ES2229371T3 - Procedimiento de curado para formulaiones cationicamente fotocurables. - Google Patents
Procedimiento de curado para formulaiones cationicamente fotocurables.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE ENDURECIMIENTO PARA MONOMEROS POLIMERIZABLES POR VIA CATIONICA. DICHO PROCEDIMIENTO CONSISTE EN: (1) APLICAR UNA COMPOSICION QUE COMPRENDE: (A) AL MENOS UN MONOMERO POLIMERIZABLE POR VIA CATIONICA; (B) AL MENOS UNA SAL DE IODONIO QUE CONTIENE UN ANION SBF 6 , PF 6 O BF 4 , (C) UN PIGMENTO, Y (D) AL MENOS UN SENSIBILIZADOR, SOBRE UN SUSTRATO; (2) IRRADIARLO CON LUZ DE UNA LONGITUD DE ONDA DE 200-600 NM Y, A CONTINUACION, ENDURECERLO POR TRATAMIENTO CON CALOR. DICHO PROCEDIMIENTO SE CARACTERIZA POR EL ESCASO AMARILLEAMIENTO DE LA FORMULACION, UNA VEZ ENDURECIDA.
Description
Procedimiento de curado para formulaciones
catiónicamente fotocurables.
El presente invento se refiere a un procedimiento
para el curado de compuestos catiónicamente polimerizables.
En el caso de formulaciones catiónicamente
fotocurables que se someten a demandas térmicas adicionales en el
curso del proceso, por ejemplo, mediante postcurado térmico y
similar, la capa fotocurada con frecuencia amarillea. Esto no es
deseable, en particular en formulaciones no pigmentadas en
blanco.
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que el
empleo de fotoiniciadores específicos para el curado catiónico de
las capas curables por UV resulta en un efecto de blanqueo durante
el calentamiento en lugar de amarilleo, suprimiendo de modo
efectivo la decoloración indeseable de la capa curada. En adición
las capas curadas de este modo tienen buenas propiedades de
curado.
Se conocen sales de diarilyodonio como
catalizadores para polimerizaciones catiónicas inducidas
fotoquímicamente. La EP-A 334 056, por ejemplo,
describe un procedimiento de recubrimiento en donde se utilizan
sales de diarilyodonio no tóxicas como fotoiniciadores para una
composición no pigmentada catiónicamente curable basada en resinas
epoxi.
La EP-A 562 897 utiliza sales de
"onio" con aniones de (pentafluorofenil)borato como
agentes de fotocurado en una composición no pigmentada.
En la US-A 4659649 se describe
una composición que cambia de color con la exposición a radiación
actínica y que comprende una sal de yodonio.
En Radtech Europe 95, A Carroy describe el
fotocurado de, entre otros. sistemas pigmentados. El ratio de
transferencia de cadena de la polimerización fue dependiente del
tipo de anión. Así pues, iniciadores de sal de yodonio conteniendo
aniones específicos, en particular aniones de
tetrakis(pentafluorofenil)borato, en contraste a
iniciadores de sal de sulfonio usuales conteniendo, por ejemplo,
aniones de SbF_{6}, fueron apropiados para el curado de sistemas
pigmentados. La prestación de estos compuestos aumenta mas con la
adición de compuestos sensibilizadores tal como tioxantonas.
En Rad Tech North America '94, A Carroy investiga
el fotocurado catiónico de composiciones que tienen un contenido
muy alto de TiO_{2}, utilizando compuestos de sal de sulfonio o
compuestos de sal de yodonio como iniciadores. El resultado muestra
que, sin sensibilizador, ninguno de los compuestos da resultados
satisfactorios mientras que se obtienen resultados de curado muy
buenos mediante la sensibilización adicional con derivados de
tioxantona o antraceno cuando se utiliza sal de yodonio.
En RadTech North America '94, E. Donhowe describe
un procedimiento de revestimiento para latas de aluminio. En este
caso se aplica primero una tinta y un sobrebarniz radicalmente o
catiónicamente polimerizable a la cara externa de la lata y se cura
con radiación UV. El lateral interno de la lata se reviste luego
con un revestimiento de curado térmico y luego se cura con
calor.
La EP-A 667 381,
EP-A 082 602 y Patente US 4 374 963 describe
composiciones de resina epoxi reticulables mediante UV.
El recubrimiento de sustratos, en particular,
formulaciones curables por radiación blancas resulta con frecuencia
en un oscurecimiento o amarilleo de las superficies revestidas. Se
requieren formulaciones en donde estos efectos se mantengan tan
bajos como sea posible o no se produzcan en absoluto.
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que
cuando se utilizan fotoiniciadores de sal de yodonio específicos
conteniendo aniones de SbF_{6} o PF_{6} en combinación con
compuestos sensibilizadores en formulaciones fotocurables, en
particular pigmentadas en blanco, estas formulaciones no muestran
ningún amarilleo durante el curado y calentamiento subsiguiente,
teniendo lugar por contra un blanqueo de la formulación o
revestimiento.
Así pues, este invento se refiere a un
procedimiento de curado para resinas catiónicamente polimerizables,
en donde
una composición que comprende
(a) por lo menos un compuesto catiónicamente
polimerizable,
(b) como fotoiniciador por lo menos una sal de
yodonio conteniendo un anión de SbF_{6}, PF_{6} o BF_{4},
(c) un pigmento, y
(d) por lo menos un sensibilizador, para mejorar
la prestación del fotoiniciador,
se aplica a un sustrato y se irradia con luz que
tiene una longitud de onda de 200-600 nm, cuyo
procedimiento comprende tratar con calor la composición después de
la exposición a la luz, produciendo así un blanqueo de la
formulación.
Este invento se refiere también al empleo de una
combinación constituida por a lo menos una sal de yodonio que
contiene un anión de SbF_{6}, PF_{6} o BF_{4} como
fotoiniciador y por lo menos un sensibilizador para el curado y
concomitante blanqueo de composiciones polimerizables catiónicamente
pigmentadas.
Las composiciones para el nuevo proceso de curado
comprende resinas y compuestos (como componente (a)) que puede
polimerizarse catiónicamente utilizando cationes o protones
conteniendo alquilo o arilo. Ejemplos típicos son éteres cíclicos,
de preferencia epóxidos, así como vinil éter y compuestos
conteniendo hidroxilo.
Pueden utilizarse todos los epóxidos usuales, tal
como resinas epoxi aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas. Estos
son compuestos que tienen por lo menos uno, y de preferencia por lo
menos dos, grupos epoxi en la molécula. Ejemplos típicos son los
glicidil éteres y beta-metilglicidil éteres de
dioles o polioles alifáticos o cicloalifáticos, por ejemplo los de
etilenglicol, propan-1,2-diol,
propan-1,3-diol,
butan-1,4-diol, dietilenglicol,
polietilenglicol, polipropilenglicol, glicerol,
trimetilol-propano o
1,4-dimetilolciclohexano, o de
2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano
y
N,N-bis(2-hdiroxietil)anilina;
los glicidil éteres de di- o polifenoles, típicamente de
resorcinol, de
4,4'-dihidroxifenil-2,2-propano,
de novolacas o de
1,1,2,2-tetrakis(4-hidroxifenil)etano.
Ejemplos ilustrativos son fenil glicidil éter,
p-ter-butil glicidil éter,
o-icresil glicidil éter, politetrahidrofuran
glicidil éter, n-butil glicidil éter,
2-etilhexil glicidil éter, C_{12/15}alquil
glicidil éter, ciclohexandimetanol diglicidil éter. Otros ejemplos
son compuestos de N-glicidilo, típicamente los
compuestos de glicidilo de etilen urea,
1,3-propilen urea o
5-dimetilhidantoina o de
4,4'-metilen-5,5'-tetrametil-dihidantoina
o, por ejemplo triglicidil isocianurato.
Otros compuestos de glicidilo técnicamente
importantes son los ésteres de glicidilo de ácido carboxílico, de
preferencia ácidos di- y policarboxílicos. Ejemplos típicos son los
glicidil ésteres de ácido succínico, ácido adípico, ácido azelaico,
ácido sebácico, ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido tetra- y
hexa-hidroftálico, ácido isoftálico o ácido
trimelítico, o de ácidos grasos dimerizados.
Ejemplos ilustrativos de poliepóxidos que no son
compuestos de glicidilo son los epóxidos de vinil ciclohexano y
diciclopentadieno,
3-(3',4'-epoxiciclohexil)-8,9-epoxi-2,4-dioxaespiro-[5.5]undecano,
del 3',4'-epoxici-clohexilmetil
éster del ácido
3,4-epoxiciclohexan-carboxílico,
bitadien diepóxido o isopren diepóxido, derivados de ácido linólico
epoxidado o polibutadieno epoxidado.
Otras resinas epoxi apropiadas son, por ejemplo,
resinas epoxi de bisfenol A y bisfenol F, por ejemplo Araldit^{R}
GY 250 (A), Araldit^{R} GY 282 (F), Araldit*R GY 285 (F)
(suministrado por Ciba Specialty Chemicals).
Pueden encontrarse también otros componentes
catiónicamente polimerizables apropiados, entre otros, en las
patentes US 4 299 938 y 4 339 567.
Del grupo de los epóxidos alifáticos son
particularmente apropiados los epóxidos de
alfa-olefina monofuncionales que tienen una cadena
sin ramificar constituida por 10, 12, 14 y 16 átomos de
carbono.
Como sea que hoy se encuentra en el comercio un
gran número de resinas epoxi diferentes, es posible variar
sustancialmente las propiedades del ligante de conformidad con el
procedimiento de curado de este invento. Otra posibilidad de
variación consiste en el empleo de mezclas de diferentes resinas
epoxi y también en la adición de flexibilizantes y diluyentes
reactivos.
Para facilitar su aplicación las resinas epoxi
pueden diluirse con un disolvente, por ejemplo cuando la aplicación
se lleva a cabo mediante pulverización. Sin embargo, de
preferencia, la resina epoxi se utiliza en estado exento de
disolvente. Las resinas que son de viscosas a sólidas a temperatura
ambiente pueden aplicarse en caliente.
Pueden utilizarse todos los vinil éteres usuales,
tales como vinil éteres aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos.
Estos son compuestos que tienen por lo menos uno, de preferencia
por lo menos dos, grupos vinil éter en la molécula. Ejemplos
típicos de vinil éteres apropiados para uso de conformidad con este
procedimiento de curado son divinil éter de trietilenglicol, divinil
éter de 1,4-ciclohexandimetanol, vinil éter de
4-hidroxibutilo, el propenil éter de propilen
carbonato, dodecil vinil éter, ter-butil vinil éter,
ter-amil vinil éter, ciclohexil vinil éter,
2-etilhexil vinil éter, monovinil éter de
etilenglicol, monovinil éter de butandiol, monovinil éter de
hexandiol, monovinil éter de
1,4-ciclohexandimetanol, monovinil éter de
dietilenglicol, divinil éter de etilenglicol, butil vinil éter de
etilenglicol, butandiol-1,4-divnil
éter, divinil éter de hexandiol, divinil éter de dietilenglicol,
metil vinil éter de trietilenglicol, divinil éter de
tetraetilenglicol,
pluriol-E-200-divinil
éter,
politetrahidrofuran-290-divinil
éter, trivinil éter de trimetilolpropano, divinil éter de
dipropilenglicol, octadecil vinil éter,
metil(4-ciclohexilmetilenoxi-etilen)glutarato
y (4-butiloxietilen)isoftalato.
Ejemplos ilustrativos de compuestos conteniendo
hidroxilo son poliéster polioles, tal como policaprolactonas o
polioles de poliester aidipato, glicoles y poliéter polioles,
aceite de ricino, vinilo hidroxifuncional y resinas acrílicas,
ésteres de celulosa, tal como acetato butirato de celulosa y resinas
fenoxi.
Entre otros, en la
EP-A-199.425 pueden hallarse
formulaciones curables catiónicamente adicionales.
El componente (a) comprende, de preferencia
epóxidos cicloalifáticos, o epóxidos a base de bisfenol A.
Un procedimiento preferido es aquel en donde el
fotoiniciador (b) es un compuesto de fórmula I o II
(I)[R_{1}I-R_{2}]^{+}[MF_{6}]^{-}
(II)[R_{1}I-R_{2}]^{+}[BF_{4}]^{-}
en
donde
R_{1} y R_{2} son cada uno,
independientemente, fenilo que está sin sustituir o sustituido
por
alquilo
C_{1}-C_{24}, alcoxilo
C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN, COOR_{3},
SR_{3} u
\hskip1cm
\hskip1cmun radical
\hskip1cm
\hskip1cm
o R_{1} y R_{2} juntos son un
radical
5
n es un número de 0 a
6;
R_{3} es hidrógeno o alquilo
C_{1}-C_{12};
R_{4} es alquilo
C_{1}-C_{18} o
fenilo;
R_{5} y R_{6} son CN o R_{5}
es NO_{2}, y R_{6} es
fenilo;
R_{7} y R_{8} son cada uno,
independientemente, alquilo C_{1}-C_{24},
alcoxilo C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN,
COOR_{3}, o SR_{3};
y
M es P, Sb o
As.
Alquilo C_{1}-C_{24} es
lineal o ramificado y es típicamente alquilo
C_{1}-C_{12}, alquilo
C_{1}-C_{8}, alquilo
C_{1}-C_{6} o alquilo
C_{1}-C_{4}. Ejemplos típicos son metilo, etilo,
propilo, isopropilo, n-butilo,
sec-butilo, isobutilo, ter-butilo,
pentilo, hexilo, heptilo, 2,4,4-trimetilpentilo,
2-etilhexilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo,
dodecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo,
octadecilo, nonadecilo o icosilo. Alquilo
C_{1}-C_{18} y alquilo
C_{1}-C_{12} son asimismo lineales o
ramificados. Los significados corresponden a los antes citados hasta
el número correspondiente de átomos de carbono.
Alcoxilo C_{1}-C_{24} es
radicales lineales o ramificados, típicamente metoxilo, etoxilo,
propoxilo, isopropoxilo, n-butiloxilo,
sec-butiloxilo, isobutiloxilo,
ter-butiloxilo, pentiloxilo, hexiloxilo,
heptiloxilo,
2,4,4-trimetil-pentiloxilo,
2-etilhexiloxilo, octiloxilo, noniloxilo,
deciloxilo, dodeciloxilo o icosiloxilo, en particular metoxilo,
etoxilo, propoxilo, isopropoxilo, n-butiloxilo,
sec-butiloxilo, isobutiloxilo,
ter-butiloxilo, octiloxilo, de preferencia metoxilo
y octiloxilo.
Fenilo sustituido está sustituido en el anillo de
fenilo de una a cinco veces, por ejemplo una, dos o tres veces, en
particular una o dos veces, de preferencia una vez.
Alquileno C_{1}-C_{30} y
alquileno C_{1}-C_{14} son lineales o
ramificados. Ejemplos típicos son metileno, etileno, propileno,
isopropileno, n-butileno,
sec-butileno, isobutileno,
ter-butileno, pentileno, hexileno, heptileno,
2,4,4-triemtilpentileno,
2-etilhexileno, octileno, nonileno, decileno,
undecileno, dodecileno, tetradecileno, pentadecileno, hexadecileno,
heptadecileno, octadecileno, nonadecileno o icosileno.
Compuestos preferidos son los de fórmula I.
Son también interesantes aquellos compuestos en
donde R_{1} y R_{2} son idénticos.
Otros compuestos interesantes de fórmula I son
también aquellos en donde R_{1} y R_{2} son cada uno,
independientemente, fenilo que está sin sustituir o sustituido por
alquilo C_{1}-C_{24}, alcoxilo
C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN, COOR_{3}
o SR_{3}.
Se prefieren asimismo aquellos compuestos de
fórmula I en donde R_{1} y R_{2} son alquilo
C_{1}-C_{24} o alcoxilo
C_{1}-C_{24} fenilo sustituido.
Compuestos de fórmula I que pueden citarse en
particular son aquellos en donde M es P.
Fotoinicadores preferidos son aquellos que
contienen aniones SbF_{6} o PF_{6}, de preferencia el anión
PF_{6}.
Ejemplos ilustrativos de compuestos de fórmulas I
y II son
hexafluoroantimonato de
bis(4-hexilfenil)yodonio;
hexafluorofosfato de
bis(4-hexilfenil)yodonio;
hexafluoroantimonato de
(4-hexilfenil)fenilyodonio;
hexafoluoroantimonato de
(4-hexilfenil)fenilyodonio;
hexafoluoroantimonato de
[4-(2-hidroxitetradeciloxi)-fenil]-fenilyodonio,
hexafoluoroantimonato de
[4-(2-hidroxidodeciloxi)-fenil]-fenilyodonio,
hexafluoroantimonato de
(4-octilfenil)fenilyodonio;
hexafluorofosfato de
(4-octilfenil)fenilyodonio;
hexafluoroantimonato de
bis(4-decilfenil)yodonio;
hexafluorofosfato de
bis(4-decilfenil)yodonio;
hexafluoroantimonato de
(4-decilfenil)fenilyodonio;
hexafluorofosfato de
(4-decilfenil)fenilyodonio;
hexafluoroantimonato de
(4-octiloxifenil)fenilyodonio;
hexafluorofosfato de
(4-octiloxifenil)fenilyodonio;
hexafluoroantimonato de
(2-hidroxidodeciloxifenil)-fenilyodonio;
hexafluorofosfato de
(2-hidroxidodeciloxifenil)-fenilyodonio;
tetrafluoroborato de
bis(4-hexilfenil)yodonio;
tetrafluoroborato de
(4-hexilfenil)yodonio;
tetrafluoroborato de
bis(4-octilfenil)yodonio;
tetrafluoroborato de
(4-octilfenil)fenilyodonio;
tetrafluoroborato de
bis(4-decilfenil)yodonio;
hexafluoroantimonato de
bis(4-(C_{8}-C_{14}alquil)fenil
mixto)yodonio;
tetrafluoroborato de
(4-decilfenil)fenilyodonio;
tetrafluoroborato de
(4-octilfenil)fenilyodonio;
tetrafluoroborato de
(2-hidroxidodecilfenil)fenilyodonio;
tetrafluoroborato de difenilen yodonio;
hexafluoroantimonato de difenilen yodonio.
La preparación de los compuestos fotoiniciadores
de fórmulas I y II se conoce por el experto en el arte y se
describe en la literatura. Los compuestos de fórmula II pueden
hallarse, entre otros, en la
EP-A-0562897.
Los compuestos de fórmula I pueden prepararse,
por ejemplo, con el procedimiento descrito en las patentes
estadounidenses 4 399 071 y 4 329 300 y en DE-A 27
54 853.
En el procedimiento de este invento el
fotoiniciador (b) se utiliza, convenientemente, en una cantidad de
0,05 a 15%, de preferencia de 0,1% a 5%, basado en la
composición.
En el nuevo procedimiento es posible utilizar
pigmentos orgánicos e inorgánicos. Se prefiere utilizar pigmentos
blancos, de preferencia dióxido de titanio. La modificación de
rutilo del dióxido de titanio es particularmente preferida.
Dependiendo del uso final previsto los pigmentos
se utilizan en el nuevo procedimiento en una cantidad de 5% a 60%,
por ejemplo de 20% a 55%, de preferencia de 40% a 50%, basado en la
composición.
En el nuevo procedimiento el tratamiento
posterior se lleva a cabo, normalmente, entre 100ºC y 250ºC, por
ejemplo entre 150º y 220ºC, de preferencia entre 170º y 210ºC.
Sorprendentemente el calentamiento de la
composición polimerizable después de la etapa de irradiación
resulta en un blanqueo de la formulación. Esto no se describe en el
arte anterior y no se ha previsto en las ilustraciones del arte
anterior.
Así pues, el nuevo procedimiento proporciona
formulaciones curadas con poco amarilleamiento. Esto es
particularmente importante en el caso de formulaciones pigmentadas
de blanco. Evidentemente el efecto de blanqueo tiene lugar también
en sistemas claros no pigmentados.
El nuevo procedimiento puede utilizarse también
para revestimiento de sustratos en ambas caras. Este procedimiento
es particularmente interesante para utilizarse cuando, por ejemplo,
un lateral del sustrato se reviste con la composición fotocurable
antes descrita y el otro lateral se reviste con un revestimiento
curable por calor. Cuando este revestimiento se cura con calor el
efecto de blanqueo antes descrito tiene lugar en la capa curada con
UV debido al calentamiento. Este procedimiento es particularmente
interesante cuando se revisten latas de aluminio. Así pues, este
invento se refiere también a un procedimiento para revestir
sustratos en ambas caras, en donde
primero una superficie del sustrato se reviste
con un revestimiento curable por UV que comprende
(a) por lo menos un compuesto catiónicamente
polimerizable,
(b) como fotoiniciador por lo menos una sal de
yodonio que contiene un anión de SbF_{6}, PF_{6} o
BF_{4},
(c) un pigmento, y
(d) por lo menos un sensibilizador,
y luego se irradia con luz que tiene una longitud
de onda de 200-600 nm,
y luego se aplica un recubrimiento curable por
calor a la segunda superficie que se cura subsiguientemente por
calor, produciendo el curado por calor al mismo tiempo un blanqueo
del revestimiento curado por radiación.
En el nuevo procedimiento la prestación del
fotoiniciador (b) se mejora convenientemente con la adición de
sensibilizadores.
Sensibilizadores apropiados son, por ejemplo,
compuestos de la clase hidrocarburo aromático, típicamente
antraceno y sus derivados, del grupo de las xantonas, benzofenonas
y sus derivados, tal como cetona de Michler, bases Mannich o
bis(p-N,N-dimetil-aminobenciliden)acetona.
Tioxantona y sus derivados son también apropiados, típicamente
isopropiltioxantona o colorantes, tal como acridinas,
triarilmetanol, por ejemplo verde de malachita, indolinas, tiazinas,
por ejemplo azul de metileno, oxazinas, fenacinas, típicamente
safranina, o rodaminas. Los compuestos de carbonilo aromáticos son
particularmente apropiados, tal como derivados de benzofenona,
tioxantona, antraquinona y 3-acilcumarina, y
también 3-aroilmetilen tiazolinas, así como
colorantes de eosina, rodanina y eritrosina.
Sensibilizadores preferidos son los elegidos del
grupo constituido por antracenos, xantonas, benzofenonas y
trioxantonas, de preferencia isopropiltioxantona.
Ejemplos típicos de sensibilizadores apropiados
son
2,4-dietiltioxantona;
isopropiltioxantona;
mezcla de
\hskip1cm
\vskip1.000000\baselineskip
El sensibilizadores (d) se adiciona
convenientemente a la formulación que ha de curarse en una cantidad
de 0,1-10% en peso, por ejemplo de
0,3-5% en peso, de preferencia de
0,5-2% en peso.
En adición a los componentes (a), (b), (c) y (d)
es posible adicionar otros aditivos en el procedimiento de este
invento. Estos aditivos adicionales se adicionan a las
composiciones en cantidades usuales en el arte y generalmente
conocidas por el experto. Ejemplos típicos de estos aditivos son
estabilizadores de la luz tal como absorbedores de UV, típicamente
aquellos del tipo de hidroxifenilbenzotriazol,
hidroxifenilbenzofenona, amida de ácido oxálico o
hidroxifenil-s-triacina. Estos
compuestos pueden utilizarse solos o en mezcla con o sin la adición
de aminas estéricamente impedidas (HALS).
Otros aditivos usuales son - dependiendo del uso
final previsto - agentes de blanqueo fluorescentes, rellenos,
colorantes, agentes humectantes o agentes de control de flujo.
Este procedimiento puede utilizarse en una gama
de campos, por ejemplo materiales, en colores de impresión,
formulaciones de revestimiento claras, esmaltes blancos, tal como
para madera o metales, o para pinturas, por ejemplo para papel,
madera, metal o plásticos.
Pueden revestirse sustratos de todo tipo con el
nuevo procedimiento, por ejemplo madera, textiles, papel,
cerámicas, vidrio, plásticos tal como poliéster, polietilen
tereftalato, poliolefinas o acetato de celulosa, de preferencia en
forma de películas, así como metales tal como Al, Cu, Ni, Fe, Zn, Mg
o Coy Ga As, Si o SiO_{2} que han de revestirse con una capa
protectora.
Los sustratos pueden revestirse aplicándoles una
formulación líquida, una solución o suspensión. La elección del
disolvente y la concentración depende principalmente del tipo de
composición y del proceso de revestimiento. El disolvente debe ser
inerte, por ejemplo no debe reaccionar químicamente con los
componentes y debe ser posible eliminarlo después del revestimiento
y cuando se seca. Los disolventes apropiados son, por ejemplo,
cetonas, éteres y ésteres, tal como metil etil cetona, isobutil
metil cetona, ciclopentanona, ciclohexanona,
N-metil-pirrolidona, dioxano,
tetrahidrofurano, 2-metoxietanol,
2-etoxietanol,
1-metoxi-2-propanol,
1,2-dimetoxietano, etil acetato,
n-butil acetato y etil
3-etoxipropionato.
La formulación se aplica de modo uniforme sobre
un sustrato con procedimientos de revestimiento conocidos, por
ejemplo mediante giro, inmersión, recubrimiento con espátula,
revestimiento de cortina, aplicación con pincel, pulverización y,
en particular, mediante pulverización electrostática y revestimiento
con rodillo inverso.
La cantidad aplicada (espesor de la capa) y el
tipo de sustrato utilizado (sustrato de capa) dependen del campo
deseado de aplicación. El espesor de la capa está usualmente en la
gama de alrededor de 0,1 \mum a mas de 30 \mum, por ejemplo de
4 \mum a 15 \mum.
Otro campo de aplicación para el nuevo
procedimiento es revestimiento de metal, típicamente para pintado
de láminas de metal y tubos, latas o tapas de botella. En este caso
sustratos apropiados son en particular metales,
tal como aluminio o placas de estaño. Así pues, este invento se refiere también a un procedimiento en donde se uti-
liza una lata de aluminio como sustrato, así como a una lata de aluminio revestida con el nuevo procedimien-
to.
tal como aluminio o placas de estaño. Así pues, este invento se refiere también a un procedimiento en donde se uti-
liza una lata de aluminio como sustrato, así como a una lata de aluminio revestida con el nuevo procedimien-
to.
En el nuevo procedimiento la irradiación de UV se
lleva a cabo usualmente con luz que tiene una longitud de onda en
la gama de 200-600 nm. La radiación apropiada
incluye, por ejemplo luz solar o luz de fuentes de luz artificial.
Fuentes de luz para ser utilizadas incluyen un gran número de una
muy amplia gama de tipos. Fuentes de luz apropiadas son fuentes
puntuales así como disposiciones de lámparas reflector (alfombras
de lámparas). Ejemplos típicos son: lámparas de arco de carbono,
lámparas excimer, lámparas de neón superactínicas, lámparas
fluorescentes, lámparas de filamento de argón, bulbos de destellos,
lámparas de reflectores fotográficos, haces de electrones y rayos
X. La distancia entre la lámpara y el sustrato que ha de irradiarse
puede variar dependiendo del uso final requerido y tipo de lámpara
o intensidad de la lámpara, por ejemplo de 2 cm a 150 cm. Las
fuentes de luz láser son también apropiadas, por ejemplo láser
excimer. Es también posible utilizar láser en la gama
visible.
visible.
Los ejemplos que siguen ilustra el invento con
mayor detalle. Aquí como en la descripción restante y en las
reivindicaciones partes o porcentajes son en peso, a menos que se
indique de otro modo.
Se prepara una formulación fotocurable a partir
de
- 40,9
- partes de Araldite^{R} CY 179 (diepóxido cicloalifático, suministrado por Ciba Specialty Chemicals)
- 15,00
- partes de Araldite^{R} GY 250 (éter diglicidílico de bisfenol A, suministrado por Ciba Specialty Chemicals)
- 10,00
- partes de Tone^{R} 0,301 (policaprolactontriol, agente de transferencia de cadena, suministrado por UCC)
- 0,25
- partes de Byk^{R} 307 (agente para mejorar la lisura superficial y la humectación, suministrado por Byk-Mallinckrodt)
- 72,0
- partes de R-TC2^{R} (dióxido de titanio, tipo rutilo, suministrado por Tioxide).
Se incorpora en esta formulación 1,5% de
hexa-fluoroantimonato de
(4-octiloxifenil)fenilyodonio y 0,5% de
Quantacure^{R} ITX (isopropiltioxantona; suministrado por Octel
Chemicals). Se aplican muestras de la composición a placa de
aluminio de 300 \mum de espesor utilizando un aplicador espiral
de 12 \mum. El curado se lleva a cabo mediante irradiación con el
empleo de una lámpara de 120 W/cm Fusión D, pasando la muestra bajo
la lámpara sobre la cinta a una velocidad de 25 mm/min. Se obtiene
de este modo una superficie exenta de pegajosidad, o sea, tocando
la superficie ligeramente con un dedo no deja huella. El índice de
amarilleamiento de la muestra de conformidad con ASTM D
1925-70 (YI) es 3,0. Luego se cura la muestra
durante 5 minutos en un horno de aire circulante a 180ºC. El índice
de amarilleamiento se determina de nuevo y es ahora
de-1,0, mostrando un marcado blanqueo de la
superficie curada.
Se incorpora en una formulación del ejemplo 2
2,0% de hexafluorofosfato de
(4-octiloxifenil)fenilyodonio y 6,0% de
Cyracure^{R} UVI 6990* (mezcla al 50% de sales de
hexafluorofosfato de triarilsulfonio, en propilencarbonato,
suministrado por UCC). Se aplican muestras de esta formulación a
placa de aluminio de 300 \mum de espesor utilizando un aplicador
espiral de 12 \mum. El curado se lleva a cabo mediante
irradiación utilizando una lámpara de 120 W/cm Fusion V, pasando la
muestra sobre una cinta bajo la lámpara a una velocidad de 12,5
m/min. Se obtiene de este modo una superficie exenta de
pegajosidad, o sea, tocando la superficie ligeramente con un dedo no
deja huella. El índice de amarilleamiento de la muestra de
conformidad con ASTM D 1925-70 (YI) es 3,0. Luego
se cura la muestra durante 5 minutos en un horno de aire circulante
a 180ºC. El índice de amarilleamiento se determina de nuevo y es
ahora de -2,0,
mostrando un marcado blanqueo de la superficie curada.
mostrando un marcado blanqueo de la superficie curada.
* mezcla de
\hskip1cm
\hskip0,5cmy
Se prepara una formulación fotocurable a partir
de
- 60,00
- partes de Araldite^{R}GY 250 (diglicidil éter de bisfenol A, suministrado por Ciba Specialty Chemicals)
- 30,00
- partes de feniglicidil éter
- 10,00
- partes de Tone^{R} 0301 (policaprolactontriol, agente de transferencia de cadena, suministrado por UCC)
- 0,25
- partes de Byk^{R} 307 (agente para mejorar la lisura superficial de la humectación suministrado por Byk-Mallinckrodt)
- 72,0
- partes de R-TC2^{R} (dióxido de titanio, tipo rutilo, suministrado por Tioxide).
Se incorpora en esta formulación 1,5% de
hexa-fluoroantimonato de
(4-octiloxifenil)fenilyodonio y 0,5% de
Quantacure^{R} ITX (isopropiltioxantona; suministrado por Octel
Chemicals). Se aplican muestras de la composición a placa de
aluminio de 300 \mum de espesor utilizando un aplicador espiral
de 12 \mum. El curado se lleva a cabo mediante irradiación con el
empleo de una lámpara de 120 W/cm Fusión V, pasando la muestra bajo
la lámpara sobre la cinta a una velocidad de 5 mm/min. Se obtiene
de este modo una superficie exenta de pegajosidad, o sea, tocando
la superficie ligeramente con un dedo no deja huella. El índice de
amarilleamiento de la muestra de conformidad con ASTM D
1925-70 (YI) es 0,3. Luego se cura la muestra
durante 5 minutos en un horno de aire circulante a 180ºC. El índice
de amarilleamiento se determina de nuevo y es ahora de -2,3,
mostrando un marcado blanqueo de la superficie curada.
Se repite el procedimiento general del ejemplo 4,
pero sustituyendo hexafluorofosfato de
(4-octiloxifenil)-fenilyodonio por
1,5% de hexafluorofosfato de
(4-decil-fenil)fenilyodonio.
La formulación tiene un índice de Amarilleamiento
de -0,3 antes de curarse por calor y, debido al blanqueo, su Indice
de Amarilleamiento es de -2,5 después del curado por calor.
Claims (17)
1. Un procedimiento de curado para resinas
catiónicamente polimerizables, en donde una composición que
comprende
(a) por lo menos un compuesto catiónicamente
polimerizable,
(b) como fotoiniciador por lo menos una sal de
yodonio conteniendo un anión de SbF_{6}, PF_{6} o BF_{4},
(c) un pigmento, y
(d) por lo menos un sensibilizador, para mejorar
la prestación del fotoiniciador,
se aplica a un sustrato y se irradia con luz que
tiene una longitud de onda de 200-600 nm, cuyo
procedimiento comprende tratar con calor la composición después de
la exposición a la luz, produciendo así un blanqueo de la
formulación.
2. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el fotoiniciador (b) es un compuesto de
fórmula I o II
(I)[R_{1}I-R_{2}]^{+}[MF_{6}]^{-}
(II)[R_{1}I-R_{2}]^{+}[BF_{4}]^{-}
en
donde
R_{1} y R_{2} son cada uno,
independientemente, fenilo que está sin sustituir o sustituido
por
alquilo
C_{1}-C_{24}, alcoxilo
C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN, COOR_{3},
SR_{3} u 10
11
12
13
\hskip1cm
\hskip1cmun radical
\hskip1cm
\hskip1cm
o R_{1} y R_{2} juntos son un
radical
14
n es un número de 0 a
6;
R_{3} es hidrógeno o alquilo
C_{1}-C_{12};
R_{4} es alquilo
C_{1}-C_{18} o
fenilo;
R_{5} y R_{6} son CN o R_{5}
es NO_{2}, y R_{6} es
fenilo;
R_{7} y R_{8} son cada uno,
independientemente, alquilo C_{1}-C_{24},
alcoxilo C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN,
COOR_{3}, o SR_{3};
y
M es P, Sb o
As.
3. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 2, en donde el fotoiniciador es un compuesto de
fórmula I.
4. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 2, en donde R_{1} y R_{2} son cada uno,
independientemente, fenilo que está no sustituido o sustituido por
alquilo C_{1}-C_{24}, alcoxilo
C_{1}-C_{24}, NO_{2}, Cl, Br, CN, COOR_{3}
o SR_{3}.
5. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 4, en donde R_{1} y R_{2} son cada uno,
independientemente, alquilo C_{1}-C_{24} o
alcoxilo C_{1}-C_{24} fenilo sustituido.
6. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 2, en donde M es P.
7. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 3, en donde en el compuesto de fórmula I R_{1} y
R_{2} son idénticos.
8. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el sensibilizador (d) es un compuesto
elegido del grupo constituido por antracenos, xantonas,
benzofenonas y tioxantonas, de preferencia
isopro-piltioxantona.
9. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el componente (c) en la composición
comprende un pigmento blanco.
10. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde de 5% a 60% de pigmento (c) se utiliza
en la composición polimerizable.
11. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el fotoiniciador (b) es un compuesto de
fórmula I, en donde R_{1} y R_{2} son alquilo
C_{1}-C_{24} o alcoxilo
C_{1}-C_{12} fenilo sustituido y M es Sb o P;
el pigmento (c) es un pigmento blanco; y el fotosensibilizador (d)
es una tioxantona o una sal de triarilsulfonio.
12. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, que comprende llevar a cabo el postcurado en la
gama de temperatura comprendida entre 100ºC y 250ºC.
13. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1, en donde el componente (a) es un epóxido
cicloalifático, o un epóxido basado en bisfenol A.
14. Un procedimiento para revestir sustratos en
ambas caras, en donde primero se reviste una superficie del
sustrato con un revestimiento curable por UV que comprende
(a) por lo menos un compuesto catiónicamente
polimerizable,
(b) como fotoiniciador por lo menos una sal de
yodonio conteniendo un anión de SbF_{6}, PF_{6} o BF_{4},
(c) un pigmento, y
(d) por lo menos un sensibilizador, para mejorar
la prestación del fotoiniciador,
y luego se irradia con luz que tiene una longitud
de onda de 200-600 nm,
y luego se aplica un revestimiento curable por
calor a la segunda superficie que se cura por calor
subsiguientemente, produciendo el curado por calor al mismo tiempo
un blanqueo del revestimiento curado por radiación.
15. Un procedimiento, de conformidad con la
reivindicación 1 o reivindicación 14, en donde el sustrato es una
lata de aluminio.
16. Una lata de aluminio que se ha revestido con
el procedimiento de la reivindicación l o reivindicación 14.
17. Empleo de una combinación que comprende, por
lo menos, una sal de yodonio conteniendo un anión de SbF_{6},
PF_{6} o BF_{4} como fotoiniciador y por lo menos un
sensibilizador para mejorar la prestación del fotoiniciador para
curado y blanqueo concomitante de composiciones pigmentadas
catiónicamente polimerizables, aplicar dichas composiciones a un
sustrato, irradiarlas con luz que tiene una longitud de onda de
200-600 nm y tratar por calor las composiciones
después de exposición a la luz.
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