DE4304491A1

DE4304491A1 - Verwendung von harten Füllstoffen in strahlenhärtbaren Lacken, Beschichtungen und Druckfarben zur Erhöhung der Abriebfestigkeit

Info

Publication number: DE4304491A1
Application number: DE4304491A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Walter
Original assignee: Zeller and Gmelin GmbH and Co KG
Current assignee: Walter Thomas Dr 32049 Herford De
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1994-08-18

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung gemäß Patentan spruch.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung werden strahlenhärt baren Systemen, worunter hier UV-härtbare und elektronen strahlhärtbare Systeme zu verstehen sind, pulverförmige harte Füllstoffe zugemischt.

Derartige strahlenhärtbare Systeme, bei denen es sich insbe sondere um strahlenhärtbare Lacke, Beschichtungen und Druck farben handelt, sind vorzugsweise auf Basis der in der Strah lenhärtungschemie bekannten Acrylsäureester (wie z. B. Polyu rethan-, Polyester-, Polyether- oder Epoxiacrylate), aber auch auf Basis der sogenannten ungesättigten Polyester oder auf Basis kationisch härtender Bindemittel, wie Epoxiverbindungen, cycloaliphatische Epoxiverbindungen, Vinylether oder -ester aufgebaut. Die pulverförmigen harten Füllstoffe erhöhen nun in den ausgehärteten Systemen die Abriebfestigkeit in be deutendem Ausmaß.

Als pulverförmige Füllstoffe hierfür kommen insbesondere Quarz, synthetisches Siliciumdioxid, Basalt, Glasmehl, Glasku geln oder Glasfasern, Siliciumcarbid, Wolframcarbid oder Ko rund in Frage.

Diese Füllstoffe haben bevorzugt eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 1 bis 50 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 20 µm.

Die Füllstoffe können für sich alleine oder in Mischung zum Einsatz gelangen.

Die Einsatzmengen dieser Füllstoffe betragen bevorzugt 1 bis 20 Gew.%, besonders bevorzugt 5 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung.

Hochabriebfeste Systeme der beschriebenen Art können zum Ein satz kommen insbesondere in folgenden Bereichen:

1. als Lack oder Beschichtung für Holz und Holzwerkstoffe, vorzugsweise bei Spanplatten, MDF (= mitteldichte Faser platten), Parkett oder Furnier;
2. als Lack, Beschichtung oder Druckfarbe für Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste, vorzugsweise Polycarbonat und PVC;
3. als Lack, Beschichtung oder Druckfarbe für Papier und Karton.

Dabei können diese Lacke und Beschichtungen als Ein- oder Mehrschichtsystem aufgebracht werden.

Einsatzbereiche solcher derart beschichteter Hölzer oder Holz werkstoffe sind vorzugsweise Möbel, Möbelfronten, Arbeitsplat ten, Fußböden, Wandpaneele, Türen oder Treppen.

Einsatzbereiche solcher derart beschichteter Kunststoffe sind vorzugsweise Platten oder Folien für Fußböden, Möbel, Möbel fronten, Schilder, Verglasungen, Profile, Autokarosserieteile, wie z. B. Kotflügel oder Stoßstangen, Koffer und weitere.

Einsatzbereiche solcher derart beschichteter Papiere oder Kar tons sind vorzugsweise Dekorpapiere für die Holzwerkstoffindu strie, Verpackungen und weitere.

Die erfindungsgemäß ausgestalteten Lacke und Beschichtungen können auf dem jeweiligen Substrat per Walz-, Gieß-, Spritz- oder Tauchlackierung appliziert werden. Entsprechende Druck farben können nach den gängigen und bekannten Druckverfahren wie Tief-, Flexo-, Offset-, Buch- oder Siebdruck aufgebracht werden.

Auf die beschriebene Weise lassen sich übliche strahlenhärt bare Systeme (Lacke, Beschichtungen und Druckfarben), die für eine Applikation im jeweiligen Einzelfall bestimmt sind, durch Zusatz der genannten Füllstoffe hinsichtlich ihrer Abriebfe stigkeit deutlich verbessern.

Des weiteren erfolgt zu den erfindungsgemäß ausgestalteten Sy stemen vorzugsweise eine Zugabe von Hilfsstoffen (wie z. B. Mattierungsmittel, Antiabsetzmittel oder rheologische Zusatz stoffe), Additiven (wie z. B. Wachse, Slipadditive, Entschäu mer, Entlüfter, Dispergierhilfsmittel, Benetzungsmittel, Haft verbesserer und andere) oder organischen oder anorganischen farbgebenden Pigmenten.

Die Einsatzmengen der harten Füllstoffe betragen insbesondere 1 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung. Der Anteil der strahlenhärtbaren Komponen te beträgt insbesondere 50 bis 95 Gew.%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung. Der Anteil der Hilfsstoffe beträgt insbesondere 0,5 bis 20 Gew.%, vorzugswei se 1 bis 15 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung. Der Anteil der Additive beträgt insbesondere 0,1 bis 5 Gew.%, vor zugsweise 0,5 bis 2 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung.

Die Einarbeitung der harten Füllstoffe in das jeweilige strah lenhärtbare System erfolgt mit gängigen und bekannten Rühr- und Dispergieraggregaten, wie z. B. Flügelrührer, Dissolver, Kugel- oder Perlmühlen, Dreiwalzenstühle.

Die nachstehenden Mengenangaben in den Ausführungsbeispielen beziehen sich auf Gewichtsprozent.

Die Lacke dieser Ausführungsbeispiele werden vorzugsweise mit einem Elektronenstrahler mit 175 KeV Beschleunigungsspannung bei einer Dosisleistung von 40 KGy gehärtet.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele führen zu folgenden Re sultaten.

Formulierung A: hochabriebfester, seidenmatter Gießlack für die Applikation auf Holz und Holzwerkstoffen.

Formulierung B: hochabriebfester, matter Walzlack für die Ap plikation auf Holz und Holzwerkstoffen.

Formulierung D: abriebfester, seidenmatter Lack für die Walz applikation auf Papier und Karton.

Formulierung C: hochabriebfester Lack für die Walzapplikation auf Polycarbonat und auf PVC, tiefziehfähig.

Durch die erfindungsgemäße Mitverwendung der harten Füllstoffe in den strahlenhärtenden Systemen läßt sich die Abriebfestig keit strahlengehärteter Lacke, Beschichtungen oder Druckfarben in nicht vorhersehbarer Weise signifikant erhöhen. Dieser Ef fekt wird noch besonders verstärkt, wenn die harten Füllstoffe durch geeignete Mittel, die ihr Absetzen im strahlenhärtbaren System verhindern, stabilisiert werden.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung harter Füllstoffe lassen sich besonders vorteilhafte Eigenschaften an den ausgehärteten Systemen erzielen. So ergibt z. B. die Abriebfestigkeitsprü fung nach DIN 53 799, Teil 4.6 mittels Taber abraser (Schleif papier mit 180er-Körnung, 500 g Belastung) eines gebräuchli chen UV-Lackes auf Parkett (Schichtdicke 70 µm) einen Abrieb wert von 200 Umdrehungen; dieselbe Prüfung eines Lackes nach Ausführungsbeispiel A ergibt jedoch 2500 Umdrehungen, also eine mehr als 10fach höhere Abriebfestigkeit.

Claims

1. Verwendung von pulverförmigen harten Füllstoffen in strah lenhärtbaren Lacken, Beschichtungen und Druckfarben zur Erhö hung der Abriebfestigkeit.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige harte Füllstoff ausgewählt ist aus Quarz, synthetischem Siliciumdioxid, Basalt, Glasmehl, Glaskugeln, Glasfasern, Siliciumcarbid, Wolframcarbid oder Korund oder deren Mischungen.

3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die pulverförmigen harten Füll stoffe eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 1 bis 50 µm aufweisen.

4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die pulverförmigen harten Füll stoffe in einer Menge von 1 bis 20 Gew.%, bezogen auf die Gesamtformulierung, eingesetzt werden.