DE3724743A1

DE3724743A1 - Zweikomponentenlack fuer die herstellung von lackfilmen auf traegermaterialien im siebdruckverfahren

Info

Publication number: DE3724743A1
Application number: DE19873724743
Authority: DE
Inventors: Geb Brueche Schramm-Brueche; Dietmar Swora; Jochen Schilbach; Martin Bruckner
Original assignee: WESTDEUTSCHE FARBENGESELLSCHAF
Current assignee: WESTDEUTSCHE FARBENGESELLSCHAF
Priority date: 1987-07-25
Filing date: 1987-07-25
Publication date: 1989-04-06

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweikomponentenlack für die Herstellung von Lackfilmen auf Trägermaterialien im Siebdruckverfahren, bestehend aus einem Bindemittel und Verdünnungs- sowie Lösemittel enthaltenden Stammlack und einem dem Stammlack vor der Verarbeitung beizugeben den Härter.

Die genannten Lackfilme sollen so dick auf die entsprechenden Trägermaterialien, wie Papier oder Kunststoff, aufgebracht werden, daß sie einen stabilen Film bilden. Solche Lackfilme bzw. Lackfolien werden zur Beschriftung, Zierde, Stilisierung, Reparatur beschädigter Lackierungen und für Werbezwecke eingesetzt. Ein Haupteinsatzgebiet ist in Verbindung mit Kraftfahrzeugen bzw. Fahrzeuglacken zu sehen. Die fertigen Lackfolien können zum Schluß - ebenfalls im Siebdruckver fahren - mit einem Kleber beschichtet sein, der mit einem Schutzpapier bis zu ihrer Verwendung abgedeckt ist.

Aus der Praxis bekannte Zweikomponentenlacke der genannten Art weisen regelmäßig eine Zusammensetzung mit einem Festkörper von etwa 50% auf und sind mithin zur Herstellung von dicken Lackfilmen in einem Zuge nicht geeignet. Vielmehr müssen mehrere dünne Schichten mit dazwischenliegenden Trocknungsgängen gedruckt werden. Das ist zeitaufwendig und umständlich; darüber hinaus stören die dann nicht unbeachtlichen Verdünnungs- sowie Lösemittel emissionen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweikomponentenlack der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der in einem einzigen Siebdruckvorgang die Erzeugung dicker Lackfilme zuläßt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Zweikomponenten lack gekennzeichnet ist durch eine einen Festkörper von mindestens 70 Gew.-% aufweisende Zusammensetzung aus 5 bis 65 Gewichtsteilen polyisocyanatvernetzbarem Polyacrylat mit einem Hydroxylgehalt von 0,3 bis 8 Gew.-% und mit einer Viskosität (auf 50 Gew.-% Festkörper verdünnt, bei 20°C nach DIN 53211) von 15 bis 70 sec und 5 bis 30 Gewichtsteilen Verdünnungs- sowie Lösemittel als Stammlack und aus aliphatischem, cycloaliphatischen oder aromatischen Polyacrylat mit einem NCO-Gehalt von 10 bis 30 Gew.-% und einer Viskosität von 500 bis 3500 mPa · s als Härter, der in einem Gewichtsverhältnis NCO:OH von 0,7 bis 1,3 dem Stammlack beizugeben ist.

Überraschenderweise kann der erfindungsgemäße Lack trotz des geringen Verdünnungs- und Lösemittelgehaltes von weniger als 30% hervorragend auch in Dickschichten im Siebdruckverfahren verarbeitet werden. Die beim Siebdrucken zwangsläufig entstehenden Luftblasen gehen ohne weiteres auf und die gebildeten Krater verlaufen trotz der kurzen Trockenzeit einwandfrei. Die erzeugten dicken Filme sind hochelastisch, verschleißfest, licht- und farbtonsta bil, chemikalienbeständig und wetterfest. Lackzusammensetzungen vergleichbaren Aufbaus sind zwar als Fahrzeuglacke bekannt, aber nicht mit einem so geringen Verdünnungs- und Lösemittelgehalt und auch nicht zur Verarbeitung im Siebdruckverfahren.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So enthält der Stammlack vorzugsweise 35 bis 55 Gewichtsteile Polyacrylat mit einem Hydroxylgehalt von 1,5 bis 6 Gew.-%. Die besten Ergebnisse werden erreicht, wenn der Stammlack 45 Gewichtsteile Polyacrylat mit einem Hydroxylgehalt von 4,5 Gew.-% und einer Viskosität (auf 50 Gew.-% Festkörper) verdünnt, bei 20°C nach DlN 53211) von 30 bis 35 sec enthält. Für geringe Eigenfarbe des Bindemittels bzw. Stammlackes empfiehlt sich eine Jodzahl nach DIN 6162 MgJ/100 cm³ kleiner als 2.

Das Verdünnungs- und Lösemittel wird vorzugsweise in einer Menge von 18 bis 29 Gewichtsteilen eingesetzt. Es kann niedrig-, mittel- und hochsiedend sein; geeignete Mittel sind aliphtische und aromati sche Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester, Alkohole, Glycole, Glycoläther, Glycolätheracetate, Aromaten, cyclische Äther, Dialkylcarbonsäureamide, hydroaromatische Kohlenwasserstoffe, Terpenkohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, Äther, Esteralkohol, Aldehyde und deren Gemische. Das als Härter einzusetzende Polyisocyanat sollte am besten einen NCO-Gehalt von 17 bis 22 Gew.-% aufweisen. Auch wenn grundsätzlich eine 30%ige Über- oder Untervernetzung möglich ist, sollte die optimale Zusatzmenge gewählt werden, die zu einem NCO:OH-Verhältnis von 1 führt. Das aromatische Isocyanat sollte nur im lnnenbereich und zur Erhöhung der Chemikalienbeständigkeit eingesetzt werden; bei Außeneinsatz ergibt sich Vergilbung und Kreidung.

Wenn flexible Lackfolien hergestellt werden sollen, empfiehlt es sich, wenn der Stammlack zusätzlich bis zu 50 Gewichtsteile eines hydroxylgruppenhaltigen Polyesters mit einem Hydroxylgehalt von 1,8 bis 8,6 Gew.-% und mit einer Viskosität (auf 60 Gew.-% Festkörper verdünnt, bei 20°C nach DIN 53211) von 30 bis 80 sec enthält. Besonders geeignet in diesem Zusammenhang ist der Einsatz von 10 bis 30 Gewichtsteilen, insbesondere 15 bis 20 Gewichtsteilen Polyester mit einem Hydroxylgehalt von 3,5 bis 6 Gew.-%.

Im übrigen kann der Stammlack weitere Beigaben je nach den Erfordernissen enthalten. So können zur Farbgebung und zur Einstel lung bestimmter optischer Eigenschaften bis zu 40 Gewichtsteile Pigmente und Farbstoffe zugegeben sein. Diese Pigmente und Farbstoffe sollten licht- und wetterbeständig sein. Sie können deckend, transpa rent oder lasierend sein. Auch der Einsatz von Metallpigmenten, irisierenden, fluorisierenden oder phosphoreszierenden Pigmenten ist möglich. Im Innenbereich können auch nicht licht- und wetterbe ständige Pigmente und Farbstoffe eingesetzt werden. Klarlack, der in Verbindung mit Metall-, irisierenden oder fluorisierenden Pigmenten verwendet wird, wird zusätzlich mit 0,02 bis 2 Gewichtstei len Ultraviolettstabilisator versehen. Zur Einstellung des Glanzgrades von hochglänzend bis matt und zur Regulierung des Festkörpers der je nach Pigmentierungshöhe unterschiedlich ist, können bis zu 30 sec Gewichtsteile Füllstoffe einer Körnung von 0,01 bis 35 µm Korngröße vorgesehen sein; solche Füllstoffe sind beispielsweise Quarz, Talkum, Kaolin oder dergleichen, andere Füllstoffe sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Auch bis zu 2 Gewichtsteile Reaktionsbeschleuniger, z.B. Diethylethanolamin, Dibutylzinndilaurat oder Zinkoctat, können dem Stammlack beigegeben sein. Dieser beeinflußt die Trockenzeit. Je kürzer die Trockenzeit ist, desto kürzer die Verarbeitungszeit (Tropfzeit). Ohne Beschleuniger kann mit erhöhten Temperaturen die Trockenzeit verkürzt werden. Temperatu ren sind kurzfristig bis 200°C möglich. Eine zu große Beschleunigung würde allerdings eine Verarbeitung unmöglich machen. Mit einem Zusatz von 2,5 Gewichtsteilen feinhaltigem SiO₂, Tonerde und deren nachbehandelten Abkömmlingen, Schichtsilikaten oder organisch nachbehandelten Rizinusölderivaten kann noch das Fließverhalten eingestellt werden; die genannten Mittel werden unterschiedlich je nach Pigmenten und Untergrund zugegeben, um beim Siebdrucken die Konturen scharf zu erhalten. Bis zu 1,5 Gewichtsteilen Entschäumer, lassen die Luft aus dem Untergrund durch den Lackfilm und die Luft, die beim Aufziehen des Lackes eingeschlossen wird, durch den Lackfilm; beim Entschäumer handelt es sich um schaumzerstörende Substanzen, organische und anorganische, tierische Öle, Polisiloxane, Wachse und Paraffine sowie Acrylate. Bis zu 0,5 Gewichtsteile Netzmittel können zur Herabsetzung der Oberflächenspannung und zur besseren Benetzung des Substrates verwendet werden. Bis zu 5 Gewichtsteile reaktiver Verdünner in Form eines linearen aliphatischen Polyols mit einem Hydroxylgehalt von 4,5 bis 8 Gew.-% können den Verdünnungs- sowie Lösemittelanteil verringern und den Festkörperanteil erhöhen helfen.

Ausführungsbeispiel

Stammlack:
31,5 Gewichtsteile Polyacrylharz, OH-Gehalt 4,5 Gew.-%, Viskosität (50% Festkörper, 20°C nach DIN 53 211) 35 sec,
11,2 Gewichtsteile hydroxylhaltiges Polyester, OH-Gehalt 4,3 Gew.-%, Viskosität (60% Festkörper, 20°C nach DIN 53 211) 40 sec,
35,0 Gewichtsteile Titandioxid (Rutil),
5,0 Gewichtsteile Bariumsulfat gefällt, mittlerer Teilchendurchmesser 5 µm,
0,08 Gewichtsteile Zinkoctat,
9,0 Gewichtsteile Solventnaphtha, Siedegrenze 150-200°C,
10,0 Gewichtsteile Butylacetat 98 Vol.-%,
10,0 Gewichtsteile Äthylglycolacetat,
1,5 Gewichtsteile reaktiver Verdünner, OH-Gehalt 6 Gew.-%.

Härter:
18,1 Gewichtsteile Hexamethylendiisocyanat, NCO-Gehalt 22 Gew.-%

Das Stammharz wurde mit dem Härter vermischt und im Siebdruckver fahren auf eine Papierunterlage aufgetragen. Anschließend wurde im Siebdruckverfahren noch eine Klebschicht aufgetragen, die durch ein Schutzpapier abgedeckt wurde. Für eine Dicke von 10 bis 50 µm war nur ein einziger Siebdruckvorgang erforderlich.

Claims

1. Zweikomponentenlack für die Herstellung von Lackfilmen auf Trägermaterialien im Siebdruckverfahren, bestehend aus einem Bindemit tel und Verdünnungs- sowie Lösemittel enthaltenden Stammlack und einem dem Stammlack vor der Verarbeitung beizugebenden Härter, gekennzeichnet durch eine Zusammen setzung aus 5 bis 65 Gewichtsteilen polyisocyanatvernetzbarem Polyacrylat mit einem Hydroxylgehalt von 0,3 bis 8 Gew.-% und mit einer Viskosität (auf 50 Gew.-% Festkörper verdünnt, bei 20°C nach DIN 53211) von 15 bis 17 sec und 5 bis 30 Gewichtsteilen Verdünnungs- sowie Lösemittel als Stammlack und aus aliphatischem, cycloaliphatischem oder aromatischem Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 10 bis 30 Gew.-% und einer Viskosität von 500 bis 3500 mPa · s als Härter, der in einem Gewichtsverhältnis NCO:OH von 0,7 bis 1,3 dem Stammlack beizugeben ist.

2. Zweikomponentenlack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack 35 bis 55 Gewichtsteile Polyacrylat mit einem Hydroxylgehalt von 1,5 bis 6 Gew.-% enthält.

3. Zweikomponentenlack nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack 45 Gewichtsteile Polyacrylat mit einem Hydroxylge halt von 4,5 Gew.-% und einer Viskosität (auf 50 Gew.-% Festkörper verdünnt, bei 20°C nach DIN 53211) von 30 bis 35 sec enthält.

4. Zweikomponentenlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyacrylat eine Jodfarbzahl nach DIN 6162 MhJ/100 cm³ kleiner als 2 aufweist.

5. Zweikomponentenlack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack 18 bis 29 Gewichtsteile Verdünnungs- sowie Lösemittel enthält.

6. Zweikomponentenlack nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat einen NCO-Gehalt von 17 bis 22 Gew.-% aufweist.

7. Zweikomponentenlack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack zusätzlich bis zu 50 Gewichtsteile eines hydroxylgruppenhaltigen Polyesters mit einem Hydroxylgehalt von 1,8 bis 8,6 Gew.-% und mit einer Viskosität (auf 60 Gew.-% Fest körper verdünnt, bei 20°C nach DIN 53 211) von 30 bis 80 sec enthält.

8. Zweikomponentenlack nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack 10 bis 30 Gewichtsteile Polyester mit einem Hydroxylgehalt von 3,5 bis 6 Gew.-% enthält.

9. Zweikomponentenlack nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stammlack zusätzlich bis zu 40 Gewichtsteile Pigmente und Farbstoffe, bis zu 30 Gewichtsteile Füllstoffe, bis zu 2 Gewichtsteile Reaktionsbeschleuniger, bis zu 2,5 Gewichtsteile feinteilige(s) SiO₂, Tonerde und deren nachbehandelte Abkömmlinge, Schichtsilicate oder organisch nachbehandelte Rizinusölderivate, bis zu 1,5 Gewichtsteile Entschäumer, bis zu 0,5 Gewichtsteile Netzmittel und bis zu 5 Gewichtsteile reaktiven Verdünner in Form eines linearen aliphatischen Polyols mit einem Hydroxylgehalt von 4,5 bis 8 Gew.-% enthält.