EP1470933A2 - Lack enthaltende Schutzschicht - Google Patents

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EP1470933A2
EP1470933A2 EP04009511A EP04009511A EP1470933A2 EP 1470933 A2 EP1470933 A2 EP 1470933A2 EP 04009511 A EP04009511 A EP 04009511A EP 04009511 A EP04009511 A EP 04009511A EP 1470933 A2 EP1470933 A2 EP 1470933A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lacquer
carrier material
radical
layer
transfer film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04009511A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1470933A3 (de
Inventor
Lothar HÖLS
Klaus Dr. Hirt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aluminium Feron GmbH and Co KG
Original Assignee
Aluminium Feron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluminium Feron GmbH and Co KG filed Critical Aluminium Feron GmbH and Co KG
Publication of EP1470933A2 publication Critical patent/EP1470933A2/de
Publication of EP1470933A3 publication Critical patent/EP1470933A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive
    • B44C1/1716—Decalcomanias provided with a particular decorative layer, e.g. specially adapted to allow the formation of a metallic or dyestuff layer on a substrate unsuitable for direct deposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • B05D1/286—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers using a temporary backing to which the coating has been applied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper
    • B44C5/0476—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper with abrasion resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating

Definitions

  • the present invention relates to a method for Manufacture of a paint Flat materials provided with a protective layer, such as foils, Plates u.
  • a protective layer such as foils, Plates u.
  • the paint at least partially can harden, the coated with the support material with the lacquer side with the flat material and then peels off the backing material.
  • the varnish on the carrier material is cured by drying.
  • the paint systems are preferred here only partially cured so that it has residual reactivity possess to take part in further chemical taking place in the process Reactions (during subsequent pressing) like this to participate in that good liability with the flat Materials (substrates) can be achieved.
  • This object is achieved according to the invention in a method the specified type solved in that a paint used that can be polymerized in a radical or ionic manner Contains substances, and that on the carrier material applied paint a radical and / or ionic polymerization at least partially Hardening undergoes.
  • polymerization used here becomes Description of such reactions used in which Monomers, reactive multiple bonds or rings contain, polymers are formed continuously. In contrast in addition there are polyadditions and polycondensation as step reactions. Such a polymerization can be triggered by the action of initiators, of heat, ionizing radiation or light.
  • the present invention relates to coating systems, radical and / or ionic polymerization subjected to at least partial curing thereof become. Radical polymerization results from the initiators in the primary reaction radicals, which addresses the unsaturated monomers to new radicals add. Monomer molecules attach to these again on etc.
  • the radicals can also be radiation-chemical, be generated plasma-chemically or photochemically.
  • the first is ionic polymerization Growth step in an attachment of the initiator the monomer.
  • on radical and / or ionically polymerizable substances relates to monomers, Oligomers or existing polymers.
  • polymerization is intended to mean homopolymerization and copolymerizations of at least two different copolymerizable ones Cover monomers.
  • polymerization is meant to be all known Polymerization processes such as bulk polymerization, solution polymerization u. Cover like.
  • Preferred base polymers by radical or At least ionic polymerization in an inventive manner partially cured are acrylates, Methacrylates and mixtures thereof, the invention both the production of homopolymers and the Production of copolymers with other substances, preferably urethanes, epoxides and polyesters.
  • a variant of the process according to the invention provides that an initiator which forms free radicals is added to the lacquer in order to carry out the radical or ionic polymerization.
  • initiators are H 2 O 2 , tert-butyl peroxides, potassium peroxodisulfate, cumene hydroperoxide, azo compounds, benzoyl peroxide.
  • the lacquer applied to the carrier material is treated in a radiation-chemical, plasma-chemical or photochemical manner in order to carry out the radical and / or ionic polymerization.
  • a method is particularly preferred in which the lacquer applied to the carrier material is subjected to a UV treatment.
  • the lacquer is applied to the carrier material, the solvents present in the lacquer, if any, are evaporated, and the layer is cured under UV light or polymerized radically or ionically.
  • a photoinitiator is used in the paint.
  • Another preferred treatment relates to electron beam curing of the lacquer.
  • Materials can be a variety of materials act, for example, a homogeneous structure own or which are laminate materials is.
  • phenolic resin / melamine resin impregnated papers or other impregnated sheet materials use Find.
  • the flat materials it can be also around such basic materials as metals, plastics or natural materials, which have optional paint finishes can act.
  • the invention is not limited to certain flat materials serving as the core.
  • the invention essentially sees liability to be achieved two basic procedures, namely on the one hand the use of a varnish that is an adhesion promoter Contains substance that has properties, and on the other hand the application of an adhesive layer the lacquer layer of the carrier material and / or the flat Material.
  • a varnish that is an adhesion promoter Contains substance that has properties
  • an adhesive layer the lacquer layer of the carrier material and / or the flat Material.
  • the second case can be adhesive films that do not affect temperature initiate a good bond, but also Use temperature-initiated adhesives.
  • the method according to the invention has a direct method (Direct application of the as a protective layer serving varnishes on the flat material) the advantage that the process is essentially independent of the Amount of materials to be coated.
  • a direct method Direct application of the as a protective layer serving varnishes on the flat material
  • with others Words, with the method according to the invention can also smaller batches are covered. For example hereby a variety of smaller batches of material that each with a different surface decor are provided with a wear-resistant protective lacquer be provided, since the day material provided with the lacquer easily produced in smaller quantities can be.
  • the method according to the invention can in a continuous and discontinuous way be performed.
  • the with the Paint in contact with the side of the carrier material can also, for example, decorative properties, such as special structures, sparkleness, mattness on which Lacquer layer and thus what is to be provided with the lacquer layer flat material can be transferred. All in all the process offers significant economic advantages, because even single elements according to the procedure with one Surface protection can be provided and therefore none There is a restriction to larger quantities.
  • the manufactured with the inventive method flat materials which are characterized by particularly good Wear properties, especially due to a high Scratch resistance, excellent, are for indoor use, but also for outdoor applications, for example wall cladding or roofing elements.
  • the invention in particular enables Combination of particularly scratch-resistant surfaces with decorative design options, the invention materials obtained through a special long service life.
  • the flat materials can be continuous in the form of webs, however also manufactured discontinuously as individual elements become.
  • carrier material in the method according to the invention preferably metal foils, especially copper or aluminum foils, and / or plastic foils use.
  • Polyethylene films are particularly suitable as plastic films or polypropylene films.
  • requirement for a good transfer of the paint layer to be transferred is the coordination of liability between the Lacquer layer and the carrier material. So with that The method according to the invention is uncoated on the one hand Support materials are used, which due to their Surface tensions do not fully adhere to the Generate lacquer layer, on the other hand, the carrier materials (Transfer substrates) with release agents, for example based on stearic acid, on wax or silicone basis, be provided to desired release properties to develop.
  • the object on which the invention is based will also become apparent through a transfer film with a carrier material and a varnish on it, which is characterized is that the paint is at least partially on is polymerized in a radical or ionic manner.
  • the structure of the transfer material or the transfer film thus consists of the carrier material (base substrate), which on the one hand as a surface-shaping material and on the other hand due to the coordination of the surface energies can act as a separation medium, and one Lacquer layer, which from radical or ionic Principle of crosslinkable base polymers.
  • the Paint layer can also by other crosslinking methods than radical or ionic polymerization contain crosslinkable substances, for example additively or base polymers that can be crosslinked by condensation reactions.
  • A can be applied to the lacquer layer provided according to the invention additional layer of lacquer to be applied due to their chemical and physical properties are liable is controlled in such a way that liabilities to the most varied Substrates can be achieved. Farther there is the possibility of targeted adhesion properties to be implemented as a single-coat variant.
  • a carrier material formed in this way can, for example, input into the manufacturing process of HPL plates by placing the transfer film on one Core consisting of resin-impregnated papers is placed on both sides, the side of the to be transferred Lacquer layer is placed towards the core, this Compound under the usual temperature, pressure and time conditions is pressed and after cooling the carrier film is subtracted.
  • the result is an HPL material whose surface is the gloss or matt level of the carrier film has taken on that high scratch resistance and Has abrasiveness and excellent weather protection offers.
  • adhesion promoters which the Paint layer are added, it is preferably OH functional compounds such as polyvinyl butyrals.
  • the adhesive systems used are preferred Pressure sensitive adhesive films based on acrylate.
  • a polypropylene film with a surface tension of ⁇ 34 mN / m was coated with the following mixture: urethane acrylate, urethane acrylate with reactive isocyanate groups, OH-functional acrylate in a stoichiometric ratio to the free isocyanate groups of the additively reacting part of the urethane acrylate, solvent ethyl methyl ketone and one photoinitiator.
  • the solvents were evaporated at about 100 ° C and the layer was cured under UV light.
  • An adhesive primer layer was applied to this layer, which was produced as follows: A polyvinyl butyral and a urethane acrylate were dissolved in ethanol and provided with a photoinitiator.
  • the layer obtained after drying and radical polymerization had a weight per area of 5 g / m 2 . After one week, a weather test and a scratch and abrasiveness test were carried out (Table 1).
  • the resulting transfer material was subjected to a pressing process at 140 ° C and 30 Mpa for ten minutes pressed with the following structure: press plate, transfer film with transfer layer to resin-soaked paper, 20 sheets of melamine-soaked paper, transfer film with Transfer layer to resin-impregnated paper, press plate.
  • the resulting product was subjected to a weather test, a diamond scratch test according to EN 438-2 and an abrasiveness test subject (see Table 1).
  • a polypropylene film with a surface tension of ⁇ 34 mN / m was coated with a urethane acrylate with free double bonds in such a way that an application weight of approximately 30 g / m 2 resulted.
  • the applied layer was radically polymerized under UV light and an inert atmosphere.
  • a further coating was applied to this layer, which in addition to a urethane acrylate contained a polyvinyl butyral. After this coating had been applied, the layer was also subjected to curing under UV light.
  • the resulting transfer material was pressed into a layer material in accordance with Example 1, and a weathering test, a scratch and abrasiveness test were carried out (see Table 1).
  • a polypropylene film with a surface tension of ⁇ 34 mN / m was coated with a mixture of a urethane acrylate and a polyvinyl butyral in such a way that an application weight of approximately 30 g / m 2 resulted.
  • the applied layer was radically polymerized under UV light and an inert atmosphere.
  • the resulting transfer material was pressed into a layer material in accordance with Example 1, and a weathering test and a scratch and abrasiveness test were carried out (see Table 1).
  • the samples obtained according to Examples 1 to 3 were compared with a conventional material in which an acrylic film was applied as a protective layer as a weather-resistant layer.
  • the materials were subjected to a diamond test according to EN 438-2.
  • the abrasiveness was checked according to the following method: A weight of 1 kg connected to a connecting rod with a motor with a contact area of 3.5x3.5 cm was fitted with a stainless steel sponge on the underside and over a distance of 8 cm drove the samples, with one engine revolution corresponding to a double stroke (DH). The double strokes were evaluated, in which the first scratches were visible on the surface of the samples.
  • the samples were subjected to a Xenon test 1200/3 for 3,500 h.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Herstellung von mit einer einen Lack enthaltenden Schutzschicht versehenen flächigen Materialien und eine Transferfolie zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. Die Schutzschicht wird über ein Transferverfahren hergestellt, wobei für die Schutzschicht ein Lack verwendet wird, der auf radikalische und/oder ionische Weise polymerisierbare Substanzen enthält, und der auf das Trägermaterial der Transferfolie aufgetragene Lack einer radikalischen und/oder ionischen Polymerisation zum zumindest teilweisen Aushärten unterzogen wird. Auf diese Weise lassen sich Schutzschichten herstellen, die sich durch besonders gute Verschleißeigenschaften, insbesondere durch eine besonders hohe Kratzfestigkeit, auszeichnen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit einer einen Lack enthaltenden Schutzschicht versehenen flächigen Materialien, wie Folien, Platten u. dgl., bei dem man einen Lack auf ein Trägermaterial aufträgt, den Lack zumindest teilweise aushärten läßt, das mit dem Lack versehene Trägermaterial mit der Lackseite mit dem flächigen Material verbindet und danach das Trägermaterial abzieht.
Bei diesem Verfahren findet das sogenannte Transferverfahren Anwendung, bei dem eine Lackschicht auf ein flächiges Material nicht direkt, sondern mit Hilfe eines Trägermateriales aufgebracht wird, wobei die Lackschicht auf das Tragermaterial aufgetragen und das mit der Lackschicht versehene Tragermaterial mit dem flächigen Material verbunden wird, wonach das Trägermaterial abgezogen wird. Die Aufbringung der Lackschicht auf das flächige Material wird somit auf indirekte Weise durchgeführt. Ein solches indirektes Verfahren bzw. Transferverfahren ist aus der DE 35 45 171 C1 bekannt. In dieser Veröffentlichung wird ein indirektes Verfahren zur Herstellung von differenzierten Oberflächenfinishes beschrieben, wobei teilweise ausgehärtete Lacksysteme von Trägermaterialien partiell auf Schichtstoffmaterialien übertragen und die Trägermaterialien nach der Applikation entfernt werden. Als Trägermaterialien finden Metallfolien, beispielsweise Aluminiumfolien, Verwendung. In bezug auf den Lack wird in dieser Veröffentlichung eine Vielzahl von verschiedenen Lacksystemen vorgeschlagen. Wie die Beispiele dieser Veröffentlichung zeigen, wird der Lack auf dem Trägermaterial durch Trocknen ausgehärtet. Vorzugsweise werden hierbei die Lacksysteme nur partiell ausgehärtet, so daß sie eine Restreaktivität besitzen, um an weiteren im Prozeß stattfindenden chemischen Reaktionen (beim nachfolgenden Verpressen) derart zu partizipieren, daß gute Haftungen mit den flächigen Materialien (Untergründen) erzielt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art und eine Transferfolie für dieses Verfahren zu schaffen, mit denen mit einer einen Lack enthaltenden Schutzschicht versehene flächige Materialien hergestellt werden können, bei denen die Schutzschichten besonders gute Verschleißeigenschaften aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der angegebenen Art dadurch gelöst, daß man einen Lack verwendet, der auf radikalische oder ionische Weise polymerisierbare Substanzen enthält, und den auf das Tragermaterial aufgetragenen Lack einer radikalischen und/oder ionischen Polymerisation zum zumindest teilweisen Aushärten desselben unterzieht.
Der hier verwendete Begriff "Polymerisation" wird zur Beschreibung solcher Reaktionen verwendet, bei denen aus Monomeren, die reaktive Mehrfachbindungen oder Ringe enthalten, Polymere stufenlos gebildet werden. Im Gegensatz dazu verlaufen Polyadditionen und Polykondensationen als Stufenreaktionen. Eine derartige Polymerisation kann ausgelöst werden durch Einwirkung von Initiatoren, von Wärme, von ionisierender Strahlung oder von Licht. Bei der vorliegenden Erfindung geht es um Lacksysteme, die einer radikalischen und/oder ionischen Polymerisation zum zumindest teilweisen Aushärten derselben unterzogen werden. Bei der radikalischen Polymerisation entstehen aus den Initiatoren bei der Primärreaktion Radikale, die sich an das ungesättigte Monomere zu neuen Radikalen addieren. An diese lagern sich erneut Monomer-Moleküle an usw.. Die Radikale können auch strahlenchemisch, plasmachemisch oder photochemisch erzeugt werden.
Bei der ionischen Polymerisation besteht der erste Wachstumsschritt in einer Anlagerung des Initiators an das Monomere.
Der hier verwendete Begriff "auf radikalische und/oder ionische Weise polymerisierbare Substanzen" betrifft Monomere, Oligomere oder bereits vorhandene Polymere. Der Begriff "Polymerisation" soll Homopolymerisation und Copolymerisationen von mindestens zwei verschiedenen copolymerisierbaren Monomeren abdecken.
Ferner soll der Begriff "Polymerisation" alle bekannten Polymerisationsverfahren, wie Massepolymerisation, Lösungspolymerisation u. dgl. abdecken.
Die auf radikalische oder ionische Weise polymerisierbaren Substanzen werden hiernach auch als Basispolymere bezeichnet. Die Erfindung schließt nicht aus, daß der Lack neben diesen Basispolymeren auch durch Additions- oder Kondensationsreaktionen vernetzbare Substanzen enthält.
Mit den erfindungsgemäß eingesetzten Lacksystemen und der erfindungsgemäß durchgeführten radikalischen und/oder ionischen Polymerisation gelingt es, mit einer einen Lack enthaltenden Schutzschicht versehene flächige Materialien zu schaffen, die sich durch besonders gute Verschleißeigenschaften auszeichnen. Unter den Begriff "Verschleißeigenschaften" sollen hierbei Witterungsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, Scheuerfestigkeit, Abrasionsfestigkeit und andere Eigenschaften fallen, die das Material besonders widerstandsfähig gegenüber physikalischen und chemischen Einflüssen machen.
Bevorzugte Basispolymere, die durch radikalische oder ionische Polymerisation auf erfinderische Weise zumindest teilweise ausgehärtet werden, sind Acrylate, Methacrylate und Gemische hiervon, wobei die Erfindung sowohl die Erzeugung von Homopolymerisaten als auch die Erzeugung von Copolymerisaten mit anderen Substanzen, bevorzugt Urethanen, Epoxiden und Polyester, umfaßt.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß man dem Lack zum Durchführen der radikalischen oder ionischen Polymerisation einen Radikale bildenden Initiator zusetzt. Als Beispiele für derartige Initiatoren seien H2O2, tert.-Butylperoxide, Kaliumperoxodisulfat, Cumolhydroperoxid, Azo-Verbindungen, Benzoylperoxid genannt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt man den auf das Trägermaterial aufgetragenen Lack zum Durchführen der radikalischen und/oder ionischen Polymerisation auf strahlenchemische, plasmachemische oder photochemische Weise. Besonders bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem man den auf das Trägermaterial aufgetragene Lack einer UV-Behandlung unterzieht. Hierbei wird der Lack auf das Trägermaterial aufgebracht, die im Lack vorhandenen Lösungsmittel, falls solche vorhanden sind, werden verdampft, und die Schicht wird unter UV-Licht gehärtet bzw. radikalisch oder ionisch polymerisiert. Hierbei wird im Lack mit einem Photoinitiator gearbeitet.
Eine weitere bevorzugte Behandlung betrifft eine Elektronenstrahlhärtung des Lacks.
Bei den mit der Schutzschicht zu versehenden flächigen Materialien kann es sich um eine Vielzahl von Materialien handeln, die beispielsweise einen homogenen Aufbau besitzen oder bei denen es sich um Schichtstoffmaterialien handelt. So können als flächige Materialien beispielsweise phenolharz/melaminharzgetränkte Papiere oder sonstige imprägnierte bahnförmige Materialien Verwendung finden. Bei den flächigen Materialien kann es sich aber auch um solche Basismaterialien, wie Metalle, Kunststoffe oder Naturstoffe, die wahlweise Lackierungen aufweisen können, handeln. Jedenfalls ist die Erfindung nicht auf bestimmte als Kern dienende flächige Materialien beschränkt.
Die Haftung zwischen den als Kern dienenden flächigen Materialien und dem über das Trägermaterial aufgetragenen Lack (Schutzschicht) hängt naturgemäß von dem verwendeten flächigen Material ab. Um eine entsprechende Haftung zu erreichen, sieht die Erfindung dabei im wesentlichen zwei grundlegende Verfahren vor, nämlich einerseits die Verwendung eines Lacks, der eine haftvermittelnde Eigenschaften aufweisende Substanz enthält, und andererseits das Aufbringen einer Klebeschicht auf die Lackschicht des Trägermateriales und/oder das flächige Material. Im erstgenannten Fall kann beispielsweise in den Lack ein Haftprimer eingebaut sein, der eine gezielte Haftungssteuerung aufgrund ausgewählter physikalischer oder chemischer Eigenschaften ermöglicht. Im zweiten Fall können Klebefilme, die ohne Temperatureinwirkungen eine gute Verklebung initiieren, aber auch temperaturinitiierte Kleber Anwendung finden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber einem Direktverfahren (direkte Aufbringung des als Schutzschicht dienenden Lacks auf das flächige Material) den Vorteil, daß das Verfahren im wesentlichen unabhängig ist von der Menge der zu beschichtenden Materialien. Mit anderen Worten, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch kleinere Chargen abgedeckt werden. Beispielsweise kann hiermit eine Vielzahl von kleineren Materialchargen, die jeweils mit einem unterschiedlichen Oberflächendekor versehen sind, mit einem verschleißfesten Schutzlack versehen werden, da das mit dem Lack versehene Tägermaterial ohne weiteres in kleineren Mengen hergestellt werden kann. Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren auf kontinuierliche und auf diskontinuierliche Weise durchgeführt werden. Durch Ausgestaltung der mit dem Lack in Kontakt tretenden Seite des Trägermateriales können auch beispielsweise dekorative Eigenschaften, wie spezielle Strukturen, Farbigkeit, Mattheit, auf die Lackschicht und damit das mit der Lackschicht zu versehende flächige Material übertragen werden. Insgesamt bietet das Verfahren wesentliche ökonomische Vorteile, weil auch Einzelelemente nach dem Verfahren mit einem Oberflächenschutz versehen werden können und somit keine Beschränkung auf größere Mengen vorhanden ist.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten flächigen Materialien, die sich durch besonders gute Verschleißeigenschaften, insbesondere durch eine hohe Kratzfestigkeit, auszeichnen, sind für Innenanwendungen, aber auch für Außenanwendungen, beispielsweise Wandverkleidungen oder Überdachungselemente, geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht insbesondere die Kombination von besonders kratzfesten Oberflächen mit dekorativen Gestaltungsmöglichkeiten, wobei sich die erfindungsgemäß erhaltenen Materialien durch eine besonders lange Lebensdauer auszeichnen. Die flächigen Materialien können kontinuierlich in Form von Bahnen, aber auch diskontinuierlich als einzelne Elemente hergestellt werden.
Als Trägermaterial finden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Metallfolien, insbesondere Kupfer- oder Aluminiumfolien, und/oder Kunststoffolien Verwendung. Als Kunststoffolien sind insbesondere Polyäthylenfolien oder Polypropylenfolien geeignet. Voraussetzung für eine gute Übertragung der zu übertragenden Lackschicht ist die Abstimmung der Haftung zwischen der Lackschicht und dem Trägermaterial. So können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einerseits unbeschichtete Trägermaterialien Verwendung finden, die aufgrund ihrer Oberflächenspannungen keine vollständige Haftung mit der Lackschicht erzeugen, andererseits können die Trägermaterialien (Transfersubstrate) mit Trennmitteln, beispielsweise auf Basis Stearinsäure, auf Wachs- oder Silikonbasis, versehen sein, um gewollte Freigabeeigenschaften zu entwickeln. Durch optimale Steuerung der Freigabeeigenschaften bietet sich als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens die Möglichkeit, daß die nach dem Versehen der flächigen Materialien mit der Schutzlackschicht im allgemeinen aufgebrachten Schutzfolien entfallen können, da bei der Transferierung von geeigneten Trägermaterialien (Basissubstraten) diese Trägermaterialien auf den mit der Schutzlackschicht versehenen flachigen Materialien verbleiben und erst vom Endanwender entfernt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Transferfolie mit einem Trägermaterial und einem darauf befindlichen lack gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Lack zumindest teilweise auf radikalische oder ionische Weise polymerisiert ist.
Der Aufbau des Transfermaterials bzw. der Transferfolie besteht somit aus dem Trägermaterial (Basissubstrat), welches einerseits als oberflächengestaltendes Material und andererseits aufgrund der Abstimmung der Oberflächenenergien als Trennmedium fungieren kann, und einer Lackschicht, die aus nach radikalischem oder ionischem Prinzip vernetzbaren Basispolymeren aufgebaut ist. Die Lackschicht kann ferner durch andere Vernetzungsverfahren als die radikalische oder ionische Polymerisation vernetzbare Substanzen enthalten, beispielsweise additiv oder durch Kondensationsreaktionen vernetzbare Basispolymere.
Zwecks weiterer Erhöhung der Verschleißeigenschaften, insbesondere der Kratzfestigkeit und Abrasivität, können beispielsweise harte Zuschlagstoffe, wie Korund, Aluminiumoxid und/oder entsprechend gestaltete Nanopartikel, Bestandteile der Lackschicht sein. Weiterhin können auch Oberflächenenergie senkende Stoffe eingebaut werden, die - auch in Verbindung mit geeignet mikrostrukturierter Oberfläche- einen Lotuseffekt simulieren können.
Auf die erfindungsgemäß vorgesehene Lackschicht kann eine weitere Lackschicht aufgetragen werden, die aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften haftungsmäßig so gesteuert ist, daß Haftungen zu den verschiedensten Substraten erzielt werden können. Weiterhin besteht die Möglichkeit, gezielte Haftungseigenschaften als Einstrichvariante zu realisieren.
Ein derart ausgebildetes Trägermaterial (Basissubstrat) kann beispielsweise Eingang in den Herstellungsprozeß von HPL-Platten finden, indem die Transferfolie auf einen Kern bestehend aus harzgetränkten Papieren ein- oder beidseitig aufgelegt wird, wobei die Seite der zu transferierenden Lackschicht zum Kern hin gelegt wird, dieser Verbund unter den üblichen Temperatur-, Druck- und Zeitbedingungen verpreßt wird und nach dem Erkalten die Trägerfolie abgezogen wird. Es resultiert ein HPL-Material, dessen Oberfläche den Glanz- oder Mattgrad der Trägerfolie übernommen hat, das eine hohe Kratzfestigkeit und Abrasivität aufweist und hervorragenden Witterungsschutz bietet.
Bei den vorstehend erwähnten Haftvermittlern, die der Lackschicht zugesetzt werden, handelt es sich vorzugsweise um OH-funktionelle Verbindungen, wie Polyvinylbutyrale. Die eingesetzten Klebesysteme sind vorzugsweise Haftklebefilme auf Acrylatbasis.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen beschrieben.
Beispiel 1
Eine Polypropylenfolie mit einer Oberflächenspannung von < 34 mN/m wurde mit folgender Mischung beschichtet: Urethanacrylat, Urethanacrylat mit reaktiven Isocyanatgruppen, OH-funktionelles Acrylat im stöchiometrischen Verhältnis zu den freien Isocyanatgruppen des additiv reagierenden Anteils des Urethanacrylats, Lösungsmittel Äthyl-Methyl-Keton und einem Photoinitiator. Die Lösungsmittel wurden bei ca. 100°C verdampft, und die Schicht wurde unter UV-Licht gehärtet. Auf diese Schicht wurde eine Haftprimerschicht aufgetragen, die folgendermaßen hergestellt wurde: Ein Polyvinylbutyral und ein Urethanacrylat wurden in Ethanol gelöst und mit einem Photoinitiator versehen. Die nach der Trocknung und radikalischen Polymerisation erhaltene Schicht hatte ein Gewicht pro Fläche von 5g/m2. Nach einer Woche wurden ein Witterungstest und ein Kratz- und Abrasivitätstest durchgeführt (Tabelle 1).
Das resultierende Transfermaterial wurde in einem Preßvorgang bei 140°C und 30 Mpa zehn Minuten lang in Verbindung mit folgendem Aufbau verpreßt: Preßblech, Transferfolie mit Transferschicht zum harzgetränkten Papier, 20 Bögen melaminharzgetränktes Papier, Transferfolie mit Transferschicht zum harzgetränkten Papier, Preßblech. Das resultierende Produkt wurde einem Witterungstest, einem Diamant-Kratztest nach EN 438-2 und einem Abrasivitätstest unterworfen (siehe Tabelle 1).
Beispiel 2
Eine Polypropylenfolie mit einer Oberflächenspannung von < 34 mN/m wurde mit einem Urethanacrylat mit freien Doppelbindungen derart beschichtet, daß ein Auftragsgewicht von ca. 30 g/m2 resultierte. Die aufgetragene Schicht wurde unter UV-Licht und einer inerten Atmosphäre radikalisch polymerisiert. Auf diese Schicht wurde eine weitere Beschichtung aufgetragen, die neben einem Urethanacrylat ein Polyvinylbutyral enthielt. Nach dem Auftrag dieser Beschichtung wurde die Schicht ebenfalls einer Härtung unter UV-Licht unterzogen. Das resultierende Transfermaterial wurde gemäß Beispiel 1 zu einem Schichtwerkstoff verpreßt, und es wurden ein Witterungstest, ein Kratz- und Abrasivitätstest durchgeführt (siehe Tabelle 1).
Beispiel 3
Eine Polypropylenfolie mit einer Oberflächenspannung < 34 mN/m wurde mit einer Mischung aus einem Urethanacrylat und einem Polyvinylbutyral derart beschichtet, daß ein Auftragsgewicht von ca. 30 g/m2 resultierte. Die aufgetragene Schicht wurde unter UV-Licht und einer inerten Atmosphäre radikalisch polymerisiert. Das resultierende Transfermaterial wurde gemäß Beispiel 1 zu einem Schichtwerkstoff verpreßt, und es wurden ein Witterungstest und ein Kratz- und Abrasivitätstest durchgeführt (siehe Tabelle 1).
Die nach den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Muster wurden mit einem konventionell Material verglichen, bei dem als Schutzschicht eine Acrylatfolie als witterungsbeständige Schicht aufgetragen wurde. Die Materialien wurden einem Diamanttest nach EN 438-2 unterzogen. Darüber hinaus wurde die Abrasivität nach folgender Methode überprüft: Ein über ein Pleuel mit einem Motor verbundenes Gewicht von 1 kg mit einer Auflagefläche von 3,5x3,5 cm wurde mit einem Edelstahl-Topfschwamm auf der Unterseite bestückt und über eine Strecke von 8 cm über die Proben gefahren, wobei eine Motorumdrehung einem Doppelhub (DH) entsprach. Bewertet wurden die Doppelhübe, bei denen erste Kratzer auf der Oberfläche der Proben sichtbar waren. Darüber hinaus wurden die Proben 3.500 h einem Xenontest 1200/3 unterzogen.
Probe Kratztest Abrasivitätstest Xenontest 1200/3
Acrylatfolie 0,30 N 10 DH-beschädigt Bestanden
Beisp.1 2,25 N 300 DH-nicht
beschädigt		 Bestanden
Beisp.2 3,00 N 300 DH-nicht
beschädigt		 Bestanden
Beisp.3 1,75 N 300 DH-nicht
beschädigt		 Bestanden

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung von mit einer einen Lack enthaltenden Schutzschicht versehenen flächigen Materialien, wie Folien, Platten u. dgl., bei dem man einen Lack auf ein Trägermaterial aufträgt, den Lack zumindest teilweise aushärten läßt, das mit dem Lack versehene Trägermaterial mit der Lackseite mit dem flächigen Material verbindet und danach das Trägermaterial abzieht, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Lack verwendet, der auf radikalische und/oder ionische Weise polymerisierbare Substanzen enthält, und den auf das Trägermaterial aufgetragenen Lack einer radikalischen und/oder ionischen Polymerisation zum zumindest teilweisen Aushärten desselben unterzieht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Lack zum Durchführen der radikalischen und/oder ionischen Polymerisation einen Radikale bildenden Initiator zusetzt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf das Trägermaterial aufgetragenen Lack zum Durchführen der radikalischen und/oder ionischen Polymerisation strahlenchemisch, plasmachemisch oder photochemisch behandelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf das Trägermaterial aufgetragenen Lack einer UV-Behandlung unterzieht.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Lack verwendet, der als radikalisch und/oder ionisch polymerisierbare Substanzen Acrylate, Methacrylate, Gemische hiervon und/oder hiermit copolymerisierbare Substanzen enthält.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Lack verwendet, der eine haftvermittelnde Eigenschaften aufweisende Substanz enthält.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Lackschicht des Trägermaterials und/oder das flächige Material eine Klebeschicht aufbringt.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Lack verwendet, der Substanzen enthält, die durch andere Vernetzungsverfahren als die radikalische und/oder ionische Polymerisation vernetzbar sind.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial Metallfolien, Papierfolien und/oder Kunststoffolien verwendet werden.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, daß das Trägermaterial nach dem Verbinden mit dem flächigen Material erst vom Endanwender abgezogen wird.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als flächiges Material ein Schichtstoffmaterial verwendet wird.
  12. Transferfolie zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem Trägermaterial und einem darauf befindlichen Lack, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack zumindest teilweise auf radikalische und/oder ionische Weise polymerisiert ist.
  13. Transferfolie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack eine haftvermittelnde Substanz enthält.
  14. Transferfolie nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack durch andere Vernetzungsverfahren als die radikalische und/oder ionische Polymerisation vernetzbare Substanzen enthalt.
  15. Transferfolie nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht auf ihrer freien Seite eine Klebeschicht aufweist.
  16. Transferfolie nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lackschicht und dem Trägermaterial eine Trennmittelschicht angeordnet ist.
  17. Transferfolie nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lackschicht benachbarte Seite des Trägermateriales eine auf das flächige Material zu übertragende Strukturierung, Glanz/ Mattigkeitseigenschaften u. dgl. aufweist.
  18. Transferfolie nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht Zuschlagstoffe zu Erhöhung der Verschleißeigenschaften enthält.
  19. Transferfolie nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht einen Photoinitiator enthält
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