DE102019205939A1

DE102019205939A1 - UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche

Info

Publication number: DE102019205939A1
Application number: DE102019205939.2A
Authority: DE
Inventors: Oliver Böhringer; Stefan Engel; Jochen Rupp
Original assignee: Marabu GmbH and Co KG
Current assignee: Marabu GmbH and Co KG
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2020-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, aufweisend- ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest,- wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest,- wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest und- wenigstens einen Photoinitiator.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Beschichten und/oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, ein Kit sowie ein mit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung beschichtetes oder bedrucktes, insbesondere digital bedrucktes, Substrat.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, ein Beschichtungs- oder Druckverfahren, ein Kit sowie ein Substrat.
Die Digitaldrucktechnologie wird in zunehmendem Maße für industrielle Druckaufgaben eingesetzt. Gegenüber analogen Verfahren zeichnet sich die Digitaldrucktechnologie aufgrund des Wegfalls fester Druckformen durch eine erhöhte Flexibilität aus. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, berührungslos unterschiedlich geformte Gegenstände direkt, d.h. ohne Verwendung von Etiketten oder Aufklebern, zu dekorieren.
Besonders wichtig ist die Direktdekoration von Platten aller Art, insbesondere für Werbezwecke. Zu den wesentlichen Anforderungen an eine Direktdekoration zählen eine hervorragende Resistenz der Dekoration gegenüber mechanischer Einwirkung und eine rasche Durchhärtung der Dekoration, die schnelle Produktionszyklen ermöglicht. Ein weiteres wichtiges Kriterium stellt ein möglichst breites Haftungsspektrum auf einer Vielzahl verschiedener Untergründe, insbesondere entsprechend den in der Werbetechnik zum Einsatz kommenden Plattenmaterialien, dar. Beispielhaft seien in diesem Zusammenhang Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polypropylen, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer und Polystyrol genannt.
Konventionelle Klarlackzusammensetzungen erfüllen die im vorherigen Absatz beschriebenen Anforderungen häufig nicht. Alternativ enthalten konventionelle Klarlackzusammensetzungen zur Erfüllung dieser Anforderungen große Mengen an Photoinitiatoren. Nachteilig an diesem Ansatz ist, dass über die Photoinitiatoren große Mengen an gesundheitsschädlichen Substanzen in die Farbformulierungen bzw. Tinten eingebracht werden. Zudem steigen dadurch die Rohstoffkosten.
AUFGABE UND LÖSUNG
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung bereitzustellen, welche im Zusammenhang von konventionellen UV-härtbaren Klarlackzusammensetzungen auftretende Nachteile vermeidet und sich insbesondere beim Durchführen von Direktdekorationen durch eine sehr gute Resistenz gegenüber mechanischen Einwirkungen sowie durch eine rasche Durchhärtung der Direktdekorationen auszeichnet. Weiterhin stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Beschichtungs- oder Druckverfahren, ein Kit sowie ein beschichtetes oder bedrucktes Substrat bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 18, durch ein Kit gemäß Anspruch 19 sowie durch ein Substrat gemäß Anspruch 20. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung definiert. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme ausdrücklich zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche.
Bei dem Substrat kann es sich um ein plattenförmig gestaltetes Substrat, d.h. um eine Platte, handeln.
Das Substrat kann insbesondere ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polypropylen, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Polystyrol, Copolymere von wenigstens zwei der genannten Materialien und Blends, d.h. Mischungen, von wenigstens zwei der genannten Materialien.
Die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung weist Folgendes auf:

- wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest, d.h. wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest und/oder wenigstens ein monofunktionelles Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest,

- wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest, d.h. wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest und/oder wenigstens ein monofunktionelles Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest,
- wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest, d.h. wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest und/oder wenigstens ein monofunktionelles Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest, und
- wenigstens einen Photoinitiator.

Unter dem Ausdruck „monofunktionelles Acrylatmonomer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Monomer mit lediglich einer Acrylgruppe pro Monomermolekül verstanden werden.
Unter dem Ausdruck „mulitfunktionelles Acrylatmonomer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Monomer mit zwei oder mehr Acrylgruppen pro Monomermolekül verstanden werden.
Unter dem Ausdruck „monofunktionelles Methacrylatmonomer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Monomer mit lediglich einer Methacrylgruppe pro Monomermolekül verstanden werden.
Unter dem Ausdruck „mulitfunktionelles Methacrylatmonomer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Monomer mit zwei oder mehr Methacrylgruppen pro Monomermolekül verstanden werden.
Unter dem Ausdruck „monocycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, verstanden werden, welcher lediglich einen einzelnen Kohlenwasserstoffring enthält oder aus nur einem einzigen Kohlenwasserstoffring besteht.
Unter dem Ausdruck „heterocyclischer, nichtaromatischer organischer Rest“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein nichtaromatischer organischer Rest verstanden werden, welcher einen Ring oder mehrere Ringe enthält oder aus einem Ring oder mehreren Ringen besteht, wobei der Ring bzw. die Ringe neben ringbildenden Kohlenstoffatomen wenigstens ein ringbildendes Heteroatom, insbesondere zwei ringbildende Heteroatome, wie beispielsweise ein Sauerstoffatom und/oder ein Stickstoffatom oder zwei Sauerstoffatome, enthält bzw. enthalten.
Unter dem Ausdruck „bicyclischer, nichtaromatischer Kohlenwasserstoffrest“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylrest, verstanden werden, welcher zwei verknüpfte Kohlenwasserstoffringe enthält oder aus zwei verknüpften Kohlenwasserstoffringen besteht. Je nach Art der Verknüpfung der Ringe kann es sich bei dem bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um einen anelliert bicyclischen Kohlenwasserstoffrest, einen spirocyclischen Kohlenwasserstoffrest oder um einen verbrückt bicyclischen Kohlenwasserstoffrest handeln. Bevorzugt handelt es sich bei dem bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um einen verbrückt bicyclischen Kohlenwasserstoffrest.
Unter dem Ausdruck „UV-härtbare Klarlackzusammensetzung“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine transparente, d.h. lichtdurchlässige, insbesondere für elektromagnetische Strahlung oder elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von 380 nm bis 700 nm durchlässige, Lackzusammensetzung verstanden werden, welche unter der Einwirkung von ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung) teilweise oder vollständig ausgehärtet werden kann.
Unter dem Ausdruck „ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung)“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 450 nm, insbesondere 100 nm bis 420 nm, verstanden werden.
Die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung kann grundsätzlich in flüssiger Form, insbesondere als Lösung oder Dispersion, vorliegen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sich eine Klarlackzusammensetzung mit den vorstehend beschriebenen und im Folgenden noch eingehender erläuterten Typen von monofunktionellen Acrylatmonomeren und/oder monofunktionellen Methacrylatmonomeren in besonderer Weise als UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, von Substraten und/oder Substratoberflächen eignet. Dabei zeichnet sich die erfindungsgemäße Klarlackzusammensetzung vorteilhafterweise durch eine ausgezeichnete Reaktivität sowie insbesondere eine schnelle Durchhärtung, ein ausreichendes Haftungsvermögen auf einer Vielzahl von Substraten und/oder Substratoberflächen, eine reduzierte Blockfestigkeit, d.h. eine geringere Verklebungsneigung beim Stapeln, Zusammenfügen oder Aufwickeln zweier oder mehrerer beschichteter oder bedruckter, insbesondere digitalbedruckter, Substrate, insbesondere bei erhöhtem Druck und/oder erhöhter Temperatur, sowie - im UV-gehärteten Zustand - durch mechanische Robustheit und insbesondere Wetterfestigkeit aus.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Klarlackzusammensetzung gegenüber konventionellen UV-härtbaren Klarlackzusammensetzungen geringere Mengen an einem Photoinitiator aufweisen kann. Dadurch lassen sich mit besonderem Vorteil Gesundheitsrisiken und insbesondere Herstellungskosten senken.
In Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest um einen Monocycloalkylrest, insbesondere mit 3 ringbildenden Kohlenstoffatomen bis 8 ringbildenden Kohlenstoffatomen, bevorzugt 5 ringbildenden Kohlenstoffatomen oder 6 ringbildenden Kohlenstoffatomen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3,3,5-Trimethylcyclohexylacrylat, 2-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 3-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 4-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 4-tert.-Butylcyclohexylacrylat, 4-tert.-Butylcyclohexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest um 4-tert.-Butylcyclohexylacrylat oder um 3,3,5-Trimethylcyclohexylacrylat.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest einen Anteil von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%, auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung frei von einem monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten linearen, d.h. nicht cyclischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest um einen Heterocycloalkylrest, insbesondere mit 3 ringbildenden Atomen bis 8 ringbildenden Atomen, vorzugsweise 5 ringbildenden Atomen oder 6 ringbildenden Atomen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N-Acryloylmorpholin, cyclisches Trimethylolpropanformalacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest um N-Acryloylmorpholin.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest einen Anteil von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% bis 45 Gew.-%, auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um einen verbrückten Kohlenwasserstoffrest.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Dihydrocyclopentadienylacrylat, ethoxyliertes Dihydrocyclopentadienylacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um Isobornylacrylat.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest einen Anteil von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%, auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Molmassenverhältnis des wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomers/Methacrylatmonomers mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest zu dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest > 1.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest um N-Acryloylmorpholin und bei dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um Isobornylacrylat.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt das Molverhältnis der Summe aus dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest und dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest zu dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest im Bereich von 1 bis 8, bevorzugt 1 bis 5, weiter bevorzugt 2 bis 4, insbesondere 3 bis 4. Die Vorteile der Erfindung kommen bei den in diesem Absatz offenbarten Molverhältnissen besonders stark zur Geltung.
Erfindungsgemäß kann es weiterhin bevorzugt sein, wenn die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ferner wenigstens ein N-Vinyl-Monomer aufweist. Insbesondere kann die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung eine Mischung des wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomers/Methacrylatmonomers mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest und wenigstens eines N-Vinyl-Monomers aufweisen. Insoweit hat sich weiterhin überraschend herausgestellt, dass sich durch eine derartige Mischung oder Kombination eine höhere Aushärtegeschwindigkeit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung erzielen lässt.
Das wenigstens eine N-Vinyl-Monomer kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus N-Vinyl-Pyrrolidon, N-Vinyl-Piperidon, N-Vinyl-Caprolactam, N-Vinyl-Imidazol, methyliertes N-Vinyl-Imidazol, N-Vinyl-Formamid, N-Vinyl-Oxazolidinon, methyliertes N-Vinyl-Oxazolidinon und Mischungen von wenigstens zwei der genannten N-Vinyl-Monomere.
Weiterhin kann das wenigstens eine N-Vinyl-Monomer einen Anteil von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% bis 40 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Insbesondere kann eine Mischung des wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomers/Methacrylatmonomers mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest und des wenigstens einen N-Vinyl-Monomers einen Anteil von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% bis 40 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Photoinitiator vom Norrish-Typ I.
Unter dem Ausdruck „Photoinitiator vom Norrish-Typ I“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Photoinitiator verstanden werden, welcher insbesondere bei Einwirkung von ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung) in zwei Radikale zerfällt, meist durch eine α-Spaltung. Die gebildeten Radikale können eine Kettenpolymerisation und/oder Vernetzung unter teilweiser oder vollständiger Aushärtung der Klarlackzusammensetzung auslösen.
Der wenigstens eine Photoinitiator ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2-Hydroxy-1-(4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl)-2-methyl-propan-1-on, 1-Hyroxycyclohexyl-phenyl-keton, Phenylbis-2,4,6-trimethylbenzoyl-phosphinoxid (Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid), 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholino-phenyl)-butanon-1, 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphinoxid (Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphinoxid), 2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-on, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on, 2-Hydroxy-2-methylpropriophenon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, 2-Methyl-1[4-(methylothio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Photoinitiatoren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der wenigstens eine Photoinitiator einen Anteil < 15 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 14 Gew.-%, auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung. Wie bereits erwähnt, haben niedrige Photoinitiatoranteile, insbesondere wie in diesem Absatz beschrieben, den Vorteil, dass die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung keinen oder geringeren gesundheitlichen Bedenken begegnet und insbesondere kostengünstig herstellbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ferner wenigstens ein Lösungsmittel auf. Das wenigstens eine Lösungsmittel kann einen Anteil von 0 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung. Bevorzugt ist das wenigstens eine Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ketonen, Glykolethern, Glykolestern, Alkoholen, Estern, Amiden, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Lösungsmittel.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ferner wenigstens einen Farbstoff auf. Der wenigstens eine Farbstoff kann einen Anteil von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Farbstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Solventfarbstoffen, Direktfarbstoffen, Reaktivfarbstoffen, Säurefarbstoffen und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Farbstoffe.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung wenigstens ein Transparentpigment (sogenanntes transparentes Pigment) auf. Das wenigstens eine Transparentpigment kann einen Anteil von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Transparentpigment ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen nanoskaligen Pigmenten, Glaspigmenten, Metallpigmenten und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Transparentpigmente.
Bevorzugt weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung kein deckendes Pigment auf. Mit anderen Worten ist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung vorzugsweise frei von deckenden Pigmenten. Unter dem Ausdruck „deckendes Pigment“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Pigment verstanden werden, welches als Bestandteil der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung in der Lage ist, einen mit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung oder UV-gehärteten Klarlackzusammensetzung beschichteten Untergrund zu bedecken.
Weiterhin weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung vorzugsweise keinen Füllstoff auf. Mit anderem Worten ist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung vorzugsweise frei von Füllstoffen.
Weiterhin kann die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ferner ein nicht-UV-reaktives Polymer aufweisen.
Unter dem Ausdruck „nicht-UV-reaktives Polymer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Polymer verstanden werden, welches bei Einwirkung von ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung) nicht vernetzbar ist.
Durch ein nicht-UV-reaktives Polymer kann in vorteilhafter Weise die Haftung der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung auf einem Substrat und/oder einer Substratoberfläche sowie die Blockfestigkeit zusätzlich verbessert werden.
Bevorzugt handelt es sich bei dem nicht-UV-reaktiven Polymer um ein Aldehyd- und/oder Keton- und/oder Polyesterharz.
Das nicht-UV-reaktive Polymer kann einen Anteil von 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, insbesondere 0,8 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ferner ein Festharz, insbesondere ein teilacryliertes Festharz, auf. Bevorzugt weist die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung eine Lösung des Festharzes in einem Acrylatmonomer, insbesondere in 2-Phenoxyethylacrylat oder Isobornylacrylat, auf.
Unter dem Ausdruck „teilacryliertes Festharz“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Festharz verstanden werden, welches teilweise, insbesondere nur teilweise, mit Acrylgruppen funktionalisiert ist.
Durch ein teilacryliertes Festharz können mit besonderem Vorteil die Druckqualität durch verbesserte Tropfenbildung und die mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Klarlackzusammensetzung, wie beispielsweise Kratzfestigkeit und/oder Haftfestigkeit, sowie die Beständigkeit gegenüber Chemikalien zusätzlich verbessert werden.
Das teilacrylierte Festharz kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Aldehydharzen, Ketonharzen, Polyesterharzen und Mischungen von wenigstens zwei der genannten teilacrylierten Festharze.
Weiterhin kann das teilacrylierte Festharz einen Anteil von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 3 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung kann weiterhin ferner wenigstens einen Zusatzstoff aufweisen, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus mulitfunktionelles Acrylatmonomer, mulitfunktionelles Methacrylatmonomer, multifunktionelles Oligomer, Stabilisator, Netzmittel, Füllstoff, Verlaufsadditiv wie Silikontensid, Gleitmittel Itaconat, itaconathaltiger Stoff, itaconathaltiges Stoffgemisch und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Zusatzstoffe.
Unter dem Ausdruck „multifunktionelles Oligomer“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Oligomer verstanden werden, welches wenigstens zwei verschiedene funktionelle Gruppen aufweist.
Unter dem Ausdruck „Verlaufsadditiv“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Zusatzstoff verstanden werden, welcher dazu eingerichtet ist, Unebenheiten einer durch Aufbringen der erfindungsgemäßen Klarlackzusammensetzung auf eine Substratoberfläche erzeugten Schicht auszugleichen.
Das multifunktionelle Acrylatmonomer kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus (Octahydro-4,7-methano-1H-indendiyl)bis(methylen)diacrylat, Tricyclodecandimethanoldiacrylat, Butandioldiacrylat, 1,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1,12-Dodecanoldiacrylat, 1,10-Decandioldiacrylat, Esterdioldiacrylat, propoxyliertes 2-Neopentylglycoldiacrylat, Tris-(2-Hydroxyethyl)-isocyanurattriacrylat, propoxyliertes Neopentylglykoldiacrylat, Hexandioldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Dipropylenglykoldiacrylat, ethoxyliertes Bisphenol A-diacrylat, alkoxyliertes Hexandioldiacrylat, 3-Methyl-1,5-pentandioldiacrylat, alkoxyliertes Cyclohexandimethanoldiacrylat,Tricyclodecandimethanoldiacrylat, Trimethylolpropan-triacrylat, alkoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat, ethoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat, Glycerolpropoxylattriacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Dipentaerythritolpentaacrylat, Dipentaerythritolhexaacrylat, ethoxyliertes Pentaerythritoltetraacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Ditrimethylolpropantetraacrylat, Polyethylenglycoldiacrylate und Mischungen von wenigstens zwei der genannten multifunktionelle Acrylatmonomere.
Das multifunktionelle Acrylatmonomer kann einen Anteil von 0,1 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, insbesondere 0,3 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Das multifunktionelle Methacrylatmonomer kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus 1,12-Dodecanoldimethacrylat, Hexandioldimethacrylat, ethoxyliertes Bisphenol A-dimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Pentaerythritoltetramethacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten multifunktionelle Methacrylatmonomere.
Das multifunktionelle Methacrylatmonomer kann einen Anteil von 0,1 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,8 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Bevorzugt weisen das multifunktionelle Acrylatmonomer und das multifunktionelle Methacrylatmonomer zusammen einen Anteil < 15 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 Gew.-% bis 7 Gew.-%, auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Das multifunktionelle Oligomer kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Polyether, Acrylaten und Mischungen von wenigstens zwei der genannten multifunktionelle Oligomere.
Das multifunktionelle Oligomer kann einen Anteil von 0,5 Gew.-% bis 6,5 Gew.-%, insbesondere 0,8 Gew.-% bis 6,5 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 Gew.-% bis 6,5 Gew.-%, aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
Durch ein multifunktionelles Oligomer, insbesondere wie in den beiden vorherigen Absätzen beschrieben, lässt sich mit besonderem Vorteil die Beständigkeit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung gegenüber Chemikalien und/oder die Flexibilität der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung verbessern.
Wie bereits erwähnt, kann die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung ein Itaconat, d. h. ein Salz der Itaconsäure, und/oder einen itaconathaltigen Stoff und/oder ein itaconathaltiges Stoffgemisch aufweisen. Dadurch lässt sich mit besonderem Vorteil (ebenfalls) die chemische und/oder mechanische Beständigkeit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung und/oder die Flexibilität der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung verbessern.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche mit einer UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung gemäß erstem Erfindungsaspekt und
- UV-Härten der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.

Bevorzugt werden/wird das Substrat und/oder die Substratoberfläche mittels eines Digitaldruckverfahrens mit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung bedruckt.
Unter dem Ausdruck „Digitaldruckverfahren“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Druckverfahren verstanden werden, bei welchem das Druckbild direkt von einem Computer in eine Druckmaschine übertragen wird, ohne dass eine statische oder feste Druckform benutzt wird.
Das Substrat und/oder die Substratoberfläche kann grundsätzlich nur teilweise oder vollständig, d.h. vollflächig, mit der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung beschichtet bzw. bedruckt werden.
Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen vollständig auf die im Rahmen des ersten Erfindungsaspekts gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort insbesondere in Bezug auf die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Verfahren gemäß zweitem Erfindungsaspekt.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Kit, insbesondere zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche.
Das Kit weist räumlich voneinander getrennt wenigstens eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung gemäß erstem Erfindungsaspekt und wenigstens eine weitere Komponente, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus UV-Lampe, LED-Strahler, LED-UV-Trocknereinheit, Digitaldruckkopf, Digitaldruckanlage, Farbstoffdispersionen, Transparentpigmentdispersionen und Kombinationen von wenigstens zwei der genannten Komponenten, auf.
Bei der UV-Lampe kann es sich beispielsweise um einen Quecksilberstrahler handeln.
Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Kits wird zur Vermeidung von Wiederholungen vollständig auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die im Rahmen des ersten Erfindungsaspekts gemachten Ausführungen, Bezug genommen. Die dort insbesondere in Bezug auf die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Kit gemäß drittem Erfindungsaspekt.
Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Substrat, welches mit einer UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung gemäß erstem Erfindungsaspekt beschichtet oder bedruckt, insbesondere digital bedruckt, ist.
Bei dem Substrat kann es sich um ein plattenförmig gestaltetes Substrat, d.h. um eine Platte, handeln.
Das Substrat kann insbesondere ein Material aufweisen oder aus einem Material bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Polypropylen, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Polystyrol, Copolymere von wenigstens zwei der genannten Materialien und Blends, d.h. Mischungen, von wenigstens zwei der genannten Materialien.
Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Substrats wird zur Vermeidung von Wiederholungen ebenfalls vollständig auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die im Rahmen des ersten Erfindungsaspekts gemachten Ausführungen, Bezug genommen. Die dort insbesondere in Bezug auf die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für das Substrat gemäß viertem Erfindungsaspekt.
Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung gemäß erstem Erfindungsaspekt als Unterdrucklack oder Haftvermittler, insbesondere auf Substraten, bevorzugt schwer bedruckbaren Substraten, d. h. Substraten, auf welchen eine ausreichende Haftung eines Drucks ansonsten, d. h. ohne Unterdrucklack oder Haftvermittler, schwer zu erzielen ist. Das Substrat kann beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen aufweisen oder aus Polyethylen oder Polypropylen bestehen.
Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung wird ebenso vollständig auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die im Rahmen des ersten Erfindungsaspekts gemachten Ausführungen, Bezug genommen. Die dort in Bezug auf die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für die Verwendung gemäß fünftem Erfindungsaspekt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Form von Beispielen. Dabei können einzelne Merkmale jeweils für sich alleine oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die nachfolgend beschriebenen Beispiele dienen lediglich der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne die Erfindung auf den Offenbarungsgehalt der Beispiele zu beschränken.
BEISPIELTEIL
UV-Lack Basisrezeptur einer erfindungsgemäßen Klarlackzusammensetzung

IBOA	17,4%
ACMO	44,1%
Tego Glide 432	0,1%
Genorad 16	0,1%
TPO	5,5%
Irgacure 819	3,5%
Rokracure 7250	6,4%
Sartomer 420	20,1%
Ebecryl 160	1,0%
Genomer 3364	1,8%

Tabelle 1: Rezeptur einer erfindungsgemäßen Klarlack-Zusammensetzung

Inhaltsstoff		Anteile (Gew.-%)
Monofunktionelles Monomer, bicyclisch	Isobornylacrylat	17,4
Monofunktionelles Monomer, heterocyclisch aliphatisch	N-Acyloylmorpholin	44,1
Monofunktionelles Monomer, cyclisch, aliphatisch	Tertiärbutylcyclohexylacrylat	20,1
Photoinitiator	Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphinoxid	5,5
Photoinitiator	Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid	3,5%
Verlaufsadditiv	Silikontensid	0,1
Stabilisierer	Polymerer Stabilisator	0,1
Teilacryliertes Polymer	Rokracure 7250	6,4
Trifunktionelles Monomer	Ethoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat	1,0
Mehrfachfunktionelles Oligomer	Modifiziertes Polyetherpolyolacrylat	1,8

Die Klarlackzusammensetzung zeigte eine ausreichende Reaktivität und insbesondere keine Verblockung.
Vergleichsrezepturen (nicht erfindungsgemäße Klarlackzusammensetzungen)

Lack 1 bestehend aus:	Craynor CN9001 M70 (30%PEA)⁷⁾	2,6%
	PEA¹⁾	27,7%
	IBOA¹⁾	34,7%
	ACMO¹⁾	10,2%
	DPGDA²⁾	0,2%
	Tego Glide 432³⁾	0,1%
	Genorad 16⁸⁾	0,1%
	TPO⁴⁾	7,1%
	Agisyn 008⁵⁾	3,1%
	Irgacure 819⁴⁾	6,1%
	BM UVPOS⁷⁾	8,2%
¹⁾ Monofunktionelle Monomere
	PEA: 2-Phenoxyethyl Acrylat
	IBOA: Isobornyl Acrylat
	ACMO:N-Acryloylmorpholin
²⁾ Difunktionelle Monomere
	DPGDA: Dipropylenglycoldiacrylat
³⁾ Verlauf Additiv
⁴⁾ Photoinitiator Norrrish Typ I
⁵⁾ Amin-Verbindung
⁶⁾ Festharz in PEA gelöst
⁷⁾ Harz in PEA gelöst
⁸⁾ Stabilisator
⁹⁾ Trifunktionelle Monomere
	Ebecryl 160: Ethoxyliertes (3) Trimethylpropantriacrylat
¹⁰⁾ Oligomer

Der Lack war nicht reaktiv genug. Die Probe verblockte bei Härtung mit 120W/cm und 20m/min und Belastung 4kg über Nacht.

Lack 2 bestehend aus:	Craynor CN9001 M70 (30%PEA)⁷⁾	1,5%
	PEA¹⁾	22,4%
	IBOA¹⁾	23,2%
	DPGDA²)	5,1%
	Tego Glide 432³⁾	0,1%
	Genorad 16⁸⁾	0,1%
	TPO⁴⁾	7,0%
	Irgacure 819⁴⁾	3,0%
	Genomer 3364¹⁰⁾	3,6%
	Ebecryl 160⁹⁾	2,0%
¹⁾ Monofunktionelle Monomere
	PEA: 2-Phenoxyethyl Acrylat
	IBOA: Isobornyl Acrylat
	ACMO:N-Acryloylmorpholin
²⁾ Difunktionelle Monomere
	DPGDA: Dipropylenglycoldiacrylat
³⁾ Verlauf Additiv
⁴⁾ Photoinitiator Norrrish Typ I
⁵⁾ Amin-Verbindung
⁶⁾ Festharz in PEA gelöst
⁷⁾ Harz in PEA gelöst
⁸⁾ Stabilisator
⁹⁾ Trifunktionelle Monomere
	Ebecryl 160: Ethoxyliertes (3) Trimethylpropantriacrylat
¹⁰⁾ Oligomer

Die Haftung des Lackes war nicht ausreichend. Bei Härtung mit 120W/cm und 20m/min zeigte sich sowohl auf PP wie auf Hart-PVC ein GT5.

Claims

UV-härtbare Klarlackzusammensetzung zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, aufweisend - wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest, - wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest, - wenigstens ein monofunktionelles Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest und - wenigstens einen Photoinitiator.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest um einen Monocycloalkylrest, insbesondere mit 3 ringbildenden Kohlenstoffatomen bis 8 ringbildenden Kohlenstoffatomen, handelt.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3,3,5-Trimethylcyclohexylacrylat, 2-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 3-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 4-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexylacrylat, 4-tert.-Butylcyclohexylacrylat, 4-tert.-Butylcyclohexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest einen Anteil von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%, aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-härtbare Klarlackzusammensetzung frei von einem monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten linearen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest ist.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest um einen Heterocycloalkylrest, insbesondere mit 3 ringbildenden Atomen bis 8 ringbildenden Atomen, handelt.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N-Acryloylmorpholin, cyclisches Trimethylolpropanformalacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer /Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest einen Anteil von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% bis 45 Gew.-%, aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest um einen verbrückten Kohlenwasserstoffrest handelt.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Dihydrocyclopentadienylacrylat, ethoxyliertes Dihydrocyclopentadienylacrylat und Mischungen von wenigstens zwei der genannten monofunktionellen Acrylatmonomere/Methacrylatmonomere.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine monofunktionelle Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest einen Anteil von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 15 Gew.-% bis 25 Gew.-%, aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Molmassenverhältnis des wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomers/Methacrylatmonomers mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest zu dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest > 1 ist.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis der Summe aus dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten heterocyclischen, nichtaromatischen organischen Rest und dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten bicyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffrest zu dem wenigstens einen monofunktionellen Acrylatmonomer/Methacrylatmonomer mit einem substituierten oder unsubstituierten monocycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest im Bereich von 1 bis 8, bevorzugt 1 bis 5, weiter bevorzugt 2 bis 4, insbesondere 3 bis 4, liegt.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Photoinitiator vom Norrish Typ I ist, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2-Hydroxy-1-(4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl)-2-methyl-propan-1-on, 1-Hyroxycyclohexyl-phenylketon, Phenylbis-2,4,6-trimethylbenzoyl-phosphinoxid, 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholino-phenyl)-butanon-1, 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphinoxid, 2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-on, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on, 2-Hydroxy-2-methylpropriophenon, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, 2-Methyl-1[4-(methylothio)phenyl]-2-morpholinopropan-1 -on und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Photoinitiatoren.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Photoinitiator einen Anteil < 15 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 14 Gew.-%, aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner wenigstens ein Lösungsmittel, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ketonen, Glykolethern, Glykolestern, Alkoholen, Estern, Amiden, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Lösungsmittel, aufweist.
UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Farbstoff, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Solventfarbstoffen, Direktfarbstoffen, Reaktivfarbstoffen, Säurefarbstoffen und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Farbstoffe, und/oder wenigstens ein Transparentpigment, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganische nanoskalige Pigmente, Glaspigmente, Metallpigmente und Mischungen von wenigstens zwei der genannten Transparentpigmente, aufweist.
Verfahren zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, aufweisend die folgenden Schritte: - Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, einer Substratoberfläche mit einer UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und - UV-Härten der Klarlackzusammensetzung.
Kit zum Beschichten oder Bedrucken, insbesondere Digitalbedrucken, eines Substrats und/oder einer Substratoberfläche, aufweisend räumlich voneinander getrennt wenigstens eine UV-härtbare Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und wenigstens eine weitere Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus UV-Lampe, LED-Strahler, LED-UV-Trocknereinheit, Digitaldruckkopf, Digitaldruckanlage, Farbstoffdispersionen, Transparentpigmentdispersionen und Kombinationen von wenigstens zwei der genannten Komponenten.
Substrat, beschichtet oder bedruckt mit einer UV-härtbaren Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.