DE3932460A1 - UV-curable coating material with good scratch resistance - contains poly(meth)acrylate, (meth)acrylic acid, diol di:(meth)acrylate and suitable photoinitiators - Google Patents
UV-curable coating material with good scratch resistance - contains poly(meth)acrylate, (meth)acrylic acid, diol di:(meth)acrylate and suitable photoinitiatorsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft durch Ultraviolettlicht härtbare Überzugsmassen, die eine so geringe Viskosität haben, daß sie durch Schleuderbeschichtung (spin coating) aufbringbar sind und die zu kratzfesten, klaren Überzügen aushärten. Die Erfindung umfaßt auch optische Platten mit einer strukturierten (configured) Oberfläche, die so beschaffen ist, daß sie einen Lichtstrahl in geeigneter Weise reflektiert. Die ausgehärteten Überzüge bilden eine kratzfeste Deckschicht für die strukturierte Oberfläche der Platte.The invention relates to curable by ultraviolet light Coating compositions that have such a low viscosity that they can be applied by spin coating and that harden into scratch-resistant, clear coatings. The invention also includes optical disks with a structured (configured) Surface that is designed to be one Light beam reflected in a suitable manner. The hardened Coatings form a scratch-resistant top layer for the textured surface of the plate.
Durch Ultraviolettlicht härtbare Überzüge auf der Basis von Kunststoffen mit Acrylat-Endgruppen sind bekannt. Es war jedoch bisher noch nicht möglich, einen schnell härtenden dünnen Überzug zu erzeugen, der bei normaler Behandlung ausreichend kratzfest ist. Dies beruht darauf, daß Kunststoffe mit Acrylatfunktionen, die die erforderliche Kratzfestigkeit ergeben, im Gebrauch zu viskos sind und nach dem bekannten Schleuderverfahren keine dünnen Filme ergeben.Ultraviolet light curable coatings based on Plastics with acrylate end groups are known. However, it was not yet possible, a fast-curing thin coating to produce the sufficiently scratch-resistant under normal treatment is. This is because plastics with acrylate functions, which give the required scratch resistance, in Are too viscous and use the known centrifugal process no thin films result.
Insbesondere sollen Polycarbonatplatten oder -scheiben mit einer ebenen Oberfläche und mit sehr dünnen Metalloberflächen, wie sie beispielsweise durch Aufdampfen von Aluminium erhalten werden, hergestellt werden. Die mit Aluminium beschichtete Oberfläche kann strukturiert werden, z. B. dadurch, daß bestimmte Teile durch eine Laserbehandlung aufgerauht werden. Dadurch wird ein Lichtstrahl an der ebenen, mit Aluminium beschichteten Oberfläche reflektiert und an den aufgerauhten Stellen gestreut. Auf diese Weise erhält die mit Aluminium beschichtete Oberfläche eine optische Abbildung, die zur Erzeugung von elektronischen Informationen verwendet werden kann. Diese strukturierten Oberflächen enthalten also Informationen, die für alle möglichen Zwecke verwendet werden können, beispielsweise um eine Tonaufzeichnung wiederzugeben. Jeder Kratzer auf der mit Aluminium beschichteten Oberfläche modifiziert die gewünschte optische Aufzeichnung, so daß die Oberfläche geschützt werden muß. Erfindungsgemäß wird die mit Aluminium beschichtete Oberfläche durch Beschichtung geschützt, wobei der Schutzüberzug sehr dünn und kratzfest sein muß.In particular, polycarbonate sheets or panes with a flat surface and with very thin metal surfaces like them can be obtained, for example, by evaporating aluminum, getting produced. The surface coated with aluminum can be structured, e.g. B. in that certain parts be roughened by laser treatment. This will create a Light beam on the flat, aluminum-coated surface reflected and scattered at the roughened areas. To this In this way, the surface coated with aluminum is given a optical imaging used to generate electronic information can be used. These structured surfaces So contain information used for all sorts of purposes can be, for example, a sound recording play. Any scratch on the aluminum coated Surface modifies the desired optical recording, see above that the surface must be protected. According to the invention the surface coated with aluminum by coating protected, the protective cover being very thin and scratch-resistant got to.
Durch eine Schleuder- oder Zentrifugalbeschichtung können die gewünschten dünnen Filme erhalten werden, da die gewünschte Dicke zuverlässiger eingestellt werden kann. Bei der Schleuderbeschichtung ist es jedoch erforderlich, daß die auf die Scheibe oder Platte aufgebrachte und zentrifugal ausgebreitete Überzugsmasse eine niedrige Viskosität von weniger als etwa 50 mPa · s hat. Diese ist weit geringer als die Viskosität, die für eine Aufbringung durch Walzen, Bürsten oder durch Aufsprühen angewendet wird. Die mit einer Viskosität von weniger als etwa 15 mPa · s erhaltenen Filme sind unbefriedigend, da die Beschichtungsmasse bei der Ausbreitung nicht mehr gut zusammenhält. Vorzugsweise verwendet man Beschichtungsmassen mit einer Viskosität von 20 bis 35 mPa · s. Die in Frage kommenden Viskositäten werden bei 25°C gemessen. Die Filmstärken, die durch die Zentrifugalbeschichtung der Überzugsmassen mit der erforderlichen Viskosität erzeugt werden, liegen im Bereich von etwa 2,5 bis 7,5 µm (0,1 bis 0,3 mils).By a spin or centrifugal coating, the desired thin films can be obtained since the desired Thickness can be adjusted more reliably. With spin coating however, it is necessary that the on the disc or plate applied and centrifugally spread coating mass has a low viscosity of less than about 50 mPa · s. This is far less than the viscosity required for an application applied by rolling, brushing or spraying becomes. Those with a viscosity of less than about 15 mPa · s films obtained are unsatisfactory because of the coating composition no longer holds together well when spread. Preferably coating materials with a viscosity of 20 to 35 mPas. The viscosities in question are at 25 ° C measured. The film thicknesses by the centrifugal coating the coating compositions are produced with the required viscosity will be in the range of about 2.5 to 7.5 µm (0.1 to 0.3 mils).
Man kann zur Verdünnung der Überzugsmassen auf die gewünschte Viskosität keine organischen Lösungsmittel verwenden, da auf diese Weise flüchtige Substanzen eingeführt werden, die unerwünscht sind. Auch können größere Materialverluste während oder nach der Aushärtung die Eigenschaften der gehärteten Überzüge verändern. Die verwendeten Überzugsmassen müssen also praktisch frei von organischen Lösungsmitteln sein und einen äußerst niedrigen und engen Viskositätsbereich haben. One can dilute the coating compositions to the desired one Viscosity do not use organic solvents because of this way volatile substances are introduced which are undesirable are. Even larger material losses during or after curing, the properties of the hardened coatings change. The coating materials used must therefore be practical be free of organic solvents and extremely have a low and narrow viscosity range.
Die Erfindung betrifft somit durch Ultraviolettlicht härtbare Überzugsmassen mit der erforderlichen niedrigen Viskosität, die etwa 30 bis 50% eines oder mehrerer Poly-(Meth)acrylate mit durchschnittlich mindestens 2,4 (Meth)acrylatgruppen je Molekül, etwa 5 bis 15% einer Carbonsäure mit (meth)acrylischer Unsättigung, etwa 20 bis 40% eines C₄- bis C₈-Diol-Di(meth)acrylats, vorzugsweise 1,6-Hexandiol-Diacrylat oder -Dimethacrylat, und mindestens einen Photoinitiator enthalten, der die Masse gegenüber Ultraviolettlicht sensibilisiert, d. h. bei Bestrahlung mit Licht im oder in der Nähe des ultravioletten Bereichs härtbar macht. Der Anteil des Diol-Di(meth)acrylats bewirkt eine Viskosität im Bereich von etwa 15 bis 50 mPa · s, vorzugsweise von 20 bis 35 mPa · s.The invention thus relates to curable by ultraviolet light Coating compounds with the required low viscosity, the about 30 to 50% of one or more poly (meth) acrylates an average of at least 2.4 (meth) acrylate groups per molecule, about 5 to 15% of a carboxylic acid with (meth) acrylic unsaturation, about 20 to 40% of a C₄ to C₈ diol di (meth) acrylate, preferably 1,6-hexanediol diacrylate or dimethacrylate, and contain at least one photoinitiator, the mass opposite Ultraviolet light sensitized, d. H. when irradiated with Light curable in or near the ultraviolet range makes. The proportion of the diol di (meth) acrylate causes one Viscosity in the range of about 15 to 50 mPa · s, preferably from 20 to 35 mPa · s.
Die angegebenen Anteile sind Gewichtsanteile, bezogen auf das Gesamtgewicht des polymerisierbaren Materials, falls nichts anderes angegeben ist.The parts given are parts by weight based on the Total weight of polymerizable material, if nothing other is indicated.
Der Ausdruck "(Meth)acrylat" bedeutet in an sich bekannter Weise einen Acryl- oder Methacrylsäureester. Der Ausdruck "Poly(meth)acrylat" bedeutet ebenfalls in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von derartigen Gruppen.The expression "(meth) acrylate" means in a manner known per se an acrylic or methacrylic acid ester. The expression "poly (meth) acrylate" also means in a manner known per se Variety of such groups.
Vorzugsweise verwendet man etwa 1 bis 12%, insbesondere 3 bis 7% eines Epoxy-Di(meth)acrylats, insbesondere ein Diacrylat eines Diglycidyläthers eines Bisphenols mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 600. Es handelt sich hierbei um eine fakultative Komponente, die die Zähigkeit des Überzugs erhöht.It is preferable to use about 1 to 12%, especially 3 to 7% of an epoxy di (meth) acrylate, especially a diacrylate of a diglycidyl ether of a bisphenol with a molecular weight less than about 600. These are an optional component that increases the toughness of the coating elevated.
Bekanntlich härten die Acrylate schneller als die Methacrylate aus, weshalb sie bevorzugt verwendet werden.As is known, the acrylates harden faster than the methacrylates from why they are preferred.
Von den Poly-(meth)acrylaten, die durchschnittlich mindestens 2,3 (Meth)acrylatgruppen je Molekül enthalten, wird Trimethylolpropan- Triacrylat bevorzugt; es können aber auch verschiedene andere Polyacrylate und Polymethacrylate mit der erforderlichen Funktionalität verwendet werden und das bevorzugte Triacrylat ganz oder teilweise ersetzen. Obwohl Trimethylolpropan-Triacrylat bevorzugt wird, umfassen brauchbare Polyacrylate und Polymethacrylate mit durchschnittlich mindestens etwa 2,4 ungesättigten Gruppen je Molekül beispielsweise auch propoxyliertes Glycerin- Triacrylat oder Pentaerythrit-Triacylat oder -Tetraacrylat. Die entsprechenden Methacrylate können ebenfalls verwendet werden, obgleich dies weniger bevorzugt wird. Es können bis zu etwa 6 Acrylatgruppen je Molekül verwendet werden, z. B. Glucose-Hexaacrylat.Of the poly (meth) acrylates, the average at least Contain 2,3 (meth) acrylate groups per molecule, trimethylolpropane Triacrylate preferred; but it can also be different other polyacrylates and polymethacrylates with the required Functionality can be used and the preferred triacrylate replace all or part. Although trimethylolpropane triacrylate preferred include useful polyacrylates and polymethacrylates with an average of at least about 2.4 unsaturated Groups per molecule, for example also propoxylated glycerol Triacrylate or pentaerythritol triacylate or tetraacrylate. The corresponding methacrylates can also be used, although this is less preferred. Up to about 6 Acrylate groups are used per molecule, e.g. B. glucose hexaacrylate.
In dem bevorzugt verwendeten Trimethylolpropan-Triacrylat kann das Trimethylolpropan entweder vollständig oder fast vollständig acryliert sein. Die Acrylierung des Trimethylolpropans ist gewöhnlich nicht vollständig, weshalb es aus praktischen Gesichtspunkten ausreicht, eine Trimethylolpropan zu verwenden, das soweit acryliert ist, daß es durchschnittlich etwa 2,8 Acrylatgruppen je Molekül enthält. Es reichen aber auch durchschnittlich nur etwa 2,4 Acrylatgruppen je Molekül aus, um einigermaßen kratzfeste Überzüge zu erzeugen; unter Trimethylolpropan- Triacrylat versteht man also auch unvollständig acrylierte Substanzen. Die am leichtesten zugänglichen Trimethylolpropan- Triacrylate enthalten durchschnittlich etwa 2,4 bis 2,8 Acrylatgruppen je Molekül. Diese werden wegen ihrer leichten Zugänglichkeit bevorzugt.In the trimethylolpropane triacrylate used with preference the trimethylolpropane either completely or almost completely be acrylated. The acrylation of the trimethylol propane is usually not complete, which is why from a practical point of view is sufficient to use a trimethylol propane that to the extent that it is acrylated that there are an average of about 2.8 acrylate groups contains per molecule. But it is also enough on average only about 2.4 acrylate groups per molecule, to some extent to produce scratch-resistant coatings; under trimethylolpropane Triacrylate is therefore also understood to be incompletely acrylated Substances. The most accessible trimethylolpropane Triacrylates contain an average of about 2.4 to 2.8 acrylate groups per molecule. These are because of their easy accessibility prefers.
Während Trimethylolpropan-Triacrylat oder ein anderes ähnliches Polyacrylat oder Methacrylat eine beträchtliche Festigkeit und Abriebbeständigkeit ergeben, können bei Verwendung größerer Mengen dieser Poly(meth)acrylate die erforderlichen niedrigen Viskositäten nicht erreicht werden. Trimethylolpropan-Triacrylat und ähnliche Poly(meth)acrylate gelten gewöhnlich als Komponenten, die die Viskosität der Überzugsmassen herabsetzen; die hier erforderlichen Viskositäten sind jedoch weit niedriger als sie normalerweise erreicht werden, wenn Trimethylolpropan- Triacrylat in höheren Anteilen verwendet wird.While trimethylolpropane triacrylate or another like Polyacrylate or methacrylate has considerable strength and Abrasion resistance can result when using larger ones Amounts of these poly (meth) acrylates are the required low Viscosities cannot be achieved. Trimethylolpropane triacrylate and similar poly (meth) acrylates are usually considered components, which reduce the viscosity of the coating compositions; the viscosities required here, however, are far lower than they are usually achieved when trimethylolpropane Triacrylate is used in higher proportions.
Es ist daher erforderlich, daß die erfindungsgemäßen Überzugsmassen etwa 5 bis 15% einer Carbonsäure enthalten, die eine (meth)acrylische Unsättigung enthält. Diese Säuren sind wichtig, um einen ausgehärteten Überzug zu erhalten, der an dem darunterliegenden Substrat fest haftet. Es wird eine Carbonsäure verwendet, die eine (meth)acrylische Unsättigung enthält, um diese Haftung zu erzielen. Acrylsäure selbst wird besonders bevorzugt, obgleich auch Methacrylsäure verwendet werden kann.It is therefore necessary that the coating compositions of the invention contain about 5 to 15% of a carboxylic acid, the one Contains (meth) acrylic unsaturation. These acids are important to get a cured coating on the one below Substrate adheres firmly. A carboxylic acid is used which contains a (meth) acrylic unsaturation to this To achieve liability. Acrylic acid itself is particularly preferred although methacrylic acid can also be used.
Carboxyl-funktionelle C₁- bis C₆-Alkylenester und die entsprechenden Amide der Acrylsäure werden ebenfalls in Betracht gezogen. Geeignete Ester sind z. B. β-Carboxyäthylacrylat. Geeignete Amide sind z. B. N-epsilon-Carboxyhexylacrylamid. Die entsprechenden Methacrylate und Methacrylamide sind ebenfalls brauchbar.Carboxyl-functional C₁ to C₆ alkylene esters and the corresponding amides of acrylic acid are also considered. Suitable esters are e.g. B. β- carboxyethyl acrylate. Suitable amides are e.g. B. N-epsilon carboxyhexyl acrylamide. The corresponding methacrylates and methacrylamides can also be used.
Erfindungsgemäß müssen etwa 20 bis 40% eines C₄- bis C₈- Diol-Di(meth)acrylats, vorzugsweise 1,6-Hexandiol-Diacrylat, verwendet werden. Andere C₄- bis C₈-Diol-Di(meth)acrylate, wie 1,4-Butandiol-Diacrylat oder -Dimethacrylat oder 1,8-Octandiol- Dimethacrylat können ebenfalls verwendet werden. Das bevorzugte Diacrylat ist das 1,6-Hexandiol-Diacrylat, das besonders günstig ist, um die benötigte niedrige Viskosität zu erzeugen. Das verwendete Diol-Di(Meth)acrylat wird zur Einstellung der Viskosität der Masse im angegebenen Bereich verwendet.According to the invention, about 20 to 40% of a C₄ to C₈- Diol di (meth) acrylate, preferably 1,6-hexanediol diacrylate, be used. Other C₄ to C₈ diol di (meth) acrylates, such as 1,4-butanediol diacrylate or dimethacrylate or 1,8-octanediol Dimethacrylate can also be used. The preferred Diacrylate is the 1,6-hexanediol diacrylate that is special is favorable to produce the low viscosity required. The diol di (meth) acrylate used is used for adjustment the viscosity of the mass used in the specified range.
Nach der US-A 46 00 649 kam es hauptsächlich auf die Erzeugung sehr harter, abriebfester Überzüge an, während Beschränkungen hinsichtlich der Viskosität von untergeordneter Bedeutung waren. Es wurden ähnliche, durch Ultraviolettlicht härtbare Überzüge erhalten; diese enthielten aber keine sehr großen Anteile an Diol-Di(meth)acrylat, worauf es erfindungsgemäß ankommt.According to US-A 46 00 649, the main issue was production very hard, abrasion-resistant coatings during restrictions were of minor importance with regard to viscosity. There were similar coatings curable by ultraviolet light receive; however, these did not contain very large proportions Diol di (meth) acrylate, which is important according to the invention.
Nach der US-A 46 00 649 wurden die Diol-Diacrylate zur Verbesserung der an sich geringen Biegsamkeit verwendet. Größere Mengen der Diol-Diacrylat-Komponente konnten nach dieser Patentschrift nicht verwendet werden, da diese Mengen mit der dort gewünschten größeren Härte und Abriebfestigkeit nicht in Einklang zu bringen waren. Obwohl dort eine verhältnismäßig niedrige Viskosität erwünscht war, konnten noch niedrigere Viskositäten, wie sie zur Erzeugung eines gehärteten Films mit einer Dicke von etwa 2,5 bis 7,5 µm nötig waren, nicht erreicht werden, wenn mindestens 70% Polyacrylat oder Polymethacrylat mit durchschnittlich mindestens 2,4 ungesättigten Gruppen je Molekül verwendet wurden.According to US-A 46 00 649 the diol diacrylates for improvement who used little flexibility. Larger Amounts of the diol diacrylate component could be reduced after this Patent specification can not be used because these amounts with the greater hardness and abrasion resistance desired there were to be reconciled. Although there is a relative low viscosity was desired could be lower Viscosities such as those used to produce a hardened film a thickness of about 2.5 to 7.5 microns were not achieved if at least 70% polyacrylate or polymethacrylate with an average of at least 2.4 unsaturated groups each Molecule were used.
Die erfindungsgemäß verwendeten Photoinitiatoren sind Arylketone, die für die Ultraviolett-Härtung von Substanzen mit funktionellen (Meth)acrylatgruppen bekannt sind. Sie sind in den Beispielen erläutert, sind aber sonst nur von allgemeinem Interesse. Acetophenon und Benzophenon sind Beispiele für Photoinitiatoren in dieser bekannten Klasse. Substituierte Acetophenone, insbesondere hydroxy-substituierte Acetophenone sind besonders wirksam. Eine große Anzahl von substituierten Acetophenonen ist in den US-Patentschriften 42 84 485 und 34 318 791 beschrieben. Diese Photoinitiatoren werden gewöhnlich in Mengen von etwa 0,1 bis 10%, insbesondere von 1 bis 6% verwendet.The photoinitiators used according to the invention are aryl ketones, those for the ultraviolet curing of substances with functional (meth) acrylate groups are known. You are in the Examples are explained, but are otherwise only of general interest. Acetophenone and benzophenone are examples of photoinitiators in this known class. Substituted acetophenones, in particular hydroxy-substituted acetophenones particularly effective. A large number of substituted acetophenones is in U.S. Patents 4,284,485 and 34,318,791 described. These photoinitiators are usually sold in quantities from about 0.1 to 10%, in particular from 1 to 6%.
Unter "Ultraviolettlicht" versteht man im engeren Sinn Wellenlängen von etwa 200 bis 400 nm. Im vorliegenden Fall können aber auch Lichtwellenlängen im sichtbaren Bereich in der Nähe des ultravioletten Bereichs verwendet werden, die, wie bekannt, zur Strahlungshärtung von (meth)acrylat-funktionellen Substanzen in Anwesenheit von Arylketon-Photoinitiatoren geeignet sind. "Ultraviolet light" means in the narrower sense wavelengths from about 200 to 400 nm. In the present case, however also light wavelengths in the visible range near the ultraviolet range are used, which, as is known, for Radiation curing of (meth) acrylate functional substances in Presence of aryl ketone photoinitiators are suitable.
Vorzugsweise setzt man auch etwa 1 bis 12%, vorzugsweise 3 bis 7% eines Epoxy-Di(meth)acrylats zu, insbesondere einen Diglycidyläther eines Bisphenols mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 600. Es handelt sich hierbei, wie vorstehend angegeben, um eine fakultative Komponente. Wenn ein solcher Zusatz verwendet wird, ist er Teil der Komponente, die mindestens 2,4 (Meth)acrylatgruppen je Molekül enthält, so daß diese fakultative Komponente in der Berechnung eingeschlossen ist.It is also preferred to use about 1 to 12%, preferably 3 to 7% of an epoxy di (meth) acrylate, in particular a diglycidyl ether of a bisphenol with a molecular weight of less than about 600. This is as above specified to be an optional component. If such Additive used, it is part of the component that at least Contains 2.4 (meth) acrylate groups per molecule, so that this optional component included in the calculation is.
Eine weitere fakultative Komponente, welche die Oberflächenspannung herabsetzt, ohne daß sie aus dem Überzug ausschwitzt, und die die Kratzfestigkeit weiter erhöht, ist ein Silicon- Dicarbinoldiurethan-Di(meth)acrylat, das in einer Menge von etwa 0,5 bis 2,5%, bezogen auf die Masse, verwendet wird. Diese Substanzen beruhen auf organischen Polysiloxanen, die jeweils zwei Substituenten mit einer Carbinol-Endgruppe enthalten. Die Carbinolgruppe wird dadurch eingeführt, daß ein organisches Polysiloxan mit Dihydroxy-Endgruppen mit Äthylenoxyd oder Propylenoxyd alkoxyliert wird, so daß der Alkylenoxyd-Anteil des Moleküls etwa 30 bis 70% des Gewichts des erzeugten Dicarbinols ausmacht. Die so erzeugte Carbinol-Funktionalität wird mit einem organischen Diisocyanat, wie 2,4-Toluylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat sowie mit einem hydroxy-funktionellen Acrylat, wie 2-Hydroxyäthylacrylat oder 2-Hydroxypropylacrylat umgesetzt, wobei ein diacrylat-funktionelles Diurethan-Derivat des organischen Polysiloxan-Dicarbinols erhalten wird.Another optional component which is the surface tension lowered without sweating out of the coating, and which further increases the scratch resistance, is a silicone Dicarbinoldiurethane di (meth) acrylate, which is used in an amount of about 0.5 to 2.5% by mass is used. These Substances are based on organic polysiloxanes, each contain two substituents with a carbinol end group. The Carbinol group is introduced in that an organic Polysiloxane with dihydroxy end groups with ethylene oxide or Propylene oxide is alkoxylated so that the alkylene oxide portion of the Molecule about 30 to 70% by weight of the dicarbinol produced matters. The carbinol functionality generated in this way is combined with a organic diisocyanate, such as 2,4-tolylene diisocyanate or Isophorone diisocyanate and with a hydroxy functional Acrylate such as 2-hydroxyethyl acrylate or 2-hydroxypropyl acrylate implemented, a diacrylate-functional diurethane derivative of organic polysiloxane dicarbinol is obtained.
Die Reihenfolge der vorstehend beschriebenen Reaktionen kann verändert werden. Es ist zulässig, den Silicon-Dicarbinol mit überschüssigem Diisocyanat und anschließend mit dem Hydroxyacrylat umzusetzen, oder zunächst das Hydroxyacrylat mit einem molaren Anteil des Diisocyanats umzusetzen, um ein ungesättigtes Monoisocyanat zu bilden, das dann mit dem Dicarbinol in einer stöchiometrischen Menge, bezogen auf die Isocyanat- und Carbinolfunktionen umgesetzt wird.The order of the reactions described above can to be changed. It is permissible to use the silicone dicarbinol excess diisocyanate and then with the hydroxyacrylate implement, or first the hydroxyacrylate with a molar proportion of the diisocyanate to implement an unsaturated To form monoisocyanate, which then with the dicarbinol in one stoichiometric amount, based on the isocyanate and Carboline functions is implemented.
Die gewöhnlichen organischen Polysiloxane mit Carbinol-Endgruppen, die im Handel erhältlich sind, sind methyl- oder phenyl-substituiert (die Methylsubstitution wird bevorzugt und in den Beispielen angewendet). Diese organischen Polysiloxane mit Carbinol-Endgruppen haben ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 600 bis 10 000.The usual organic polysiloxanes with carbinol end groups, which are commercially available are methyl or phenyl-substituted (methyl substitution is preferred and applied in the examples). These organic polysiloxanes with carbinol end groups have a molecular weight in the range from about 600 to 10,000.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Poly(Methyl- oder Phenyl-) Siloxan kann Dihydroxy-Endgruppen haben, und diese Hydroxygruppen werden zunächst mit einem Monoepoxid, wie Propylenoxid oder Butylenoxid umgesetzt, wobei endständige Carbinolgruppen erhalten werden. Diese endständigen Carbinolgruppen werden dann mit einer ausreichenden Menge Ätyhlenoxid oder Propylenoxid (Alkylenoxid) umgesetzt, wobei ein Addukt gebildet wird, das etwa 30 bis 70% umgesetztes Alkylenoxid, vorzugsweise 40 bis 60% umgesetztes Äthylenoxid enthält, wobei die Polyäthoxylate gebildet werden, die hier nach der Umwandlung in ein Urethanacrylat verwendet werden. Die gewöhnlichen handelsüblichen Materialien sind Polymethylpolysiloxane, die bis zu einem Äthylenoxidgehalt von etwa 50% äthoxyliert sind und die ein numerisches Durchschnitts-Molekulargewicht von 3000 bis 6000 haben.The poly (methyl or phenyl) used as the starting material Siloxane can have dihydroxy end groups and these hydroxyl groups are first made with a monoepoxide, such as propylene oxide or butylene oxide, with terminal carbinol groups be preserved. These terminal carbinol groups are then with a sufficient amount of ethylene oxide or propylene oxide (Alkylene oxide) reacted to form an adduct which about 30 to 70% converted alkylene oxide, preferably 40 to 60% contains converted ethylene oxide, the polyethoxylates are formed here after conversion into a urethane acrylate be used. The usual commercial ones Materials are polymethylpolysiloxanes that contain up to an ethylene oxide content of about 50% are ethoxylated and numerical Have an average molecular weight of 3,000 to 6,000.
Isobornylacrylat kann ebenfalls in einer kleinen Menge vorhanden sein, um die Biegsamkeit oder die Fließfähigkeit der Masse oder einer ihrer Komponenten zu verbessern.Isobornyl acrylate can also be present in a small amount be to the flexibility or flowability of the mass or to improve one of their components.
Die Erfindung ist nachstehend erläutert.The invention is explained below.
Es werden zwei Überzugsansätze hergestellt, indem die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Komponenten einfach unter Erwärmen (gewöhnlich auf eine Temperatur von etwa 40°C) miteinander vermischt werden, um die Auflösung dieser Komponenten zu gewährleisten. Two coating approaches are made by the in the components listed below simply below Warm together (usually to a temperature of around 40 ° C) to be mixed to dissolve these components guarantee.
Die in den Fußnoten 5, 6 und 7 erwähnten Verbindungen sind konventionelle Zusätze bei der Ultraviolett-Härtung von Überzügen.The compounds mentioned in footnotes 5, 6 and 7 are conventional Additives for the ultraviolet curing of coatings.
Die vorstehend angegebenen Ansätze haben eine Viskosität von etwa 30 mPa · s (gemessen bei 25°C) und werden getrennt auf einzelne mit Aluminium beschichtete Polycarbonat-Platten oder -Scheiben aufgebracht, die dann rotiert werden, um die abgeschiedene Überzugsmasse über die Oberfläche der Platten auszubreiten. Nachdem dies geschehen ist, breitet sich der Überzug über die Oberfläche der Platte aus und bildet einen glatten und dünnen Film. Der erhaltene feuchte Überzug wird dann durch Belichtung mit Ultraviolettlicht gehärtet, wobei eine Lampe verwendet wird, die den Hauptteil der Strahlung im Bereich von 200 bis 400 nm emittiert. Die Belichtung entspricht einer Dosis von 0,5 Joule/cm², und man erhält einen glatten Überzug mit einer Dicke von etwa 5 µm, der an der mit Aluminium beschichteten Polycarbonatoberfläche fest haftet und eine befriedigende Kratzfestigkeit hat.The approaches given above have a viscosity of about 30 mPa · s (measured at 25 ° C) and are separated individual aluminum-coated polycarbonate sheets or - Discs are applied, which are then rotated around the deposited Spread coating mass over the surface of the plates. After this is done, the coating spreads over the Surface of the plate and forms a smooth and thin Movie. The wet coating obtained is then exposed to light cured with ultraviolet light using a lamp will be the main part of the radiation in the range of 200 to 400 nm emitted. The exposure corresponds to a dose of 0.5 joules / cm², and you get a smooth coating with a Thickness of about 5 microns on the one coated with aluminum Polycarbonate surface adheres firmly and is satisfactory Has scratch resistance.
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