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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMEDLUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht nach 35 U. S. C. § 119 die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0031017 , die am 22. März 2013 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung durch in Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist.
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HINTERGUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbst-wiederherstellende Farbzusammensetzung, die Kratzer beseitigt, und insbesondere eine selbst-wiederherstellende Farbzusammensetzung, die Kratzer, welche auf der Oberfläche der Farbzusammensetzung erzeugt wurden, mittels der Elastizität der Farbzusammensetzung, die ein Polyester-Polyol-Harz, ein Acryl-Polyol-Harz, ein Härtungsmittel, ein benetzendes Dispergiermittel, ein Verlaufsmittel, ein Ultraviolett(UV)-Additiv und dergleichen umfasst, entfernt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In jüngsten Verbrauchertrends wird in Fahrzeuginnenraumteilen eine Reihe von Hochglanz-Ausführungen eingesetzt. Verarbeitungsverfahren zur Erzeugung hohen Glanzes, die zurzeit auf Teile in Fahrzeuginnenräumen angewendet werden, werden in Rohstoff-Einspritzverfahren, Anstrichverfahren, Filmverfahren und dergleichen unterschieden. Das Anstrichverfahren kann eine verbesserte Optik erzeugen und ist vorteilhaft hinsichtlich der Kostenwettbewerbsfähigkeit und daher eine weitverbreitete Verarbeitungsmethode für viele Fahrzeugtypen.
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Wenn eine schwarze Farbe, welche am häufigsten im Innenraum eines Fahrzeugs verwendet wird, im Anstrichverfahren angewendet wird, ist es schwierig, Kratzer auf der Oberfläche des Innenraums, auf der ein schwach-glänzender Lack aufgebracht ist, optisch wahrzunehmen. Auf den Teilen des Fahrzuginnenraums hingegen, auf denen eine hochglänzende Farbe, die zusätzlich zu der schwarzen Farbe eine transparente und glatte Oberfläche hat, aufgebracht wurde, sind Kratzer, die auf der Oberfläche erzeugt wurden, mit bloßem Auge eher zu erkennen als bei Teilen des Innenraums, auf denen eine schwach-glänzende Farbe aufgebracht wurde.
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Um eine hoch-glänzende schwarze Farbe mittels eines Anstrichverfahrens aufzubringen, wird der Anstrich üblicherweise zweimal durchgeführt. Wenn eine schwarze Farbe auf ein gespritztes Kunststoffmaterial aufgestrichen wird und anschließend eine farblose und transparente, klare Farbe aufgebracht wird, wird eine farblose und transparente, klare Farbschicht auf der schwarzen Farbe erzeugt und somit ein ähnlicher Effekt wie bei einer schwarzen Farbe mit Hochglanz erzielt.
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Im Herstellungsverfahren hängt die Kratzfestigkeit von den physikalischen Eigenschaften der farblosen und transparenten, klaren Farbschicht ab, die die oberste Schicht im Anstrichverfahren ist. Im Stand der Technik wurde die Kratzfestigkeit durch ein Verfahren verbessert, das die Entstehung von Kratzern durch das Erhöhen der Festigkeit eines Farbfilms, in welchem ein Acrylpolyolharz verwendet wurde, unterdrückte. Obwohl das Verfahren aus dem Stand der Technik die Kratzfestigkeit verbesserte, ist das Verfahren jedoch unzureichend hinsichtlich der Elastizität des Farbfilms, da durch die erhöhte Festigkeit des Farbfilms zuvor entstandenen Kratzer sichtbar bleiben. Falls nun Teile des Fahrzeuginnenraums sich über einen längeren Zeitraum in einer Kratzer-erzeugenden Umgebung befinden, ist die Wirkung der Kratzbeständigkeit unbedeutend.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine sich selbst-wiederherstellende Farbzusammensetzung, die Kratzer die auf der Oberfläche der Farbzusammensetzung entstanden sind, mittels der Elastizität eines weichen Harzes wie beispielsweise Polyesterpolyolharz, das ein Polyesterpolyolharz, ein Acrylpolyolharz, ein Härtungsmittel, ein benetzendes Dispergiermittel, ein Verlaufsmittel, ein Ultraviolettadditiv und dergleichen beinhaltet, beseitigt und die physikalischen Eigenschaften auf einem Niveau hält, das für Teile m Fahrzeuginnenraum anwendbar ist, indem ein hartes Harz wie beispielsweise Acrylpolyolharz verwendet wird.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine selbst-wiederherstellende, Kratzer-beseitigende Farbzusammensetzung zur Verfügung, die beinhaltet: Ungefähr 30 Gew.-% (Gewichts-%) bis 40 Gew.-% eines Polyesterpolyolharzes und ungefähr 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines Acrylpolyolharzes bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung. Es ist besonders bevorzugt, dass die Farbzusammensetzung des Weiteren ungefähr 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines Härtungsmittels enthält. Es ist ferner bevorzugt, dass die Farbzusammensetzung des Weiteren ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines benetzenden Dispergiermittels, ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines Verlaufsmittels und ungefähr 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-% eines UV-Additivs enthält.
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Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die Gewichtszusammensetzung ungefähr 35 Gew.-% des Polyesterpolyolharzes, ungefähr 35 Gew.-% des Acrylpolyolharzes, ungefähr 28 Gew.-% des Härtungsmittels, ungefähr 0,2 Gew.-% des benetzenden Dispergiermittels, ungefähr 0,2 Gew.-% des Verlaufsmittels und ungefähr 1,6 Gew.-% des UV-Additivs enthält. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Härtungsmittels Hexamethylendiisocyanat (HDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI) oder Isophorondiisocyanat (IPDI) ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass das benetzende Dispergiermittel vorzugsweise ein Polysiloxan ist, beispielsweise BYK-306, BYK-307, BYK-333, BYK-341 oder BYK-310, dass das Verlaufsmittel insbesondere ein Polyacrylat ist, beispielsweise BYK-353, BYK-356 oder BYK-361 und dass das UV-Additiv eine Benzotriazol ist, beispielsweise TINUVIN 292.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Kratzer, die auf einer Oberfläche einer Farbzusammensetzung entstanden sind, bei einer normalen Temperatur, welche ungefähr von –20°C bis 60°C, üblicherweise 0 bis 40°C oder 10 bis 30°C reicht, mittels der Elastizität eines in der Zusammensetzung enthaltenen Polyesterpolyolharzes oder eines ähnlichen weichen Harzes, langsam zu entfernen.
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Zusätzlich ist es möglich, physikalische Eigenschaften, die genügen, um für Teile im Fahrzeuginnenraum verwendet zu werden, unter Verwendung eines Acrylpolyolharzes oder eines ähnlichen harten Harzes, zu erreichen.
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Ferner ist es möglich, die Lebensdauer eines Innenraummaterials durch die selbst-wiederherstellende Kratzer-beseitigende Leistung zu verlängern und die Hochglanzfarbe des Innenraummaterials ohne zusätzliche Kosten zu bewahren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine beispielhafte Fotografie, welche die erzeugten Kratzer auf einer Probe der vorliegenden Erfindung aufzeigt.
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2 zeigt eine beispielhafte Fotografie, die Kratzer zeigt, die auf einer Probe der vorliegenden Erfindung erzeugt und innerhalb von 24 Stunden entfernt wurden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird davon ausgegangen, dass der Begriff „Fahrzeug” oder andere ähnliche Begriffe, wie sie hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen umfasst, wie beispielsweise Personenkraftfahrzeuge umfassend Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge umfassend eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen und Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Fahrzeuge, die mittels Verbrennung betrieben werden, anschließbare Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeugalternativen, die mit alternative Treibstoffen betrieben werden (beispielsweise die aus anderen Quellen als Mineralöl stammen).
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Die Terminologie, wie sie hier verwendet wird, dient dem Zweck der Beschreibung von lediglich speziellen Ausführungsformen und wirkt sich nicht einschränkend auf die vorliegende Erfindung aus. Die Singularformen „ein”, „eine” und „das” sollen ebenfalls die Pluralformen beinhalten, solange es im Zusammenhang klar anders beschrieben ist. Es wird ferner davon ausgegangen, dass die Begriffe „umfassen” und/oder „umfassend”, wenn sie in der Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Verfahren, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht die Gegenwart oder den Zusatz eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Verfahren, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen davon ausschließen. Der Begriff „und/oder” wie er hier verwendet wird, beinhaltet jede und alle Kombinationen des einen oder mehreren der in diesem Zusammenhang aufgezählten Elemente.
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Soweit nicht speziell genannt oder aus dem Zusammenhang offensichtlich wird der Begriff „ungefähr”, wie er hier verwendet wird, als ein Bereich der üblichen Toleranz im Stand der Technik verstanden, z. B. innerhalb zwei Standardabweichungen des Mittelwerts. „Ungefähr” liegt somit innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes. Sofern es nicht klar aus dem Zusammenhang ersichtlich ist, sind alle numerischen Werte wie sie hier bereitgestellt werden durch den Begriff „ungefähr” modifiziert.
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Begriffe oder Wörter, wie sie in der vorliegenden Beschreibung und Ansprüchen verwendet werden, sollten nicht als beschränkend auf typische Bedeutungen oder Lexikabedeutung interpretiert werden, sondern sollten als Bedeutung und Konzepte interpretiert werden, die sich auf den technischen Geist der vorliegenden Erfindung richten basierend auf dem Prinzip, dass ein Erfinder in geeigneter Weise das Konzept eines Begriffs definieren kann, um ihre/seine eigene Erfindung in der besten Art und Weise zu beschreiben.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung ist eine selbst-wiederherstellende Farbzusammensetzung, die Kratzer beseitigt, die ein Polyesterpolyolharz, ein Acrylpolyolharz, ein Härtungsmittel, ein benetzendes Dispergiermittel, ein Verlaufsmittel, ein UV-Additiv und dergleichen umfasst und hat die Wirkung, dass Mängel, wie beispielsweise Kratzer, die auf einer Farbschicht erzeugt wurden, über die Zeit beseitigt werden können.
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Insbesondere kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ungefähr 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines Polyesterpolyolharzes, ungefähr 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines Acrylpolyolharzes, ungefähr 20 bis 40 Gew.-% eines Härtungsmittels, ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines benetzenden Dispergiermittels, ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines Verlaufsmittels, ungefähr 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-% eines UV-Additivs und dergleichen beinhalten, basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung.
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1 zeigt eine beispielhafte Fotografie, in der die erzeugten Kratzer auf einer Probe der vorliegenden Erfindung abgebildet sind. 2 zeigt eine beispielhafte Fotografie, auf der die Kratzer, die auf einer Probe der vorliegenden Erfindung erzeugt wurden, innerhalb von 24 Stunden entfernt wurden. 2 zeigt, dass der Kratzer 200, der auf der Oberfläche 100 der Farbzusammensetzung der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, entfernt wurde.
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Eine Farbe und ein Lack, der Farbe, Schmelz und dergleichen einschließt, sind Sammelbegriffe für flüssige Materialien, die, wenn sie eine Oberfläche eines festen Materials bedecken, einen festen Film ausbilden, die Oberfläche des Feststoffs schützen und das äußere Erscheinungsbild der Oberfläche verbessern, und die ein Gemisch aus einem Harz, einem Pigment, einem Härtungsmittel, einem Dispergiermittel und dergleichen sein können.
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Eine Polyurethanfarbe ist ein Sammelbegriff für Farbe und Lacke mit Urethanbindungen, die in Abhängigkeit des Zwecks und in Alkidpolyole, Polyesterpolyole, mit Polyester modifizierte Acrylpolyole, Acrylpolyole und dergleichen eingeteilt sind. Die Polyurethanfarbe erlaubt einer Hydroxygruppe (-OH) des Polyesterpolyolharzes und des Acrylpolyolharzes, die in der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, mit einer Isocyanatgruppe (-NCO) zu reagieren, die in einem Härtungsmittel enthalten ist, um eine Urethanbindung (-NHCOO-) auszubilden und die physikalischen Eigenschaften des Farbfilms zu verbessern.
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Die Polyurethanfarbe kann nach dem Aushärten durch intermolekulare chemische Bindungen eine 3D-Netzwerkstruktur (dreidimensional) ausbilden. Dies führt zu einer erhöhten Flexibilität des Farbfilms, der somit eine erhöhte Festigkeit, so dass die Polyurethanfarbe selbst unter Belastung durch Kratzer mittels externer Einwirkung und dergleichen ihren Ursprungszustand eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Zugkräften oder Hitze im Vergleich zu einem thermoplastischen Elastomer, ein verbessertes Erscheinungsbild des Farbfilms und eine erhöhte Farbverarbeitbarkeit aufweist.
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Im Folgenden sind die einzelnen Bestandteile und Inhalte der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
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A. Einzelne Bestandteile
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(1) Polyesterpolyolharz
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Das Polyesterpolyolharz kann durch eine Kondensationsreaktion einer polyfunktionalen Säure mit einem mehrwertigen Alkohol erhalten werden und ist ein Polymer, das Esterbindungen (-COO-) und Hydroxygruppen (-OH) enthält. Die physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung, die ein Polyesterpolyolharz enthält, hängt von der Art des Alkohols, der Art der Säure, dem Mischverhältnis, der molekularen Masse, der Hydroxygruppen, der Säurezahl und ähnlichem ab und es ist möglich einen flexiblen Farbfilm herzustellen. Dafür muss das Polyesterpolyolharz flexible physikalische Eigenschaften und somit eine auf der Elastizität beruhende, wiederherstellende Wirkung aufweisen, die dazu imstande ist durch externe Einwirkung erzeugte Kratzer über die Zeit zu entfernen.
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Ferner kann das Polyesterpolyolharz in einer Menge von bevorzugt ungefähr 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% und noch mehr bevorzugt von ungefähr 35 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen und die durchschnittliche molekulare Masse des Harzes ist bevorzugt ungefähr 4000 bis 7000. Wenn der Anteil des Polyesterpolyolharzes weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist zu erwarten, dass die physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung verbessert werden, aber die Flexibilität vermindert wird, kann es problematisch sein, die Kratzer-beseitigende Wirkung aufrechtzuerhalten. Im Gegensatz dazu wird die Kratzer-beseitigende Wirkung der Farbzusammensetzung verbessert, wenn der Inhalt des Polyesterpolyolharzes größer als 40 Gew.-% ist, es kann aber schwierig sein, ausreichende physikalische Eigenschaften der Zusammensetzung aufrechtzuerhalten und die Verarbeitbarkeit kann durch die erzeugte Klebrigkeit des Farbfilms vermindert werden.
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Wenn das Polyesterpolyolharz eine durchschnittliche molekulare Masse von weniger als 4000 aufweist, kann die molekulare Masse die Reaktivität, die zur Ausbildung eines Farbfilms notwendig ist verringer, so dass es schwierig sein kann ausreichende Quervernetzungen zu bilden und die Schlagfestigkeit kann durch die Verringerung der Zähigkeit des Farbfilms selbst herabgesetzt sein. Die Viskosität kann für den Fall, dass die durchschnittliche molekulare Masse größer als 7000 ist, steigen und somit die Glätte der Farbzusammensetzung mindern.
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(2) Acrylpolyolharz
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Das Acrylpolyolharz ist ein Polymer, das durch Copolymerisierung eines Acrylmonomers mit einer Hydroxygruppe (-OH), einem Styrolmonomer und eines ähnlichen erhalten werden kann. Das Acrylpolyolharz kann allgemein von verschiedenen polymerisierbaren Monomeren und einem Acrylmonomer, das eine Hydroxygruppe enthält, in Anwesenheit eines Radikalpolymerisationsinitiators durch die Verwendung eines Lösungspolymerisationsverfahrens erhalten werden. Die physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung, die das Acrylpolyolharz enthält, können durch den Typ des Acrylmonomers, das Zusammensetzungsverhältnis, die molekulare Masse, die Hydroxylzahl und weitere Faktoren beeinflusst werden. Die Schnelltrocknungseigenschaften, Witterungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit, mechanische Eigenschaften und weitere Eigenschaften können verbessert werden.
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Außerdem kann das Polyesterpolyolharz als weiches Harz Mängel, wie beispielsweise Kratzer, die auf dem Farbfilm der Farbzusammensetzung erzeugt wurden, in Form eines ursprünglichen Farbfilms wiederherstellen und diese Mängel beseitigen, kann jedoch eingeschränkte physikalische Eigenschaften für die Verwendung für Fahrzeuginnenraumteile oder ähnlichen aufweisen. Wenn die Farbzusammensetzung ein Acrylpolyolharz mit verbesserten, physikalischen Eigenschaften enthält, können die physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung verbessert werden. Somit trägt das Polyesterpolyolharz, das für Fahrzeuginnenraumteile angewendet werden kann, zur Aufrechterhaltung der Funktionssicherheit bei. Daher kann das Acrylpolyolharz der vorliegenden Erfindung die unzureichenden physikalischen Eigenschaften des Polyesterpolyolharzes kompensieren. Es ist durch ein geeignetes Gemisch dieser Bestandteile möglich, die physikalischen Eigenschaften der Fahrzeuginnenraumteile zu erhalten.
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Ferner kann das Acrylpolyolharz in einer Menge von bevorzugt ungefähr 30 Gew.-% bis 40 Gew.-% und mehr bevorzugt von ungefähr 35 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen und die mittlere molekulare Masse des Harzes ist bevorzugt ungefähr 8.000 bis 12.000. Wenn der Anteil des Acrylpolyolharzes weniger als 30 Gew.-% beträgt, kann sich die selbst-wiederherstellende, Kratzer-entfernende Leistung verbessern, wobei es problematisch sein kann, die ausreichenden physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung zu bewahren. Wenn der Anteil des Acrylpolyolharzes größer als 40 Gew.-% ist, kann sich das äußere Erscheinungsbild der Farbzusammensetzung verschlechtern und der Farbfilm brechen und als Folge wird die Schlagfestigkeit verringert.
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Wenn das Polyacrylpolyolharz außerdem eine durchschnittliche molekulare Masse von weniger als 4.000 aufweist, kann die molekulare Masse bei der Ausbildung einer ausreichenden Quervernetzung Probleme bereiten, die Reaktionszeiten können sich erheblich verlängern und Hitzeerzeugungen können verstärkt auftreten. Dadurch kann die Synthese selbst instabil werden. Wenn die mittlere molekulare Masse größer als 7.000 ist, kann zusätzlich die Viskosität ansteigen und dadurch ein Handhabungsproblem auftreten. Deshalb können die selbst-wiederherstellende Wirkung und die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung durch die Auswahl eines bestmöglichen Mischverhältnisses des Polyesterpolyolharzes und des Acrylpolyolharzes optimiert werden.
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(3) Härtungsmittel
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Das Härtungsmittel ist ein Isocyanatprepolymer, das eine Vielzahl von Isocyanatgruppen (-NCO) an den terminalen Enden des Moleküls aufweisen kann und mit Polyesterpolyolen, Alkylpolyolen, Acrylpolyolen und ähnlichen verbunden sein kann, um einen quervernetzten, Urethanbindungen-enthaltenden Farbfilm auszubilden. Somit werden die physikalischen Eigenschaften der Farbzusammensetzung verbessert. Insbesondere kann das Härtungsmittel Isocyanat enthalten, das in aromatische und aliphatische Diisocyanate eingeteilt sind. Beispiele für das aromatische Diisocyanat sind Toluoldiisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Xyloldiisocyanat (XDI), Naphthalendiisocyanat (NDI) und ähnliche, die eine Diisocyanatgruppe enthalten, die direkt an einen Benzolring gebunden ist. Beispiele für das alkylische Diisocyanat sind Isophorondiisocyanat (IPD), Hexamethylendiisocyanat (HDI) und ähnliche.
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Es ist bevorzugt, dass das in der vorliegenden Erfindung verwendete Härtungsmittel eins oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Toluoldiisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und ähnliche ist. Das Härtungsmittel ist besonders bevorzugt Hexamethylendiisocyanat (HDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und ähnliche.
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Ferner kann das Härtungsmittel bevorzugt in einer Menge von ungefähr 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt von 28 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen. Wenn der Anteil des Härtungsmittels weniger als 20 Gew.-% beträgt, kann das Härtungsmittel keine ausreichende Quervernetzung mit dem Polyesterpolyolharz und dem Acrylpolyolharz ausbilden und die physikalischen Eigenschaften können sich aufgrund des unzureichenden Aushärtens verschlechtern. Wenn der Anteil des Härtungsmittels größer als 40 Gew.-% ist, kann die Farbe schnell aushärten. Dies kann zum Reißen oder zum Schrumpfen des Farbfilms während der Erzeugung des Farbüberzugs und somit zu verschlechterten physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung führen.
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(4) Benetzendes Dispergiermittel
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Das benetzende Dispergiermittel ist ein Silikonadditiv, das die Gleiteigenschaften verbessern, die Oberflächenspannung der Farbzusammensetzung verringern, die Streichfähigkeit der Zusammensetzung erhöhen und die Kontaktfläche erhöhen kann und somit die Haftungsleistung der Kontaktoberfläche verbessert. Das Herabsetzen der Spannung der Farbzusammensetzungsoberfläche kann der Kraterbildung vorbeugen, die bei der Trocknung des Farbfilms auftreten kann. Die Kratzerbildung auf der Oberfläche kann durch die Gleiteigenschaften der Oberfläche der Farbzusammensetzung unterdrückt werden. Wenn die Gleiteigenschaften verbessert wurden, können zusätzlich die Kratz- und die Kontaminationswiderstandsfähigkeit der Zusammensetzung verbessert sein. Desweiteren kann die Reinigung der Zusammensetzung einfach durchgeführt und der Haftungswiderstand kann verbessert werden.
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Das benetzende Dispergiermittel kann bevorzugt BYK-306, BYK-307, BYK-333, BYK-341, BYK-310 oder ähnliche sein, wie ein Silikonadditiv, das Polydimethylsiloxan als Hauptbestandteil enthält. Besonders bevorzugt ist BYK-307. Des Weiteren kann das benetzende Dispergiermittel in einer Menge bevorzugt von ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,2 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen. Wenn der Anteil des benetzenden Dispergiermittels weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann die Oberflächenspannung der Farbzusammensetzung unzureichend verringert sein und wenn der Anteil davon größer als 1 Gew.-% ist, kann die Anzahl der Silikonmoleküle des benetzenden Dispergiermittels zwischen einer unteren Schicht und der Farbschicht so hoch sein, dass sich die Oberflächenhaftungseigenschaft der Farbzusammensetzung verschlechtert.
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(5) Verlaufmittel
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Das Verlaufmittel kann sich ebenfalls auf ein Verlaufmittel für Oberflächenbeschichtung oder ein oberflächenmodifizierendes Mittel beziehen und ist ein Additiv, das die Fließfähigkeit des Farbfilms verbessern kann und es der Farbzusammensetzung ferner erlaubt, eine einheitliche Oberfläche auszubilden. Darüber hinaus hemmt das Verlaufmittel das Auftreten von Defekten, wie beispielsweise Spuren eines Schreibpinsels, Rollerspuren, eine dellenförmige Oberflächenbeschaffenheit, Nadellöcher und eine ungleichmäßige Färbung, die auf der Oberfläche des Farbfilms erzeugt wurden, und kann die Glätte der Oberfläche der Farbzusammensetzung erhöhen.
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Ferner ist das Verlaufsmittel bevorzugt BYK-353, BYK-356, BYK-361 oder ähnliche, wie ein Acrylatadditiv, das Polyacrylat als Hauptbestandteil enthält. Besonders bevorzugt ist das Verlaufsmittel BYK-359. Des Weiteren kann das Verlaufsmittel in einer Menge bevorzugt von ungefähr 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von ungefähr 0,2 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen. Für den Fall, dass der Anteil des Verlaufsmittels weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann es Probleme bereiten, eine gleichmäßige Oberfläche der Zusammensetzung zu erzeugen. Wenn der Anteil des Verlaufsmittels größer als 1 Gew.-% ist, können die Haftungseigenschaften vermindert werden, da die Fließfähigkeit der Zusammensetzung erheblich ansteigt.
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(6) UV-Additiv
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Das UV-Additiv kann die Beständigkeit der Zusammensetzung gegen lichtbedingte Alterung durch UV-Strahlung verbessern. Eine Farbzusammensetzung kann sichtbarem Licht und UV-Strahlen in der Atmosphäre über einen langen Zeitraum hinweg ausgesetzt sein. UV-Strahlen weisen eine höhere Energie als die Strahlen des sichtbaren Lichts auf. Somit können Farbveränderungen, wie Vergilbung, Verfärbung und/oder Entfärbung, hervorgerufen werden, wobei das UV-Additiv diese Phänomene unterdrücken kann.
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Um eine hochglänzende Oberfläche einer Farbzusammensetzung zu erzeugen, wurde ein UV-Additiv mit einer geringen Glanzminderung ausgesucht, das gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, das aus einem Gemisch von Bis(1,2,2,6,6,-Pentamethyl-4-Piperidinyl)-Sebacat) und 1-(Methyl)-8-(1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-Piperidinyl)-Sebacat bestehen kann und bevorzugt TINUVIN 292 mit einem spezifischen Gewicht von 0,99 als eine blasse gelbe Flüssigkeit sein kann.
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Ferner, um Erscheinungen wie Haarrisse, Glanzminderung, Abblättern und Farbänderung der Farbzusammensetzung vorzubeugen, können vorzugsweise ein Benzotriazol, beispielsweise TINUVIN 1130, TINUVIN 384, TINUVIN 928, TINUVIN 328 oder ähnliche, mit TINUVIN 292 vermischt und das Gemisch verwendet werden. Zusätzlich kann das UV-Additiv mit einer Menge von bevorzugt ungefähr 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt von ungefähr 1,6 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Farbzusammensetzung vorliegen. Wenn der Anteil des UV-Additivs weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, kann eine zufriedenstellende Lichtbeständigkeit nicht erreicht werden. Für den Fall, dass der Anteil des UV-Additives größer als 2 Gew.-% ist, kann die Transparenz des Farbfilms durch die blasse gelbe Farbe des UV-Additivs selbst herabgesetzt werden.
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B. Verwendung
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Die selbst-widerherstellende, Kratzer-beseitigende Farbzusammensetzung, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Farbe für Teile des Fahrzeuginnenraums und ähnlichem verwendet werden.
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BEISPIELE
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch die Beispiele detaillierter beschrieben. Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und es ist für den Fachmann offensichtlich, dass der Kern der vorliegenden Erfindung durch diese Beispiele nicht eingeschränkt wird.
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Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Proben der selbst-wiederherstellenden, Kratzer-entfernenden Farbzusammensetzung gemäß der Erfindung, der Vergleichsbeispiele sowie die einzelnen Bestandteile. Die physikalischen Eigenschaften dieser Proben wurden in der nachfolgenden Tabelle 2 miteinander zusammengefasst und verglichen. Tabelle 1
| Klassifizierung | Einheit | Beispiel 1 | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 | Vergleichsbeispiel 4 |
| Harz 1 (Polyesterpolyol) | Gew.-% | 35 | 70 | 50 | 20 | 0 |
| Harz 2 (Acrylpolyol) | Gew.-% | 35 | 0 | 20 | 50 | 70 |
| Härtungsmittel (Isocyanat) | Gew.-% | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
| Benetzendes Dispergiermittel (BYK-307) | Gew.-% | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Verlaufsmittel (BYK-359) | Gew.-% | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| UV Additiv (TINUVIN 292) | Gew.-% | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 |
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Tabelle 1 zeigt die Anteile der einzelnen Komponenten des Beispiels 1 gemäß der vorliegenden Erfindung und der Vergleichsbeispiele. Die einzelnen Komponenten der Beispiele und der Vergleichsbeispiele sind dieselben, jedoch sind die Anteile des Polyesterpolyolharzes und des Acrylpolyolharzes voneinander verschieden.
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Insbesondere wurde das Polyesterpolyolharz und das Acrylpolyolharz in Beispiel 1 im selben Verhältnis hinzugegeben. in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurde der Anteil des Polyesterpolyolharzes von 70 Gew.-% auf 0 Gew.-% verringert, wohingegen in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 der Anteil des Acrylpolyolharzes von 0 Gew.-% auf 70 Gew.-% erhöht wurde. Der Unterschied der physikalischen Eigenschaften ist in der folgenden Tabelle 2 zusammengefasst.
| Klassifizierung | Beispiel | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 | Vergleichsbeispiel 4 |
| Kratzbeständigkeit (nach 24 Stunden) | ⊝ | ⊝ | ⊝ | Δ | X |
| Eigenschaft der Anfangshaftung | ⊝ | O | ⊝ | ⊝ | ⊝ |
| Sonnencremebeständigkeit | O | X | Δ | O | O |
| Nässebeständigkeit | O | X | Δ | O | O |
| Abreibungsbeständigkeit | O | Δ | Δ | O | O |
| Lichtbeständigkeit | ⊝ | ⊝ | ⊝ | ⊝ | ⊝ |
| ⊝: ausgezeichnet | O: sehr gut |
| Δ: normal | X: schwach |
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Tabelle 2 fasst die Unterschiede der physikalischen Eigenschaften der Proben zusammen. Die einzelnen Komponenten und ihre prozentualen Anteile können der Tabelle 1 entnommen wurden. Insbesondere zeigt Tabelle 2, dass alle physikalischen Eigenschaften des Beispiels 1, in dem das Polyesterpolyolharz und das Acrylpolyolharz im gleichen Verhältnis vorliegen, ausgezeichnet oder sehr gut sind.
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Des Weiteren zeigt Tabelle 2, dass im Fall der Vergleichsbeispiele 1 bis 4, in welchen der Anteil des Polyesterpolyolharzes von 70 Gew.-% wie im Vergleichsbeispiel 1 auf 0 Gew.-% wie im Vergleichsbeispiel 4 herabgesetzt wurde, die Kratzbeständigkeit allmählich abnimmt. Wenn der Anteil des Acrylpolyolharzes von 0 Gew.-% wie im Vergleichsbeispiel 1 auf 70 Gew.-% wie im Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhöht wurde, so nimmt die Sonnencremebeständigkeit, die Nässebeständigkeit und die Abreibungsbeständigkeit allmählich zu. Somit zeigen die Beispiele und die Vergleichsbeispiele, dass es möglich ist, Zusammensetzungen mit allgemein verbesserten physikalischen Eigenschaften zu erhalten, wenn das Polyesterpolyolharz und das Acrylpolyolharz bei ähnlichen oder den selben Gewichtsverhältnissen vorliegen.
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Wie bereits beschrieben wurden, wurde die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei diese Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung auf diese nicht beschränkt sind. Die beschriebenen Ausführungsformen können vom Fachmann, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen, verändert oder modifiziert werden. Verschiedene Abänderungen und Modifikationen sind innerhalb des technischen Verständnis der vorliegenden Erfindung möglich und der Kern der Erfindung ist nachstehend beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0031017 [0001]
