PL249429B1 - Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej - Google Patents

Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej

Info

Publication number
PL249429B1
PL249429B1 PL443163A PL44316322A PL249429B1 PL 249429 B1 PL249429 B1 PL 249429B1 PL 443163 A PL443163 A PL 443163A PL 44316322 A PL44316322 A PL 44316322A PL 249429 B1 PL249429 B1 PL 249429B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
film
forming substance
weight
acrylate
methacrylate
Prior art date
Application number
PL443163A
Other languages
English (en)
Other versions
PL443163A1 (pl
Inventor
Agata Kraśkiewicz
Agnieszka Kowalczyk
Original Assignee
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie filed Critical Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority to PL443163A priority Critical patent/PL249429B1/pl
Publication of PL443163A1 publication Critical patent/PL443163A1/pl
Publication of PL249429B1 publication Critical patent/PL249429B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/02—Polymerisation in bulk
    • 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
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • 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
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • 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
    • C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
    • C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D143/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/02—Homopolymers or copolymers of monomers containing phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor według wynalazku, polegający na reakcji monomerów metakrylanowych, akrylanowych i fosforowanego metakrylanu w obecności fotoinicjatora rodnikowego, który charakteryzuje się tym, że fotoreakcji w masie poddaje się mieszaninę 40% - 60% wagowych monomeru metakrylanowego zawierającego od 1 do 12 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 39,5% - 56,5% wagowych monomeru akrylanowego zawierającego od 1 do 8 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 0,5% - 3,5% wagowych fosforowanego metakrylanu, w obecności 0,2 - 0,8 części wagowych fotoinicjatora rodnikowego. Przygotowaną mieszaninę składników umieszcza się reaktorze szklanym, zapatrzonym w mieszadło mechaniczne, termoparę oraz układ dozujący gaz inertny. Opcjonalnie można wkraplać część mieszaniny do uprzednio umieszczonej części mieszaniny w reaktorze. Fotoreakcję w masie prowadzi się z wykorzystaniem naświetlania średniociśnieniową lampą rtęciową UV-A o długości fali 320 - 380 nm lub taśmami LED o długości fali 385 ± 5 nm w temperaturze pokojowej, otrzymując roztwór prepolimeru, stanowiący substancję błonotwórczą. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania kompozycji powłokowej z substancji błonotwórczej według wynalazku w mieszaninie z fotoinicjatorem rodnikowym i monomerem sieciującym, który charakteryzuje się tym, że do substancji błonotwórczej otrzymanej zgodnie ze sposobem opisanym powyżej dodaje się 0,5 - 2 części wagowych fotoinicjatora rodnikowego oraz 0 - 7,5 części wagowych monomeru sieciującego na 100 części wagowych substancji błonotwórczej, otrzymany roztwór miesza się otrzymując fotoutwardzalną kompozycję, którą powleka się podłoże, po czym fotoutwardzalną kompozycję naświetla się średniociśnieniową lampą rtęciową emitującą promieniowanie UV-A, UV-B i UV-C o długości fali 230 - 380 nm uzyskując powłokę.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej do zastosowań ochronno-dekoracyjnych podłoży ceramicznych i metalowych.
Powłoki organiczne zawierające fosfor są znane z kilku opisów patentowych, przy czym kluczowe jest źródło fosforu (rodzaj związku organicznego bądź nieorganicznego) i sposób wprowadzenia tego pierwiastka do (ko)polimeru lub matrycy polimerowej (technika polimeryzacji lub sposób modyfikacji chemicznej substancji błonotwórczej niezawierającej fosforu). Z opisów wynalazków EP0376591 oraz US5191029 znane są kompozycje polimerowe składające się z polimerów zawierających wiszące lub terminale grupy fosforanowe otrzymywane na drodze polimeryzacji emulsyjnej, suspensyjnej lub w rozpuszczalniku organicznym z estrów (met)akrylanowych i winylowych oraz monomerów nienasyconych zawierających fosfor (zastrzeżono fosforany allilowe i (met)akrylan fosfoetylu). Z opisu wynalazku US9493585 znany jest sposób otrzymywania kompozycji polimerowej składającej się z liniowych produktów polimeryzacji suspensyjnej monomerów nienasyconych (stosowanych w ilości 20-99% wagowych) zawierających fosfor, przy czym zastrzeżono fosforany hydroksyalkilo(met)akrylanowe. Z kolei z opisu wynalazku WO2020093010 znany jest sposób otrzymywania kompozycji powłokowej zawierającej poliole z grupami funkcyjnymi kwasu fosforowego (tj. nienasycone estry fosforanowe glikoli polieterowych czy (met)akrylan fosfoetylu lub (met)akrylan fosfopropylu), sieciowane termicznie w reakcji z aminoplastami. Z opisu chińskich wynalazków znane są sposoby otrzymywania fotoutwardzalnych kompozycji powłokowych zawierających żywice akrylanowe z fosforem i azotem (CN113603864), żywice poliuretano-akrylanowe zawierające fosfor, otrzymywane techniką polimeryzacji emulsyjnej (CN113122121) oraz żywice akrylanowe zawierające fosfor otrzymywane z udziałem pięciotlenku fosforu i hydroksyakrylanów w reakcjach estryfikacji i hydrolizy. Natomiast opis japońskiego wynalazku JP2011225853 ujawnia sposób otrzymywania żywic akrylanowych zawierających fosfor z epoksyakrylanów i pochodnych fenolu zawierających fosfor.
Z opisu patentowego US20120184653 znany jest sposób otrzymywania liniowych fluorokopolimerów zawierających fosfor, polegający w pierwszym etapie na kopolimeryzacji fluoroolef in z monomerami nienasyconymi zawierającymi grupy hydroksylowe, a w drugim etapie reakcja wytworzonego kopolimeru z monomerem zawierającym fosfor, przy czym jako te stosuje się estry alkilowe kwasu winylofosfonowego lub estry winylowe kwasu fosforowego. Z opisu wynalazku US20130289154 znany jest z kolei sposób otrzymywania fotoutwardzalnej kompozycji powłokowej zawierającej polimer z grupami wodorotlenowymi, promotor adhezji, rozcieńczalnik reaktywny i opcjonalnie fotoinicjator, przy czym jako jeden z promotorów adhezji wymieniono produkt handlowy Genorad 40 (fosforan metakrylanu 2-hydroksyetylu). Z opisu wynalazku WO2021256553 znana jest kompozycja powłokowa zawierająca fosfor, złożona z hydroksylowanego polimeru, w którym grupy hydroksylowe pochodzą od grup fosforanowych, polikarbodiimidu i rozpuszczalnika. Z kolei z opisu wynalazku CN111961168 znany jest sposób otrzymywania żywic akrylanowych zawierających fosfor polegający na reakcji estryfikacji i hydrolizy pięciotlenku fosforu i monomeru akrylanowego zawierającego grupę hydroksylową. W patencie CN 111848839 ujawniono sposób otrzymywania powłokowych żywic ogniochronnych polegający na zmieszaniu żywicy akrylanowej zawierającej grupy hydroksyowe z nieorganicznym związkiem fosforu (pięciotlenek fosforu, tlenochlorek fosforu i tlenobromek fosforu).
Problemem technicznym do rozwiązania jest otrzymanie w sposób prosty i proekologiczny liniowych kopolimerów (met)akrylanowych zawierających fosfor w łańcuchu bocznym lub także na końcu łańcucha głównego, a z nich substancji błonotwórczych do zastosowań jako powłoki ochronno-dekoracyjne, z pominięciem procesu polimeryzacji emulsyjnej, suspensyjnej lub w rozpuszczalniku organicznym, które wiążą się z koniecznością zastosowania medium reakcyjnego (wody lub rozpuszczalnika organicznego), co generuje odpady.
Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor według wynalazku, polegający na reakcji monomerów metakrylanowych, akrylanowych i fosforowanego metakrylanu, w obecności fotoinicjatora rodnikowego charakteryzuje się tym, że fotoreakcji w masie poddaje się mieszaninę 40-60% wagowych monomeru metakrylanowego zawierającego od 1 do 12 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 39,5-56,5% wagowych monomeru akrylanowego zawierającego od 1 do 8 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 0,5-3,5% wagowych fosforowanego metakrylanu, w obecności 0,2-0,8 części wagowych fotoinicjatora rodnikowego. Przygotowaną mieszaninę składników umieszcza się reaktorze szklanym, zapatrzonym w mieszadło mechaniczne, termoparę oraz układ dozujący gaz inertny. Opcjonalnie można wkraplać część mieszaniny do uprzednio umieszczonej części mieszaniny w reaktorze. Fotoreakcję w masie prowadzi się z wykorzystaniem naświetlania średniociśnieniową lampą rtęciową UV-A o długości fali 320-380 nm lub taśmami LED o długości fali 385 ± 5 nm w temperaturze pokojowej, otrzymując roztwór prepolimeru, stanowiący substancję błonotwórczą w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor w grupie bocznej pochodzący z fosforowanego metakrylanu.
Do mieszaniny monomerów dodaje się związek fosforoorganiczny stanowiący telogen, przy czym stosuje się go do 3,5 części wagowych związku fosforoorganicznego, na 100 części wagowych mieszaniny monomerów. W przypadku dodania do mieszaniny monomerów związku fosforoorganicznego zamiast reakcji fotopolimeryzacji mamy do czy nienia z reakcją fototelomeryzacji.
Korzystnie jako związek fosforoorganiczny stosuje się organiczny ester kwasu fosfo nowego, taki jak fosforyn dimetylu, fosforyn dibutylu lub fosforyn difenylu. Otrzymując substancję błonotwórczą w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor na końcu łańcucha głównego pochodzący z terminalnych grup fosforynowych.
Korzystnie jako związek fosforoorganiczny stosuje się organiczny ester kwasu fosforowego to jest fosforan dibutylu. Otrzymując substancję błonotwórczą w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor na końcu łańcucha głównego pochodzący z terminalnych grup fosforanowych od telogenów.
Korzystnie jako monomer metakrylanowy stosuje się metakrylan metylu, metakrylan etylu, metakrylan n-butylu, metakrylan izobutylu, metakrylan 2-etyloheksylu i/lub metakrylan laurylu. Stosuje się monomer metakrylanowy zawierający do 12 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, którego homopolimery charakteryzuje temperatura zeszklenia nie niższa niż -10°C (najlepiej w zakresie 20-100°C).
Korzystnie jako monomer akrylanowy stosuje się akrylan metylu, akrylan etylu, akrylan n-propylu, akrylan n-butylu, akrylan heksylu i/lub akrylan 2-etyloheksylu. Stosuje się monomer akrylanowy zawierający do 8 atomów węgla w łańcuchu al kilowym, stosuje się estry kwasu akrylowego, których homopolimery charakteryzuje temperatura zeszklenia niższa niż 0°C.
Korzystnie stosuje się fosforowany metakrylan w postaci fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu.
Korzystnie stosuje się dawkę promieniowania UV-A nie mniejszą niż 20 mW/cm2 w temperaturze pokojowej i czasie naświetlania od 20 do 60 minut.
Jako fotoinicjator rodnikowy stosuje się α-hydroksyketon i/lub tlenek acylofosfiny. Fotoioinicjator rodnikowy rozpoczyna reakcję fotopolimeryzacji lub fototelomeryzacji, w wyniku wzbudzenia cząsteczek i ich fotolizy na odpowiednie rodniki.
Sposób wytwarzania kompozycji powłokowej z substancji błonotwórczej, według wynalazku w mieszaninie z fotoinicjatorem rodnikowym i mo nomerem sieciującym, charakteryzuje się tym, że do substancji błonotwórczej otrzymanej zgodnie ze sposobem opisanym powyżej dodaje się 0,5-2 części wagowej fotoinicjatora rodnikowego oraz 0-7,5 części wagowych monomeru sieciującego na 100 części wagowych substancji błonotwórczej, otrzymany roztwór miesza się otrzymując fotoutwardzalną kompozycję, którą powleka się podłoże, po czym fotoutwardzalną kompozycję naświetla się średniociśnieniową lampą rtęciową emitującą promieniowanie UV-A, UV-B i UV-C o długości fali 230-380 nm uzyskując powłokę.
Korzystnie jako fotoinicjator rodnikowy stosuje się α-hydroksyketon i/lub tlenek acylofosfiny. Fotoinicjator dodaje się po raz drugi w celu fotopolimeryzacji nieprzereagowanych monomerów (met)akrylanowych na etapie naświetlania fotoutwardzalnej kompozycji w postaci filmu powłokotwórczego w celu utworzenia utwardzonej powłoki.
Korzystnie jako monomer sieciujący stosuje się wielofunkcyjny akrylan taki jak akrylan 1,6-heksanodiolu, triakrylan pentaerytrytolu i/lub uretanoak rylan. Dodatek monomeru sieciującego zwiększa gęstość usieciowania powłoki, przez co prowadzi do zwiększenia twardości. Korzystnie jako monomer sieciujący stosuje się wielofunkcyjny akrylan z dwoma, trzema lub więcej wiązaniami nienasyconymi (tzw. polifunkcyjne akrylany).
Zaletą rozwiązania jest to, że sposób otrzymania substancji błonotwórczej zawierającej fosfor jest szybki (do kilkudziesięciu minut), mało energochłonny (przy zastosowaniu konwencjonalnych lamp UV lub w formie punktowych taśm LED), bezopadowy (nie wymaga rozdziału oligomeru od nieprzereagowanych monomerów) i przyjazny dla środowiska (nie stosuje się lotnych rozpuszczalników organicznych). Natomiast otrzymana według wynalazku powłoka cechuje się dobrymi właściwościami użytkowymi (twardością i adhezją, szczególnie do podłoży ceramicznych i metalowych).
Wynalazek przedstawiony jest w przykładach wykonania, w których przedstawiono skład i warunki otrzymywania substancji błonotwórczej oraz właściwości powłok z kompozycji powłokowej oraz na Rysunku, gdzie przedstawiono teoretyczne struktury łańcuchów liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor, gdzie Wzór 1 przedstawia strukturę łańcucha liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor w grupie bocznej pochodzący z fosfor owanego metakrylanu. Wzór 2 przedstawia strukturę łańcucha liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor pochodzący z terminalnych grup fosforynowych, a Wzór 3 przedstawia strukturę łańcucha liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor pochodzący z terminalnych grup fosforanowych od telogenów. Otrzymane według przykładów roztwory kopolimerów (syropy) zostały zbadane pod kątem lepkości (przy użyciu wiskozymetru Brookfield’a) oraz konwersji monomerów (metodą termograwimetryczną, polegającą na określeniu suchej masy próbki po ogrzewaniu przez 2 h w temperaturze 110°C w wagosuszarce). Natomiast wytworzone na podłożu szklanym bądź metalowym powłoki poddano badaniom adhezji metodą pull-off (wg PN-EN ISO 4624:2004) oraz twardości metodą tłumienia wahadła Koeniga na podłożu szklanym (wg PN-EN ISO 1522).
Przykład I
W znajdującym się w łaźni wodnej w temperaturze 23°C reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 40 g metakrylanu metylu (40% wag.), 56,5 g akrylanu butylu (56,5% wag.), 3,5 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (3,5% wag.) i 0,4 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad 819 (0,4 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Przed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 20 min, przy natężeniu promieniowania 20 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórcza) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 35% wag. i lepkością 1 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad 184 w ilości 1 cz. wag. na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże szklane i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 6J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli.
Przykład II
W znajdującym się w łaźni wodnej w temperaturze 23°C reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 40 g metakrylanu metylu (40% wag.), 20 g metakrylanu butylu (20% wag.), 30 g akrylanu butylu (30% wag.), 9,5 g akrylanu metylu (9,5% wag.), 0,5 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (0,5% wag.) i 1,6 g fosforynu dimetylu (1,6 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów) oraz 0,8 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad TPO (0,8 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Pr zed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 60 min, przy natężeniu promieniowania 15 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórcz a) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 53% wag. i lepkością 0,7 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad 127 w ilości 1,5 cz. wag. oraz 5 cz. wag. monomeru sieciującego (triakrylan pentaerytrytolu), oba na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże stalowe i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 8J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli.
Przykład III
W znajdującym się w łaźni wodnej w tempe raturze 23°C reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 50 g metakrylanu etylu (50% wag.), 8 g metakrylanu laurylu (8% wag.), 39,5 g akrylanu akrylanu 2-etyloheksylu (39,5% wag.) i 2,5 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (2,5% wag.) oraz 0,2 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad TPOL (0,2 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Przed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 50 min. przy natężeniu promieniowania 15 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórczą) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 24% wag. i lepkością 0,4 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad TPO w ilości 2 cz. wag. oraz 2 cz. wag. monomeru sieciującego (diakrylan 1,6-heksanodiolu), oba na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże szklane i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 7J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli. Przykład IV
W znajdującym się w łaźni wodnej w temperaturze 23°C reaktorze szklanym zaop atrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 40 g metakrylanu metylu (40% wag.), 10 g metakrylanu izobutylu (10% wag.), 29 g akrylanu butylu (29% wag.), 20 g akrylanu n-propylu (20% wag.), 1 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (1% wag.) wraz z 3,5 g fosforynu dibutylu (3,5 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów) oraz 0,75 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad 2100 (0,75 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Przed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 65 min, przy natężeniu promieniowania 10 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórczą) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 52% wag. i lepkością 1,6 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad 127 w ilości 0,5 cz. wag. oraz monomeru sieciującego w postaci uretanoakrylanu Ebecryl 8810 w ilości 2 cz. wag. na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże stalowe i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 6J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli.
Przykład V
W znajdującym się w łaźni wodnej w temperaturze 23°C reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 43,5 g metakrylanu metylu (43,5% wag.), 40 g akrylanu 2-etyloheksylu (40% wag.), 16 g akrylanu n-propylu (16% wag.), 0,5 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (0,5% wag.) wraz z 2,5 g fosforynu difenylu (2,5 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów) oraz 0,7 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad 819 (0,7 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Przed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 60 min, przy natężeniu promieniowania 15 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórczą) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 56% wag. i lepkością 2,5 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad 127 w ilości 1 cz. wag. na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże stalowe i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 5 J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli.
PL 249429 Β1
Przykład VI
W znajdującym się w łaźni wodnej w temperaturze 23°C reaktorze szklanym zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, termometr oraz układ dozujący gaz inertny (azot) umieszcza się mieszaninę monomerów, tj. 40 g metakrylanu metylu (40% wag.), 6 g metakrylanu n-butylu (6% wag.), 52 g akrylanu butylu (52% wag.), 2 g fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu (2% wag.) wraz z 1 g fosforanu dibutylu (1 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów) oraz 0,65 g fotoinicjatora rodnikowego w postaci tlenku acylofosfiny Omnirad TPOL (0,65 cz. wag./100 cz. wag. mieszaniny monomerów). Przed procesem naświetlenia nad mieszaniną składników przepuszcza się gaz obojętny przez 10 min. Po tym czasie włącza się źródło promieniowania UV, tj. punktową lampę średniociśnieniową Honle VG UVAHAND 250 GS, i prowadzi proces naświetlania przez 45 min, przy natężeniu promieniowania 15 mW/cm2. Tak otrzymany roztwór liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor (substancja błonotwórcza) charakteryzuje się konwersją monomerów rzędu 51% wag. i lepkością 6 Pa-s. Do 100 g otrzymanej substancji błonotwórczej dodaje się następnie fotoinicjatora rodnikowego Omnirad 819 w ilości 1,2 cz. wag. oraz monomeru sieciującego w postaci triakrylanu pentaerytrytolu w ilości 7,5 cz. wag. na 100 cz. wag. substancji błonotwórczej. Uzyskaną w ten sposób kompozycję powłokową aplikuje się na podłoże stalowe i utwardza za pomocą średniociśnieniowej lampy rtęciowej emitującej promieniowanie w zakresie 230-380 nm przy dawce promieniowania UV 6J/cm2. Wyniki badań zestawiono w tabeli.
Tabela
Numer przykładu Adhezja [MPa] Twardość [j.u.]
1 6,6 ± 0,6 94 ± 8
11 5,7 ±0,4 97 ± 10
III 10,8 ±0,9 98 ±7
IV 8,2 ± 0,8 102 ±5
V 4,5 ± 0,9 96 ±6
VI 7,0 ± 0,6 111 ±7

Claims (12)

1. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor, polegający na reakcji monomerów metakrylanowych, akrylanowych i fosforowanego metakrylanu w obecności fotoinicjatora rodnikowego, znamienny tym, że fotoreakcji w masie poddaje się mieszaninę 40-60% wagowych monomeru metakrylanowego zawierającego od 1 do 12 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 39,5-56,5% wagowych monomeru akrylanowego zawierającego od 1 do 8 atomów węgla w łańcuchu alkilowym, 0,5-3,5% wagowych fosforowanego metakrylanu, w obecności 0,2-0,8 części wagowych fotoinicjatora rodnikowego, przy czym fotoreakcję w masie prowadzi się z wykorzystaniem naświetlania średniociśnieniową lampą rtęciową UV-A o długości fali 320-380 nm lub taśmami LED o długości fali 385 ± 5 nm w temperaturze pokojowej, otrzymując roztwór prepolimeru, stanowiący substancję błonotwórczą.
2. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że do mieszaniny monomerów dodaje się związek fosforoorganiczny stanowiący telogen, przy czym stosuje się go do 3,5 części wagowych związku fosforoorganicznego, na 100 części wagowych mieszaniny monomerów.
3. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 2, znamienny tym, że jako związek fosforoorganiczny stosuje się organiczny ester kwasu fosfonowego, taki jak fosforyn dimetylu, fosforyn dibutylu lub fosforyn difenylu.
4. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 2, znamienny tym, że jako związek fosforoorganiczny stosuje się organiczny ester kwasu fosforowego taki jak fosforan dibutylu.
5. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że jako monomer metakrylanowy stosuje się metakrylan metylu, metakrylan etylu, metakrylan n-butylu, metakrylan izobutylu, metakrylan 2-etyloheksylu i/lub metakrylan laurylu.
6. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że jako monomer akrylanowy stosuje się akrylan metylu, akrylan etylu, akrylan n-propylu, akrylan n-butylu, akrylan heksylu i/lub akrylan 2-etyloheksylu.
7. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się fosforowany metakrylan w postaci fosforanu metakrylanu 2-hydroksyetylu.
8. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dawkę promieniowania UV-A nie mniejszą niż 20 mW/cm2 w temperaturze pokojowej i czasie naświetlania od 20 do 60 minut.
9. Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej według zastrz. 1, znamienny tym, że jako fotoinicjator rodnikowy stosuje się α-hydroksyketon i/lub tlenek acylofosfiny.
10. Sposób wytwarzania kompozycji powłokowej z substancji błonotwórczej w mieszaninie z fotoinicjatorem rodnikowym i monomerem sieciującym, znamienny tym, że do substancji błonotwórczej otrzymanej sposobem opisanym w zastrzeżeniach 1-9 dodaje się 0,5-2 części wagowej fotoinicjatora rodnikowego oraz 0-7,5 części wagowych monomeru sieciującego na 100 części wagowych substancji błonotwórczej, otrzymany roztwór miesza się otrzymując fotoutwardzalną kompozycję, którą powleka się podłoże, po czym fotoutwardzalną kompozycję naświetla się średniociśnieniową lampą rtęciową emitującą promieniowanie UV-A, UV-B i UV-C o długości fali 230-380 nm uzyskując powłokę.
11. Sposób wytwarzania kompozycji powłokowej według zastrz. 10 znamienny tym, że jako fotoinicjator rodnikowy stosuje się α-hydroksyketon i/lub tlenek acylofosfiny.
12. Sposób wytwarzania kompozycji powłokowej według zastrz. 10, znamienny tym, że jako monomer sieciujący stosuje się wielofunkcyjny akr ylan taki jak akrylan 1,6-heksanodiolu, triakrylan pentaerytrytolu i/lub uretanoakrylan.
PL443163A 2022-12-15 2022-12-15 Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej PL249429B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443163A PL249429B1 (pl) 2022-12-15 2022-12-15 Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443163A PL249429B1 (pl) 2022-12-15 2022-12-15 Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL443163A1 PL443163A1 (pl) 2024-06-17
PL249429B1 true PL249429B1 (pl) 2026-04-13

Family

ID=91539506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL443163A PL249429B1 (pl) 2022-12-15 2022-12-15 Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249429B1 (pl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225853A (ja) * 2010-03-29 2011-11-10 Hitachi Chem Co Ltd リン含有アクリル樹脂及びその製造方法、アクリル樹脂組成物、樹脂フィルム、プリプレグ、樹脂付金属箔、金属箔張積層板、ならびにプリント配線板
AU2015202748A1 (en) * 2014-06-12 2016-01-07 Rohm And Haas Company Dispersion of adsorbing emulsion polymer particles
WO2020093010A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions containing phosphorus acid functional polyol polymers and coatings formed therefrom

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225853A (ja) * 2010-03-29 2011-11-10 Hitachi Chem Co Ltd リン含有アクリル樹脂及びその製造方法、アクリル樹脂組成物、樹脂フィルム、プリプレグ、樹脂付金属箔、金属箔張積層板、ならびにプリント配線板
AU2015202748A1 (en) * 2014-06-12 2016-01-07 Rohm And Haas Company Dispersion of adsorbing emulsion polymer particles
WO2020093010A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions containing phosphorus acid functional polyol polymers and coatings formed therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
PL443163A1 (pl) 2024-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3719522A (en) Vinyl resin and acrylic rubber-urethane-acrylate paint and painting process
US7169825B2 (en) Dual cure reaction products of self-photoinitiating multifunctional acrylates with thiols and synthetic methods
Liu et al. Preparation and properties of phosphorous–nitrogen containing UV-curable polymeric coatings based on thiol–ene click reaction
JPS59222480A (ja) イソシアヌレ−ト基およびオレフイン型二重結合を含む化合物の製造方法、この方法により得られる化合物およびそれらのコ−チング組成物における結合剤または結合剤成分としての使用
CA1145889A (en) Process for the preparation of polymers containing urethane groups
EP1505088B1 (en) Aqueous multistage emulsion polymer composition
CN107501463B (zh) 一种紫外光自交联聚丙烯酸酯及其制备方法
KR20020035889A (ko) 자외선경화성 및 열경화성 수성 폴리우레탄 분산액 및그의 용도
CA1179444A (en) Urethane-acrylate and radiation curable compositions
Çakmakçı et al. Flame retardant thiol–ene photocured coatings
CN110698974A (zh) 一种低气味uv固化三防漆组合物
PL249429B1 (pl) Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej w postaci roztworu liniowego kopolimeru (met)akrylanowego zawierającego fosfor i sposób wytwarzania z niej kompozycji powłokowej
Feng et al. Self-photoinitiating water-diluted polyurethane acrylates and their UV-curing kinetics
JP6797420B2 (ja) 光湿気硬化型樹脂組成物
JPH10505122A (ja) 難燃性一成分系反応樹脂
WO2010144901A1 (en) Radiation curable coating compositions
PL246613B1 (pl) Sposób wytwarzania substancji błonotwórczej i sposób wytwarzania kompozycji powłokowej
US20080207793A1 (en) Coatings Reparable by Introduction of Energy
CN118006215B (zh) 一种快速固化的改性聚氨酯型uv三防漆及其制备方法
KR101093527B1 (ko) 자기 광경화형 에폭시 수지조성물 및 이를 포함하는 도료조성물
US3766144A (en) Copolymers prepared by reacting an acrylamide or methacrylamide copolymer with formaldehyde and then with an unsaturated carboxylic acid
CN112063209A (zh) 光聚合法合成光固化丙烯酸酯pcb保护涂料
CN117925153B (zh) 一种高附着型uv湿气双固化三防漆及其制备方法
KR100903209B1 (ko) 마이클 부가 중간체 및 이를 포함하는 내장 광경화형 우레탄 (메타)아크릴레이트 수지 조성물
EP1470448B1 (de) Thermisch und mit aktinischer strahlung härtbares stoffgemisch, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung