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Die
Erfindung betrifft Beschichtungsgemische für Holz und andere Oberflächen. Die
Gemische sind durch ihre Komponenten der thermoplastischen und wärmehärtenden
Harzfeststoffe gekennzeichnet, die in einem Lösungsmittelgemisch formuliert
werden, das so ausgewählt
wird, dass es die Trocknung des Gemisches zu einer berührungsfesten
Oberflächenbeschichtung
mit niedrigem Profil ermöglicht.
Die getrocknete Beschichtung wird danach Bedingungen unterworfen,
die so ausgewählt
sind, dass sie die Polymerisation der Komponente der wärmehärtenden
Harzfeststoffe zu polymerisieren vermögen, um auf diese Weise eine
chemisch beständige
Oberflächenbeschichtung
von niedrigem Profil erzielen zu lassen.
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Bei
der Herstellung von fertig gestellten Erzeugnissen wie Holzmöbeln erzielt
man ästhetisch überaus ansprechende
Deckanstriche durch Verwendung von Nitrocelluloselacken gemäß einem
vorgegebenen Fertigstellungsprotokoll unter Schleifen und Polieren.
Die erhaltenen Deckanstriche weisen zwar hohe Klarheit und ansprechendes
Aussehen auf, besitzen jedoch auch noch gewisse Nachteile nicht
nur beim Herstellungsverfahren selbst, sondern auch im Hinblick
auf einige unerwünschte
Eigenschaften bei den erhaltenen beschichteten Oberflächen. Erstens
sind die Schleif- und Poliervorgänge,
die zur Erzielung hochwertiger Nitrocellulosedeckanstriche erforderlich
sind, sehr arbeitsintensiv. Ferner sind die Beschichtungen selbst
wenig abrieb- und zerstörungsfest
und wenig beständig
gegenüber
Angriffen durch Lösungsmittel
und Chemikalien.
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Es
wurden daher eingehende Untersuchungen durchgeführt und Entwicklungsanstrengungen
unternommen, um neue Beschichtungsformulierungen zu planen, um nitrocelluloselackähnliche Deckansteriche herzustellen,
die nicht die genannten Nachteile der geringen Abriebfestigkeit
und Beständigkeit
gegenüber Chemikalien
besitzen und auch keine arbeitsintensiven Arbeitsgänge für die Herstellung
erforderlich machen. So z.B. wurden Beschichtungsformulierungen
vorgeschlagen, die UV-härtbare
Beschichtungen mit hohem Feststoffgehalt umfassen, um eine gute
chemische Beständigkeit
zu erzielen. Die Beschichtungsformulierungen, die entwickelt wurden,
um einen hohen Feststoffgehalt an wärmehärtenden Komponenten aufzuweisen, sind
jedoch teuer und weisen die Berührungsfestigkeit
eines üblichen
Nitrocelluloselacks nicht auf. Andererseits wurden neue Nitrocelluloselacke
entwickelt, die gute Fließfähigkeit
und eine niedrige Trocknungsgeschwindigkeit aufweisen, wodurch glatte
getrocknete Beschichtungen hergestellt wurden, die keiner nachfolgenden
Schleif- und Polierbehandlung bedurften. Der Einsatz langsam trocknender
Formulierungen kompliziert jedoch das Herstellungsverfahren, und
zwar aufgrund der erforderlichen geringeren Förderbandgeschwindigkeit. Es
wurden auch andere Techniken einschließlich der modifizierten UV-härtbaren
Beschichtungen, wie sie z.B. in den US-PS Nr. 4 654 233 und 4 407
885 beschrieben werden, angewandt, um zu berührungsfesten Schutzdeckschichten
zu gelangen, was jedoch teurer ist und eine gewisse Schleif- und
Polierbehandlung erforderlich macht, um zu einem erwünschten
hochwertigen glänzenden
Deckanstrich zu gelangen. Andere Forscher versuchten, diese Probleme
durch Kombination UV-härtbarer
Harze mit geringen Mengen an Nitrocellulosepolymeren zu lösen, um
die Ergiebigkeit der Beschichtung zu verbessern (siehe US-PS Nr.
4 066 582). Weitere Forscher stellten Beschichtungen bereit, die
zu qualitativ hochwertigen, aber weniger arbeitsaufwendigen Deckanstrichen
von hoher chemischer Beständigkeit
führen,
und zwar durch Formulierung von photohärtbaren Beschichtungsgemischen,
die polyfunktionelle, ethylenisch ungesättigte Cellulosepolymere umfassen.
Die klassischen thermoplastischen Polymerkomponenten der Beschichtungsgemische
werden somit mit anderen Worten mit UV-härtbaren Fragmenten funktionali siert,
welche die photochemische Vernetzung der Polymere auf den Substratoberflächen ermöglichen
(siehe US-PS Nr. 4 861 629). Derartige Beschichtungen weisen zwar
gute ästhetische
Eigenschaften und chemische Beständigkeit
auf, sind jedoch teuer. Die US-PS Nr. 4 544 623, 4 251 597 und 5
985 951 offenbaren zur Gänze
Beschichtungsgemische unter Verwendung eines wärmehärtenden Polymers.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine neue Beschichtungsformulierungstechnik
bereit, die auf der Auswahl eines thermoplastischen Harzes einerseits
und eines wärmehärtenden
Harzes andererseits bei einem vorgegebenen Gewichtsverhältnis in
einem Lösungsmittelgemisch
beruht, das ein Lösungsmittel,
das zur Lösung
der thermoplastischen Harzfeststoffe befähigt ist, und ein mit diesem
mischbares Kolösungsmittel
umfasst, das zur Lösung
der wärmehärtenden
Harzfeststoffe befähigt
ist. Vorzugsweise ist wenigstens entweder das Lösungsmittel oder das Kolösungsmittel
oder wenigstens eine der wärmehärtenden
Harzkomponenten hydroxyfunktionell. Es wurde gefunden, dass die
Anwesenheit der Hydroxyfunktionalität in der vorliegenden Formulierung
die Fließeigenschaften
während
des Aufbringens und während
der Vorhärtung
verbessert und Oberflächen
mit niedrigem Profil und hohem Glanz bereitstellt, ohne dass Schleif-
und Poliervorgänge
notwendig wären.
Das erhaltene berührungsfeste
Beschichtungsgemisch kann dann vorgegebenen Bedingungen ausgesetzt
werden, die so berechnet sind, dass es zu einer Vernetzung bzw.
Härtung
der wärmehärtenden
Harzfeststoffe der vorgetrockneten Beschichtung kommt. Die erhaltenen
erfindungsgemäßen Beschichtungen
weisen nicht nur hohe Qualität
und einen glänzenden
Deckanstrich auf, sondern sind auch überaus zerstörungs- und abriebfest
sowie lösungsmittel-
und chemikalienbeständig.
Die Beschichtungsformulierungen können so eingestellt werden,
dass der Glanz gesteuert werden kann. Sie können auch so formuliert werden,
dass sie einen niedrigen Haps-Wert aufweisen oder sogar Haps-frei
sind. Außerdem
sind sie äußerst kostengünstig bei
ihrer Verwendung als Ersatz für
Nitrocel luloselacke und andere Deckanstrichgemische, wie z.B. für Möbellacke.
Außerdem
können
die Gemische ohne weiteres auf andere Oberflächensubstrate, wie z.B. Metalle,
Leder und Kunststoffe aufgebracht werden.
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Die
erfindungsgemäßen selbsthorizontierenden
Deckanstrichgemische können
zusätzlich
zu den oben erwähnten
Hauptkomponenten auch noch weitere, aus dem Stand der Technik bekannte
Trägerstoffe bzw.
Modifikatoren enthalten, wie z.B. Netz-, Fließ- und Verlaufmittel, Gleit-
und Zerstörungsfestigkeit
verleihende Mittel, von den wärmehärtenden
Feststoffen abhängige
Photoinitiatoren, Glanzeinstellmittel, Pigmente usw. Der Einsatz
derartiger Zusätze
zur Feineinstellung der Eigenschaften der Beschichtungsgemische
ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, was auch auf die
Einstellung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtungsgemische angewandt
werden kann, um den funktionellen Erfordernissen der beabsichtigten
Anwendung der erfindungsgemäßen Formulierungen
zu entsprechen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung beruht zum Teil auf der Entdeckung, dass Aussehen
und andere Oberflächeneigenschaften,
die durch Beschichtungsgemische auf Lösungsmittelbasis, einschließlich wärmehärtender und
thermoplastischer Harzfeststoffkomponenten bewirkt werden, durch
Auswahl der Lösungsmittel
zur Formulierung dieser Beschichtungsgemische in erheblichem Maße gesteuert
werden können.
Die Herstellung von getrockneten, niedriges Profil aufweisenden
Beschichtungen auf Substratoberflächen erfordert es, dass die Gemische
so formuliert werden, dass die höhermolekularen
Oligomer- und Polymerkomponenten in einem solchen Gemisch zu zerfallen
und sich unter dem Einfluss der Schwerkraft selbst auf den späteren Stufen
des Trocknungsprozesses abzusetzen vermögen. Die intramolekulare Affinität der Polymerkomponenten
ist selbst in Anwesenheit des für
die Formulierung der Beschich tungsgemische verwendeten organischen
Lösungsmittels
so geartet, dass die Polymerkomponenten zur Zusammenballung im Gemisch
tendieren und derartige Polymeraggregate häufig gerade auf den späteren Stufen
der Trocknung der aufgebrachten Filme aus dem Beschichtungsgemisch,
d.h. wenn die Lösungsmittelkonzentrationen
abnehmen, stärker
ausgeprägt
sind, was zu Unregelmäßigkeiten
in der Oberfläche
der getrockneten Beschichtungsfilme führt. Erfindungsgemäß wurde nun
gefunden, dass Beschichtungsgemische sowohl mit thermoplastischen
Harzfeststoffen als auch mit wärmehärtenden
Harzfeststoffen formuliert werden können, wobei man sich die funktionellen
Eigenschaften jeder dieser Harzkomponenten zunutze macht, indem
man diese Harzfeststoffe in einem Lösungsmittelgemisch löst, das
ein Lösungsmittel,
das zum Lösen
der thermoplastischen Harzfeststoffe befähigt ist, und ein mit dem Lösungsmittel
mischbares Kolösungsmittel
umfasst, das zum Lösen
der wärmehärtenden
Harzfeststoffe befähigt ist.
Vorzugsweise ist wenigstens das Lösungsmittel oder das Kolösungsmittel
hydroxyfunktionell oder ketonfunktionell. Die polare Natur dieser
Lösungsmittel
erleichtert den Zerfall der höhermolekularen
Harzkomponenten und begünstigt
den Zerfall der Polymerkomponenten sowie die Fließfähigkeit
der aufgebrachten Beschichtung, wodurch ein niedriges Profil aufweisende,
berührungsfeste
Beschichtungen erzeugt werden, die dann nachfolgend Bedingungen
ausgesetzt werden, welche die Polymerisation der wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponenten des Gemisches initiieren. Die erhaltenen
wärmegehärteten Beschichtungen
sind gekennzeichnet durch ihr niedriges Profil und ihren hohen Glanz
und zeigen nach der Wärmehärtung der
wärmehärtenden Harzkomponenten
ausgezeichnete Zerstörungs-
und chemische Beständigkeit.
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Zur
Verbesserung der Mischbarkeit des Lösungsmittels mit dem Kolösungsmittel
und/oder zur Erhöhung
der Verträglichkeit
der wärmehärtenden
Harzkomponenten mit den thermoplastischen Harzkomponenten, insbesondere
auf den späteren
Stufen der Trocknung zur Verhinderung einer teilweisen bzw. selektiven Ausfällung eines
Teils der Harzfeststoffkomponenten während der Trocknung der aufgebrachten
Filmbeschichtung können
zusätzliche
Lösungs-
oder Kupplungsmittel verwendet werden. Derartige die Verträglichkeit
erhöhende
Faktoren können
zum Einsatz gelangen, um den Glanz und die Klarheit der erfindungsgemäßen Beschichtungsgemische
zu steuern. Durch Einstellung der Verhältnisse von Lösungsmittel
zu Kolösungsmittel und
zu Kupplungsmittel kann man auf empirischer Basis das Aussehen der
Beschichtung wirksam einstellen.
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Ferner
kann man zur Steuerung der Trocknungseigenschaften des Gemisches,
d.h. zur Erhöhung oder
Verminderung der Trocknungsgeschwindigkeit, zur Verbesserung der
Beschichtungseigenschaften des Endproduktes ein oder mehrere zusätzliche
Lösungsmittel
zusetzen. Dem Gemisch können
ein oder mehrere Lösungsmittelzusätze in empirisch
zu ermittelnden Mengen zugesetzt werden, um die Trockungseigenschaften
und die Oberflächenqualität der Beschichtung
zu verbessern. Entsprechend den Erkenntnissen des Standes der Technik
kann man zur Einstellung der Filmbildungs- und Filmtrocknungseigenschaften
des Beschichtungsgemisches weitere Zusätze wie Fließ- und Verlaufsmittel,
Tenside, Netzmittel, Pigmente oder Farben zusetzen.
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Erfindungsgemäß wird somit
ein selbsthorizontierendes Deckanstrichgemisch zur Bereitstellung
dauerhafter, ein niedriges Profil aufweisender Beschichtungen bereitgestellt.
Das Gemisch umfasst 10 bis 65 Gew.-% Harzfeststoffe, die 15 bis
65 Gew.-% thermoplastische Harzfeststoffe und 5 bis 50 Gew.-% wärmehärtende Harzfeststoffe
umfassen, wobei das Gewichtsverhältnis
der wärmehärtenden
Harzfeststoffe zu den thermoplastischen Harzfeststoffen 0,5:1 bis
11:1 beträgt,
und 35 bis 90 Gew.-% eines Lösungsmittelgemisches, das
seinerseits ein Lösungsmittel,
das zum Lösen
der thermoplastischen Harzfeststoffe befähigt ist, und ein mit dem Lösungsmittel
mischbares Kolösungsmittel
umfasst, das zum Lösen
der wärmehärtenden
Harzfeststoffe befähigt
ist. Der Ausdruck "mit
dem Lösungsmittel
mischbares Kolösungsmittel", wie er hier verwendet wird,
bedeutet ein Kolösungsmittel,
das mit dem Lösungsmittel
und mit den Harzfeststoffkomponenten der erfindungsgemäßen Formulierung,
gegebenenfalls mit einem oder mehreren zusätzlichen Kupplungsmitteln oder
die Verträglichkeit
erhöhenden
Mitteln, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, gemischt
werden können,
um ein praktisch homogenes Beschichtungsgemisch zu bilden.
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Die
Art der thermoplastischen Harzfeststoffe und der wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponenten des Gemisches ist nicht kritisch, mit der
Maßgabe,
dass das Deckanstrichgemisch unter Bildung einer praktisch klaren,
homogenen, ein niedriges Profil aufweisenden Beschichtung getrocknet
werden kann, die dann Bedingungen ausgesetzt wird, welche die Polymerisation
der wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponenten des Gemisches unter Aufrechterhaltung der
Beschichtungskontinuität
und des Glanzes zu initiieren vermögen.
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Obwohl
die Art der thermoplastischen Harzfeststoffkomponente nicht kritisch
ist, wird sie doch gewöhnlich
unter Nitrocellulose, Celluloseacetat-butyrat, Alkydharz, Polyester-,
Urethan-, Acryl- und Epoxyharz oder Gemischen aus zwei oder mehreren
dieser thermoplatischen Polymerkomponenten ausgewählt. Derartige
Harze sind allgemein bekannt und können von einer großen Zahl
von handelsüblichen
Quellen bezogen werden.
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In ähnlicher
Weise ist auch die Art der wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponenten der vorliegenden Erfindung nicht kritisch,
mit der Maßgabe,
dass die Art der wärmehärtenden
Funktionalität
berücksichtigt
wird, so dass in die Formulierung auch die erforderlichen Katalysator-
oder Initiatorkomponenten in einer Menge aufgenommen werden können, welche
die Initiierung und die Ausbreitung der Polymerisation der berührungsbeständigen Beschichtung
bildet. Eine wirksame Vernetzungs- oder Wärmehärtungsreaktion der Wärmehärtungsharzkomponenten
erfordert naturgemäß, dass
die wärmehärtenden
Komponenten in einer Konzentration vorliegen, die ausreicht, um
die Nähe
der reaktionsfähigen
chemischen Verbindungen im aufgebrachten berührungsbeständigen Filmgemisch zu gewährleisten.
Höhere
Konzentrationen an funktionellen Gruppen im getrockneten Film gewährleisten
eine höhere
Wahrscheinlichkeit der Vernetzungskonzentration, um den wärmegehärteten Beschichtungen
die erwünschte
Zerstörungs-
und Chemikalienbeständigkeit
zu verleihen. Beispiele für
geeignete wärmehärtende Harzfeststoffkomponenten
sind Komponenten mit radikalpolymerisierbaren funktionellen Gruppen,
wie Olefin-, insbesondere Acryl-/Acrylat- oder Methacryl-/Methacrylat-Funktionalität. Derartige
radikalwärmehärtende Harzfeststoffkomponenten
sind Monomere, Oligomere und Polymere mit 1 bis ca. 6 Olefin-acrylat-
oder -methacrylatfunktionellen Gruppen. Derartige wärmehärtende Harzkomponenten
sind allgemein bekannt und ihre ausschließliche Verwendung oder ihre
Verwendung in Form von Gemischen kann so ausgewählt werden, dass Vernetzungsgrade
in den wärmegehärteten Filmen
erreicht werden, die geeignet sind, die physikalischen und chemischen
Eigenschaften zu gewährleisten,
die für
die beabsichtigte Verwendung des ein niedriges Profil aufweisenden
Deckanstrichgemisches erforderlich sind.
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Bei
Verwendung von radikalpolymerisierbaren wärmehärtenden Harzgemischen als erfindungsgemäße wärmehärtende Harzfeststoffkomponenten
und falls die Vernetzungsstufe auf andere Weise als durch auffallende
Röntgen-
oder Elektronenstrahlung initiiert wird, werden dem Gemisch gewöhnlich ein
oder mehrere Radikalinitiatoren in einer Menge zugesetzt, die ausreicht,
eine optimale Vernetzung der olefinfunktionellen Komponenten zu
gewährleisten.
Derartige Radikalinitiatoren sind allgemein bekannt und können für die Wärmeaktivierung
ausgewählt
werden, wie z.B. Radikalinitiatoren auf Peroxidbasis, oder durch
auffallende aktinische Strahlung, wie z.B. UV-Strahlung. Derartige
Initiatoren gelangen ge wöhnlich
in einer Menge von 0,1 – 5 Gew.-%,
bezogen auf die wärmehärtenden
Harzfeststoffe im Gemisch, zum Einsatz. In den vorliegenden selbsthorizontierenden
Deckanstrichgemischen können
noch weitere bekannte wärmehärtende Harzfeststoff-Gemische
verwendet werden. So z.B. können
die wärmehärtenden
Komponenten blockierte Isocyanate und poly-hydroxy-/aminofunktionelle
Verbindungen, Polycarbonsäuren
und mehrwertige Alkohole usw. umfassen. Die einzige entscheidende
Begrenzung hinsichtlich der Auswahl der wärmehärtenden Komponenten der vorliegenden
selbsthorizontierenden Gemischen besteht darin, dass die getrocknete
Beschichtung und das Substrat so geartet sind, dass sie Bedingungen
(auffallende Wärme-
oder aktinische Energie) ausgesetzt werden können, die eine Polymerisation
wenigstens einen Teils der wärmehärtenden
Komponenten des Gemisches zu bewirken vermögen. Eine derartige Vernetzungsreaktion
wird gewöhnlich
durchgeführt,
nachdem das Gemisch auf die den Deckanstrich aufnehmende Substratoberfläche aufgebracht
und während
einer bestimmten Zeitdauer, gewöhnlich
weniger als eine Stunde und insbesondere weniger als 30 Minuten
bis zur Erzielung einer berührungsbeständigen Struktur
getrocknet wurde, wonach das Substrat und die Beschichtung der Wärmehärtungsbedingungen
ausgesetzt werden.
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Die
Lösungsmittelkomponenten
des vorliegenden selbsthorizontierenden Beschichtungsgemisches werden
empirisch ausgehend von den wärmehärtenden
und thermoplastischen Harzkomponenten ausgewählt. Die Lösungsmittel können unter
beliebigen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungsmitteln,
wie sie für
Beschichtungsgemische verwendet werden, ausgewählt werden, ohne sich auf sie
zu beschränken,
und zwar unter Ketonen, wie z.B. Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon,
Cyclohexanon und dergleichen, Estern wie z.B. n-Butylacetat, sec.-Butylacetat,
Isobutylacetat, Isopropylacetat, Ethylacetat, Methylpropionat, Ethylpropionat
und dergleichen, Ethern wie Diethylether, Dioxan und Tetrahydrofuran,
aromatischen Lösungsmitteln
wie Xylol und Toluol, aliphatischen Lösungs mitteln wie Petrolether
und Ligroin, Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, Butanol,
Propylenglycol, Glycolsäure-n-butylester, Isobutylalkohol
und dergleichen, Amiden wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid,
N-Methylpyrrolidinon und dergleichen, Sulfoxiden wie Dimethylsulfoxiden
und -sulfonen wie Sulfolan oder Dimethylsulfon. Die Auswahl der
erfindungsgemäßen Lösungsmittel-
und Kolösungsmittelkomponenten
erfolgt häufig
empirisch, ausgehend von der gewählten
wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponente und der thermoplastischen Harzfeststoffkomponente
des Gemisches. So z.B. umfasst die Lösungsmittelgemischkomponente
des erfindungsgemäßen selbsthorizontierenden
Beschichtungsgemisches ein Lösungsmittel,
das zur Lösung
wenigstens eines Teils der wärmehärtenden
Harzfeststoffkomponente befähigt
ist, und ein Kolösungsmittel,
das zur Lösung
wenigstens eines Teils der wärmehärtenden
Harzkomponente befähigt
ist, so dass das Gemisch der Lösungsmittelkomponenten
mit der thermoplastischen und wärmehärtenden
Harzkomponente zu einer homogenen Lösung, gegebenenfalls im Gemisch
mit Kupplungsmitteln, Lösungsmitteln
oder die Verträglichkeit
erhöhenden
Lösungsmitteln
formuliert werden kann. Vorzugsweise umfasst wenigstens ein Teil
der wärmehärtenden
Harzkomponenten bzw. des Gemisches aus Lösungsmittel und Kolösungsmittel
eine Hydroxyfunktionalität.
Es wurde gefunden, dass die Hydroxyfunktionalität unter Erhöhung der Polarität des Mediums
und bis zu einem gewissen Grad auch der Trocknungsdauer auf molekularer
Ebene zum Zerfall der thermoplastischen und wärmehärtenden Harzkomponente führt, wodurch
ausgezeichnete Fließ-
und Verlaufseigenschaften im Gemisch erzielt werden, was nach der Trocknung
der aufgebrachten Gemischfilme die Bildung einer ein niedriges Profil
aufweisenden Beschichtungsoberfläche
ermöglicht.
Dem Gemisch können
zur Steuerung der Härtungsgeschwindigkeit
noch weitere zusätzliche
Lösungsmittelkomponenten
sowie andere aus dem Stand der Technik bekannte Beschichtungsträgerstoffe
zugesetzt werden. Soll z.B. für
bestimmte Verwendungszwecke die Trocknungsgeschwindigkeit der aufgebrachten
Beschichtungen erhöht
werden, können
Lö sungsmittel
mit niedrigeren Siedepunkten als Zusatz oder als Ersatz für einen
Teil der Lösungsmittel-
oder Kolösungsmittelkomponente
der Basisformulierung ausgewählt
werden.
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Die
Aufbringung der erfindungsgemäßen selbsthorizontierenden
Beschichtungsgemische umfasst die Aufbringung des Beschichtungsgemisches
auf die für
den Deckanstrich bestimmte Oberfläche, wobei man sich einer der
aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungstechniken bedienen
kann, und zwar dem Aufsprühen,
Aufstreichen, Einreiben oder Eintauchen, ohne sich dabei auf eine
dieser Techniken zu beschränken.
Die beschichtete Oberfläche
wird dann einer Schnelltrocknung unterworfen. Die Komponenten des
Gemisches aus Lösungsmittel
und Feststoffen der Beschichtungsformulierung werden gewöhnlich so
ausgewählt,
dass das aufgebrachte Beschichtungsgemisch bis zur Bildung einer
berührungsfesten
Oberfläche
innerhalb einer Zeitdauer von weniger als zwei Stunden, vorzugsweise
von gewöhnlich
weniger als einer Stunde und insbesondere von weniger als 1/2 Stunde
trocknet. Der Ausdruck "berührungsfest", wie er in dieser
Anmeldung zur Beschreibung des Verwendungszwecks und der Eigenschaften
der vorliegenden Zwischenbeschichtungen verwendet wird, bedeutet,
dass die getrocknete Oberfläche
mit dem aufgebrachten Gemisch mit einem trockenen Finger berührt werden
kann, ohne dass es zu einer sichtbaren Verzerrung des Oberflächenprofils
kommt und ohne dass sich die Oberfläche klebrig anfühlt. Die
getrocknete Oberfläche
des erfindungsgemäßen Beschichtungsgemisches
zeigt ein niedriges Profil und hohen Glanz und behält diese
Eigenschaften auch bei, wenn das Substrat bzw. die Oberfläche Bedingungen
ausgesetzt wird, die so berechnet sind, dass sie die Polymerisation
der wärmehärtenden
Komponenten des getrockneten Beschichtungsgemisches initiieren und
zu deren Ausbreitung führen.
Dies erfolgt durch Erwärmung
während
einer vorgegebenen Zeitdauer z.B. in einem Infrarotofen oder indem
man die Oberfläche
einer anderen aktinischen Strahlung aussetzt, wie z.B. Elektronen-,
Röntgen-
oder UV-Strahlung, vorzugsweise jedoch UV-Strahlung, und zwar während einer Zeitdauer,
die ausreicht, um die Vernetzung wenigstens eines Teils der wärmehärtenden
Komponenten des getrockneten Beschichtungsgemisches zu bewirken.
Der erhaltene wärmegehärtete Deckanstrich
von niederem Profil zeigt ausgezeichnete Zerstörungs- und Chemikalienbeständigkeit.
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Die
nachfolgenden Beispiele stellen illustrierende Formulierungen innerhalb
des Umfangs der vorliegenden Erfindung dar.
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Durch
diese Formulierungen soll die Erfindung nicht eingeschränkt werden.
Sie illustrieren lediglich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.
Für den
Durchschnittsfachmann auf dem vorliegenden Gebiet sind entsprechende
Formulierungen und deren Äquivalente
leicht einzusehen. Formulierung
1 (ESA 11075): UV-härtbarer "No Rub"-NC-Lack
| Komponente | Gew.-% |
| Aromatisches
Monoacrylat (Sartomer CN-131) | 1,80 |
| Aliphatisches
Diacrylat (Sartomer CN-132) | 1,80 |
| Acrylsäureester
(Photomer 4127) | 1,80 |
| Pentaacrylatester
(Sartomer SR-9041) | 4,30 |
| Urethanacrylat
(Radcure EB-8301) | 2,70 |
| Polydimethylsiloxan
(Tegoglide 410) | 0,20 |
| Polyethersiloxan
(BYK 346) | 0,40 |
| Ethoxyacetyldiol
(Surfynol 440) | 1,00 |
| Glycoether
PM | 1,80 |
| Glycoether
PP | 1,80 |
| Propylenglycol | 7,70 |
| n-Butylacetat | 35,00 |
| iso-Butylacetat | 1,80 |
| Ethylacetat | 3,60 |
| Aceton | 19,70 |
| Cellulosenitrat
(Parcell R-20) | 12,50 |
| Benzophenon | 0,35 |
| Photoinitiator
(Daracure II 73) | 0,80 |
| Photoinitiator
(Irgacure 184) | 0,50 |
| Photoinitiator
(Irgacure 1800) | 0,10 |
| Siliciumdioxid
(OK 412) | 0,35 |
Formulierung
2 (ESA 11076): Konventioneller NC-Lack
| Komponente | Gew.-% |
| Kohlenwasserstoffpetroleum
(Calumet 210–245) | 4,86 |
| Toluol | 8,08 |
| Xylol | 4,11 |
| iso-Propanol | 5,13 |
| iso-Butylalkohol | 10,13 |
| aliphatischer
Kohlenwasserstoff (VM + P naphtha) | 4,15 |
| iso-Butyl-iso-Butyrat | 7,32 |
| Methylethylketon | 4,51 |
| Siliconlösung | 0,15 |
| Antischaummittel | 0,48 |
| Alkydharz
(MCW 207 1109 Alkyd) | 7,32 |
| Pflanzenöl | 3,68 |
| Diisononylphthalat | 3,20 |
| Nitratcelluloselösung (30/35
COS) | 32,36 |
| Phosphorsäure | 0,02 |
Formulierung
3 (ESA 11077): Konventionell katalysierter Lack
| Komponente | Gew.-% |
| Kokosnussalkyd | 33,37 |
| Butylierter
Harnstoff-Formaldehyd (Beetle 1050) | 18,03 |
| Cymel
301 | 5,48 |
| Toluol | 12,74 |
| VM & P-Naphtha | 2,93 |
| n-Propylalkohol | 5,71 |
| Ethylalkohol | 5,49 |
| Butyratlösung | 8,90 |
| Butylbenzylphthalat
(Santicizer 160) | 0,60 |
| Byk
320 | 0,14 |
| Byk
077 | 0,18 |
| Syloid
169 | 0,51 |
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Die
Formulierung 4 ist ein Beispiel für den mit sichtbarem Licht
härtbaren "No rub"-Nitrocelluloseschutzlack. Formulierung
4 (ESA 11563): Mit sichtbarem Licht härtbarer Nitrocelluloseschutzlack
| Komponente | Gew.-% |
| Acrylsäureester | 1,70 |
| Propoxyliertes
TMPTA | 1,70 |
| Pentaacrylmonomer | 4,40 |
| Glycolsäure-n-Butylester | 12,00 |
| Urethanacrylat | 4,70 |
| Aceton | 25,00 |
| Cellulosenitrat | 12,30 |
| Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzol)-phosphinoxid | 1,80 |
| Polyethersiloxan | 0,50 |
| n-Butylacetat | 35,40 |
| Polydimethylsiloxan | 0,50 |
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Formulierung
5 ist ein Beispiel für
einen wasserklaren UV-härtbaren
Acrylschutzlack. Formulierung
5 (ESA 11573-B): UV-härtbarer
Acrylschutzlack
| Komponente | Gew.-% |
| Butylacetat | 20,27 |
| Aceton | 37,00 |
| Polyethersiloxan | 0,45 |
| Acrylpolyol | 18,18 |
| Glycolsäure-n-butylether | 7,27 |
| Acrylsäureester | 4,09 |
| Propopxyliertes
Trimethylpropantriacrylat | 3,18 |
| Pentaacrylatmonomer | 2,45 |
| Polydimethylsiloxan | 3,00 |
| Photoinitiator | 4,00 |
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Formulierung
6 ist ein Beispiel für
einen "No rub"-Nitrocelluloseschutzlack,
der thermisch ohne Lichtbestrahlung gehärtet werden kann. Formulierung
6 (ESA 11565): "No
Rub"-NC-Schutzlack
| Komponente | Gew.-% |
| Propoxyliertes
TMPTA 1,40 | 1,40 |
| Acrylsäureester | 1,40 |
| Pentaacrylat | 3,50 |
| Urethanacylat | 3,70 |
| n-Butylacetat | 32,00 |
| Aceton | 16,50 |
| Glycolsäure-n-butylester | 9,00 |
| Polyethersiloxan | 0,40 |
| Cellulosenitrat | 12,00 |
| Polydimethylsiloxan | 1,00 |
| N,N-Dimethyl-2,6-diisopropylanilin | 0,92 |
| 5,7-Diiod-3-butoxy-6-fluoron | 0,08 |
| 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylat | 18,10 |
Formulierung
7 (ESA 11474): "No
Rub"-Acryllack
| Komponente | Gew.-% |
| VM & P-naphtha | 6,00 |
| Isobutylacetat | 8,00 |
| Isopropylalkohol | 8,00 |
| Butylphthalat | 2,00 |
| Glycolsäure-n-butylester | 3,00 |
| Acrylpolyol | 8,00 |
| Butylacetat | 19,50 |
| Aceton | 20,00 |
| Isobutylalkohol | 17,00 |
| Polyethersiloxan | 0,50 |
| Celluloseacetatbutyrat | 8,00 |
Formulierung
8 (JBCABI): Nicht vergilbende UV-härtbare Möbelschutzbeschichtung
| Komponente | Gew.-% |
| PM-Acetat | 7,60 |
| Methyl-n-amylketon | 11,75 |
| n-Butylacetat | 15,76 |
| Aceton | 40,74 |
| Di-Acrylat | 1,18 |
| Propoxyliertes
PMPTA | 1,18 |
| Pentaacrylat | 1,18 |
| Celluloseacrylbutyrat | 10,97 |
| Urethanacrylat | 4,31 |
| Siliconzusatz | 1,52 |
| Photoinitiator | 3,92 |
Formulierung
9 (ESA 11898): Pigmentierte weiße
UV-härtbare
Möbelschutzbeschichtung
| Komponente | Gew.-% |
| PM-Acetat | 5,40 |
| Isobutylisobutyrat | 8,42 |
| n-Butylacetat | 11,16 |
| Aceton | 29,16 |
| Di-Acrylat | 0,86 |
| Propoxyliertes
PMPTA | 1,44 |
| Pentaacrylat | 2,38 |
| Celluloseacrylbutyrat | 10,08 |
| Urethanacrylat | 4,25 |
| Siliconzusatz | 0,50 |
| Talk | 6,48 |
| TiO2 | 15,12 |
| Photoinitiator | 4,75 |
Formulierung
10: Heiß aufgesprühter UV-härtbarer
Nitrocelluloselack
| Komponente | Gew.-% |
| Isobutylalkohol | 6,55 |
| Aceton | 3,93 |
| Glycolether
PP | 0,21 |
| Ethylaceetat,
99 % | 3,93 |
| n-Butylacetat | 44,20 |
| Nitrocelluloseharz | 11,52 |
| Siliconzusatz | 0,14 |
| Di-Acrylat | 2,40 |
| Propoxyliertes
PMPTA | 2,40 |
| Pentaacrylat | 4,80 |
| Urethanacrylat | 6,44 |
| Aromatisches
Urethanacrylat | 2,11 |
| UV-härtbares
Nitrocelluloseharz | 6,00 |
| Photoinitiator | 5,38 |
