DE2314814B2 - UV-Härtbare Oberzugsmasse auf der Basis ungesättigter Polyesterharze - Google Patents
UV-Härtbare Oberzugsmasse auf der Basis ungesättigter PolyesterharzeInfo
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Description
Die Strahlungshärtung von ungesättigten Kunstharzen bzw. Lackbindemittem hat in den letzten Jahren an
Bedeutung stark zugenommen. Speziell die Härtung mittels UV-Strahlen wird vielfach angewendet, da sie
energiereicher sind als Wärmestrahlen und daher wesentlich kürzere Härtungszeiten erzielt werden
können.
Die Härtung mittels UV-Strahlen wurde durch den Einsatz sogenannter UV-Sensibilisatoren wirtschaftlich
interessant. UV-Sensibilisatoren sind Verbindungen, die
bereits bei kurzzeitigem Einfluß der UV-Strahlung freie Radikale bilden, welche die rasche Polymerisation des
Bindemittels — wobei im allgemeinen ungesättigte
Polyesterharze verwendet werden — zur Folge hat
Die praktisch erzielbare Härtungszeit hängt jedoch nicht nur von der Art und Menge der eingesetzten
UV-Sensibilisatoren ab, sie ist außerdem ei Funktion der Dicke des aufgebrachten und zu härtenden
Lackfilmes. Im allgemeinen kann gesagt werden. daB die
Eindringtiefe der UV-Strahlen und damit deren Härterwirkung in die Tiefe des Lackfilmes umso
geringer wird, je energiereicher, d.h. mit anderen
Worten, je kurzwelliger die Strahlung ist Umgekehrt darf jedoch auch die eingesetzte UV-Strahlung nicht zu
langwellig sein, da eine zu energiearme Strahlung zwar
Lackschichten beliebiger Dicke durchdringt, mit den darin enthaltenen Molekülen jedoch nicht in Wechselwirkung
tritt und damit durch diese Strahlung keine Härtung des Lackfilmes verursacht wird. Für die Praxis
ist es daher notwendig, einen Kompromiß zu finden, und
es hat sich im allgemeinen herausgestellt, daß UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bis
4000 Λ für den gewünschten Zweck am besten geeignet ist Diese Überlegungen gelten jedoch nur für ungefüllte
bzw. bestenfalls lasierende Lackfilme.
Es ist nicht gelungen, deckend pigmentierte, UV-härtbare
Filme herzustellen, da durch die in der Lackindustrie üblicherweise verwendeten, deckenden
Pigmente die UV-Strahlung in so hohem Maße absorbiert oder reflektiert wird, daß eine Durchdringung
des Filmes, eine Zerlegung der UV-Sensibilisatoren und somit die Polymerisation des Bindemittels
hintangehalten wird.
Wenn trotzdem eine UV-Strahlung für die Härtung deckend pigmentierter Systeme erwähnt oder durchgeführt
(DE-OS 19 64 969) wird, dann handelt es sich hierbei um eine Wärmepolymerisation, ausgelöst durch
die während der UV-Bestrahlung anfallende Wärmestrahlung. In diesem Fall entsprechen die erzielbaren
Härtungszeiten daher den üblicherweise bei der Wärmehärtung (IR-Härtung) erreichbaren Reaktions-Die
US-PS 3412 043 befaßt sich zwar mit pigmentierten
Anstrichstoffen, die ungesättigte Polyesterharze als Bindemittel enthalten, jedoch ist dieser Patentschrift
nirgends der Vorschlag zu entnehmen, dabei eine
s UV-Härtung einzusetzen. Tatsächlich wurden bisher
auch derartige Anstriche als durch UV nicht härtbar angesehen.
Die DE-OS 1794 230 bezieht sich auf im UV-Licht trocknende LackbindemitteL Es wird zwar erwähnt. daB
ίο diese auch sonstige in der Technik übliche Zusatzstoffe,
wie Pigmente, Farbstoffe und in begrenztem Umfang auch Lichtschutzmittel enthalten können. Es wird aber
weiter ausdrücklich darauf hingewiesen, daB sich die Bindemittel nur in der beim Drucken üblichen extrem
dünnen Schicht durch Einwirkung von Licht unmittelbar nach dem Druckvorgang in Sekunden aushärten lassen.
Diesem bekannten Stand der Technik ist somit zu entnehmen, daB bisher das Vorurteil bestand, beliebige
Pigmente in UV-härtbaren Bindemitteln für den Fall, daB diese Bindemittel durch UV-Bestrahlung ausgehärtet
werden sollen, nur dann einzusetzen, wenn extrem dünne Schichten des Bindemittels, wie sie beispielsweise
bei Druckfarben Anwendung finden, der Härtung unterworfen werden sollen.
Füllstoffe und andere Zusätze (mit Ausnahme des UV-Sensibilisators) für UV-härtbare Systeme dürfen
daher im UV-Bereich nur so weit absorbierend sein, daß eine ausreichende UV-Durchlässigkeit des Filmes
gegeben ist und so überhaupt erst eine UV-Härtung
n> ermöglicht wird.
Eine ausführliche Diskussion des oben kurz angeführten
Standes der Technik kann den Aufsätzen von Deninger und Patheiger in den Zeitschriften »Farben
und Lacke«, 74. Jahrgang Nr. 12, Seiten 1179 bis 1184
sowie »Industrielackierbetrieb«, 37. |ahrgang. März 1969, Seiten 85 bis 91, entnommen werden.
Die in den bisher beschriebenen UV-härtbaren Systemen eingesetzten »UV-durchlässigen« Füllstoffe
haben im sichtbaren Bereich nur eine sehr geringe
Extinktion. Der Erfindung lag nun die Überlegung zugrunde, daB die für UV-härtbare Systeme verwendeten
Füllstoffe und Zusätze zwar im UV-Bereich nur schwach absorbieren dürfen — jedenfalls schwächer als
der verwendete Fotoinitiator, um die Radikalbildung zu
^5 ermöglichen — jedoch im Bereich des sichtbaren
besitzen müssen, was mit anderen Worten bedeutet, daß
sie nicht unbedingt auch »nicht deckend« sein müssen.
Systeme als Pigmente einsetzbare Stoffe zu finden, die einerseits die Forderung nach schwacher Absorption
bzw. Brechungsindexgleichheit mit dem verwendeten Bindemittel im UV-Bereich (Christiansen-Effekt) und
andererseits eine genügend starke Extinktion und/oder
Reflexion im sichtbaren Bereich erfüllen bzw. aufweisen, daB der Lackfilm vom menschlichen Auge als
lichtundurchlässig empfunden wird. Auf diesem Wege kann eine deckende Pigmentierung UV-härtbarer
Systeme erreicht werden, ohne die Härtungszeiten
μ wesentlich zu verlängern.
Bindemittel — wobei ungesättigte Polyesterharze in Betracht gezogen werden können — die mit einem oder
mehreren den erwähnten Anforderungen entsprechenden Stoffen deckend pigmentiert werden, sind zur
UV-Härtung geeignet und liefern Überzüge und Beschichtungen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit
eine UV-härtbare Überzugsmasse auf der Basis
ungesättigter Polyesterharze, die Pigment und einen Photosensibilisator enthalten, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie als Pigment Metalipulver oder Pulver stabiler Metallverbindungen, insbesondere von Metallsulfiden,
die im UV-Bereich schwächer als der Photosensibilisator absorbieren, aber im sichtbaren
Bereich eine solche Extinktion und/oder Reflexion zeigen, daß sie deckend pigmentieren, enthalten.
Hinsichtlich des technischen Fortschrittes ist darauf
hinzuweisen, daß gemäß der DE-OS 2124396 es
bekannt ist, einen deckenden Aufstrich aus zwei Schichten aufzubauen, wobei die unterste deckende
Schicht aus einem Material besteht, das aus einem Lösungsmittel aufgetragen wird und nach Abdampfen
des Lösungsmittels eine fest haftende Schicht bildet, die durch UV-Bestrahlung nicht beeinflußt wird, während
die eigentliche UV-härtbare Schicht transparent ist und nach Trocknen der Grundierschicht auf diese aufgetragen
und durch UV-Bestrahlung gehärtet wird. Im Gegensatz dazu kann mit der erfindungsgemäßen
Oberzugsmasse ein einschichtiger deckender Farbauftrag hergestellt werden, der als solcher durch UV-Bestrahlung
gehärtet werden kann.
War es somit bisher erforderlich, z. B. eine Spanplatte
zunächst mit einem hochgefüllten, aber nicht deckend
pigmentierten UV-härtbaren Polyesterspachtel zu grundieren und anschließend mit einem deckend pigmentierten
wärmehärtenden Decklack überzulackieren, so ist es nun unter Verwendung der den erwähnten Anforderungen
entsprechenden Pigmente möglich, diese beiden Arbeitsgänge in einem Arbeitsgang durchzuführen.
Derartige Pigmente gehören zu den Metallen oder Metallverbindungen, wie beispielweise Aluminium,
kolloidales Silber. Wolfram, Molybdän, Molybdän-Disulfid.
Die Pigmente werden in die Überzugsmittel mit den bekannten Dispergiergeräten, wie Mischern, Rührern,
Kugelmühlen, Sandmühlen, Dissolve, n, Walzenstühlen,
eindispergiert. Die einzusetzende Masse an Pigment hängt von der zu härtenden Schichtdicke ab. Um eine
möglichst rasche und gute Härtung zu erreichen, setzt man zweckmäßigerweise nur soviel Pigment dem
Oberzugsmittel zu, daß bei der gewünschten Schichtdikke
eine gerade ausreichende Deckfähigkeit erreicht wird.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern.
Ein lasierend gefülltes bzw. ungefülltes UV-härtbares Polyesterharz wurde mit 2% Aluminiumpaste mit einem
Metallgehalt von 65% und einer durchschnittlichen Korngröße von 0,044 mm vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,1 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 25 see eine vollständige Durchhärtung
des völlig gedeckt wirkenden Lackfilmes erreicht
ίο einen Metallgehalt von 60% mit durchschnittlicher
vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,05 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 25 see eine vollständige
is Durchhärtung des völlig gedeckt wirkenden Lackfilmes erreicht
Ein lasierend gefülltes bzw. ungefülltes Polyesterharz wurde mit 2% Wolfram-Pulver, das eine Korngröße
zwischen 0,003 und 0,004 mm aufwies, vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,1 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 30 see eine vollständige Durchhärtung
des völlig gedeckt wirkenden Lackfilms erreicht
Ein lasierend gefülltes bzw. ungefülltes UV-härtbares Polyesterharz wurde mit 15% Molybdän-Pulver, das
eine Korngröße zwischen 0,003 und 0,004 mm aufwies, vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,1 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 30 see eine vollständige Durchhärtung
des völlig gedeckt wirkenden Lackfilmes erreicht
J5 B e i s ρ i e 1 5
Ein lasierend gefülltes bzw. ungefülltes UV-härtbares Polyesterharz wurde mit 1 bis 3% verschiedener
Aluminium-Bronze-Pasten vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,1 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 30 bis 40 see eine vollständige
Durchhärtung des völlig gedeckt wirkenden Lackfilmes erreicht
Ein lasierend gefülltes bzw. ungefülltes UV-härtbares Polyesterharz wurde mit 1% Molybdändisulfid vermischt
Bei einer Schichtstärke von 0,1 mm wurde nach einer UV-Bestrahlung von 30 bis 40 see eine völlige
Durchhärtung des völlig gedeckt wirkenden Lackfilmes erreicht
Claims (1)
- Patentanspruch:UV-Härtbare Überzugsmasse auf der Basis ungesättigter Polyesterharze, die Pigment und einen PhotosensibUisator enthalten, dadurch gekennzeichnet, daB sie als Pigment Metallpulver oder Pulver stabiler Metallverbindungen, insbesondere von Metallsulfiden, die im UV-Bereich schwächer als der Photosensibilisator absorbieren, aber im sichtbaren Bereich eine solche Extinktion und/oder Reflexion zeigen, daB sie deckend pigmentieren, enthalten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT394172A AT328052B (de) | 1972-05-05 | 1972-05-05 | Verfahren zur herstellung uv-geharteter, deckend pigmentierter uberzuge |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2314814A1 DE2314814A1 (de) | 1973-11-15 |
DE2314814B2 true DE2314814B2 (de) | 1980-04-30 |
DE2314814C3 DE2314814C3 (de) | 1980-12-18 |
Family
ID=3557496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2314814A Expired DE2314814C3 (de) | 1972-05-05 | 1973-03-24 | UV-Härtbare Überzugsmasse auf der Basis ungesättigter Polyesterharze |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT328052B (de) |
DE (1) | DE2314814C3 (de) |
-
1972
- 1972-05-05 AT AT394172A patent/AT328052B/de not_active IP Right Cessation
-
1973
- 1973-03-24 DE DE2314814A patent/DE2314814C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT328052B (de) | 1976-03-10 |
DE2314814A1 (de) | 1973-11-15 |
DE2314814C3 (de) | 1980-12-18 |
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