DE10204228A1 - Coating material for wooden profiles, especially pencils, contains thermoplastic, elastic polyamide, brittle polyamide and-or unsaturated polyester resin and optionally pigments and other additives - Google Patents
Coating material for wooden profiles, especially pencils, contains thermoplastic, elastic polyamide, brittle polyamide and-or unsaturated polyester resin and optionally pigments and other additivesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Beschichtungsmittel sowie dessen Verwendung zum Beschichten von Oberflächen insbesonder strangförmiger Profile, insbesondere zur Erzeugung von Beschichtungen für Schreib-, Zeichen- oder Malgeräte. The invention relates to coating compositions and its Use for coating surfaces in particular extruded profiles, in particular for the production of Coatings for writing, drawing or painting devices.
Derartige Beschichtungsmittel sind prinzipiell bekannt. Aus [1] DE 200 01 475 U1 ist ein Mittel zum Beschichten von Oberflächen strangförmiger Profile beschrieben, welches auf der Basis von thermoplastischen Polyamidharzen und ggf. weiteren Zusatzstoffen aufgebaut ist. Such coating compositions are known in principle. [1] DE 200 01 475 U1 describes a means for coating Surfaces of extruded profiles described, which on the basis of thermoplastic polyamide resins and possibly other additives is built up.
Nachteilig ist es hierbei, dass derartige Beschichtungen eine schlechte Hygroskopizität aufweisen und zudem gelegentlich ggf. ein schlechtes Haftvermögen bei Druck, Schlag oder reibenden Behandlungen auffällig ist. Besonders beim Einsatz derartig beschichteter Profile als holzgefasste Stifte, zum Zwecke der Aquarell-Technik sind Berührungen der Stiftoberfläche und der nicht beschichteten Partien des Stiftes mit Wasser nicht zu Vermeiden. The disadvantage here is that such coatings have poor hygroscopicity and moreover occasionally poor adhesion when printing, Blow or rubbing treatments is noticeable. Especially when using such coated profiles as wood-framed Pens, for the purpose of watercolor technique, are touches of the Pen surface and the uncoated areas of the Pen with water cannot be avoided.
Versuche haben gezeigt, dass mit Beschichtungen nach dem Stand der Technik überzogene Gegenstände im sogenannten "Wasserglastest" bereits nach kurzer Zeit Rissbildungen zeigen, größere Risse bilden und ein anschließendes Abplatzen ganzer Plättchen des Beschichtungsmittels zu beobachten ist. Bei diesem Wasserglastest werden Stifte dessen Enden keine Tauchkappen aufweisen, d. h. an deren Enden unlackiertes Holz frei liegt, in ein mit Wasser befülltes Glas gestellt und eine Veränderung der Beschichtung über längere Zeit beobachtet. Tests have shown that with coatings according to the Prior art coated objects in the so-called "Water glass test" cracks after a short time show bigger cracks and a subsequent one Whole flakes of coating agent flake off watch is. In this water glass test, pens the ends of which have no plunger caps, d. H. at their Unpainted wood ends exposed, in a with water filled glass put and a change in Coating observed over a long period.
Die Verwendung von heißschmelzbaren Polyamidharzen wird in den Schriften [2] JP 52-41027 und [3] DE-OS 22 34 737 beschrieben. Die dabei verwendeten Polyamidharze zeigen, die bei den bekannten Polyamidharzen üblicherweise auftretenden Nachteile wie Hygroskopizität und schlechtes Haftvermögen. The use of hot melt polyamide resins is described in the documents [2] JP 52-41027 and [3] DE-OS 22 34 737 described. The polyamide resins used show that that usually occur in the known polyamide resins Disadvantages such as hygroscopicity and poor adherence.
Aufgrund dieser vorliegenden Mängel sind [4] Versuche bekannt, die Schmelze der bekannten Beschichtungsmittel elastischer und geschmeidiger einzustellen, um einer Rissbildung, die nach Wassereinwirkung entstehen kann, entgegenzuwirken. Es wurde jedoch erkannt, dass auf diesem Weg keine signifikante Verbesserung der Wasserfestigkeit erreicht werden konnte. Because of these shortcomings, [4] are trials known, the melt of the known coating compositions more elastic and supple to adjust to one Cracking that can occur after exposure to water, counteract. However, it was recognized that on this Way no significant improvement in water resistance could be achieved.
Als weiterer [5] Versuch eine wasserfeste Beschichtung zu erhalten, wurde die Viskosität des eingesetzten Schmelzlackes oder der Schmelzbeschichtung erniedrigt. Jedoch auch auf diese Weise konnte keine Verbesserung der Wasserfestigkeit erreicht werden. Hier ergaben sich zudem Verarbeitungsprobleme durch die erniedrigte Viskosität. As a further [5] attempt a waterproof coating obtained, the viscosity of the used Enamel or the enamel coating reduced. However, even this way no improvement could be made Water resistance can be achieved. Here also resulted Processing problems due to the reduced viscosity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Beschichtungsmittel zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist, die insbesondere keine starke Hygroskopizität aufweist und die bei Berührung oder Behandlung mit Wasser besser beständig ist, nicht so sehr abplatzt und/oder kaum zur Rissbildung neigt. So behandelte Stifte sollen damit auch langzeitig hochwertig und ansehnlich bleibt. Weiter soll die Beschichtung eine gute Haftfähigkeit sowie eine hohe Deckkraft aufweisen. The invention is therefore based on the object To create coating agents that have the disadvantages mentioned does not have, in particular, no strong Has hygroscopicity and that when touched or Treatment with water is more stable, not so much flakes off and / or hardly tends to crack. So treated Pens should also be of high quality and long-term remains handsome. The coating should also be a good one Adherence as well as a have high opacity.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel mit dem in den Ansprüchen 1 und 6 erfassten Merkmale. The problem is solved by the invention Coating composition with that in claims 1 and 6 recorded characteristics.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen umfasst. Advantageous further developments and refinements are in the includes further claims.
Ein derartiges Beschichtungsmittel wird vorschlagsgemäß durch spezielle Zusammensetzungen bzw. Mischungen und Konzentrationen der Einzelkomponenten erreicht, wodurch die Beschichtungsmasse auch spröder eingestellt werden kann. Das vorschlagsgemäße Bindemittel setzt sich im wesentlichen aus elastischen thermoplastischen Polyamidharzen, sowie spröden Polyamidharzen, die eine sehr gute Haftfähigkeit gegenüber Holz aufweisen und ggf. aus einem ungesättigten Polyesterharz zusammen. Such a coating agent is proposed through special compositions or mixtures and Concentrations of the individual components reached, whereby the Coating composition can also be set more brittle. The proposed binder essentially sets made of elastic thermoplastic polyamide resins, as well brittle polyamide resins that have very good adhesiveness compared to wood and possibly from an unsaturated Polyester resin together.
Die spröden Polyamidharze sind vorzugsweise Kondensationsprodukte aus Mono-, Di- und polyfunktionellen Aminen mit mono-, di- und polybasischen Fettsäuren. Die Art und Mengen der verbleibenden Fettsäuren der Polyamidharze sind für die sehr gute Haftfähigkeit auf Holzoberflächen verantwortlich. Die erfindungsgemäßen mit zu verwendeten Polyamide besitzen im Vergleich zu 6 oder 12 Polyamid ein sehr niedriges Molekulargewicht und einen niedrigen Schmelzpunkt, sowie eine niedrige Schmelzviskosität. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass derartige thermoplastische Polyamidharze eine gute Kompatibilität mit Polyesterharzen aufweisen. The brittle polyamide resins are preferred Condensation products from mono-, di- and polyfunctional Amines with mono-, di- and polybasic fatty acids. The Art and amounts of the remaining fatty acids of the polyamide resins are for very good adhesion to wooden surfaces responsible. The inventive to be used with Polyamides have a polyamide compared to 6 or 12 very low molecular weight and low Melting point, as well as a low melt viscosity. It has experiments have shown that such thermoplastic Polyamide resins have good compatibility with polyester resins exhibit.
Sowohl Polyamidharze als auch die eingesetzten Polyesterharze besitzen eine gute Dispergierfähigkeit. Dies ist insbesondere von Vorteil, da in der Beschichtung häufig organische und anorganische Pigmente sowie Füllstoffe eingesetzt werden. Both polyamide resins and the ones used Polyester resins have good dispersibility. This is particularly advantageous because it is often in the coating organic and inorganic pigments and fillers be used.
Vorteile durch die sprödere Einstellung des Beschichtungsmittels resultieren in einer signifikanten Verbesserung der Wasserfestigkeit und einer verbesserten Haftung bzw. in der Erhöhung des Haftvermögens auf den benetzen Oberflächen, wie z. B. auf Hölzern, wie sie in der Produktion holzgefasster Stifte üblicherweise eingesetzt werden. Die sprödere Oberfläche vermindert ein Abplatzen ganzer Lackbahnen und Risse treten - wenn überhaupt - nur punktuell auf. Advantages of the more brittle attitude of the Coating agents result in a significant Improve water resistance and improved Liability or in increasing the liability to the wet surfaces such. B. on wood, as in the Production of wood-cased pencils commonly used become. The more brittle surface reduces chipping entire paint webs and cracks only occur - if at all selectively on.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, Beschichtungsmittel auf der Basis von elastischen Polyamidharzen mit Anteilen von sprödem Polyamid und/oder ungesättigten Polyesterharzen zu versetzen um die auf der Hand liegenden Nachteile von Beschichtungen gemäß dem Stand der Technik auszuschalten oder solche Beschichtungen signifikant zu verbessern. The solution according to the invention consists in Coating agent based on elastic Polyamide resins with parts of brittle polyamide and / or to add unsaturated polyester resins to those on the Hand-held disadvantages of coatings according to the prior art switch off the technology or such coatings improve significantly.
Wie durch das vorgeschlagene Beschichtungsmittel eine verbesserte Wasserfestigkeit erreicht wird soll anhand einiger Versuche gezeigt werden. As with the proposed coating agent improved water resistance should be achieved based on some experiments are shown.
Beschichtet wurden die Holzarten Pappel, Jelutong, Kiefer, Zeder und Basswood, indem die Schmelze eines vorgeschlagenen Beschichtungsmittels in den Trichter einer Beschichtungsanlage gemäß Fig. 1 eingefüllt wurde. The wood types poplar, jelutong, pine, cedar and basswood were coated by pouring the melt of a proposed coating agent into the hopper of a coating system according to FIG. 1.
Fig. 1 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen des vorgeschlagenen Beschichtungsmittels auf ein langgestrecktes Profil, wie beispielsweise auf holzgefasste Schreibgeräte. In einem beheizten Behälter 1 liegt ein Polymer in geschmolzener Form 2 vor. Durch diese Schmelze tritt ein strangförmiges Profil 3 hindurch, wobei an den Ein- und Austrittsöffnungen des Behälters 1 Gummidüsen 4, 4' angeordnet sind, welche die Geometrie des zu beschichtenden strangförmigen Profils 3 aufweisen. Die Abmessung der Gummidüse 4' in der Austrittsöffnung ist dabei um die zu erzeugende Schichtstärke größer dimensioniert bzw. ausgebildet. Fig. 1 shows a method for applying the proposed coating agent to an elongated profile, such as on wood-framed writing utensils. In a heated container 1 there is a polymer in molten form 2 . A strand-shaped profile 3 passes through this melt, rubber nozzles 4 , 4 ′ being arranged at the inlet and outlet openings of the container 1 , which have the geometry of the strand-shaped profile 3 to be coated. The dimension of the rubber nozzle 4 'in the outlet opening is dimensioned or formed larger by the layer thickness to be generated.
Durch die Flexibilität der Gummidüse 4', ist diese in der Lage als Rakel für eine bestimmte zu erzeugende Schichtstärke des beschichteten Profils 3' zu wirken. Due to the flexibility of the rubber nozzle 4 ', it is able to act as a doctor blade for a specific layer thickness of the coated profile 3 ' to be produced.
Nach diesem Verfahren können neben Stiften, die in endloser Reihe, Stoß an Stoß, hindurch geschoben werden, aber auch vor allem auch endlose Profile, die z. B. extrudierte Stifte oder Stangen, beschichtet werden This procedure can be used in addition to pens that are in endless Row, butt to butt, to be pushed through, but also especially endless profiles, e.g. B. extruded pins or rods
Die in Versuch 1 eingesetzte Beschichtungsrezeptur setzt sich aus 62 Gew.% eines Beschichtungsmittels auf der Basis von elastischem Polyamidharz gemäß dem Stand der Technik und zusätzlich 38 Gew.% eines ungesättigten Polyesterharzes zusammen. The coating recipe used in experiment 1 sets is based on 62% by weight of a coating agent of elastic polyamide resin according to the prior art and additionally 38% by weight of an unsaturated polyester resin together.
Hier wurden identisch wie im Versuch 1, Holzer in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beschichtet. Here, as in Experiment 1, Holzer was coated in the device according to FIG. 1.
In diesem Versuch wurden zu 62 Gew.% eines Beschichtungsmittel auf der Basis von elastischem Polyamid nach dem Stand der Technik zusätzlich 19 Gew.% ungesättigtes Polyesterharz und 19 Gew.% sprödes Polyamidharz beigemischt. In this experiment, 62% by weight of a Coating agent based on elastic polyamide according to the prior art, an additional 19% by weight of unsaturated Polyester resin and 19% by weight brittle polyamide resin are added.
Nach abgeschlossener Beschichtung konnte die Wasserfestigkeit der beschichteten Hölzer mittels Wasserglastest überprüft werden. Die Stifte wurden dazu in Wasser eingetaucht, wobei die Eintauchlänge 6 cm und die Eintauchdauer 10 min betrug. Gemessen wurden die Länge der Beschichtung die sich nach der Entnahme der Einzelnen Proben aus dem Wasserglas ablösen ließ. After coating was complete, the Water resistance of the coated wood by means of Water glass test can be checked. The pens were made in Water immersed, the immersion length 6 cm and the Immersion time was 10 min. The length of the Coating after the individual samples have been taken detached from the water glass.
Tabellarisch ist nachfolgend das Versuchsergebnis
dargestellt.
The test result is shown in the table below.
Wie aus der Ergebnistabelle gut zu erkennen ist, ist das schlechteste Ergebnis mit dem Beschichtungsmittel nach dem Stand der Technik zu verzeichnen. Hier lassen sich nach 10 Min bereits 40-50 mm der Beschichtung vom Holz entfernen. Weiter war festzustellen, dass durch den Einsatz modifizierter Beschichtungsrezepturen gemäß Versuch 1 und 2 die Wasserfestigkeit um etwa 50% bzw. bis 70% verbessert wurde. As can be clearly seen from the results table, this is worst result with the coating agent after State of the art. After 10 Remove at least 40-50 mm of the coating from the wood. It was also found that through use modified coating formulations according to tests 1 and 2 the water resistance improved by about 50% or up to 70% has been.
Versuch 3Trial 3
In einem weiteren Versuch wurde die "maximale Standzeit" der einzelnen Hölzer mit den entsprechenden Beschichtungen ermittelt, indem die Zeit gemessen wurde, in der sich ein Stift im Wasserglas befindet, bei einer Eintauchtiefen von 6 cm, bis ein deutliches Abplatzen von 30 mm der Beschichtung erfolgt. In another experiment, the "maximum Service life "of the individual woods with the corresponding Coatings determined by measuring the time in who has a pen in the water glass, at one Immersion depths of 6 cm until a clear chipping of 30 mm the coating takes place.
Dieser Versuch wurde nach 11 Stunden abgebrochen, da sich
bei einigen Stiften die Leimfuge geöffnet hat, ohne dass die
Oberfläche abplatzte.
Tabellarische Ergebnisdarstellung zum Versuch "Standzeit"
This experiment was stopped after 11 hours because the glue joint opened on some pens without the surface flaking off. Presentation of results in tabular form for the experiment "service life"
Hierbei ist ebenfalls deutlich zu erkennen, dass mit den Rezepturen aus den Versuchen 1 und 2 die Wasserfestigkeit signifikant verbessert wird. It can also be clearly seen that with the Recipes from experiments 1 and 2 the water resistance is significantly improved.
Es hat sich in weiteren Versuchen gezeigt, dass durch eine geeignete Auswahl von Beschichtungsmittel und zu beschichtender Holzart optimale Kombinationen gefunden werden können. It has been shown in further experiments that through a appropriate selection of coating agents and optimal combinations found can be.
Es wurde zudem festgestellt, dass durch eine sprödere Einstellung des Mittels eine Beschichtung gebildet werden kann, die gegen Wassereinwirkung nahezu resistent ist. Auch bei längerem Kontakt mit Wasser erfolgte keine Rissbildung und kein Einreißen der Beschichtung, so dass diese auch nicht mehr in Bahnen abgezogen werden konnte. It was also found to be more brittle Setting the agent to form a coating can, which is almost resistant to water. Also prolonged contact with water caused no cracking and no tearing of the coating, so this too could no longer be withdrawn in strips.
Weiterhin hat es sich herausgestellt, das ungeglättete Hölzer gegenüber geglätteten Hölzern, wie beispielsweise Pappel, bei gleicher Rezeptur des Beschichtungsmittels eine schlechtere Wasserfestigkeit aufweisen. It also turned out to be the unsmoothed one Wood compared to smoothed wood, such as Poplar, with the same coating agent formulation have poorer water resistance.
Das vorgeschlagene Beschichtungsmittel, welches mit dem eingangs beschriebenen Verfahren verarbeitet wird, schrumpft nach der Beschichtung von Oberflächen praktisch nicht, die Poren werden insgesamt gleichmäßig gefüllt und die Oberfläche wird gut versiegelt. The proposed coating agent, which with the is processed, shrinks after coating surfaces practically not that Overall pores are filled evenly and the The surface is sealed well.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer Rahmenrezeptur und einiger Rezepturbeispiele zum vorgeschlagenen Beschichtungsmittel näher erläutert werden. The invention is intended to be based on a frame formulation and some recipe examples for the proposed Coating agents are explained in more detail.
Übersteigt der Gehalt von sprödem Harz 30 Gew.%, so ist
eine kritische obere Grenze der Viskosität erreicht.
Die in der Beschichtungsmasse eingesetzten Farbmittel sind vorzugsweise organische und/oder anorganische Pigmente, wobei die Pigmente in der Regel als fein dispergierte Pigmentpulver oder als Pigmentpräparationen vorliegen. The colorants used in the coating composition are preferably organic and / or inorganic pigments, the pigments usually being finely dispersed Pigment powder or as pigment preparations.
Des weiteren kann das Beschichtungsmittel Füllstoffe aufweisen, die je nach dem auch als Farbmittel wirken. Als ein Beispiel für Füllstoffe sei Titanoxid genannt. Furthermore, the coating agent can contain fillers have, which depending on the act as a colorant. As An example of fillers is titanium oxide.
Als Harze sollen insbesondere Polyamide und Polyester Anwendung finden, die z. B. entweder vorgemischt und granuliert vorliegen oder getrennt in den Behälter 1 eingebracht und vermischt werden, bevor die Gesamtmasse vor dem Beschichten insgesamt erhitzt und geschmolzen wird. As resins in particular polyamides and polyesters are used, which, for. B. either pre-mixed and granulated or separately introduced and mixed in the container 1 before the total mass is heated and melted overall prior to coating.
Das Beschichtungsmittel ist auf der Basis von thermoplastischen und elastischen Polyamidharzen sowie ggf. Farbmitteln, Füllstoffen und/oder weiteren Zusatzstoffen aufgebaut und beinhaltet zusätzlich ein sprödes Polyamidharz und/oder ein Polyesterharz aufweist. The coating agent is based on thermoplastic and elastic polyamide resins and possibly Colorants, fillers and / or other additives constructed and additionally contains a brittle polyamide resin and / or has a polyester resin.
Das spröde Polyamidharz ist ein Kondensationsprodukt aus Mono-, Di- oder polyfunktionellen Aminen mit mono-, di- oder polybasischen Fettsäuren. Das Polyesterharz ist ein ungesättigtes Polyesterharz und ein Haftharz. The brittle polyamide resin is a condensation product Mono-, di- or polyfunctional amines with mono-, di- or polybasic fatty acids. The polyester resin is a unsaturated polyester resin and an adhesive resin.
Als Zusatzstoffe sind organische und anorganische Pigmente sowie ggf. Füllstoffe zugesetzt. Organic and inorganic pigments are additives as well as fillers, if necessary.
Das Beschichtungsmittel wird zur Beschichtung von Schreib-, Zeichen- oder Malgeräten, insbesondere zur Beschichtung holzgefasster Stifte eingesetzt. The coating agent is used to coat writing, Drawing or painting devices, in particular for coating wood-framed pins used.
Die Beschichtung kann auch zum Beschichten von strangförmigen Profilen, extrudierten Profilen und flächige Gegenständen, wie Platten verwendet werden. The coating can also be used to coat extruded profiles, extruded profiles and flat Items such as plates are used.
Claims (9)
30 bis 70 Gew.% elastischem Polyamidharz (EH),
0 bis 30 Gew.% sprödem Polyamidharz (SH),
10 bis 45 Gew.% ungesättigtem Polyesterharz (HH),
7 bis 20 Gew.% Farbmittel (FM) und
0 bis 10 Gew.% Füllstoffen (FS)
zusammensetzt. 5. Coating agent according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent
30 to 70% by weight of elastic polyamide resin (EH),
0 to 30% by weight of brittle polyamide resin (SH),
10 to 45% by weight of unsaturated polyester resin (HH),
7 to 20% by weight of colorant (FM) and
0 to 10% by weight fillers (FS)
composed.
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