DE2808931A1

DE2808931A1 - Verfahren zum beschichten oder bedrucken eines substrates

Info

Publication number: DE2808931A1
Application number: DE19782808931
Authority: DE
Inventors: George E Brown
Original assignee: Dynachem Corp
Current assignee: Dynachem Corp
Priority date: 1977-03-04
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1596827A; FR2382278A1; CA1102276A; JPS53109579A

Description

2ΒΠ8931

Verfahren zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrates

Die Erfindung betrifft allgemein durch Strahlung härtbare Materialien und Systeme. Spezieller betrifft sie die Härtung von durch Strahlung härtbaren Materialien in Gegenwart von Wasserdampf. Nach einem Aspekt betrifft die Erfindung die Kombination eines Substrates, einer auf wenigstens einem Teil des Substrates anhaftenden durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung, einer Strahlungsquelle und zwischen der Strahlungsquelle und der durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung befindlichen Wasserdampfs, der in Berührung mit der durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung steht. Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Härtung einer Zusammensetzung, die zu einer durch freie Radikale initiierten Polymerisation in der Lage ist, indem man diese Zusammensetzung in Gegegenwart von Wasserdampf einer Strahlungsquelle aussetzt.

Reaktionen, die während der Strahlungshärtung auftreten, sind von der Natur freie Radikale, und freie Radikale werden durch Sauerstoff gehemmt. Beispielsweise das Styrylradikal reagiert 10 mal leichter mit Sauerstoff als mit einem Styrolmonomer, und ein Acrylat reagiert 400 mal leichter mit Sauerstoff als mit einem Acrylamonomer. Die Wirkung von Sauerstoff bei der Hemmung der Reaktionen freier Radikale während der Strahlungshärtung ist bekannt, und zwei Mechanismen werden hierfür postuliert. Einer besteht in der Dämpfung oder Deaktivierung des photoaktivierten Sensibilisators durch Sauerstoff, der andere ist die Umsetzung von Sauerstoff mit den Polymerradikalen.

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Durch den Dämpfungs- oder Deaktivierungsmechanismus konkurriert die C^-Dämpfung des aktivierten Zustandes mit der Wasserstoffwegnahme :

O	°2 ^	\	0 ' ^C6^H5^^C6^H5
/C₆H₅CC ₆H₅_7—	Xr₁H.	OH
Benzophenon	¹ °6^Η5^6^Η5

Da die Umsetzung mit R-H erforderlich ist, um das initiierende Radikal zu erzeugen, vermindert eine Dämpfung durch Sauerstoff eindeutig die Wirksamkeit des Härtungsverfahrens.

Der zweite Mechanismus, die Sauerstoffhemmreaktion mit den Polymerradikalen verhindert die Initiierung und das Voranschreiten der Reaktion. Die Umsetzung wachsender Polymere (P) mit O₉ erzeugt Peroxyradikale (PO₀), die für das Voranschreiten der Reaktion allgemein nicht wirksam sind, sondern eher dem H-Donor (R-H) Wasserstoff wegnehmen und so zu einem Kettenabbruch führen.

P" + O₂ > PO₂ ^h PO₂H + R

Der Gesamteffekt ist die Bildung kurzer Polymerketten, die zu einer klebrigen Oberfläche oder einer Oberfläche mit geringem Glanz führen und schlechte Überzugseigenschaften haben.

Optimale Härtungsbedingungen erhält man derzeit in einer Inertgasatmosphäre. Die allgemein verfügbaren Inertgase sind Stickstoff und Kohlendioxid, wobei Stickstoff das am meisten verwendete Inertgas ist, .und dieses wird in der derzeitigen industriellen Praxis benutzt, um Sauerstoff auf der Oberfläche eines beschichteten Substrates zu verdrängen, bevor und während dieses

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der Strahlung ausgesetzt wird. Obwohl das Einblasen von Stickstoff bei einigen Anwendungen annehmbar ist, wäre es beispielsweise nicht annehmbar in einer Papiermühle oder bei der Teppichherstellung, wo Bahnbreiten von etwa 1 bis 4,5 m und mehr laufen und wo die Kosten des Einblasens von Stickstoff über eine solche Breite dieses Verfahren verbieten wurden.

Die üblichste Methode zur Härtung mit Ultraviolettstrahlung besteht in der Verwendung von Mitteldruck-Quecksilberdampflichtquellen, die außer UV-Licht merkliche Wärmemengen erzeugen. Die Temperatur an der Oberfläche einer Quecksilberlampe von 200 Watt/Zoll liegt bei etwa 800° C. Diese Lampen liegen allgemein 1,3 bis 31 cm oberhalb der Oberfläche des Substrates, welches das UV-härtbare Material trägt, und es ist klar, daß wesentliche Mengen dieser Wärme (d.h. Infrarotstrahlung) auf das Substrat übertragen werden. Versuche, UV-härtbare Zusammensetzungen, die auf hxtzeempfindlxchen Substraten, wie dünnem Papier, Textilien und dergleichen, aufgedruckt oder als Überzug aufgebracht sind, waren wegen der damit verbundenen Beeinträchtigung des Substrates (Schrumpfung, Verwerfung, Schmoren, Schmelzen) nicht erfolgreich.

Es wurde nun gefunden, daß durch Strahlung härtbare Materialien, besonders jene, die polymerisieren, vernetzen oder über einen Mechanismus mit freien Radikalen härten, erfolgreich in Gegenwart von Wasserdampf bestrahlt werden können und dabei trockene, hochglänzende, klebfreie gehärtete Produkte ergeben. Außerdem überträgt Wasserdampf jene Strahlungsformen, die zur Härtung einer Vielzahl polymerisierbarer, härtbarer oder vernetzbarer Zusammensetzungen wirksam sind, während er gleichzeitig Infra-

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rotstrahlung absorbiert. Die Erfindung wird am einfachsten dadurch praktiziert, daß man eine durch Strahlung härtbare Zusammensetzung vor und während der Bestrahlung mit einer Wasserdampfatmosphäre oder -haube umgibt.

Der Wasserdampf kann von irgendeiner bequem erhältlichen Quelle stammen. Da Niederdruckwasserdampf von Atmosphärendruck oder etwas erhöhtem Druck, wie beispielsweise bis zu etwa 5 psi (pound per square inch), bevorzugt ist, kann der Wasserdampf jener sein, der in den meisten Anlagen verfügbar ist, oder er kann gleich durch einen herkömmlichen Wasserdampfgenerator erzeugt werden. Die Verwendung von Wasserdampfinjektoren oder eines oder mehrerer Luftmesser zur Verteilung des Wasserdampfes über der Oberfläche des Substrates, das bedruckt oder beschichtet werden soll, ist eine herkömmliche Methode und braucht hier nicht im einzelnen diskutiert zu werden.

Der Wasserdampf sollte erhitzt werden. Hierunter wird verstanden, daß der Wasserdampf auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt werden sollte, so daß er unter den Verwendungsbedingungen nicht auf dem Substrat kondensiert.

Die Verwendung von Wasserdampf ergibt so drei wichtige Vorteile. Erstens verdrängt er den Sauerstoffgehalt der die durch Strahlung härtbare Zusammensetzung umgebenden Atmosphäre oder vermindert ihn anders, so daß hochglänzende Überzüge erhalten werden können. Wasserdampf ist somit ein wirksames inert machendes Medium. Zweitens absorbiert er Infrarotstrahlung, so daß die Temperatur des zu bedruckenden oder zu überziehenden Substrates auf einem annehmbaren Wert bleibt. Wasserdampf ist somit ein wirksames Kühlmedium. Schließlich ist Wasserdampf bei praktisch

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jeder Industrieanlage in der Welt leicht erhältlich, so daß Wasserdampf billig ist.

Diese Kombination inert machender und kühlender Eigenschaften mit leichter Erhältlichkeit und niedrigen Kosten stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar und macht solche Bestrahlungstechnologxe, wie UV-Härtung, Industrien, wie der Papierindustrie, Textilindustrie und der Kunststoff bedruckungsindustrie, zugänglich, wo UV-Härtung derzeit wegen der Nachteile, die aus den hohen Kosten und der Wärmeentwicklung nach bekannten Verfahren resultieren, derzeit noch nicht angewendet wird.

Durch Strahlung härtbare Materialien, die hier brauchbar sind, können als Überzug, Bedruckung oder laminierte Schicht auf einer größeren Vielzahl von Substraten als bisher aufgebracht werden.

Somit können die relativ hitzebeständigen Substrate, die derzeit in der Verwendung sind, wie Glas, Keramikmaterialien und Metalle, wie auch die in der Industrie für gedruckte Schaltungen verwendeten Laminate benutzt werden. Diese Substrate werden in einer Vielzahl von Formen verwendet, wie als Drähte, Stäbe, Bögen, Platten, Filme, Gewebe, Zylinder, Flaschen und Behälter=

Es können auch verschiedene Kunststoffe in der Form von Drähten, Stäben, Bögen, Platten, Filmen (einschließlich Laminaten unterschiedlicher Kunststoffe), Tüchern (gewebter, nicht gewebter und getufteter), Flaschen und ähnlicher Behälter verwendet werden. Diese Kunststoffe schließen die Thermoplasten ein, wie Phenolharze, Epoxyharze, Polyeseter, Polyurethan und Polyimide. Nunmehr schließen diese Kunststoffe auch die bekannten thermo-

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plastischen Materialien auf der Grundlage der Homopolymeren und Copolymeren von Äthylen, Propylen, Butylen, Butadien, Styrol, Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Vinylmethyläther, Allylalkohol, Vinylpyrrolidon, Vinylalkohol, Vinylbutyral, Vinylcarbazol, Acrylsäure, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Acrylamid, Ν,Ν-Dimethylacrylamid, Methadrylamid, Caprolacton, Äthylenglycol, Propylenglycol, Terephthalsäure, Adipinsäure, Carpolactam, Äthylenoxid, Propylenoxid, Siloxan, Isocyanat, SuIfon, Phenylsulfon, Phenylensulfid, Phenylencarbonat, Phenylenäther, Phenylenoxid, Acetal usw. ein.

Es können auch verschiedene Naturprodukte und modifizierte Naturprodukte, wie Guttapercha, Seide, Wolle, Baumwolle, Celluloseacetat oder Methylcellulose verwendet werden. Auch können Holz und verschiedene Holzmaterialien und Papier verwendet werden, einschließlich Zeitungspapier, Altpapier, Pergament, Pappe, Sackmaterial und dergleichen.

Das durch Strahlung härtbare Material kann auf dem Substrat in einer Dicke im Bereich von 0,01 bis mehr als 100 mil aufgebracht werden. Die Dicke hängt von der Endverwendung des Produktes ab. Dicken von 0,2 bis 2 mil sind üblich.

Die hier beschriebene Erfindung kann verwendet werden, um durch Strahlung härtbare Zusammensetzungen zu polymerisieren, zu härten oder zu vernetzen, die wenigstens eine Komponente mit einer äthylenisch ungesättigten Gruppe enthlaten, welche zur Polymerisation, Härtung oder Vernetzung über durch freie Radikale initiierte Mechanismen in der Lage ist.

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In vielen Fällen ergeben die durch Strahlung härtbaren Zusammensetzungen feste, trockene Produkte, wenn man sie geeigneter Strahlung aussetzt, und zwar ohne Zugabe irgendeines Photosensibilisators, Aktivators, Katalysators oder Initiators. Wenn es erwünscht ist, einen Photosensibilisator, Aktivator, Katalysator oder Initiator zu verwenden, wie dies häufig der mit UV-Strahlen härtbaren Systemen der Fall ist, können sie einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden, wobei die Gesamtmenge von 0,01 bis 20 Gewichts-% der Zusammensetzung variiert. 0,1 bis 5 % sind ein bevorzugter Bereich. Mit einigen Kombinationen beobachtet man synergistische Effekte.

Die allgemeinen Klassen von Photosensibilisatoren sind beispielsweise Acoverbindungen, Farbstoffe, schwefelhaltige Verbindungen, Metallsalze und Metallkomplexe, Oxime, mehrkernige Verbindungen, Peroxide, verschiedene halogenhaltige Verbindungen und Carbonyle. Für Überzugsmassen und Druckfarben werden weitgehend die Benzoinäther, Benzophenon und Kombinationen von Benzophenon und Michlers Keton benutzt.

Unter den Sensibilisatoren sind die aromatischen Carbonylverbindungen recht wichtig. Diese sind beispielsweise Benzoin und die Benzoinäther, wie Benzoinmethylather, Benzoinäthyläther, Benzoinallyläther, Benzoinpropylather, Benzoinisopropylather, Benzoinbutylather, Benzoinisobutyläther, Benzoin-sec-butylather, Benzointhiophenylather, Benzoinamylather, Benzoinhexylather, Benzoinoctyläther, Benzoin-2-äthylhexylather, Benzoinnonylather, Benzointrimethylhexyläther, Benzoindiäthylather, Benzoinphenyläther, Hydroäthylbenzoinäther, Athylglycolbenzoinäther, 2-Chloräthylbenzoinäther, Benzoinisobutoxymethylather, c^-Alkoxybenzoin-

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äther, Benzoincarbamate, Benzophenon und Derivate von Benzophenon, wie "Michlers Keton", 4,4'-Bis-(dimethylamino)-benzophenon, ρ,ρ'-Diaminobenzophenon, 4-(Dirnethylamino)-benzophenon, p-Dichlormethylbenzophenon, p-Chlorbenzophenon, 4,4'-Bis-Cbrommethyl) -benzophenon, p-Hydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon-5-sulfonsäure, p-Acryloxybenzophenon, o-Methoxybenzophenon, p-Methoxybenzophenon, Glycidyläther von Benzophenon, vinylsubstituiertes Benzophenon, 2-Isopropenylbenzophenon, monocarboxylsubstituiertes Benzophenon, polycarboxylsubstituiertes Benzophenon, p-Nitrobenzophenon, m-Benzophenonsulfonylchlorid, p,p¹-Bis-(dimethylamine)-thiobenzophenon, Phenylthiomethylbenzophenon, Benzylthxomethylbenzophenon, Benzopinacolon, Anthron, Benzanthron, Benzanthronsulfonylchlorid, 9-Fluorenon, Hydroxyfluorenone, Aminofluorenone, 2-Bromäthyl-9-fluorenonsulfonylchlorid, Dibenzosuberon, 1-Chlormethyl-6-chlorsulfonyl-2-naphthylphenylketon, n-Methylacridon, Poly-(vinyl)-benzophenon,

Monoarylketone, wie Acetophenon, Chloralkylphenylketone, o-Methylacetophenon, o(-Bromacetophenon, ortho-Bromacetophenon, Trichloracetophenon, Trichloräthylidinacetophenon, 2,2-Dichlor-4'-tertiärbutylacetophenon, 2,2,2-Trichlor-4'-tertiärbutylacetophenon, cf-Bromisobutyrophenon, 2,2-Dibrom-2-(phenylsulfonyl)-acetophenon, $, cA-Di alkoxy acetophenon, 2,2-Dimethoxyacetophenon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, 2,2-Diäthoxyacetophenon, ο-Methoxyacetophenon, m-Methoxyacetophenon, p-Methoxyacetophenon, 2-Butoxy-2-phenylacetophenon, 2-Phenylthio-2-phenylacetophenon, Äthylbenzoylacetat, para-Aminopheny!ketone, Cyclohexylphenylketon, Pivalophenon, Valerophenon, Acetonaphthon,

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Diketone, wie Biacetyl, Benzildimethylketal, 2,3-Dibenzoyl-2-norbornen, Benzoylbenzalchlorid, 2,2-Dibrom-2-(phenylsulfonyl)-propandiol, öl-Naphthil, 2,3-Butandion, Benzil, Pentandion, 1-Aryl-1,2-propandione, 2,3-Bornandion, Phenylpyruvsäure und 1,4-Pentandion,

Xanthon und Thioxanthone, wie 3,6-Bis-(dimethylamino)-thioxanthenon und 2-Chlorthioxanthenon,

Thioketone, wie Thiobenzophenon, ρ,ρ¹-Dimethoxythiobenzophenon und ρ,ρ¹-Bis-(dimethylamino)-thiobenzophenon,

schwefelhaltige Verbindungen, wie n-Dodecylmercaptan, 2-Mercaptobenzimidazol, Diphenylsulfid, Cyclohexylphenylsulfid, Benzointhioäthers, Benzointhiophenylather, Phenylthiomethylbenzophenon, s,s'-Diphenyldithiocarbonat, Calciumsulfid, Metallselenide, Metalltelluride, Diaryldisulfide, Diphenyldisulfid, Dithiolan, Dibenzoyldisulfid, Dixanthat, Benzothiazole, 2,2'-Dithiobis-(benzothiazol)-2-Mercaptobenzothiazol, Thiazoline, Thiocarbamate, Dithiocarbaminsäureester, Dithiocarbaminsäureanhydride, Thiurane, Toluolsulfonsäure, Sulfonylchloride, m-(Chlorsulfonyl)-benzylchlorid, Naphthalinsulfonylchlorid, 2-Bromäthyl-9-fluorenonsulfonylchlorid, 2,2-Dibrom-2-(phenylsulfonyl) -acetophenon, 2,2-Dibrom-2-(phenylsulfonyl)-propandion, Benzophenonsulfonylchlorid oder Diphenyldisulfon,

Oxime, wie o-Acyloxime, 1-Phenyl-1,2-propandion-2-o-benzoyloxim, Oxidooxyazol, Benzylmonooxim, Biacetylmonooximphenylcarbamat,

Azo- und Azidoverbindungen, wie 2,2'-Azobisisopropan, Azobisisobutyronitril, 2-Phenylazobisisobutyronitril, Azobisisobuty-

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ramid, Azobis-(isobutylacetat), Di-(2,4,6-tribromphenyl)-4,4'-azobis-(4-cyanovalerat), p-Azidobenzaldehyd, ß-Naphthalinsulfonylazid, Diazomethan, Bis-(phenylsulfonyl)-diazomethan, Diazonaphthaline, Diazothioäther, Chinondiazide und m,m'-Azoxystyrol,

Amidazole, wie Benzimidazole, 2-Methylbenzimidazol, 2-Mercaptobenzimidazol und Triphenylxmidazolyldimers,

Amine, wie Triäthylamin, η,η-Dimethylbenzylamin, Methyldiäthanolamin, Äthyldimäthanolamin, Triäthanolamin, p-Nitroanilin, n-Acetyl-4-nitro-i-naphthylamin und Aminoanthrachinon,

Ammoniumsalze, w Bipyridyliumsalz, Benzyltrimethylammoniumchlorid oder Diazoniumsalze,

halogenierte organische Verbindungen, wie Chloroform, Bromoform, Jodoform, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrabromkohlenstoff, Äthylendichlorid, Trichloräthylen, Trichloräthan, Bromtrichloräthan, Vinylbromid, 1,2-Dibromtetrafluoräthan, Jodäthan, Diacylhalogenmethan, Hexachloräthan, Tetrachloräthan, Hexachlorbenzol und ο-Dichlorbenzol,

mehrkernige Verbindungen, wie Naphthalin, halogenierte Naphthaline, 2,3,6-Trimethylnaphthalin, d-Naphthol, 1-Aminonaphthalin, 1-Methoxynaphthalin, 2,3-Diphenylchinoxalin, Anthracen, Aminoanthrachinon, Phenanthren, Naphthacen, Fluoren, 9-Fluorenon, Stilben, Trinitrofluorenon, mehrkernige Chinone,

brauchbare Chinone, wie p-Benzochinon, o-Benzochinondiazid, Anthrachinon, Alkylanthrachinone, 2-Methylanthrachinon, 2-Äthylanthrachinon, 2-Tertiärbutylanthrachinon, 2-Chloranthrachinon, Aminoanthrachinon, 1,5-Diaminoanthrachinon, Piperidinoanthrachinone. Anthrachinonsulfonylchlorid, Benzanthrachinon, 1,4-

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Naphthochinonderivate, Phenanthrenchinone und tV-Chloranthranchinon,

die Metallsalze und Metallkomplexe/ wie Zinkchlorid, Zinkbromid, Zinksulfid, Eisen-III-chlorid, Chromchlorid, Nickelchlorid, Zinnchlorid, Zinn-II-chlorid, Vanadintetrachlorid, Vanadinoxychlorid, Vanadinnaphthenat, Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Aluminiumjodid, Silberhalogenide, Goldsalze, Natriumchloraurat, Quecksilbersalze, Quecksilberjodsulfid, Titantetrachlorid, Cadmiumsulfid, Bortrifluorid, Bortrichlorid, Cersalze, Thalliumsalze, Uranylsalze, Cobaltoctoat, Cobaltnaphthenat, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Kupfer-II-oxid, Chromoxid, Silberoxidverbindungen, Metallchelate, Metalaminkomplexe, Cobalt-Äthylendiamintetraessigsäurekomplexe, Eisen-Äthylendiamintetraessigsäurekomplexe, Metallacetylacetonat, Mangan-tris-(acetylacetonat), Metallsalz-Saccharidkomplexe, Metalloxalatkompiexe, p-Benzochinonkomplexe, Kupfer-I-Komplexe, Mangancarbonyl, Rheniumcarbonyl, Osmiumcarbonyl, Eisencarbonyle, Metallthiocarbonyle, Trialkylaluminium, DiäthyIaluminiumchlorid, Triphenylmethyldiäthyltitanchlorid, Bis-(2-chloräthyl)-diäthyltitan, Tetrabenzyltitan, Ferrocen, Cyclopentadienylmangantriearbonyle,

brauchbare Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, Tertiärbutylperoctoat, Tertiärbutyl-<X-cyanoperacetat, Tertiärbuty!hydroperoxid, Ditertiärbutylperoxid, Cumolhydroperoxid, o(-Cumylperoxid, Ergosterolperoxid, Fluorenonhydroperoxid und Acetylperoxid,

brauchbare Farbstoffe, wie Acridine, Benzacridine, Benzidine, ß-Caroten, Chlorophyll, Kristallviolett, Eosin, Erythrosin,

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Fluorescein, Indanthrengelb, Irgazingelb, Methylviolett, Methylenblau, Pyronin-G, Rhodamine, Ribovlavin, Bengalischrot, Thiazinfarbstoffe, Thionin, Xanthenfarbstoffe, Xanthophyll und Jodeosin.

Die durch Strahlung härtbaren Zusammensetzungen, die nach der Erfindung polymerisiert, gehärtet oder vernetzt werden können, sind jene mit wenigstens einer polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Strukturgruppe

Von diesen Materialien ist eine wichtige Klasse durch das Vorhandensein wenigstens einer Acrylyl- oder Methacrylylgruppe der Formel

R O

I Il

CH₂=C-C-

gekennzeichnet, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet. Monomere, Polymere, Oligomere und Zusammensetzungen, deren Funktionalität der Anwesenheit von Acrylat- und/oder Methacrylatgruppen zuzuschreiben ist, sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Äthylmethacrylat, Hexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Butoxyäthoxyathylacrylat, Bicyclo-/2 .2.1_7~hept-2-ylacrylat, Dicyclopentenylacrylat, Isodecylacrylat, Äthylendiacrylat, Diäthylenglycoldiacrylat, Glycerindiacrylat, Glycerintriacrylat, Äthylendimethacrylat, Äthylenglycoldiacrylat, Äthylenglycoldimethacrylat, 1,2,4-Butantrioltrxmethacrylat, 1,4-Benzoldioldimethacrylat, 1,4-Cyclohexandioldiacrylat, Neopentylglycoldi-

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acrylat, Triäthylengycloldxacrylat, Tetraäthylenglycoldiacrylat, Pentaerythritmono-, -di-, -tri- oder -tetraacrylat oder
Gemische hiervon, Pentaerythrittri- oder -tetramethacrylat, 1,5-Pentandioldimethacrylat, Trimethylolpropanmono-, -di- oder triacrylat oder Gemische hiervon, 2-Pheoxyäthylacrylat, Glycidylacrylat, 2-Äthoxyäthylacrylat, 2-Methoxyäthylacrylat, 2-(n,n-Diäthylamino)-äthy1acrylat, Ji-Methoxyäthyl-(hendecaoxyäthylen)-acrylat, Λ-Tridecoxyäthy1-(hendecaoxyäthylen)-acrylat, Trimethoxyäallyoxymethylacrylat, Bicyclo-_/2 .2 .1_7-hept-2-en-5-ylmethylacrylat, Bicyclo-/^2.2 .2.7~hept-2-en-5 ,6-diyldiacrylat, Vinylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxyäthylacrylat, (Methylcarbamyl)-äthylacrylat und die Bisacrylate und Bismethacrylate von Polyäthylenglycolen mit einem Molekulargewicht von 200
bis 1500.

Eine Gruppe von Acrylyl- und Methacrylylestern, die besonders
brauchbar ist, hat die allgemeine Formel

M H

CH₂=C-COOM¹ oder (CH₂=C-COO)^G

Wenn die Acrylylverbindung die Formel

M
CH₂=C-COOM¹

hat, ist M H oder Cl und M¹ Cycloalkyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen (wie Cyclopentyl, Dicyclopentyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl usw.)/ Cycloalkenyl mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen (wie Cyclopentenyl, Methylcyclopentenyl, Dicyclpentenyl, Bicyclo-/2.2.2.7-hept-2-enyl usw.), eine Gruppe der Formel
-C_pH₂ M¹' oder (C H₂ O)₃C H₂₊₁, worin ρ eine ganze Zahl von 1
bis 10 und q eine ganze Zahl von 2 bis 4, s eine ganze Zahl von

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O bis 4 und M¹¹ ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Phenoxygruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und wenn die AeryIy!verbindung die Formel

H
(CH₂=C-COO)_rG

hat, ist G eine mehrbindige Alkylgruppe der allgemeinen Formel -C H₀ -, worin χ eine ganze Zahl von 2 bis 8 und y eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet (wie beispielsweise zweibindiges Alkylen, wenn y = 0, wie -C₃H₄-, -C₃Hg-, IsO-C₃Hg-, "C₅H₁₀-, Neo-CgH₁--usw., dreibindiges Alkylen, wenn y = 1, wie

CHq- CHq

-CH₂-CH-CH₂-, CH₂CH₂CCH₂-, HOCH₂-C-CH₂-

CH₂- CH₂

oder vierbindiges Alkylen, wenn y = 2, wie

	^CH2~	2~	und	-CH	2	\	CHCH₂	S	CH	^CH₂-
-CH₂	-C-CH ι					y
	CHq-		-CH	2		^CH₂-

usw.)f oder G bedeutet eine zweibindige Äther- oder Estergruppe der Formel -(C_qH_2qO)_tC_qH_2q- oder -(C_gH_2qCOO)_tC_qH_2q-, worin t eine ganze Zahl von 1 bis 5 und q eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet (wie Oxyäthylen, Oxypropylen, Oxybutylen, Polyoxyäthylen, Polyoxypropylen, Polyoxybutylen usw.)/ und r bedeutet die Bindigkeit von G und kann 2 bis 4 sein.

Triäthylenglycoldiacrylat, Tetraäthylenglycoldiacrylat, Pentaerythrittriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Pentaerythrittetraacrylat sind besonders brauchbar.

Acrylat- oder Methacrylatfunktionalität kann in Polymere und Oligomere mit Carboxyl-, Hydroxyl-, Oxiran- oder Isocyanat-

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gruppen über die Umsetzung mit Acrylmonomeren eingeführt werden. Additionsreaktionen von Isocyanaten unter Bildung von Urethanen oder von Oxiranen unter Bildung von Estern sind relativ direkte Methoden. Andere Methoden zur Acrylierung sind Kondensations- oder Esteraustauschreaktionen, die bekannt sind.

So können Epoxyacrylate verwendet werden, die man durch Umsetzung eines Epoxyharzes mit Acrylsäure oder Methacrylsäure oder durch Umsetzung eines Hydroxyalkylacrylates mit einem Anhydrid und Umsetzung des dabei erhaltenen Produktes mit einem Diepoxid erhält. Öle, wie Sojabohnenöl und Leinöl, können epoxidiert und acryliert werden.

Polyesterharze, beispielsweise aus der Kondensation eines Glycols mit einer zweibasichen Säure, können unter Verwendung von Acrylsäure oder Methacrylsäure zur Vervollständigung der Veresterung acryliert werden. Eine andere Methode verwendet die Umsetzung eines Anhydrids mit einem Gemisch von Propylenoxid und Glycidylacrylat, um einen acrylierten Polyester zu erhalten.

Acrylierte Alkydharze erhält man durch Umsetzung beispielsweise eines Triols, einer zweibasischen Säure, von Phthalsäureanhydrid und einer Fettsäure, wie hydriertem Rizinusöl. Nach Beendigung der Reaktion erhält man eine Acrylierung durch direkte Veresterung mit Acrylsäure.

Urethanacrylate können direkt durch die Umsetzung eines Diisocyanates mit einem Hydroxyalkylacrylat, wie 2-Hydroxyäthylacrylat, hergestellt werden. Oligomere erhält man durch Verwendung eines Urethanvorpolymers mit Isocyanatendgruppen für die Umsetzung mit dem Hydroxyalkylacrylat. Das Urethanvorpolymer kann vom Polyäther- oder Polyestertyp sein.

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Die Acrylatfunktionalität kann in eine Vielzahl von Polymergrundgerüsten durch Einarbeitung von Glycidylmethacrylat in die Polymerkette und anschließende Umsetzung der an der Polymerkette hängenden Oxirangruppen mit Acrylsäure oder Methacrylsäure eingeführt werden.

Andere durch Strahlung härtbare Systeme beruhen auf ungesättigten Polyestern, wie man sie aus Furmarsäure, 4,4'-Stilbendicarbonsäure, Maleinsäure und Diallyläther erhält.

Cinnamatestergruppen sind auch brauchbar, wie beispielsweise in einer Kombination von Polyvinylalkohol und Cinnamatester und in Verbindung mit einer Vielzahl von Polymermaterialien: Polycarbonat-Cinnamat, Polyurethan-Cinnamat, Cinnamyliden-Malonatcopolyester, Bisphenol A-Furmaratpolyester-Cinnamat, cinnamylmodifizierte Poly-(meth)acrylate, Polyepichlorhydrin/Cinnamat, Poly-(cinnamylmethacrylat), Epoxycinnylidenacetat und carboxycinnamatmodifizierte Polyester.

Durch Strahlung härtbare Materialien erhält man auch aus der 2-Phenylmaleimidogruppe, Kombinationen von Allylester und MaIeimid, Allylthxoatherpolymeren, aromatischen Polysulfonpolymeren, Polysiloxanen, Cholconen, Sorbinsäurederivaten, Itaconsäurederivaten und Gemischen, die Itaconsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und Polyvinylburyral enthalten.

Ein anderes durch Strahlung härtbares Polymersystem beruht auf der Addition durch freie Radikale, und zwar eines Thiols an eine olefinische Doppelbindung:

R-SH + CH₂=CHR¹ > R-S-CH₂-CH₂-R¹

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Wenn ein Polyen und ein Polythiol miteinander vermischt werden und ein Stimulans, das freie Radikale erzeugt, anwesend ist, tritt eine rasche Härtung durch gleichzeitige Kettenverlängerung und Vernetzungsreaktionen ein.

Andere vernetzbare, polymerisierbare oder härtbare Materialien sind beispielsweise die Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, die Olefine, wie Dodecen, Styrol, 4-Methylstyrol, c(-Methylstyrol, Cyclopentadien, Dicyclopentadien, Butadien, 1,4-Hexadien, 4-Methyl-1-penten, Bicyclo-,/2.2.V-hept-2-en, Bicyclo-_/2. 2. V-hept-2, 5-dien und Cyclohexen, die Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, die Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylbutyrat, Vinylbenzoat, Binylbutyral, Vinylmethacrylat, Vinylheptoat und Vinylcrotonat, die Vinylketone, wie Vinylmethylketon, Vinylphenylketon, Isopropenylmethylketon, Divinylketon, (A-Chlorvinylmethylketon, Vinylphenylketon, Acrolein und Methacrolein, die Vinyläther und -thioäther, wie Methylvinyläther, Äthylvinyläther, Divinyläther, Isopropylvinyläther, die Butylvinyläther, 2-Äthylhexylvinylather, Vinyl-2-chloräther, Vinyl-2-methoxyäthyläther, n-Hexadecylvinyläther, Vinylmethylsulfid, Vinyläthylsulfid, Divinylsulfid, 1-Chloräthylvinylsulfid, Vinyloctadecylsulfid, Vinyl-2-äthoxyäthylsulfid, Vinylphenylsulfid und Diallylsulfid, die verschiedenen schwefelhaltigen und stickstoffhaltigen Monomeren, wie Divinylsulf on, Vinyläthylsulfon, Vinylsulfonsäure, Vinyläthylsulfoxid, Natriumvinylsulfonat, Vinylsulfonamid, Vinylpyridin, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylcarbazol. Andere härtbare Materialien liegen für den Fachmann der Polymerisationstechnik auf der Hand. Die erwähnten speziellen Verbindungen sind nur Beispiele und

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nicht die einzig möglichen. Sie können allein oder im Gemisch zweier oder mehrerer derselben polymerisiert werden, wobei ihre Mengenverhältnisse nach Wunsch gewählt werden können. Sie können auch mit Polymeren vermischt werden.

Unter den Polymeren, die verwendet werden können, finden sich beispielsweise die Polyolefine und modifizierten Polyolefine, die Vinylpolymeren, die Polyäther, die Polyester, die Polylactone, die Polyamide, die Polyurethane, die Polyharnstoffe, die Polysiloxane, die Polysulfide, die Polysulfone, die Polyformaldehyde, die Phenolformaldehydpolymere, die natürlichen und modifizierten natürlichen Polymere sowie die heterozyklischen Polymere.

Der Ausdruck Polymer, wie er hier verwendet wird, schließt die Hompolymeren und Copolymeren ein, wie die Olefinpolymeren und -copolymeren, wie Polyäthylen, Poly-(äthylen/propylen), PoIy-(äthylen/norbornadien), Poly-(äthylen/vinylacetat), Poly-(äthylen/ vinylchlorid), Poly-(äthylen/äthylacrylat), Poly-(äthylen/-acrylnitril). Poly-(äthylen/acrylsäure), Poly-(äthylen/styrol), Poly-(äthylen/vinyläthylather), Poly-(äthylen/vinylmethylketon), Polybutadien, Poly-(butadien/styrol/acrylnitril), Poly-(vinylchlorid) , Poly-(vinylidenchlorid), Poly-(vinylacetat), Poly-(vinylmethyläther), Poly-(viny!butyral), Polystyrol, Poly-(N-vinylcarbazol), Poly-(acrylsäure), Poly-(methylacrylat), Poly-(äthylacrylat), Polyacrylnitril, Polyacrylamid, Poly-(methacrylsäure), Poly-(methylmethacrylat), Poly-(äthylmethacrylat), Poly-(N,N-dimethylacrylamid), Poly-(methacrylamid), Polycaprolacton, PoIy-(caprolacton/vinylchlorid), Poly-(äthylenglycolterephthalat), Poly-(caprolactam), Poly-(äthylenoxid), Poly-(propylenoxid),

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Copolymere von Äthylenoxid und Propylenoxid mit Initiatoren, die reaktive Wasserstoffatome enthalten, wie die gemischten Copolymere unter Verwendung von Äthylenglycol oder Glycerin oder Rohrzucker usw. als Initiator, die natürlichen und modifizierten natürlichen Polymere, wie Guttapercha, Cellulose, Methyl cellulose, Stärke, Seide, Wolle und die Siloxanpolymeren und -copolymeren, die Polysulfide und Polysulfone, die Formaldehydpolymere, wie Polyformaldehyd, Formaldehydharze, wie Phenolformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Harnstofformaldehydharze, Anilinformaldehydharze und Acetonformaldehydharze.

Die Zusammensetzungen, die nach der Erfindung behandelt werden, können irgendwelche der bekannten Pigmente, Füllstoffe, Stabilisatoren, Polymere oder anderen Additive, die herkömmlicherweise zu Überzugsmassen zugesetzt werden, in den üblicherweise verwendeten Mengen enthalten. Vorausgesetzt wird natürlich, daß sie nicht in solchen Mengen verwendet werden, die die Härtung oder Vernetzung stören oder verhindern wurden, und daß die Polymere darin gelöst oder dispergiert werden. Es ist bekannt, daß einige Pigmente und Füllstoffe beispielsweise in kleinen Mengen verwendet werden können, daß sie aber das Auftreten der Reaktion verhindern, wenn sie in großen Mengen vorliegen, da sie beispielsweise Lichtenergie absorbieren und Ultraviolettlicht nicht in das Innere des Gemisches eindringen und es vollständig härten kann. Daher sollten solche Materialien innerhalb der Mengenbereiche verwendet werden, die gestatten, daß die Reaktion in geeigneter Weise läuft. In einigen Fällen jedoch ist die Menge, die verwendet werden kann, geringer als die übliche Menge, damit der Füllstoff oder Farbstoff nicht

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die Fähigkeit der Ultraviolettstrahlung daran stört, unter die Oberfläche des Überzugs einzubringen und eine Härtung oder Vernetzung verhindert. Diese Prinzipien sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Strahlungschemie bekannt und erfordern keine ausführliche Diskussion oder Ausarbeitung, und das gleiche gilt auch für die speziellen Materialien, die verwendet werden können.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Es wurde eine Metallhaube konstruiert, die 16 1000 Watt-Quecksilberdampflampen enthielt. Die Lampen wurden mit Aluminiumreflektoren versehen, überhitzter Wasserdampf (Atmosphärendruck) wurde in die Haube eingespritzt. Ein Papierstreifen mit einer Dicke von 5,080 χ 10~ cm wurde mit einer UV-härtbaren Zusammensetzung, wie sie nachfolgend angegeben ist, in einer Dicke

—4
von 5,08 χ 10 cm beschichtet und in die Haube eingeführt. Der Abstand zwischen dem Papier und den UV-Lampen betrug etwa 1,91 cm. Das Papier und der Überzug wurden mit einer solchen Bahngeschwindigkeit bewegt, daß die Zeit der Belichtung mit den UV-Lampen 6 Sekunden betrug. Das Papier tauchte aus der Haube mit vollständig zu einem harten trockenen klebfreien glänzenden Überzug ausgehärteter UV-härtbarer Zusammensetzung auf. Das Papier zeigte keinerlei Anzeichen von Wellen, Verwerfen, Schrumpfen oder dergleichen.

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Komponente Gewichtsteile Polyesterbindemittel ^ ' 30

1,6-Hexandioldiacrylat 65

Diäthoxyacetophenon 4

Modaflow⁽²⁾ 1

(1) Kondensationspolymer von Propylenglycol und einem Gemisch von Maleinsäure und Isophthalsäure (1 : 1) mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 und einer Säurezahl von etwa 10

(2) Harzartiges Kohlenwasserstoffflußreguliermittel der Monsanto Chemical Co.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine Belichtungszeit von 6 Sekunden nach Standards der Papierindustrie recht langsam ist, wo nämlich Geschwindigkeiten über 305 m/Min, beim Drucken von Zeitungen realisiert werden. In Papiermühlen sind lineare Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 122 m/Min, üblicher. So können die Zeiten der Belichtung mit einer UV-Quelle vom Bruchteil einer Sekunde bis zu mehreren Sekunden reichen. Andere Faktoren, die bei der Bestimmung der Belichtungszeit zu berücksichtigen sind, sind beispielsweise die Dicke des zu verwendenden Überzuges (typische Dicken liegen bei 0,5 mil bis 1 mil oder sogar mehr) und die Reaktivität der härtbaren Zusammensetzung. In dieser letzteren Beziehung sei festgestellt, daß UV-härtbare Zusammensetzungen, die so zusammengestellt sind, daß sie in Luft härten, in einer Wasserdampfatmosphäre schneller härten.

Während ein Papiersubstrat von 2 mil und ein überzug von 0,2 mil durch die von 16 1000 Watt-Quecksilberdampflampen in einem Abstand von 1,91 cm während 6 Sekunden erzeugten Wärme wegen der

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Effekte des Wasserdampfes nicht beeinträchtigt wurden, erhob sich die Frage bezüglich der Beständigkeit eines hitzeempfindlichen Substrates gegenüber der von den UV-Lampen erzeugten Wärme während längerer Belichtung. Beispielsweise konnte eine Substratbahn längere Zeit ohne Beeinträchtigung des Substrates durch die Wärme der UV-Lampen angehalten werden. Die Papierbahn des Beispiels 1 wurde nach dem Beschichten mit der härtbaren Zusammensetzung des Beispiels in die Haube eingeführt und unter den UV-Lampen angehalten, während der Wasserdampfstrom fortgesetzt wurde. Nach einer Zeit von 10 Minuten kontinuierlicher Belichtung wurde das Papier entfernt und geprüft. Es gab keine Verfärbung, Verkohlung oder irgendein anderes Anzeichen einer nachteiligen Wirkung der Wärme der UV-Lampen.

Beispiel 2

UV-härtbare Zusammensetzungen, die nach den folgenden Rezepturen hergestellt worden waren, wurden als überzug auf dünnem Papier aufgebracht und gemäß Beispiel 1 gehärtet und ergaben überzüge mit hohem Glanz und Klebfreiheit.

Komponenten Zusammensetzung, Gewichtsteile

I II III IV V ^(a) 36,2

EPOA^(b)	4,8	4,5	—	—	—
E.D.^(C)	16,2	57,0	54,5	59,5	47,6
NPGDA^(d)	14,2	18,1	17,3	19,0	19,0
HEA^(e)	14,2	9,0	8,7	9,5	9,5
DCPA^(f*	9,6	6,9	15,2	7,2	19,0
Sansibilisator ^	4,8	4,5	4,3	4,8	4,9

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(a) 80 %-ige Lösung von Polycaprolacton/Toluoldiisocyanat-Oligomer PCP-O3OO der Union Carbide in 20 % Hydroxyäthylacrylat

(b) Polyacrylat von epoxydiertem Sojabohnenöl der Union Carbide

(c) Epoxydiacrylat-Reaktionsprodukt eines Epoxyharzes vom Typ Epichlorhydrin/Bisphenol A mit einer stöchiometrischen Mengen von Acrylsäure

(d) Neopentylglycoldiacrylat

(e) Hydroxyäthylacrylat

(f) Dicyclopentenylacrylat

(g) 4,5 Teile Benzophenon/O,5 Teile Michlers Keton

Beispiel 3

Wenn die folgende Druckfarbe auf einem Papiersubstrat aufgebracht und in Gegenwart von Wasserdampf gemäß den Bedingungen des Beispiels 1 gehärtet wurde, bekam man ein trockenes, klebfreies bedrucktes Papier.

EPDA (see Beispiel 2) Ultraflex/ mikrokristallines Wachs Pentaerythrittetraacrylat Benzophencm Michlers. Keton Phthalocyaninblauj, Pigment

Beispiel 4

Eine UV-härtbare Zusammensetzung vom En/Thiol-Typ wurde folgendermaßen, hergestellte 751 g (0,38 Mol) eines handelsüblichen Poly-(propylenäther)-glycols mit der Handelsbezeichnung "Plura-

Gewichtsteile
55,
3,
27,
4,
O₁
9,

,1
Λ
.5
_?50
,2

col P 2010" Der Wyandotte Chemical Co. wurden bei Raumtemperatur 3 Stunden entgast und dann in einen trockenen Harzkessel überführt, der unter einer Stickstoffatmosphäre gehalten wurde und mit einem Kondensator, einem Rührer, einem Thermometer und einem Gaseinlaß und Gasauslaß ausgestattet war. 132 g (0,76 Mol) Tolylen-2,4-diisocyanat wurden in den Kessel eingeführt, und der Kessel wurde 2 Stunden auf 120° C unter Rühren unter Stickstoff erhitzt. Nach dem Kühlen wurden 58 g (1,0 Mol) Allylalkohol zugesetzt, und das Gemisch wurde über Nacht bei 120° C unter Rückfluß gehalten. Überschüssiger Allylalkohol wurde unter Vakuum über Nacht bei 120° C abgezogen. Das so gebildete flüssige Vorpolymer mit Allylendgruppen ist repräsentativ für die En-Komponente eines En-Thiolsystems.

Eine UV-härtbare Zusammensetzung war folgende:

Gewi chts te iIe

Vorpolymer mit Allylendgruppen 79,4

Pentaerythrittetrakis-(ßmercapto-

propionat) 15,9

Acetophenon 4,7

Beim Aufbringen auf Papier als überzug und Härten gemäß Beispiel 1 in Gegenwart von Wasserdampf wurde ein trockener Überzug erhalten. Zähe überzüge wurden in ähnlicher Weise bei Verwendunc; der folgenden Zusammensetzung erhalten s

Gewi chts te iIe

1,2,4-Trivinylcyclohexan 38,08

Pentaerythrittetrakis- (ß-mercapto-=

propionat) 56,07

Benzophenon 809836/0797

Beispiel 5

Die Zusammensetzung des Beispiels 3 wurde durch Siebdruck auf dünnen weißen gewirkten Baumwolljersey aufgedruckt und in der Apparatur des Beispiels 1 in Gegenwart von Wasserdampf gehärtet. Es wurde klebfreier dekorierter Jersey ohne Zerstörung des Substrates erhalten.

Beispiel 6

Eine rote Druckfarbe wurde nach der folgenden Rezeptur hergestellt:

Gewichtsteile

Pentaerythrittriacrylat Arclor 126O⁽¹⁾

(2) Samtolite MHP ^{v ;}

Lithol Rubinrot, Pigment

(1) Biphenyl mit einem Gehalt von 60 Gewichts-% Chlor der Monsanto Chemical Company

(2) p-Toluolsulfonamid-Formaldehydharz der Monsanto Chemical Company

Eine Glasflasche wurde mit dieser Druckfarbe bedruckt und unter den Bedingungen des Beisiels 1 UV-Licht ausgesetzt. Es wurde eine gehärtete Druckfarbe erhalten.

Obwohl Glas normalerweise nicht in gleicher Weise wie dünnes Papier und Textilien als zu empfindlich angesehen wird, beginnen doch Glasflaschen, die mit UV-härtbaren Druckfarben durch Siebdruck bedruckt und in enger Nachbarschaft zu einer UV-Quelle und der von ihr erzeugten Hitze gehalten wurden, wie dies als

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67	75
9,	25
3,
20

Ergebnis einer Unterbrechung in irgendeinem Teil einer Flaschenbearbeitungsanlage auftreten kann, zu zerbrechen. Hier absorbiert wiederum die Verwendung von Wasserdampf zwischen der UV-Quelle und dem Glassubstrat die Infrarotstrahlung und verhindert eine Zerstörung.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung, welche die Verwendung von Wasserdampf zur Absorption von Infrarotstrahlung und als eine Atmosphäre, in welcher die UV-härtbaren Zusammensetzungen gehärtet werden, betrachtet, unabhängig von der speziellen Zusammensetzung der UV-härtbaren Masse oder des Substrates ist.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath t

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE

D —62 WIESBADEN 2. März 197 8 Postfach 6145

Gustav-Freytag-Strafie 25 Dr . We/Wh

® (0 6121) 3727 20
Teleerammadrusse: WILLPATENT Tck'X: 4-1862Ί7

Case 7612-PO1 CP

Dynachem Corporation, Tustin, California, USA

Verfahren zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrates

Prioritäten: Serial Nos. 774 233 vom

4. März 1977 und 306 134 vom

13. Juni 1977 in USA

Patentansprüche

T.) Verfahren zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrates durch wenigstens teilweises Beschichten oder Bedrucken des Substrates mit einer durch Strahlung härtbaren Masse, vorzugsweise einer durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Masse und anschließende Härtung der Masse, indem man sie der Strahlung, vorzugsweise UV-Strahlung, aussetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Strahlungsquelle und dem Substrat in Berührung mit der durch Strahlung härtbaren Masse Wasserdampf vorsieht.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Strahlung härtbare Masse mit einer Atmosphäre von überhitztem Wasserdampf von Atmosphärendruck oder etwas über Atmosphärendruck liegendem Druck bedeckt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein hitzeempfindliches Substrat, vorzugsweise aus Papier, thermoplastischem Kunststoff, Baumwolle, Wolle, Seide oder Kautschuk, verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine durch Ultraviolettstrahlung härtbare Masse verwendet, die wenigstens eine äthylenisch ungesättigte Komponente, die über einen Mechanismus mit freien Radikalen polymerisiert, vernetzt oder härtet, und wenigstens eine unter dem Einfluß von Ultraviolettstrahlung freie Radikale ergebende Komponente umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine mit Ultraviolettstrahlung härtbare Masse verwendet, die als äthylenisch ungesättigte Komponente eine solche mit Acrylyl- und/oder Methacrylylgruppen enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Masse verwendet, in der die freie Radikale erzeugende Komponente ein Monoaryl- oder Diarylketon ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine durch UV-Strahlung härtbare Masse verwendet, die ein En/Thiol-System ist.

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