DE102007007999A1 - Antigraffiti Beschichtung - Google Patents

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DE102007007999A1
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Patrick Becker
Waldemar Kanzler
Margarita Stein
Ghirmay Seyoum
Claudius Neumann
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Evonik Roehm GmbH
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Evonik Roehm GmbH
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    • 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
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung mit Anti-Grafitti-Effekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines Präpolymerisats, 0,2 Gew.-% bis 48 Gew.-% mindestens eines Fluoralkyl(meth)acrylats mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der 13 bis 42 Fluoratome umfaßt, 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% mehrfunktionellen (Meth)acrylaten, 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators, 2 Gew.-% bis 75 Gew.-% mindestens eines Verdünners und 0 Gew.-% bis 40 Gew.-% üblichen Additiven besteht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, mit diesen Beschichtungsmitteln beschichtete Formkörper mit einer kratzfesten, umformbaren und schmutzabweisenden Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung der beschichteten Formkörper.
  • Naturgemäß erreichen thermoplastisch verformbare Kunststoffe nicht die Kratzfestigkeit vieler Metalle oder Mineralgläser. Besonders nachteilig macht sich die Anfälligkeit gegenüber Kratzern bei transparenten Kunststoffen bemerkbar, da die betreffenden Gegenstände sehr schnell unansehnlich werden.
  • Stand der Technik
  • Kratzfestbeschichtungen für Kunststoffe sind an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 195 07 174 UV-härtende, kratzfeste Überzüge für Kunststoffe, die eine besonders hohe UV-Stabilität aufweisen. Diese Beschichtungen zeigen bereits ein gutes Eigenschaftsspektrum. Allerdings werden Kunststoffformkörper, auch kratzfest beschichtete, vor allem in Form von Platten im Bau-Außenbereich, wie z. B. bei Lärmschutzwänden oder als Verglasungen von Fassaden, von Bushaltestellen, von Werbeflächen, Litfass-Säulen, sogenannten "mobiler urban" eingesetzt, wo sie sowohl natürlicher Verschmutzung als auch durch Vandalismus bedingte Verunreinigungen, wie z. B. der Graffiti-Beschmierungen ausgesetzt sind. Die Reinigung solcher Oberflächen ist sehr aufwendig, da häufig die Oberfläche hierdurch angegriffen wird.
  • Zur Lösung dieser Probleme werden den Beschichtungsmitteln häufig fluorhaltige Acrylate zugesetzt. Derartige Beschichtungsmittel sind beispielsweise in DE 43 19 199 beschrieben.
  • Nachteilig an bekannten Beschichtungsmitteln ist jedoch, dass hieraus erzeugte Beschichtungen auf Kunststoffkörpern beim thermischen Umformen Risse bilden, wobei die Beschichtung auf dem umgeformten Körper milchig trüb und unansehnlich wird.
  • Ein nachträgliches Umformen der mit einer hydro- und oleophoben Schicht versehenen Platten ist jedoch aus vielerlei Gründen wünschenswert. So sind insbesondere die Transportkosten von planaren Platten aufgrund der besseren Stapelbarkeit geringer als die von umgeformten Körpern.
  • Des weiteren ist zu bedenken, dass die Herstellung von beschichteten Platten und deren Verwendung, beispielsweise als Konstruktionsteil durch unterschiedliche Firmen erfolgt. Dementsprechend können beschichtete umformbare Konstruktionsteile für viel breitere Abnehmerkreise angefertigt werden als speziell für einen Kunden hergestellte, vorgeformte Platten.
  • Des weiteren können viele besonders günstige Beschichtungsverfahren nicht oder nur schwer bei umgeformten Teilen, wie beispielsweise Rollen- oder Walzenverfahren ausgeführt werden.
  • In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung Beschichtungsmittel anzugeben, die zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung dienen können.
  • Aufgabe und Lösung
  • Ziel war es, eine Beschichtung zu entwickeln, die sowohl eine niedrige Oberflächenenergie im Bereich von 22–27 mN/m, als auch eine gute Reinigbarkeit mittels Wasser-Hochdruckreiniger ermöglicht, ohne dass die Beschichtung dabei angegriffen oder verletzt wird (keine Abplatzungen usw.). Zweck der Beschichtung ist der Schutz der mit dem Lack beschichteten Gegenstände gegen Graffiti-Attacken, d. h. dass aufgetragene Farbe mittels Hochdruckreiniger leicht entfernt werden kann.
  • Darüber hinaus war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Beschichtungsmittel zur Herstellung von Kratzfestbeschichtungen zur Verfügung zu stellen, die eine besonders hohe Haftung auf Kunststoffsubstraten aufweisen. Diese Eigenschaft sollte durch thermisches Umformen nicht beeinträchtigt werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, dass Kunststoffkörper mit einer erfindungsgemäßen Kratzfestbeschichtung eine hohe Haltbarkeit, insbesondere eine hohe Beständigkeit gegen UV-Bestrahlung oder Verwitterung aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin Beschichtungsmittel mit Antigraffiti-Wirkung zur Verfügung zustellen, die die Eigenschaften des Substrats nicht ungünstig verändern.
  • So sollen die zur Herstellung von Graffiti verwendeten Spraylacke durch eine erfindungsgemäße Antigraffitiausrüstung nicht mehr oder nur sehr schwach auf dem Kunststoffkörper haften, wobei besprühte Substrate leicht zu reinigen sein sollten, so dass z. B. Wasser, Lappen, Tenside, Hochdruckreiniger, milde Lösemittel ("Easy-to-clean") genügen.
  • Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, kratzfeste, schmutzabweisende Formkörper zur Verfügung zu stellen, die besonders einfach hergestellt werden können. So sollten zur Herstellung der Formkörper insbesondere Substrate verwendet werden können, die durch Extrusion, Spritzguß sowie durch Gußverfahren erhältlich sind.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, kratzfeste, umformbare, schmutzabweisende Formkörper anzugeben, die hervorragende mechanische Eigenschaften zeigen. Diese Eigenschaft ist insbesondere für Anwendungen wichtig, bei denen der Kunststoffkörper eine hohe Stabilität gegen Schlageinwirkung aufweisen soll.
  • Darüber hinaus sollten die Formkörper besonders gute optische Eigenschaften aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin, kratzfeste, umformbare, schmutzabweisende Formkörper bereit zu stellen, die auf einfache Weise in größerer Form den Anforderungen angepaßt werden können.
  • Lösung
  • Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch die in Anspruch 1 beschriebenen Beschichtungsmittel. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
  • Neben der Haftung muss auch eine gute Antigraffiti-Wirkung (d. h. hoher Wasserkontaktwinkel = niedere Oberflächenenergie, d. h. geringe Haftkraft für Farben und Lacke) sichergestellt sein. Dazu wird in den hier beschriebenen Rezepturen als Wirkstoff ein Gemisch aus fluorierten (Meth)Acrylestern unterschiedlicher Kettenlänge (C4 bis C20) verwendet. Es hat sich gezeigt, dass sowohl der Antigraffiti-Wirkeffekt (= Höhe des Wasserkontaktwinkels) als auch die Langzeitstabilität des Wirkeffektes durch die Kettenlänge n der fluorierten (Meth-)Acrylestern beeinflusst wird. n kann die Bedeutungen von 4 bis 20 annehmen, wobei die Verbindungen auch als Mischungen eingesetzt werden können.
  • Es handelt sich hierbei um ein Estergemisch aus der Umsetzung von (Meth)acrylsäure mit fluorierten Alkoholen unterschiedlicher Kettenlänge. Da diese Alkohole im Herstellungsprozeß eine Vielzahl von Azeotropen bilden, liegt in dem späteren Produkt ein Gemisch an Estern vor, dessen Zahl fluorierter C-Atome zwischen n = 4 und n = 20 variiert, wobei die Hauptfraktionen im Bereich zwischen n = 6 und n = 8 liegen. Die Produkte werden unter den Marken Zonyl® TA-N (Fluoralkylacrylate) und Zonyl® TM (Fluoralkylmethacrylate) von DuPont in den Handel gebracht.
  • So zeigt sich anhand von Versuchen, dass eine niedrige Oberflächenenergie (= guter Antigraffiti-Wirkeffekt = hoher Wasserkontaktwinkel) der Beschichtung bei Formulierungen mit längerkettigen fluorierten (Meth)Acrylestern bereits bei geringeren Konzentrationen, bezogen auf die Gesamtrezeptur, zu finden ist als dies bei relativ kurzkettigen fluorierten (Meth)Acrylestern beobachtet wird.
  • Im Folgenden sind Formulierungsbeispiele mit unterschiedlich langen fluorierten Acrylestern als Wirksubstanzen dargestellt. Alle hier genannten Lackformulierungen bestehen aus einer Basisformulierung und Wirksubstanz.
  • Unter PLEX® 8770 F wird ein Präpolymerisat, erhältlich von Röhm GmbH, ein Copolymerisat aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Pentaerythrittetrathioglycolat verstanden.
  • Besonders bevorzugt wird ein Präpolymerisat aus:
    75% Methylmethacrylat,
    20% Butylmethacrylat
    5% Pentaerythrittetrathioglycolat.
  • Unter Byk 045 wird ein Verlaufsadditiv verstanden. Unter Tinuvin R769 wird ein UV-Absorber verstanden. Unter Irgacure 184 wird Photoinitiator verstanden.
  • Beispiel 1: Basisrezeptur + Wirksubstanz mit Kettenlänge n = 5
    • ⇒ kein Antigraffiti-Wirkeffekt bei allen geprüften Konzentrationen. (bis 50 Gew.-%) Unter „kein Antigraffiti-Wirkeffekt" wird ein Wasserkontaktwinkel < 90 Grad verstanden.
  • Beispiel 2: Basisrezeptur + Wirksubstanz mit Kettenlänge n = 8
    • ⇒ bis 4% Gew.-% Wirksubstanz wird kein Antigraffiti-Wirkeffekt beobachtet, erst bei höheren Konzentrationen wird der Effekt beobachtet.
  • Beispiel 3: Basisrezeptur + Wirksubstanz mit Kettenlänge n = 10
    • ⇒ bereits ab 1% in der Formulierung ist ein Antigraffiti-Wirkeffekt vorhanden
  • Beispiel 4: Basisrezeptur + Zonyl® TA-N (6 < n < 20)
    • ⇒ bereits ab 0,1% in der Formulierung ist ein Antigraffiti-Wirkeffekt vorhanden
  • Reinigungs- und Haftungstest
  • Um zu gewährleisten, dass eine Reinigung mittels Hochdruckreiniger möglich ist, wurden die Testbedingungen für die Haftungsprüfung der Beschichtung wie folgt gewählt:
    Probenvorbereitung: Gitterschnitt
    Wassertemperatur: Zwischen 60°C und 80°C
    Wasserdruck: Zwischen 160 und 180 bar
    Abstand Düse – Substrat: Zwischen 15 und 12 cm.
  • Es wird im Bereich des Gitterschnitts mittels Hochdruckreiniger geprüft. Nach Anwendung des Hochdruckreinigers wird der Bereich des Gitterschnitts auf eventuelle Lackabplatzer in Anlehnung an DIN 53151 untersucht. Dabei gilt die Gt-Einteilung von 0 bis 5. Ein Test mit Gitterschnitt und Klebeband kann bei dieser Prüfung nicht angewandt werden, da die sehr niedrige Oberflächenenergie der Antigraffiti-Beschichtung nicht ausreicht, um genügend Haftung zum Klebefilm herzustellen. Damit ist die Haftkraft zwischen Tesafilm und Beschichtung nicht signifikant.
  • Damit die Beschichtung die Kriterien der Hochdruckreiniger Prüfung besteht, müssen u. U. die auf der Oberfläche des Kunststoffs angereicherten Trennmittel entfernt werden.
  • Ebenso ist die UV-Dosis während der Polymerisation für eine optimale Haftung entscheidend. Dabei ist bei den hier verwendeten Rezepturen wichtig, daß ein möglichst vollständiger Reaktionsumsatz der reaktiven Gruppen erfolgt. Mittels konfokaler Raman-Mikroskopie konnte gezeigt werden, dass bei zu geringer UV-Dosis keine vollständige Umsetzung der reaktiven C=C Doppelbindungen erfolgt. Das System härtet zwar aus und zeigt im herkömmlichen Gitterschnitt mit Tesa-Klebestreifen gute Haftungswerte, fällt jedoch bei der Haftungsprüfung mittels Hochdruckreiniger durch Die hier durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einer UV-Dosis von ca. 1000 mJ/cm2 noch keine ausreichende Haftung vorhanden ist. Erst bei einer UV-Dosis von ca. 2700 mJ/cm2 wird die Hochdruckreiniger Prüfung bestanden. Der Test wird in Anlehnung an die DIN 53151 durchgeführt.
  • Bei der bisherigen Rezeptur des Antigraffiti-Lackes konnte das Zonyl® TA-N (= Wirksubstanz, Fa. DuPont) nicht vollständig gelöst werden. Es hat sich gezeigt, dass besonders längerkettige fluorierte (Meth-)Acrylestern aus der Lacklösung ausfallen. Dabei wird auch beobachtet, dass mit der Steigerung des Zonyl® TA-N Gehalts in der Lacklösung der relative Anteil an langkettigen – also wirksamen – Molekülen abnimmt (s. 4) Eine Optimierung des Wirkeffektes durch Erhöhen der Zonyl® TA-N Einwaage ist daher nicht möglich, d. h., dass bei den aktuellen Antigraffiti-Formulierungen die Sättigung für Zonyl® TA-N mit Kettenlängen n > 12 bei Verarbeitungstemperatur von 30°C bereits erreicht ist.
    • AG140ZA = 1,4 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG210ZA = 2,1 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG280ZA = 2,8 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG420ZA = 4,2 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG560ZA = 5,6 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG700ZA = 7,0 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG840ZA = 8,4 Gew.-% Zonyl®TA-N,
    • AG980ZA = 9,8 Gew.-% Zonyl®TA-N,
  • Durch Erstellen einer neuen Rezeptur mit geänderter Zusammensetzung ist es gelungen, das Zonyl® TA-N bis zu einer Konzentration von 2% bei Raumtemperatur vollständig in Lösung zu überführen. Wie sich dabei zeigt, wird das Löslichkeitsverhalten der Wirksubstanz durch die Basisrezeptur beeinflusst. Die Hauptanteile der Basisrezeptur sind die mehrfunktionellen Monomeren PETA (= Pentaerythrittetracrylat) und HDDA (Hexandioldiacrylat).
  • Wird der Anteil an PETA in der Rezeptur erhöht, so steigt die Viskosität des Systems und gleichzeitig nimmt die Löslichkeit der längerkettigen fluorierten (Meth)Acrylestern ab, wodurch die Witterungsstabilität des Antigraffiti-Wirkeffektes deutlich herabgesetzt wird (s. 5).
  • Weitere Versuche zur Löslichkeit der Wirksubstanz zeigten, dass Zonyl® TA-N sich besonders gut in monofunktionellen (Meth)Acrylestern lösen lässt. Dabei spielt die Länge des Monomeralkylrestes eine entscheidende Rolle (der Alkylrest darf auch Verzweigungen haben).
  • So wurde festgestellt, dass die monofunktionellen Monomere mit einem Alkylrest von 1 < n < 10, vorzugsweise 0 < n < 8 besonders gutes Löslichkeitsvermögen für Zonyl® TA-N bzw. Zonyl® TM aufzeigen.
  • Beispiele für die C1- bis C8-Alkylester der Acrylsäure bzw. der Methacrylsäure sind Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, iso-Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl-(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat und seine Isomere, n-Hexyl-(meth)acrylat uns seine Isomere und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Heptyl-(meth)acrylat und seine Isomere, Octyl(meth)acrylat und Isooctyl-(meth)acrylat. Bevorzugte Monomere sind Methylmethacrylat und n-Butylacrylat.
  • Nachteil solcher Formulierungen auf Basis monofunktioneller (Meth-)Acrylestern ist langsame Härtung und unzureichende Härte der Beschichtung. Aus diesem Grund müssen die monofunktionellen (Meth)Acrylestern mit di- und/oder mehrfunktionellen Monomeren oder Oligomeren versetzt werden, wobei die Löslichkeit von Zonyl® TA-N bzw. Zonyl® TM dabei abnimmt.
  • Im Folgenden wird am Beispiel von monofunktionellen Butylacrylat bzw. einer Monomermischung die Löslichkeit von Zonyl® TA-N/TM bei Raumtemperatur (23°C) gezeigt.
  • Beispiel 1
    • Zonyl® T-AN/TM löst sich vollständig bis zu 10 Gew.-% in Butylacrylat
  • Beispiel 2
    • Zonyl® T-AN/TM löst sich in der Monomermischung PETA:Butylacrylat = 1:1 vollständig bis 2 Gew.-%.
  • Beispiel 4
    • Zonyl® T-AN/TM löst sich in der Monomermischung PETA:Butylacrylat = 1:2 vollständig bis 4 Gew.-%.
  • Beispiel 5
    • Zonyl® T-AN/TM löst sich in der Monomermischung HDDA:Butylacrylat = 1:1 vollständig bis 3 Gew.-%.
  • Beispiel 6
    • Zonyl® T-AN/TM löst sich in der Monomermischung HDDA:Butylacrylat = 1:2 vollständig bis 6 Gew.-%.
  • Weitere Versuche zur Löslichkeit der Wirksubstanz Zonyl® T-AN/TM zeigten, dass auch difunktionelle Monomere geeignet sind, sobald die zweite funktionelle Gruppe eine Vinyl-Methacryl- oder Allylgruppe ist. Ein großer Vorteil dieser Monomere ist die hervorragende Kratzfestigkeit der Beschichtung ohne einen hohen Anteil an mehrfunktionellen Monomeren oder Oligomeren. Als Vernetzer können beispielsweise Vinyl(meth)acrylat oder Allyl(meth)acrylat oder auch Mischungen von den vorstehend genannten Substanzen sein.
  • Im Folgenden wird am Beispiel von difunktionellen Vinylmethacrylat bzw. einer Monomermischung die Löslichkeit von Zonyl® TA-N/TM bei Raumtemperatur (23°C) gezeigt.
  • Beispiel 1
    • Zonyl® TA-N/TM löst sich vollständig bis zu 7 Gew.-% in Vinylmethacrylat
  • Beispiel 2
    • Zonyl® TA-N/TM löst sich in der Monomermischung PETA:Vinylmethacrylat = 1:1 vollständig bis 2 Gew.-%.
  • Beispiel 4
    • Zonyl® TA-N/TM löst sich in der Monomermischung PETA:Vinylmethacrylat = 1:2 vollständig bis 3 Gew.-%.
  • Die Polarität des Monomerengemischs der Basisrezeptur beeinflusst die Löslichkeit des Zonyls. Dabei sind die Länge des Alkylrestes und die Funktionalität des Esters entscheidend. Bei bi- und mehrfunktionellen Acrylatvernetzern wird ein Ausfallen des Zonyls beobachtet.
  • Bei monofunktionellen Acrylatmonomeren wird in einem Acrylester mit einem Alkylrest von n = 1–10 Alkylgruppen, vorzugsweise 1–7 Alkylgruppen gute Löslichkeit beobachtet.
  • Auch das Einführen einer weiteren Funktionalität ist möglich, sofern diese nicht die gleiche Polarität wie ein entsprechendes Acrylat besitzt, beispielsweise Vinyl(meth)acrylat oder Allyl(meth)acrylat) oder auch Dialkanoldimethacrylate, wie beispielsweise Butandioldimethacrylat oder Hexandioldimethacrylat.
  • Zur Verbesserung der Löslichkeit längerkettiger Zonyl®-Anteile kann daher die Lackrezeptur hinsichtlich der Polarität modifiziert werden.
  • Im Falle einer Temperaturerhöhung, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Zonyl®-Löslichkeit beiträgt ist es ebenso erforderlich, die Applikationstemperatur und die Substrattemperatur anzupassen. Wird die Substrattemperatur nicht angepasst, so kühlt sich die applizierte 5 bis 10 μm dicke Lackschicht nach kurzer Zeit ab. Als Folge fällt die Wirksubstanz vor der Aushärtung der Lackschicht aus und dadurch der Wirkeffekt wird vermindert. Aus diesem Grund ist eine Lackformulierung mit vollständiger Zonyl® TA-N/TM Löslichkeit deutlich überlegen, denn durch die vollständige Zonyl®-Löslichkeit entfällt zum Einen die Lackfiltrierung und zum Anderen ist das Lacksystem gegen Temperaturschwankungen unsensibel. Darüber hinaus zeigt die Beschichtung mit voller Zonyl®-Löslichkeit deutlich höhere Witterungsstabilität des Antigraffiti-Effektes (s. 6)
    Lackkomponente % (w/w)
    1,6-Hexandioldiacrylat (BASF) 37,2
    Pentaerythrittetraacrylat (Cytec) 9,3
    Butylacrylat (Cytec) 46,5
    Zonyl® TA-N (DuPont) 2,0
    Norbloc 7966 (Ciba) 3,0
    Irgacure 184 (Ciba) 2,0
    Tabelle 1: Lackformulierung mit vollständiger Zonyl®-Löslichkeit (AG200VL)
  • Für die Beständigkeit des Wirkeffektes sind auch die Bedingungen während des UV-Polymerisationsprozesses entscheidend. Erfolgt die UV-Polymerisation bei einer Dosis D < 2.000 mJ/cm2 bzw. bei D > 3.500 mJ/cm2 wirkt sich dies nachteilig in der Witterungsbeständigkeit des Wirkeffektes aus. Abweichungen werden bereits nach 3 Monaten Freibewitterung in Australien beobachtet. Nur im Intervall von 2.000 mJ/cm2 < D < 3.500 mJ/cm2 bleiben die WKW nach 3 monatiger Bewitterung bei WKW > 90°.
  • Diskutiert wird dabei folgende mögliche Interpretation: Bei niederer UV-Dosis erfolgt auch in den oberen Lackschichten trotz Inertisierung keine hinreichende Umsetzung, d. h. das Zonyl® TA-N wird nicht vollständig in die oberen Schichten einpolymerisiert.
  • Damit kann es unter Bewitterung durch z. B. Tau oder Regen ausgewaschen werden.
  • Damit wird das Nachlassen des Wirkeffektes beschleunigt.
  • Bei sehr hoher UV-Dosis wiederum wird das System während der Polymerisation vorgeschädigt. So wird in der Bewitterung festgestellt, dass es unter Einfluss von UV-Strahlung zu photochemischen Abbaureaktionen kommt (Alpha Spaltung).
  • Gegebenenfalls kommt es durch eine hohe UV-Dosis bei der Polymerisation zu einer Vorschädigung der Wirksubstanz. Durchführung der Applikation/Aushärtung:
    Substratreinigung: mit Isopropanol
    Substrat-, Lacktemperatur: Raumtemperatur
    Ablüftungszeit: keine
    Schichtdicke: 6–10 μm
    Aushärtungsparameter: 140 W/cm Strahlerleistung, 3 m/min Bandgeschwindigkeit,
    < 300 ppm O2 an der Print-Concept-Anlage (UV-Polymerisationsanlage)
  • Als Substrate können Plexiglas®-Platten oder Folien verwendet werden.
  • Die beschichteten Substrate können beispielsweise als Bauelemente in Lärmschutzwänden eingesetzt werden, die beschichteten Folien können verwendet werden, um Gegenstände mit leicht zu reinigenden (easy-to-clean) Oberflächen zu versehen.
  • 1: Allgemeine Formel des fluorierten (Meth-)Acrylesters, wobei gilt: R = H oder CH3
  • 2: Abhängigkeit des Wirkeffektes von der Kettenlänge des fluorierten Acrylesters (Wirksubstanz) und seiner Menge in der Lackformulierung.
  • 3: Basisformulierung des Antigraffiti-Lacks
  • 4: Löslichkeit der Zonyl Ketten bei 30°C mit steigendem Zonyl® T-AN Anteil in der Lackformulierung
  • 5: Witterungsstabilität des Antigraffiti-Effektes abhängig von der Viskosität der Lackformulierung (WKW = Wasserkontaktwinkel)
  • 6: Vergleich der Witterungsbeständigkeit des Anti-Graffiti-Effektes zwischen AG200VL (Lackformulierung mit 2% vollständiger Zonyl® TA-N Lösung) mit AG140ZA (aktuelle Lackformulierung) in der Freibewitterung Australien.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19507174 [0003]
    • - DE 4319199 [0004]

Claims (6)

  1. Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung umfassend A) 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines Präpolymerisats B) 0,2 Gew.-% bis 48 Gew.-% mindestens eines Fluoralkyl(meth)acrylats mit 6 bis 60 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der 13 bis 121 Fluoratome umfasst, C) 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% ein- oder mehrfunktioneller (Meth)acrylate, D) 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators, E) 2 Gew.-% bis 75 Gew.-% mindestens eines Verdünners und F) 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-% übliche Additive.
  2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als Präpolymerisat ein Copolymer aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Pentaerythrittetrathioglycolat besteht.
  3. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Kunststoffformkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kunststoffformkörper mit einem Beschichtungsmittel nach einem der vorstehenden Ansprüche beschichtet und mit einer UV-Intensität zwischen 2.000 mJ/cm2 und 3.500 mJ/cm2 bestrahlt.
  4. Beschichteter Gegenstand, erhältlich nach einem Verfahren nach Anspruch 3.
  5. Verwendung des beschichteten Gegenstands zum Bau von Lärmschutzwänden.
  6. Verwendung des beschichteten Gegenstands zum Beschichten von Gegenständen zur Erreichung eines easy-to-clean-Effekts.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009000450A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Evonik Degussa Gmbh Transparente, witterungsbeständige Barrierefolie, Herstellung durch Lamination, Extrusionslamination oder Extrusionbeschichtung
CN105482604A (zh) * 2015-12-26 2016-04-13 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种水性防涂鸦涂料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319199A1 (de) 1993-06-09 1994-12-15 Roehm Gmbh Kratzfeste antisoiling- und antigraffity-Beschichtung für Formkörper
DE19507174A1 (de) 1995-03-02 1996-09-05 Roehm Gmbh UV-härtbare Kratzfestlacke mit einpolymerisierendem Verdicker
USRE36294E (en) * 1993-06-09 1999-09-07 Rohm Gmbh Chemische Fabrik Scratch-resistant coating agent based on arcylates
DE10260067A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-01 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahrn zu deren Herstellung
DE102004062773A1 (de) * 2004-12-21 2006-06-22 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102005009209A1 (de) * 2005-02-25 2006-08-31 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahren zu deren Herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319199A1 (de) 1993-06-09 1994-12-15 Roehm Gmbh Kratzfeste antisoiling- und antigraffity-Beschichtung für Formkörper
USRE36294E (en) * 1993-06-09 1999-09-07 Rohm Gmbh Chemische Fabrik Scratch-resistant coating agent based on arcylates
DE19507174A1 (de) 1995-03-02 1996-09-05 Roehm Gmbh UV-härtbare Kratzfestlacke mit einpolymerisierendem Verdicker
DE10260067A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-01 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahrn zu deren Herstellung
DE102004062773A1 (de) * 2004-12-21 2006-06-22 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102005009209A1 (de) * 2005-02-25 2006-08-31 Röhm GmbH & Co. KG Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende Formkörper sowie Verfahren zu deren Herstellung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009000450A1 (de) 2009-01-28 2010-07-29 Evonik Degussa Gmbh Transparente, witterungsbeständige Barrierefolie, Herstellung durch Lamination, Extrusionslamination oder Extrusionbeschichtung
WO2010086272A1 (de) 2009-01-28 2010-08-05 Evonik Degussa Gmbh Transparente, witterungsbeständige barrierefolie, herstellung durch lamination, extrusionslamination oder extrusionsbeschichtung
CN105482604A (zh) * 2015-12-26 2016-04-13 杭州吉华高分子材料股份有限公司 一种水性防涂鸦涂料及其制备方法

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