EP0296395A2 - Process and apparatus for producing flat lacquer surfaces - Google Patents

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EP0296395A2 EP88108864A EP88108864A EP0296395A2 EP 0296395 A2 EP0296395 A2 EP 0296395A2 EP 88108864 A EP88108864 A EP 88108864A EP 88108864 A EP88108864 A EP 88108864A EP 0296395 A2 EP0296395 A2 EP 0296395A2
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Abstract

In order to produce a matt surface with high-solids coating systems, in particular in the case of ultraviolet cross-linking coating systems, in which case a high degree of anti-scratch resistance is to be ensured, a two-layer process is used with two coating application stations connected one behind the other. In the first coating application station a first coating occurs which serves essentially for achieving a desired anti-scratch resistance. In the second coating application station, the cover coating for obtaining the desired degree of matt is carried out, the layer thickness of the coating layer applied in the second coating application station being selected to be so thin that the means which produce the matt finish project out of the surface and give the desired degree of matt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung matter Lackoberflächen bei High-Solids-Lacksystemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und schließlich betrifft die Erfindung einen Lack mit einer matten Oberfläche. The invention relates to a method for producing a matt lacquer surfaces in high-solids coating systems according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention is concerned with a device for carrying out the process, and finally the invention relates to a coating with a matte surface.
  • Zum Aufbringen von Lack auf Materialien, beispielsweise auf Möbelfolien oder auch Spanplatten, Bleche usw., werden überwiegend High-Solids-Lacksysteme verwendet, das sind hochkonzentrierte, lösungsmittelarme bis lösungsmittelfreie Lacke, die sich durch eine besondere Umweltfreundlichkeit und auch durch eine hohe Wirtschaft lichkeit der verwendeten Lackiervorrichtungen auszeichnen. For applying paint on materials, for example on furniture foils or chipboard, plates, etc., are mainly high-solids coating systems used, which are highly concentrated, low-solvent and solvent-free coatings, the friendliness by a special environmental friendliness and also by a high economy of lacquering used excel.
  • Bei der Anwendung von Lacken mit Lösungsmitteln müssen die Lösungsmittel nämlich gesondert abgetrocknet werden, wozu aufwendige Trocken- und Verbrennungsanlagen erforderlich sind. In the application of coatings with solvents, the solvents must be dried separately namely, including elaborate drying and incineration facilities are required. Die dabei entstehenden Abfälle führen zu einer erheblichen Umweltbelastung, weshalb diese mit Lösungsmitteln versehenen Lacke nur noch beschränkt zum Einsatz kommen dürfen (neue TA-Luft). The waste resulting result in a significant environmental impact, which is why these coatings provided with solvents may only come restricted for use (new TA-Luft).
  • Die demgegenüber vorteilhaften hochkonzentrierten Lacke gemäß den High-Solids-Lacksystemen zeichnen sich dadurch aus, daß beispielsweise durch Wärmebehandlung eine langsame Vernetzung bzw. Trocknung des Lackes ausgelöst wird. The contrast advantageous highly concentrated paints in accordance with the high-solids lacquer systems are characterized in that the lacquer is initiated, for example by heat-treatment a slow cross-linking or drying. Bei den UV-vernetzenden Lacksystemen wird die UV-Strahlung als Auslöser für die Vernetzung ausgenutzt. In the UV-cross-linking lacquer systems, the UV radiation is used as a trigger for crosslinking. Unter Einwirkung der UV-Strahlung ist der Lack sofort vernetzt und haftet auf dem Untergrund, was hier im Wege einer Polymerisation geschieht. Under the action of UV radiation of the coating is crosslinked immediately and adheres to the substrate, what is happening here by way of polymerization.
  • Das bisherige Anwendungsgebiet dieser vorteilhaften Lacksysteme liegt bei Hochglanz-Lacken bzw. Seidenglanzlacken mit einer großen Kratzfestigkeit, die in der Praxis gefordert wird, insbesondere bei lackierten Möbelfolien. The previous application of these advantageous coating systems is high-gloss paints and silk gloss paints with a large scratch resistance that is required in practice, especially for painted furniture films. Um die große Kratzfestigkeit zu gewährleisten, muß der aufgebrachte Lack bekanntlich eine Schichtdicke von mindestens 5 µm besitzen; In order to ensure the large scratch resistance, the paint applied has known to have a layer thickness of at least 5 microns; üblich sind Schichtdicken zwischen 5 µm und 12 µm. are usual layer thicknesses of between 5 microns and 12 microns. Bei geringeren Schichtdicken reicht die mechanische Stabilität der Lackschicht nämlich nicht aus, um die geforderte Kratzfestigkeit zu gewährleisten. In thinner layers, the mechanical stability of the paint layer is not sufficient namely to ensure the required scratch resistance.
  • Während sich nun die Kratzfestigkeit bei HochglanzLacken bzw. Seidenglanzlacken mit Schichtdicken von größer als 5 µm problemlos realisieren läßt, bereitet der bei vielen Anwendungszwecken vorhandene Wunsch nach einer matten Lackoberfläche erhebliche Schwierigkeiten, weil sich die matten Oberflächen mittels einer Lackschicht nicht ohne eine Verschlechterung der Kratzfestigkeit herstellen lassen. While now 5 leaves the scratch resistance in high-gloss paints and silk gloss paints with layer thicknesses of greater than realized microns problems that existing in many applications desire prepares for a matte paint surface considerable difficulties because the matte surfaces not produced by means of a paint layer without degrading the scratch resistance to let.
  • Bekanntlich lassen sich matte Oberflächen dadurch erzeugen, daß dem Lack Mattierungsmittel (Siliziumdioxid), Polyolefinwachs, Metallseifen) zugegeben werden. It is known that matt surfaces generate characterized in that the paint matting agent (silicon dioxide), polyolefin wax, metal soaps) are added. Diese Mattierungsmittel stellen einzelne Partikel dar, die geringfügig aus der Lackoberfläche herausragen, wodurch die Oberfläche rauh und strukturiert wird und der gewünschte matte Eindruck hervorgerufen wird. These matting agents represent individual particles which protrude slightly from the paint surface, whereby the surface rough and is patterned and the desired matte effect is caused.
  • Die Schwierigkeit bei der Herstellung von matten Oberflächen besteht nun darin, daß die Partikel bzw. die Mattierungsmittel aufgrund ihrer kleinen Abmessungen bei zu großer Schichtdicke innerhalb der Lackschicht soweit nach unten absinken, daß sie nicht mehr aus der Oberfläche herausragen können bzw. diese nicht erreichen, dh, es wird keine matte Oberfläche erzielt. The difficulty in the production of matt surfaces consists in the fact that the particles or matting agents due to their small dimensions due to excessive coating thickness within the resist layer drop so far down that they can no longer protrude from the surface or they do not reach, ie, it is not achieved matt surface.
  • Nur bei geringeren Schichtdicken ist gewährleistet, daß die Mattierungsmittel aus der Oberfläche herausragen und voll zur Wirkung kommen. Only at lower thicknesses it is ensured that the matting agents protrude from the surface and fully come into effect. Deshalb lassen sich matte Oberflächen nur bei relativ geringen Schichtdicken der jeweiligen Lackschicht erzielen. Therefore, matte surfaces can only be achieved at relatively low film thicknesses of the respective paint layer. Die geringe Schichtdicke geht allerdings zu Lasten der Kratzfestigkeit, die nunmehr nicht im gewünschten Maße vorhanden ist. However, the low layer thickness at the expense of scratch resistance, which is not now available to the desired extent. Somit stellen die Forderungen nach einer hohen Kratzfestigkeit einerseits und nach einer matten Oberfläche andererseits zwei sich widersprechende Gesichtspunkte dar. Bei hoher Kratzfestigkeit läßt sich keine matte Oberfläche erzielen und umgekehrt ist bei einer matten Oberfläche die hohe Kratzfestigkeit nicht mehr gewährleistet. Thus, the claims provide for a high scratch resistance on the one hand and to a matte surface on the other hand two conflicting aspects. At high scratch resistance is not matt surface can be achieved, and conversely, the high scratch resistance is no longer ensured with a matte surface.
  • Wenn sich im übrigen eine matte Oberfläche nur bei für die Kratzfestigkeit nachteiliger geringer Schichtdicke erzielen läßt, so besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Kratzfestigkeit zusätzlich darunter leidet, daß die matte Oberfläche nicht glatt, sondern aufgrund der herausragenden Partikel aufgerauht ist. If is possible to achieve only disadvantageous for the scratch resistance of a thin layer thickness in the rest of a matte surface, so there is a further disadvantage in that the scratch resistance will suffer in addition, that the matte surface is not smooth but roughened due to the protruding particles. Die sowieso schon schlechte Kratzfestigkeit wird also noch weiter vermindert. The already poor scratch resistance is thus reduced even further.
  • Man könnte zwar daran denken, größere und gröbere Partikel als Mattierungsmittel zu verwenden, um somit größere Schichtdicken zu ermöglichen, bei denen die Partikel in jedem Fall die Lackoberfläche erreichen und aus ihr herausragen, allerdings ist zu berücksichtigen, daß grobe Partikel nur eine sehr schlechte Ausrichtung innerhalb der Lackschicht erfahren, und daß eine Reproduzierbarkeit nicht gewährleistet ist. One could think of to use larger and coarser particles as a matting agent, thus allowing greater layer thicknesses, in which the particles in any case reach the paint surface and protruding from it, but it should be noted that coarse particles just a bad alignment out within the coating film, and that reproducibility is not assured. In der Praxis besteht nämlich die Forderung, daß eine einmal hergestellte Möbelfolie oder dergleichen mit einer ganz bestimmten Mattierung auch später noch in exakt der gleichen Mattierung hergestellt werden kann. In practice, namely, there is the requirement that a furniture film or the like once prepared can be prepared with a specific matting even later in exactly the same matting. Dies läßt sich aber nur dann gewährleisten, wenn für die Mattierungsmittel sehr feine Partikel verwendet werden, die sich gleichmäßig innerhalb der Lackschicht verteilen. but this can only be guaranteed if very fine for the matting agent particles are used, which are evenly distributed within the paint layer.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches unter dem Gesichtspunkt der Reprodu zierbarkeit die Herstellung matter Lackoberflächen bei hoher Kratzfestigkeit ermöglicht. The invention has for its object to provide a method which ducibility from the viewpoint of reproduction producing matt lacquer surfaces in high scratch resistance possible.
  • Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Verfahren dadurch, daß zunächst eine erste Lackschicht mit einer ersten Schichtdicke aufgetragen wird, daß anschließend auf die erste Lackschicht mindestens eine zweite Lackschicht mit einer zweiten Schichtdicke aufgebracht wird, und daß zumindest die zuletzt aufgebrachte Lackschicht mit Mattierungsmitteln versehen ist. This object reaches the invention, in the mentioned in the preamble of claim 1. A method characterized in that initially a first paint layer is coated with a first layer thickness, in that subsequently at least one second paint layer is applied with a second layer thickness on the first resist layer, and that at least the last applied lacquer layer is provided with matting agents.
  • Die Erfindung geht davon aus, daß zur Erzielung der geforderten hohen Kratzfestigkeit eine bestimmte Schichtdicke unerläßlich ist, und diese Schichtdicke wird in einem Zweischicht-Verfahren hergestellt. The invention assumes that, to achieve the required high scratch resistance in a specific layer thickness is indispensable, and this thickness is produced in a two-layer method. Bei der zuerst aufgebrachten Lackschicht spielt es noch keine Rolle, ob die Partikel der Mattierungsmittel vollständig in der Lackschicht versinken oder die Oberfläche erreichen, deshalb kann die erste Lackschicht allein unter dem Gesichtspunkt einer hohen Kratzfestigkeit gewählt werden. When first applied paint layer, it does not play a role whether the particles of the matting agent sink or completely in the paint layer to reach the surface, so the first layer of paint can be selected solely from the viewpoint of a high scratch resistance.
  • Auf die erste Lackschicht wird dann anschließend eine zweite Lackschicht aufgebracht, und deren Schicht dicke wird nun so gewählt, daß in gewünschter Weise die matte Oberfläche entsteht. a second lacquer layer is applied to the first lacquer layer subsequently applied, and whose layer thickness is now chosen so that the matt surface in a desired manner. Die Schichtdicke der zweiten Lackschicht wird also so gering gewählt, daß die Partikel in jedem Fall aus der Oberfläche herausragen. The layer thickness of the second resist layer is so low so chosen that the particles protrude in each case from the surface. Da nun die Summe der Schichtdicken der ersten Lackschicht und der zweiten Lackschicht groß gewählt werden kann, ergibt sich der Vorteil, daß der insgesamt aufgebrachte Lack sowohl eine hohe Kratzfestigkeit als auch die gewünschte matte Oberfläche besitzt. Now, since the sum of the layer thicknesses of the first coating layer and the second lacquer layer may be large, there is the advantage that the total paint applied both a high scratch resistance as well as having the desired matte finish. Die Erstlackierung - also das Aufbringen der ersten Lacksicht - dient im Grunde genommen zur Erzielung der geforderten Kratzfestigkeit, und die Decklackierung - also die danach aufgebrachte zweite Lackschicht - dient zur Erzeugung und auch zur beliebigen Einstellung des Mattgrades. The original finish - that is, the application of the first paint view - is basically to achieve the required scratch resistance, and the topcoat - ie then applied second paint coating - is used to generate and also for any adjustment of the degree of mattness.
  • In Versuchen hat sich gezeigt, daß sich mit dem neuen Zweischicht-Verfahren auch mit High-Solids-Lacksystemen, die übliche Mattierungsmittel enthalten, stumpfmatte Oberflächen erzielen lassen, wenn als oberste Lackschicht eine Schichtdicke von etwa 2 µm aufgebracht wird. In experiments it has been shown that the usual matting agent with the new two-layer method with high-solids lacquer systems, can be achieved dull matt surfaces when a film thickness of about 2 microns deposited as the uppermost layer of lacquer. Das eingesetzte Mattierungsmittel kann nämlich voll zur Wirkung kommen, da es in der dünnen obersten Lackschicht nicht mehr absacken kann. The matting agent used can namely be fully effective, since it can not sag in the thin top layer of lacquer. Dabei läßt sich jeder gewünschte Oberflächenmattgrad erzielen. Here, any desired surface matting level can be achieved.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird für beide Lackschichten jeweils ein gleiches Lacksystem verwendet. In an advantageous development of the invention a same lacquer system is used for both paint layers, respectively. Wenn in zweckmäßiger Ausgestaltung die erste Lackschicht 4 µm stark ist, sinken die Partikel hier zwar noch ab, was aber nicht weiter stört, denn bei der anschließenden zweiten Lackschicht mit einer Stärke von beispielsweise 2 µm ragen die Partikel in gewünschter Weise aus der Oberfläche heraus. If the first lacquer layer 4 microns thick in a useful embodiment, the particles sink here still, but was not disturbing, because in the subsequent second resist layer with a thickness of for example 2 microns, the particles protrude from the surface in the desired manner. Es ist also lediglich erforderlich, die zuletzt aufgebrachte Schichtdicke so gering zu bemessen, daß der angestrebte Mattierungseffekt erzielt wird. It is only necessary to measure the last-applied layer thickness so low that the desired matting effect is obtained.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Lackschichten unmittelbar nacheinander aufgebracht, so daß eine Vernetzung zwischen den einzelnen Lackschichten erfolgen kann. In a further advantageous embodiment of the invention the coating layers are applied in immediate succession, so that crosslinking can take place between the individual coating layers.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sowie zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Further features of the invention as well as useful embodiments of the invention result from the claims, the description and the drawing.
  • Nachfolgend wird die Erfindung zum besseren Verständnis anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert, welche eine als Ganzes mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Lackiervorrichtung darstellt. The invention will be explained in greater detail for a better understanding with reference to the drawing which is a designated as a whole by the reference numeral 10 painter.
  • Die Lackiervorrichtung 10 besitzt eine Abwickelstation 12, wo von einer Rolle eine zu lackierende Möbelfolie 14 abgewickelt wird. The painting device 10 includes an unwinding station 12 where a is unwound to be painted furniture film 14 from a roll.
  • Von der Abwickelstation 12 gelangt die Möbelfolie 14 zu einer ersten Lackauftragsstation 16, die in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. From the unwinding station 12, the furniture foil 14 to produce a first coating application station 16, which is constructed in manner known per se. In der ersten Lackauftragsstation 16 wird das gleiche Lacksystem wie in der zweiten Lackauftragsstation 22 verwendet. In the first varnish application station 16, the same paint system as used in the second coating application station 22nd Die Schichtdicke der in der ersten Lackstation 16 aufgebrachten ersten Lackschicht beträgt 4 µm. The layer thickness of the applied coating in the first station 16 first lacquer layer is 4 microns.
  • An die erste Lackauftragsstation 16 schließt sich eine erste Temperwalze 18 mit mindestens einer UV-Lampe an. To the first coating application station 16, a first annealing roll 18 connects with at least one UV lamp. Die UV-Lampen 20 bewirken bei dem verwendeten UV-vernetztenden Lacksystem in gewünschter Weise die Haftung der ersten Lackschicht auf der Möbelfolie 14. The UV lamps 20 cause the adhesion of the first coating layer on the furniture foil 14 used in the UV-crosslinked lacquer system in a desired manner.
  • An die erste Lackauftragsstation 16 schließt sich eine zweite Lackauftragsstation 22 an, und hier wird eine zweite mit Mattierungsmitteln versehene Lackschicht mit einer Schichtdicke von etwa 2 µm aufgetragen, so daß die gesamte Lackstärke etwa 6 µm beträgt, wodurch eine hohe Kratzfestigkeit gewährleistet ist. To the first coating application station 16, a second coating application station 22 connects to, and here a second, provided with flatting agents varnish layer is applied microns with a layer thickness of about 2, so that the entire coating thickness is about 6 .mu.m, thereby ensuring a high scratch resistance. Durch die geringe Schichtdicke der zweiten Lackschicht von etwa 2 µm ist gewährleistet, daß die Mattierungsmittel aus der Oberfläche herausragen und nicht absacken können, so daß der gewünschte Oberflächenmattgrad erzielt wird. Due to the low layer thickness of the second coating layer of about 2 microns is ensured that the matting agents protrude from the surface and can not sag, so that the desired surface mattness is achieved.
  • An die zweite Lackauftragsstation 22 schließt sich wiederum eine zweite Temperwalze 24 mit UV-Lampen 26 an. To the second coating application station 22, in turn, a second anneal roll 24 with UV lamps 26 connects. Von der Temperwalze 24 gelangt die nunmehr vollständig lackierte Möbelfolie 14 über ein Steuergerät 28 zu einer Aufwickelstation 30, wo die Möbelfolie auf eine Rolle aufgewickelt wird. From the annealing roll 24, the now fully lacquered furniture foil 14 passes through a controller 28 to a take-up station 30, where the furniture film is wound onto a roll.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung matter Lackoberflächen bei High-Solids-Lacksystemen, insbesondere bei UV-vernetzenden Lacksystemen, wobei der mit Mattierungsmitteln versehene Lack auf ein gewünschtes Material aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst eine erste Lackschicht mit einer ersten Schichtdicke aufgetragen wird, daß anschließend auf die erste Lackschicht mindestens eine zweite Lackschicht mit einer zweiten Schichtdicke aufgebracht wird, und daß zumindest die zuletzt aufgebrachte Lackschicht mit Mattierungsmitteln versehen ist. 1. A method for producing a matt lacquer surfaces in high-solids lacquer systems, especially in UV-cross-linking lacquer systems, wherein the provided with matting varnish is applied onto a desired material, characterized in that initially a first paint layer having a first layer thickness is applied such that subsequently, a second resist layer having a second layer thickness is applied to the first coating layer is at least applied, and that at least the last-applied lacquer coating is provided with flatting agents.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet , daß die zweite Schichtdicke gleich oder kleiner als die erste Schichtdicke gewählt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the second layer thickness is chosen to be equal to or less than the first thickness.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Summe der Schichtdicken größer oder gleich 5 µm ist. 3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that the sum of the layer thicknesses is greater than or equal to 5 microns.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Schichtdicke größer als 3 µm ist und die zweite Schichtdicke zu etwa 2 µm gewählt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims 1-3, characterized in that the first layer thickness is greater than 3 micrometers and the second layer thickness is chosen to be about 2 microns.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Lackschicht miteinander vernetzt werden. 5. The method according to any one of the preceding claims 1-4, characterized in that the first and second paint layers are crosslinked with one another.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet , daß für die einzelnen Lackschichten identische Lacksysteme verwendet werden. 6. The method according to any one of the preceding claims 1-5, characterized in that identical lacquer systems are used for the individual lacquer coatings.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 6, gekennzeichnet durch mindestens zwei hintereinander geschaltete Lackauftragsstationen (16,22). 7. Apparatus for carrying out the method according to any one of claims 1-6, characterized by at least two series-connected lacquer application stations (16,22).
8. Lack mit matter Oberfläche, der auf einem Material aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Lack aus mehreren nacheinander aufgebrachten Lackschichten besteht, von denen zumindest die oberste, zuletzt aufgebrachte Lackschicht mit Mattierungsmitteln versehen ist. 8. coating with a matt surface, which is applied to a material, characterized in that the lacquer consists of several successively applied layers of paint, of which the uppermost, last-applied lacquer coating is at least provided with matting agents.
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