем непосредствен ной этерификации с акриловой кислотой или азеотропной этерификации пр помощи бензола, толуола или бензина в .качестве носителя воды в присутствии пригодных катализаторов и ста билизаторов. Получение можно проводить также путем переэтерификации сложных эфиров акриловой кислоты в присутствии катализаторов. Отвержде ние состава может происходить посредством богатого энергией излучени например,, ультрафиолетового света, электронных или гамма-лучей, предпо тительно ультрафиолетового света. Если полимеризацию проводят ультрафиолетовым светом , то в качеств фотоинициаторов пригодны обычно при меняемые соединения, например бензо фенон, а также ароматические кетрсо динения, производные бензофенона/ например алкилбензофеноны, галогенироВанные или галогенметилированны бензофеноны. Активными фотоинициато рами также являются антрахинон и ег многочисленные производные, например Р) -метилантрахинон, трет.-бути антрахинон и сложный эфир антрахино карбоновой кислоты, хлорсульфонированные ксантоны и тиоксантоны. Состав может. Также содержать тре тичные амины, например триэтиламин, фосфины или простой тиоэфир в количестве до 5 вес.%, в пересчете на отверждаемый облучением компонент, вследствие чего может быть еще боль ше повышена реактивная способность системы. Композиция-является пригодной дл использования в качестве массы для пропитывания и нанесения покрытия на древесину, бумагу, картон, пластмассы, кожу, металлы, текстильные и делия, а также для нанесения покрытий на керамические изделия. Ее можно также использовать в качестве связующе:го для печатной краски, в качестве фоторезиста для получения форм печати с сетчатыми шаблонами и в качестве массы для печати с сетчатыми шаблонами. Пр и м е р 1. Получение триакрилата оксиэтилированного триметилолпропана- 400 г оксиэтилированного триметилолпропана состава, вес.%: Монооксиэтилированный про-дукт .4 Диоксиэтилированный продуктТриоксиэтилированный про- дукт Тетраоксиэтилированный. продуктПентаоксиэтилированный продуктГексаоксиэтилирован 1ыи продукт .6 (степень оксиэтилирования 3,75; вязкость 500 сП при , гидроксильное число 550) в Среде 50 мл толуола подвергают азеотропной этерификации 216 г акриловой кислоты в присутствии 2,5 г п-толуолсульфоновой кислоты и 0,2 г толугидрохинона до тех пор, пока больше не выделяется вода. После реакции нейтрализуют эквивалентным количеством Na,, в пересчете на п-толуолсульфоновую кислоту, толуол отгоняют в вакууме (конечное давление 1 торр, конечная температура продукта реакции 100°С) и продукт фильтруют. Получают светложелтую без запаха жидкость с вязкостью 102 СП (20 °С вискозиметр Гепплера , показателем преломления 0 1,4738, числом ОН 13 и кислотным числом О , 8. П р и м е р 2. Проводят по примеру 1 с той разницей, что 300 г ксиэтилированного триметилолпропана состава, вес.%. Монооксиэтилировэнного продукта5 Диоксиэтилированного продукта16 Триоксиэтилированного продукта23 Тетраоксиэтилированного продукта30 Пентаокс.иэтилированного продукта18 Гексаоксиэтилированного продукта8 (степень оксиэтилирования 4,0, вязость 530 сП при 20с, гидроксильное исло 520) подвергают этерификации 00 г акриловой кислоты. Получают триакрилат оксиэтилироанного триметилпропана со следующей арактеристикой: вязкость 115 сП (20°С, вискозиметр Гепплера), покаатель преломления: п 1,4739, идроксильное число 13, кислотное исло 0,8. П р и м е р 3. Проводят по примеру 2 с той разницей, что 300 г оксиэтилированного триметилолпроп.ана состава, вес.%; Монооксиэтилированного продукта5 Диоксиэтилированного Продукта Триоксиэтилированного продукта Тетраоксиэтилированного продукта Пентаоксиэтилированного продукта Гексаоксиэтилированного продукта (степень оксиэтилирования 3, кость 525 сП при 20°С, гидроксильное число 530) подвергают этерификации 200 г акриловой кислоты. Получают триакрилат оксиэтилированного триметилолпропана со следующей характеристикой: вязкость 110 сП при , показатель преломления n2jO 1,4737, гидроксильное число 13, кислотное число 0,8. П р и м е р 4. 60 г (58/25 вес.%) эпоксиакрилата с точкой размягчения примерно , 40 г (38,84 вес.%) триакрилата оксиэтилированного метилолпропана, полученного согласно при меру 1 и 3 г С2/91 вес.%) ПРОСТОГО сЬ-цианэтоксибензоинового эфира (фотоинициатор) смешивают при примерно 60°С и охлаждают до комнатной температуры. Получаемая композиция имеет вязкость 100 сП при 20°С (вискозиметр Гепплера). П р и м е р 5. Повторяют пример 4 с той разницей, что используют 400 г (38,84 вес.%) эпоксиакрилата и 60 г (58,25 вес.%)триакрилата оксиэтилированного триметилпропана со степенью оксиэтилирования 3,75 и 3г (2,91 вес.%) фотоинициатора. Получаемая композиция имеет вязкость 21 сП и при 20°С {вискозиметр Гепплера). П р и м е р 6. Повторяют пример 4 с той разницей, что 19 вес.% уретанакрилата (.точка размягчения. 35°с) на основе 222 г (1 моль) изофордиизоцианата, 116 г (1 моль) гидроксиэтилакрилата и 200 г полиэфира на основе фталевой кислоты и этиленгликоля (гидроксильное число 260) смешивают с 80 вес.% разбавителя примера 2 и 1 вес.% бензилдиметилкеталя Получаемая композиция имеет вязкость 300 сП при 20°С. П р и м е р 7. Повторяют пример 4 с той разницей, что 94 вес.% ненасыщенного полиэфира на основе 2320 вес фумаровой кислоты, 451 вес.ч. пропиленгликоля-1,2, 144Q вес.ч. диэтилен гликоля,940 вес.ч. простого диалкилов го эфира триметилолпропана и 430 вес.ч простого монобутилового эфира диэтиленгликоля смешивают с 5; вес.% разбавителя примера 2 и 1 вес.% прос того изопропилового эфира бензоина. Получаемая композиция имеет .вязкость 800 сП при 20°С. П р и м е р 8. Повторяют пример 7 с той лишь разницей, что 94 вес.% ненасыщенного полиэфира смешивают с 5,9 вес.% разбавителя примера 2 и 0,1 вес.% фотоинициатора. Получаемая композиция имеет вязкость 780 .сП при 20°С, П р и м е р 9. Повторяют пример 4 с той разницей, что 67,5 вес.% эпокс метакрилата смешивают с 22,5 вес.% разбавителя примера 2 и 10 вес.% бензофенона. Получаемая композиция имеет вязкость 5300 сП при 250°С. Пример 10. Повторяют пример 4с той разницей, что 50 вес.% урета метакрилата на основе 222 г (1 моль) изофорондиизоцианата, 130 г (1 моль) гидроксиэтилметакрилата и 200 г полиэфира на основе фталевой кислоты и этиленгликоля Сгидроксияьное число 260) , смешивают с 4. вес.% разбавителя примера 2 и 3 вес.% спожного оксимового эфира фенилпропандиона-1,2 формулы ,;-л О СНт О V j7 Vt - // V, f УС-С :Н-О-С- V Получаемая композиция имеет вязкость 2500 СП при 25с. П р и м е р 11. 19 вес.% урег:анакрилата (точка размягчения ) на основе 222 г (1 моль) изофорондиизоцианата, 116 г (1 моль) гидрооксиэтилакрилата и 200 г тлиэфира на основе фталевой кислоты н этиленгликоля (гидроксильное числа 260) смешивают с 80 вес.% разбавителя примера 2,0,9 вес.% бензилдиметилкеталя и 0,1 вес.% триэтиламина при с последующих охлаждением до комнатной температуры. Вязкость получаемой композиции составляет 380 сП (в вискозиметре Гепплера при 20с) . Пример12. Повторяют призчер 6 с той разницей, что применяют разбавитель примера 3. Получаемая композиция имеет вязкость 290 сП при 20°С. П р и м .е р. 13. Композиции примеров 4-12 наносят на под :ожку из материала, указанного в таблице 1, с последующим отверждением получаемого покрытия облучением лампой НТО-5 фирмы Филипс.. В качестве сравнения применяютту же композицию, которая, однако, содержит известный разбавитель , триакрилат триметилолпропана (в том же количестве что и предлагаемый разбавитель), В табл.1 сведены данные по времени отверждения покрытий, толщина составляет 20 мик (на бумаге), 50 мик на поликарбонатной плите, медном листе и фарфоровой плите) и 500 мик., соответственно (на деревянной плите и стеклянной плите). Данные по качеству покрытий табл.1 сведены в табл.2. Т бумага II древесина l стекло IVполикарбонат Vмедь N1 фарфор Адгезионную прочность покрытий опгеделяют следующим образом На покрытии острым ножом делают царапину в виде большого X, на которое прессовывают целлофановую пленку. Затем целлофановую пленку снимают. Адгезионная способность считается плохой, если покрытие почти полностью снимается; приемлемой, если неболь- ,

шая часть покрытия снимается, а очень хорошей, если покрытие вообще не снимается.

Устойчивость к воздействию растворителя определяют следующим образом. На покрытии наливают 0,5 мл ацетона и затем ацетон растирают пальцем до полного испарения. Если после этой обработки покрытия были без отлипания, то устойчивость к

ацетону считается хорошей, а если покрытия были клейкими, то устойчивость к ацетону считается плохой.

Как следует из табл. 2 предложенная композиция по сравнению с прототипом обладает меньшим временем отверждения, лучшую адгезионную прочность и устойчивость к растворителям, а также большую твердость.

Таблица

Таблица2

Продолжение табл.