EP4028431A1 - Radiation-curable (meth)acrylate-based paint system - Google Patents

Radiation-curable (meth)acrylate-based paint system

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Publication number
EP4028431A1
EP4028431A1 EP20772041.8A EP20772041A EP4028431A1 EP 4028431 A1 EP4028431 A1 EP 4028431A1 EP 20772041 A EP20772041 A EP 20772041A EP 4028431 A1 EP4028431 A1 EP 4028431A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
meth
acrylate
radiation
coating
article
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.)
Pending
Application number
EP20772041.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten Schmidt
Florian Haacke
Björn RAIMER
Iryna Savych
Sarah WÖLPER
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.)
GXC Coatings GmbH
Original Assignee
GXC Coatings GmbH
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 GXC Coatings GmbH filed Critical GXC Coatings GmbH
Publication of EP4028431A1 publication Critical patent/EP4028431A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/067—Polyurethanes; Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00

Definitions

  • the present invention relates to a radiation-curable paint system based on (meth) acrylate, comprising a paint component based on (meth) acrylate; a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive; a siloxane monomer, oligomer or polymer as additive; and solvents and / or reactive diluents.
  • a method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating for forming a surface on an article is provided.
  • optical surfaces dust, dirt and other contaminants resulting from the environment form undesirable contaminants on these surfaces that must be removed.
  • plastic coatings are also known as paints or films.
  • the coatings also referred to below as polymer coatings or simple coatings are often coatings that have been cured after application, including epoxies, polyurethanes, polyacrylates, mixed systems such as isocyanate-cured hydroxyacrylates, polycarbonates and the like. can hold. The hardening usually takes place thermally or by radiation.
  • These poly merlacke on the one hand reduce pollution and on the other hand improve the scratch resistance of these surfaces.
  • the surfaces including optical surfaces should be scratch-resistant coatings on z.
  • relatively soft synthetic materials such as polymethyl meth (acrylate), UV protective coatings and Antischlagbe coatings (for example, for instrument covers, optical surfaces in vehicle sensors and vehicle headlights and other articles) with at least partially transparent surfaces.
  • Scratch-resistant and flexible UV resins with hard and soft fibers are described in the prior art.
  • corresponding lacquer systems for UV lacquering in the automotive sector are used to increase the scratch resistance of polycarbonate diffusers in headlights.
  • headlights is the resistance to Scratches an important aspect, damage and thus visual impairment, e.g. B. when cleaning vehicles in car washes, play an important role.
  • EP 2 650 337 A1 describes flexible UV-curable coating compositions with a multifunctional acrylate monomer component and an amino-organofunctional silane component, organic solvent components, an acid, a colloidal silica component and multifunctional urethane acrylate oligomer component .
  • these coatings do not meet the necessary requirements for the soiling of the surfaces.
  • the object of the present invention is to provide suitable, radiation curable lacquer systems which are dirt-repellent and scratch-resistant as coatings for at least partially transparent surfaces, in particular in the outdoor area.
  • these coatings also preferably have good resistance to hydrolysis.
  • the coating is subject to high demands in terms of longevity and soiling behavior; it should have improved cleanability and long-term resistance to external weathering, especially with transparent surfaces. In the interior, it should show good hydrolysis resistance and a dirt-repellent effect.
  • the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate enables a reduction in the soiling behavior with simultaneously improved cleanability.
  • this lacquer system allows a long-term, scratch-resistant, but also flexible and crack-insensitive, permanent coating to be provided for surfaces, in particular at least partially optically transparent surfaces.
  • the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate is one in which the (meth) acrylate-based paint component is based on (poly) urethane (meth) acrylate.
  • the paint system is therefore a radiation-curable paint system based on (poly) urethane (meth) acrylate.
  • the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate is one, the paint component being one with a first portion with a highly functionalized (meth) acrylate base, in particular a highly functionalized polyurethane (meth) acrylate base.
  • a highly functionalized (meth) acrylate, in particular a polyurethane (meth) acrylate has a functionality of 6-10.
  • the term “functionality” is understood to mean the number of bonds that a monomer or its repeating unit forms with other monomers in a polymer.
  • the oligomer as a unit has a corresponding functionality.
  • a second component is a paint component based on (meth) acrylate, in particular polyurethane (meth) acrylate, in particular polyurethane (meth) acrylate with low functionality, which has a functionality of 1-5.
  • Exemplary compounds thereof are: aliphatic, high-functionality and low-functionality urethane (meth) acrylates, e.g. B. Ebecryl from Allnex.
  • the aim of the development of the radiation-curable paint system according to the invention is to provide coatings that allow an improvement in cleaning, eg. B. by lowering the surface energy, as is achieved by coating such surfaces.
  • plastic surfaces like such Polycarbonate, PMMA (polymethyl (meth) acrylate), SMMA (styrene-methyl (meth) acrylate), acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer (ASA), polyurethane (PU) or polyester as surfaces, in particular at least partially optically transparent surfaces.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention allows the formation of coatings that keep both reduced soiling and high scratch resistance allow a longer period of at least one year.
  • these coatings obtained from the paint system according to the invention exhibit excellent resistance to hydrolysis. This is especially helpful indoors, since a dirt-repellent effect in combination with hydrolysis resistance in damp rooms or in rooms with increased pollution, such as in the kitchen area, with high humidity and possibly lipid-containing constituents in the air are desirable.
  • Suitable surfaces are, in particular, transparent surfaces such as are present in the displays, in particular touch-sensitive displays, so-called touch displays.
  • the coatings according to the invention formed from the paint systems according to the invention show an increased dirt-repellent effect with simultaneous hydrolysis resistance.
  • the fluorinated monomer, oligomer or polymer additive is one that includes a fluorinated (poly) urethane (meth) acrylate oligomer e.g. B. is an aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate.
  • oligomers permit particularly good binding to the other components of the radiation-curable lacquer system according to the invention, in particular since the lacquer component is methacrylate-based, in particular (poly) urethane (meth) acrylate-based, such as aliphatic embodiments thereof.
  • This fluorinated monomer, oligomer or Polymer additive improves the hydrophobicity and oligophobicity of the coating obtainable with the radiation-curable paint system and thus allows a reduction in soiling behavior.
  • the silicone-based additives i. H. the siloxane monomer, oligomer or polymer additives oligomers, in particular oligomers based on (meth) acrylate, such as oligomers of siloxane-polyurethane (meth) acrylate.
  • Suitable silicone-based additives allow co-polymerization with the paint component and the fluorine-based additive.
  • the radiation-curable lacquer system according to the present invention forms different areas in the coating itself. It is assumed that the uppermost area of this coating, the outer surface, in particular has a higher proportion of the fluorine-based additive, while the siloxane (silicone) -based additives are present in combination with the paint component in the area below.
  • the solvent present in the radiation-curable paint system according to the invention and / or the reactive diluent are in one embodiment at least one solvent of a mixture of two alcohols, in particular a combination of methoxypropanol and ethanol.
  • suitable alcohol-based solvents are, for example, propanol or ethylene glycol butyl ether.
  • the lacquer system according to the invention can furthermore have a solvent of an ester, such as ethyl acetate.
  • esters such as ethyl acetate, allow the coating to bond better to the surface of the article to be coated.
  • the term “reactive thinner” is understood to mean components or substances that reduce the viscosity of a lacquer for processing and become part of the lacquer during the subsequent curing of the lacquer through copolymerization.
  • Suitable reactive diluents include 1,6-hexanediodiacrylate or trimethylolpropane triacrylate.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention can contain other customary ingredients, such as UV absorbers and UV stabilizers. Suitable components also include UV stabilizers such as HALS. Suitable UV absorbers are known UV absorbers, such as. B. Hostavin from Clariant.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention also has corresponding photoinitiators which, after being excited by UV light, initiate the curing of the lacquer system.
  • Suitable photoinitiators include, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone.
  • the (meth) acrylate-based radiation-curable lacquer system according to the invention is one, the proportion of (meth) acrylate-based lacquer components being 15 to 30% by weight, based on the total amount of the lacquer system and / or the amount of solvents and / or reaction thinner is 50 to 80% by weight, based on the total amount of the paint system.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention based on methacrylate comprises:
  • Solvents comprising mixtures of alcohols and esters, preferably comprising ethyl acetate, methoxypropanol and ethanol, as well as reactive diluents;
  • the fluorinated monomer oligomer or polymer is used as an additive in an amount between 0.01% by weight to 5% by weight, such as 0.05 to 3% by weight z. B. 0.07 to 2% by weight, based on the total amount of the paint system.
  • the siloxane additive especially in the form of the siloxane monomer, oligomer, or polymer based on (meth) acrylate, such as polyurethane (meth) acrylate, is in a range from 0.01% by weight to 5% by weight such as 0.1 to 4 wt.%, e.g. B. 0.25% by weight to 3% by weight based on the total amount of the paint system.
  • the ratio of siloxane additive to fluorinated additive is in a range from 1: 2 to 3: 1 based on percent by weight.
  • UV absorber UV stabilizer and photoinitiator, if any, are used in customary amounts; these corresponding amounts are known to the person skilled in the art.
  • the solvent is one of a mixture of methoxypropanol, ethanol and ethyl acetate, the proportions of methoxypropanol are greater than the proportions of the ethanol, the proportions of the ethanol are greater than the proportions of the ethyl acetate.
  • the proportions of methoxypropanol to ethanol are in a range from 1.1: 1 to 5: 1 and the proportions of ethanol to ethyl acetate are in a range from 1.1: 1 to 5: 1.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention can additionally contain an adhesion promoter.
  • Such coupling agents include aminosilanes.
  • Coating systems with higher proportions of solvents allow flooding and the obtaining of coatings with a smaller thickness.
  • the lacquer system can also have nanoparticles.
  • the present invention provides a method for producing a preferably flexible and preferably crack-insensitive radiation-hardened (meth) acrylate lacquer coating for the permanent formation of a surface, in particular a dirt-repellent and scratch-resistant surface, with preferably chemical and UV-resistant properties, in one article, comprising:
  • Coatings as the surface of an article with excellent properties in terms of scratch resistance but also soiling behavior are provided.
  • the method according to the invention allows the production of bendable and crack-insensitive coatings for the permanent formation of this coating as a surface.
  • This surface is preferably one that has chemical and / or UV-resistant properties.
  • These coatings can be at least partially and completely formed on at least one surface of the article.
  • the radiation-curable lacquer system according to the invention is provided by mixing the components. Mixing takes place according to known methods. Mixing is preferably carried out under UV protection.
  • This mixture is then applied to the article to be coated.
  • the application can take place wholly or partially on the article or the substrate.
  • the application takes place at a temperature of preferably 10 ° C to 30 ° C.
  • the application is carried out according to known methods. These coating processes include application of the lacquer system to the article by flooding, spraying, dipping, spinning, knife coating or roll-to-roll.
  • a coating process is selected depending on the article to be coated.
  • the coating is preferably carried out in such a way that no UV radiation, in particular with UV protection, the radiation-curable lacquer system is applied to the article.
  • the solvent is evaporated off.
  • This evaporation usually involves heating the coated article.
  • This heating is an increase in the temperature during the step of applying the radiation-curable lacquer system according to the invention and an evaporation step with heating.
  • the heating is particularly one to 25 ° C to 90 ° C, such as 25 ° C to 60 ° C or 40 ° C to 80 ° C.
  • the heating can take place slowly, for example with a temperature change of a maximum of 3 ° C. per minute, such as a maximum of 2 ° C. per minute.
  • evaporation or flashing off of the solvent can already take place for the application of the paint system and, for example, take place at a first temperature, such as the ambient temperature during application, for at least 2 minutes, e.g. for a maximum of 24 hours, and then with heating, as described.
  • a first temperature such as the ambient temperature during application
  • this layer is a functional polymer layer with several areas.
  • an uppermost area which forms the surface of the coating on the outside, there are in particular the fluorinated additives together with the (meth) acrylate-based paint component, in particular PU (meth) acrylate-based.
  • the siloxane monomer, oligomer or polymer additives are enriched together with the (meth) acrylate-based paint component, in particular PU (meth) acrylate-based.
  • a penetration layer also preferably forms, which is also referred to as an IPL layer (intrapenetretion layer).
  • This penetration layer is a layer that penetrates into the article to be coated, so that there is a mixed area of the components of the coating system and the article to be coated. This results in better adhesion.
  • the training of the IPL is z. B. promoted by appropriate solvents, such as ethyl acetate. The ethyl acetate allows z. B. to etch the surface of the article or substrate so that the lacquer system can form the IPL layer with the substrate. The same effects are possible with reactive thinners or with the appropriate conditions during the curing process.
  • this penetration layer between the coating and the article to be coated is 0.5 pm to 3 pm thick, such as. B. 1 pm.
  • the coating itself is one with a layer thickness of 5 to 25 ⁇ m, e.g. B. 8 to 20 pm, such as 10 to 15 pm.
  • the evaporation or flashing off of the solvent takes place, for. B. in a heating device, such as an oven.
  • the heating to evaporate the solvent takes place for at least 2 minutes, such as for at least 3 minutes. In a further embodiment, the heating takes place for a maximum of 8 minutes, such as a maximum of 5 minutes 2 to 5 min. As a result, the penetration layer between the coating and the article or substrate to be coated is formed particularly well.
  • the coated article or the coated substrate is crosslinked by means of UV radiation.
  • This UV irradiation also referred to as UV curing, takes place in one embodiment such that the energy input has at least 2000 mJ / cm 2 , such as at least 3000 mJ / cm 2 z. B. at least 4000 mJ / cm 2 , in particular at least 5000 mJ / cm 2 .
  • the energy input is chosen so that UV curing is as complete as possible in order to guarantee scratch resistance. However, too much energy input can lead to increased brittleness of the paint system.
  • UV curing can immediately follow the heating to evaporate the solvent, so that the coated article is still in the heated state.
  • Radiation crosslinking can also take place at room temperature after the coated article has cooled down, for. B. take place during transport from the place of heating to the place of radiation crosslinking.
  • the UV curing can e.g. B. by means of UV lamps, such as a mercury lamp, he follow.
  • the coating of the substrate thus obtained according to the invention is distinguished by high scratch resistance.
  • the soiling behavior is reduced and the coating is clear and transparent.
  • an improved pixel-free and effect-free coating is achieved, which has excellent long-term stability.
  • the hydrolysis resistance is also IN ANY.
  • the substrate or the article itself can be pretreated in one embodiment, e.g. B. the article or the substrate is pretreated by ionized compressed air or plasma treatment.
  • the surface of the article can be cleaned with suitable fluids, such as alcohols, for example isopropanol.
  • a coated article obtainable according to the invention is provided.
  • This at least partially coated article synonymously hereinafter also referred to as coated substrate, obtainable with the process according to the invention, is characterized by a dirt-repellent and scratch-resistant and possibly hydrolysis-resistant coating.
  • it has good hydrolysis resistance and is preferably also resistant to chemicals and UV.
  • the articles and substrates coated according to the invention are moreover permanently coated and resistant to external weathering. They are also distinguished by the fact that they preferably have excellent flexibility and are not susceptible to cracking.
  • Such bendability and insensitivity to cracks is particularly important in the case of articles that are under tension or are bent during installation or use. This applies in particular to headlights or sensor covers as well as lights.
  • the flexibility with simultaneous crack sensitivity is essential in order to ensure a high level of resistance to environmental influences and external weathering.
  • the coated article is one that is at least partially optically transparent in the IR and VIS spectrum. Resistance and flexibility in the case of crack insensitivity is particularly relevant for transparent covers of headlights or sensors.
  • the coated article is an optical lens, a cover glass, spectacle lenses, prisms, a disk, a plastic article, in particular a headlight, a lamp or a sensor, lamp parts, motor vehicle parts, or measuring devices.
  • the coated article can also be an at least partially transparent display, such as a touch-sensitive display, a so-called touch display.
  • a touch-sensitive display a so-called touch display.
  • Such articles with appropriate surfaces are used nowadays in a wide variety of areas, such as. B. also in wet room areas or in Be rich increased pollution, z. B. in the kitchen, in the bathroom, etc.
  • the coated article or the coated substrate is one on a plastic article or plastic substrate.
  • This plastic article or this plastic substrate is formed from polycarbonate, PMMA (polymethyl methacrylate), SMMA (styrene methyl methacrylate), ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer), polyurethane (PU), polyester or mixtures thereof.
  • the coated surface is optically transparent, especially in the IR and VIS spectrum. In one embodiment it is a headlight, in particular in the automotive sector, in another embodiment it is a matter of sensors, in particular those that are used outdoors. These sensors include optical sensors including cameras.
  • the present invention provides the use of the preferably bendable and preferably crack-insensitive, radiation-curable lacquer system according to the present invention for coating at least partially optically transparent articles made of glass and / or plastic.
  • These articles or substrates are in particular special headlights and sensors.
  • the use according to the invention is particularly suitable as a coating that is used both outdoors and indoors.
  • UV-curing hard coat is used as a reference coating (UVHC
  • the parameters were determined in accordance with a standard from the automotive sector, TL211.
  • the TL52437 for headlights in outdoor areas and the TL226 were used as additional test criteria.
  • the cleanability via the adhesion process and the cleanability and chemical resistance were determined using TL211.
  • the weather resistance was tested according to PV1200 in accordance with TL 211 with 20 cycles.
  • test was carried out as follows: Using permanent marker, a line about 2 cm long is applied to a coated substrate. This is dried for 1 min at RT. Then clean the substrate by wiping the substrate once with a cloth.
  • Figure 1 Test results of the cleaning attempt with UVHC 3000 K before (a) and after cleaning (d), after climate change test (PV 1200, 20 cycles) (g), inventive lacquer composition before (b) and after cleaning (e), after climate change test (PV 1200, 20 cycles) (h); Composition according to the invention before (c) and after cleaning (f). The following tests were carried out for further validation:
  • FIG. 2 the scratch resistance is shown as a microscope image after conditioning with 20 cycles according to PV1200.
  • FIG. 2a shows the scratch resistance of the commercially available comparative coating
  • FIG. 2b shows the scratch resistance of the coating according to the invention.
  • a corrugation can be seen in the scratch track, while in FIG. 2b only a slight impression track can be seen.
  • a method for determining the scratch resistance is described with a constant load.
  • the resistance to the penetration of a test syringe is determined.
  • the method can alternatively be carried out as a “yes / no” test with only one specified load or with the aim of determining a minimum load under which the test probe penetrates the coating to the substrate.
  • FIGS. 3a, 3c and 3e show the removability of a commercial product, while better removal of the contamination is possible with the product according to the invention under the same conditions, see FIGS. 3b, 3d and 3f.
  • the tree resin consists of a 1: 1 mixture of rosin and pine oil and was dried at 80 ° C. for 4 hours after application. It was then first wiped dry (3c, 3d) and then wiped with water (3e, 3f).
  • FIGS. 4a and 4b show the soiling (4a) after drying and after cleaning in the case of the commercial product (4b), the figures 4c and 4d show the results with a coating according to the invention after application (4c) and after drying and cleaning by means of compressed air (4d).
  • the advantageous properties of the lacquer system according to the invention can be clearly seen. This is characterized by a reduced protection behavior and improved cleanability. In addition, it has better long-term resistance to outdoor exposure.
  • coated surfaces were used on a polycarbonate substrate and mounted on a vehicle over a year and tested in a driving test over approx. 48,000 kilometers. It was found that approx. 40% more area remains transparent, i.e. i.e., are less polluted. In addition, it was shown that the determination of the transmission properties was less soiling than conventional coatings.
  • the UVHC 3000 K from Momentive described above was used as the conventional coating.
  • FIG. 5 shows the transmission properties of the transparent, coated substrates after the driving test before and after cleaning. It can be clearly seen that the coating composition according to the invention as a coating shows improved transmission compared to the comparison with conventional coating systems, here UVHC 3000 K. After cleaning the coated surfaces, both coating systems showed essentially the same transmission spectra.
  • FIG. 6 shows the degree of cleaning of the surface in comparison with the conventional product.
  • the degree of cleaning means that a corresponding proportion of the area that has been treated with the paint composition according to the invention is contaminated by insects compared to conventional surfaces. On average, 40% more area was unpolluted and therefore transparent.

Abstract

The invention relates in a first aspect to a radiation-curable (meth)acrylate-based paint system, comprising a (meth)acrylate-based paint component; a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive; a siloxane monomer, oligomer or polymer as an additive; and solvents and/or reactive diluents. According to another aspect, the invention relates to a method for producing a radiation-cured (meth)acrylate coating for forming a surface on an article. Lastly, the invention relates to correspondingly coated articles and to the use of the radiation-curable paint system according to the invention.

Description

Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein strahlenhärtbares Lack system auf (Meth)Acrylatbasis, umfassend eine Lackkomponente auf (Meth)Acrylat- basis; ein fluoriertes Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv; ein Siloxan-Mo- nomor, Oligomer oder Polymer als Additiv; und Lösungsmittel und/oder Reaktivver dünner. In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer strahlenge härteten (Meth)Acrylatlackbeschichtung zur Ausbildung einer Oberfläche auf einen Ar tikel bereitgestellt. Schließlich werden entsprechend beschichtete Artikel sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen strahlenhärtbaren Lacksystems beschrieben. In a first aspect, the present invention relates to a radiation-curable paint system based on (meth) acrylate, comprising a paint component based on (meth) acrylate; a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive; a siloxane monomer, oligomer or polymer as additive; and solvents and / or reactive diluents. In a further aspect, a method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating for forming a surface on an article is provided. Finally, appropriately coated articles and the use of the radiation-curable lacquer system according to the invention are described.
Stand der Technik State of the art
Auf optischen Oberflächen bilden Staub, Schmutz und andere Verunreinigungen, die sich durch die Umgebung ergeben, auf diesen Oberflächen unerwünschte Ver schmutzungen aus, die entfernt werden müssen. Auch das Vorhandensein von Flui den, wie Regentropfen oder Kondensate durch Feuchtigkeit, wie Nebel, verschlechtern die Eigenschaften dieser optischen Oberflächen z. B. im Fahrzeugbereich, wo u. a. Scheinwerfer oder Sensoren der immer weiter fortschreitenden Automatisierung opti sche Oberflächen benötigen. On optical surfaces, dust, dirt and other contaminants resulting from the environment form undesirable contaminants on these surfaces that must be removed. The presence of fluids, such as raindrops or condensates caused by moisture, such as fog, worsen the properties of these optical surfaces, for. B. in the automotive sector, where i.a. Headlights or sensors of the ever advancing automation require optical surfaces.
Insbesondere bei solchen Oberfläche, die zumindest teilweise transparent sind, sind solche Verschmutzungen an der äußeren Oberfläche ein Problem. Verschmutzte Frontscheinwerfer werden als Sicherheitsrisiko durch die Versicherer und die Industrie angesehen und entsprechende Gegenmaßnahmen sind notwendig. Für Scheinwerfer aber auch Sensoren und Kameras, wie sie z. B. in Fahrzeugen verbaut sind, ist die Sichtbarkeit allerdings wesentlich. Entsprechend wird versucht, diese Oberflächen mit hilfe von Reinigungssystemen verschmutzungsarm bzw. verschmutzungsfrei zu hal ten. Allerdings ergibt sich daraus, dass weitere Bauteile z. B. in das Fahrzeug aufge nommen werden müssen, die sowohl zusätzliches Gewicht darstellen, als auch Platz beanspruchen. Dies widerspricht den Anforderungen z. B. in der Automobilindustrie, die CO2 Emission zu reduzieren. Solche mechanischen Reinigungssystems sind au ßerdem nicht immer wirkungsvoll, insbesondere bei kleinen Oberflächen und bei nicht planaren Oberflächen, wie solche mit Hinterschneidungen. Alternativ zu diesen me chanischen Reinigungssystemen gibt es verschiedene Beschichtungen auf dem Markt, die ein Anhaften des Schmutzes und anderer Umwelteinflüsse an die Oberflä che verringern sollen, um einerseits die Anhaftung zu reduzieren und andererseits bei Anhaftung deren Entfernung zu verbessern. Verschiedene Antibeschlagbeschichtun gen wurden vorgeschlagen, z. B. Beschichtungen, die sehr oleophob sind und auf die sich Ablagerungen nicht permanent anheften. Weiterhin gibt es Beschichtungen, die ein Zerkratzen von transparenten Oberflächen, z. B. bei Fahrzeugen, aber auch Mo biltelefonen, Fernsehgeräten und anderen technischen Geräten, verringern sollen, z. B. dass Fingerabdrücke weniger sichtbar sind, Staub sich weniger anlagert oder ein facher entfernbar sind. In particular with such surfaces that are at least partially transparent, such soiling on the outer surface is a problem. Dirty headlights are seen as a safety risk by insurers and industry and appropriate countermeasures are necessary. For headlights but also sensors and cameras, such as those used for. B. are installed in vehicles, however, visibility is essential. Accordingly, attempts are being made to keep these surfaces low in or free of soiling with the help of cleaning systems. B. must be taken up in the vehicle, which represent both additional weight and take up space. This contradicts the requirements z. B. in the automotive industry, to reduce CO2 emissions. Such mechanical cleaning systems are also not always effective, especially on small surfaces and on non-planar surfaces such as those with undercuts. As an alternative to these mechanical cleaning systems, there are various coatings on the market that are intended to reduce the adhesion of dirt and other environmental influences to the surface, on the one hand to reduce adhesion and, on the other hand, to improve its removal if it adheres. Various Antibeschlagbeschichtun conditions have been proposed, e.g. B. Coatings that are very oleophobic and on which deposits do not adhere permanently. There are also coatings that prevent scratching of transparent surfaces, e.g. B. in vehicles, but also Mo biltelefonen, televisions and other technical devices, should reduce z. B. that fingerprints are less visible, dust accumulates less or can be removed more easily.
Allerdings ist ein Problem der heute auf dem Markt befindlichen Lösungen meist, dass sie in relativ kurzer Zeit nach Aussetzen einer Bewitterung oder ähnlichen Ein flüssen ihre Eigenschaften verlieren und daher insbesondere für Einsätze im Außen bereich nicht geeignet sind. However, a problem with the solutions currently on the market is that they lose their properties in a relatively short time after exposure to weathering or similar influences and are therefore not particularly suitable for outdoor use.
Gerade in der Automobilindustrie ist ein Einsatz dieser Bauteile oder Artikel mit Kontakt zum Außenbereich aber zwingend, so dass auf dem Markt befindliche Be schichtungen und Beschichtungssysteme, meist auf Lackbasis, nicht zur Beschichtung von optischen Oberflächen geeignet sind. Gerade die Automobilindustrie fordert aber Lösungen, die sicherstellen, dass diese optischen Oberflächen übereinen langen Zeit raum schmutzfrei bleiben und darüber hinaus eine verbesserte Beständigkeit, insbe sondere Kratzfestigkeit, aufweist. Dies gilt insbesondere auch für die optischen Ober flächen von Sensoren und Kameras, da ein autonomes Fahren von Fahrzeugen, sol che Sensoren und Kameras erfordern. In the automotive industry in particular, however, the use of these components or articles in contact with the outside area is imperative, so that coatings and coating systems available on the market, mostly based on paint, are not suitable for coating optical surfaces. However, the automotive industry in particular demands solutions that ensure that these optical surfaces remain free of dirt for a long period of time and, moreover, have improved resistance, in particular scratch resistance. This also applies in particular to the optical surfaces of sensors and cameras, since autonomous driving of vehicles requires such sensors and cameras.
Es ist bekannt Oberflächeneigenschaften von Substraten mithilfe von Kunststoff beschichtungen gezielt zu verändern. Diese Kunststoffbeschichtungen werden auch als Lacke oder Filme bezeichnet. Die im Folgenden auch als Polymerlacke bzw. Ein fachlacke bezeichneten Beschichtungen sind häufig nach dem Auftrag gehärtete Be schichtungen, die unter anderem Epoxide, Polyurethane, Polyacrylate, gemischte Sys teme, wie Isocyanat gehärtete Hydroxyacrylate, Polycarbonate und dergleichen ent- halten können. Die Härtung erfolgt meist thermisch oder durch Strahlung. Diese Poly merlacke sollen einerseits die Verschmutzung verringern, andererseits die Kratzbe ständigkeit dieser Oberflächen verbessern. Die Oberflächen einschließlich optischen Oberflächen sollen dabei kratzfeste Beschichtungen auf z. B. relativ weichen Kunst stoffen, wie PolymethylMeth(Acrylat), UV-Schutzbeschichtungen und Antischlagbe schichtungen (beispielsweise für Instrumentenabdeckungen, optische Oberflächen bei Fahrzeugsensoren und Fahrzeugscheinwerfern und anderen Artikeln) mit zumindest teilweise transparenten Oberflächen erlauben. It is known to specifically change surface properties of substrates with the aid of plastic coatings. These plastic coatings are also known as paints or films. The coatings also referred to below as polymer coatings or simple coatings are often coatings that have been cured after application, including epoxies, polyurethanes, polyacrylates, mixed systems such as isocyanate-cured hydroxyacrylates, polycarbonates and the like. can hold. The hardening usually takes place thermally or by radiation. These poly merlacke on the one hand reduce pollution and on the other hand improve the scratch resistance of these surfaces. The surfaces including optical surfaces should be scratch-resistant coatings on z. B. relatively soft synthetic materials, such as polymethyl meth (acrylate), UV protective coatings and Antischlagbe coatings (for example, for instrument covers, optical surfaces in vehicle sensors and vehicle headlights and other articles) with at least partially transparent surfaces.
Es besteht daher Bedarf, schmutzabweisende und kratzfeste Beschichtungen für Oberflächen, wie optischen Oberflächen, z. B. für Scheinwerfer und Sensoren, mit lan ger Haltbarkeit bereitzustellen. Solche beschichteten Oberflächen werden insbeson dere in der Automobilindustrie gefordert. Solche Oberflächenbeschichtungen müssen einen schmutzabweisenden Effect bei möglichst gleichzeitiger guter Hydrolysebestän digkeit aufweisen. Diese Oberflächen sollen dabei eine Verminderung des Anschmutz verhaltens, verbesserte Reinigbarkeit, insbesondere aber eine Langzeitbeständigkeit im Außenbereich bei guter T ransparenz aufzeigen. Die gute T ransparenz erfordert ins besondere auch eine hohe Kratzbeständigkeit. There is therefore a need to provide dirt-repellent and scratch-resistant coatings for surfaces such as optical surfaces, e.g. B. for headlights and sensors to provide with long ger durability. Such coated surfaces are particularly required in the automotive industry. Such surface coatings must have a dirt-repellent effect with good hydrolysis resistance at the same time. These surfaces should show a reduction in soiling behavior, improved cleanability, but especially long-term resistance in the outdoor area with good transparency. In particular, good transparency also requires a high level of scratch resistance.
Bisherige Lösungen mit Hartbeschichtungen, die eine gute Kratzbeständigkeit aufweisen, erfüllen nicht die Anforderungen in Bezug auf das Anschmutzverhalten. Previous solutions with hard coatings that have good scratch resistance do not meet the requirements with regard to soiling behavior.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach Lacksystemen, die insbesondere für opti sche Oberflächen geeignet sind, um diese mit verbesserter Kratzbeständigkeit und geringem Anschmutzverhalten und somit insgesamt einer verbesserter Reinigbarkeit zu versehen, wobei gleichzeitig eine Langzeitbeständigkeit dieser Beschichtung, ins besondere gegenüber einer Außenbewitterung, gegeben ist. There is therefore a need for paint systems that are particularly suitable for optical cal surfaces in order to provide them with improved scratch resistance and low soiling behavior and thus overall improved cleanability, while at the same time this coating is long-term, especially against outdoor weathering.
Substrate mit Antischlagbeschichtungen und entsprechende Herstellungsverfah ren sowie Bauteile sind im Stand der Technik beschrieben. So beschreibt die DE 10 2013 004 925 B4 entsprechende Verfahren und Bauteile, bei denen ein Lacksystem mit Polymerlack als Grundkomponente und Antibeschlagadditiv bereitgestellt wird. Substrates with anti-fog coatings and corresponding manufacturing processes and components are described in the prior art. DE 10 2013 004 925 B4 describes corresponding processes and components in which a paint system with polymer paint as the basic component and anti-fog additive is provided.
Kratzfeste und flexible UV-Harze mit Hart- und Weichfasen sind im Stand der Technik beschrieben, so werden z. B. entsprechende Lacksysteme zur UV-Lackierung im Automobilbereich zur Erhöhung der Kratzfestigkeit von Polycarbonat-Streuschei- ben in Scheinwerfern genutzt. Gerade bei Scheinwerfern ist die Beständigkeit gegen Kratzerein wichtiger Aspekt, Beschädigungen und damit optische Beeinträchtigungen, z. B. bei Reinigung der Fahrzeuge in Waschstraßen, spielen eine wichtige Rolle. Scratch-resistant and flexible UV resins with hard and soft fibers are described in the prior art. For example, corresponding lacquer systems for UV lacquering in the automotive sector are used to increase the scratch resistance of polycarbonate diffusers in headlights. Especially with headlights is the resistance to Scratches an important aspect, damage and thus visual impairment, e.g. B. when cleaning vehicles in car washes, play an important role.
Die EP 2 650 337 A1 beschreibt flexible UV-härtbare Beschichtungszusammen setzungen mit einer multifunktionalen Acrylatmonomer-Komponente und einer amino- organofunktionalen Silan-Komponente, organischen Lösungsmittel-Komponenten, ei ner Säure, einer kolloidalen Silica-Komponente und multifunktionalen Urethanacryla- toligomer-Kom ponente. Diese Beschichtungen erfüllen aber nicht die notwendigen An forderungen an die Anschmutzbarkeit der Oberflächen. EP 2 650 337 A1 describes flexible UV-curable coating compositions with a multifunctional acrylate monomer component and an amino-organofunctional silane component, organic solvent components, an acid, a colloidal silica component and multifunctional urethane acrylate oligomer component . However, these coatings do not meet the necessary requirements for the soiling of the surfaces.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von geeigneten, strah lenhärtbaren Lacksystemen, die schmutzabweisend und kratzbeständig als Beschich tungen für zumindest teilweise transparente Oberflächen, insbesondere im Außenbe reich, geeignet sind. Insbesondere zeigen diese Beschichtungen bevorzugt auch eine gute Hydrolysebeständigkeit auf. The object of the present invention is to provide suitable, radiation curable lacquer systems which are dirt-repellent and scratch-resistant as coatings for at least partially transparent surfaces, in particular in the outdoor area. In particular, these coatings also preferably have good resistance to hydrolysis.
Dieses wird erfindungsgemäß mit einem strahlenhärtbaren Lacksystem nach An spruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung von einer Beschichtung auf einem Arti kel gemäß Anspruch 13 gelöst sowie mit Artikeln nach Anspruch 19 umfassend das erfindungsgemäße strahlengehärtete Lacksystem. Die neue Verwendung dieses erfin dungsgemäßen Lacksystems zur Beschichtung von Artikeln, insbesondere wenigs tens teilweise optisch transparenten Artikeln, ist in Anspruch 22 beschrieben. This is achieved according to the invention with a radiation-curable lacquer system according to claim 1 and a method for producing a coating on an article according to claim 13 and with articles according to claim 19 comprising the radiation-cured lacquer system according to the invention. The new use of this inventive lacquer system for coating articles, in particular at least partially optically transparent articles, is described in claim 22.
An die Beschichtung werden dabei hohe Anforderungen in Bezug auf Langlebig keit und Anschmutzverhalten gestellt, sie soll eine verbesserte Reinigbarkeit und Lang zeitbeständigkeit gegenüber Außenbewitterung bei insbesondere transparenten Ober flächen aufweisen. Im Innenbereich soll sie eine gute Hydrolysebeständigkeit und ei nen schmutzabweisenden Effekt aufzeigen. The coating is subject to high demands in terms of longevity and soiling behavior; it should have improved cleanability and long-term resistance to external weathering, especially with transparent surfaces. In the interior, it should show good hydrolysis resistance and a dirt-repellent effect.
Dieses wird erfindungsgemäß mit einem strahlenhärtbaren Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis, umfassend: This is according to the invention with a radiation-curable paint system based on (meth) acrylate, comprising:
- eine Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis; - a paint component based on (meth) acrylate;
- ein fluoriertes Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv; - a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive;
- ein Siloxan-Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv; und - a siloxane monomer, oligomer or polymer as an additive; and
- Lösungsmittel und/oder Reaktivverdünner erzielt. Es zeigte sich, dass das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis eine Verminderung des Anschmutzverhaltens mit gleichzeitig ver besserter Reinigbarkeit ermöglicht. Darüber hinaus erlaubt dieses Lacksystem eine langzeitbeständige, kratzfeste aber auch biegbare und rissunempfindliche, dauerhafte Beschichtung für Oberflächen, insbesondere zumindest teilweise optisch transparente Oberflächen bereitzustellen. - Solvent and / or reactive thinner achieved. It was found that the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate enables a reduction in the soiling behavior with simultaneously improved cleanability. In addition, this lacquer system allows a long-term, scratch-resistant, but also flexible and crack-insensitive, permanent coating to be provided for surfaces, in particular at least partially optically transparent surfaces.
Das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis ist dabei in einer Ausführungsform eines, wobei die Lackkomponente auf (Meth)Acrylat- basis eine ist auf (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. Das Lacksystem ist somit ein strahlenhärtbares Lacksystem auf (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. In one embodiment, the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate is one in which the (meth) acrylate-based paint component is based on (poly) urethane (meth) acrylate. The paint system is therefore a radiation-curable paint system based on (poly) urethane (meth) acrylate.
In einer Ausführungsform handelt es sich dabei insbesondere um aliphatische Lacksysteme, wie aliphatische (Poly)Urethan-(Meth)Acrylate, wobei die Lackkompo nente eine ist auf aliphatischer (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. In one embodiment, these are in particular aliphatic lacquer systems, such as aliphatic (poly) urethane (meth) acrylates, the lacquer component being one based on aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate.
In einer Ausführungsform ist dabei das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis eines, wobei die Lackkomponente eine ist mit ei nem ersten Anteil mit hochfunktionalisierter (Meth)Acrylatbasis, insbesondere hoch- funktionalisierter Polyurethan-(Meth)Acrylatbasis. Ein solches hochfunktionalisiertes (Meth)Acrylat, insbesondere ein Polyurethan-(Meth)Acrylat weist eine Funktionalität von 6 - 10 auf. In one embodiment, the radiation-curable paint system according to the invention based on (meth) acrylate is one, the paint component being one with a first portion with a highly functionalized (meth) acrylate base, in particular a highly functionalized polyurethane (meth) acrylate base. Such a highly functionalized (meth) acrylate, in particular a polyurethane (meth) acrylate, has a functionality of 6-10.
Unter dem Ausdruck „Funktionalität“ wird vorliegend die Zahl der Bindungen ver standen, die ein Monomer bzw. dessen Wiederholeinheit in einem Polymer zu anderen Monomeren eingeht. Im Falle eines hochfunktionalisierten P-Acrylats als Oligomer, wie das hier verwendete Ebecryl, weist das Oligomer als Einheit eine entsprechende Funk tionalität auf. In the present case, the term “functionality” is understood to mean the number of bonds that a monomer or its repeating unit forms with other monomers in a polymer. In the case of a highly functionalized P-acrylate as oligomer, such as the Ebecryl used here, the oligomer as a unit has a corresponding functionality.
Eine zweite Komponente ist eine Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, ins besondere Polyurethan-(Meth)Acrylatbasis, insbesondere Polyurethan-(Meth)Acrylat- basis mit geringer Funktionalität, die eine Funktionalität von 1 - 5 aufweist. A second component is a paint component based on (meth) acrylate, in particular polyurethane (meth) acrylate, in particular polyurethane (meth) acrylate with low functionality, which has a functionality of 1-5.
Beispielhafte Verbindungen hiervon sind: aliphatische, hochfunktionale und nie derfunktionale Urethan(Meth)acrylate, z. B. Ebecryl von Allnex. Exemplary compounds thereof are: aliphatic, high-functionality and low-functionality urethane (meth) acrylates, e.g. B. Ebecryl from Allnex.
Ziel der Entwicklung des erfindungsgemäßen, strahlenhärtbaren Lacksystems ist die Bereitstellung von Beschichtungen, die eine Verbesserung der Reinigung erlau ben, z. B. durch Senken der Oberflächenenergie, wie es durch Beschichten solcher Oberflächen erreicht wird. Insbesondere für Kunststoffoberflächen wie solchen aus Polycarbonat, PMMA (Polymethyl(meth)acrylat), SMMA (Styrol-Methyl(meth)acrylat), Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copolymer (ASA), Polyurethan (PU) oder Polyester als Ober flächen, insbesondere zumindest teilweise optisch transparente Oberflächen. The aim of the development of the radiation-curable paint system according to the invention is to provide coatings that allow an improvement in cleaning, eg. B. by lowering the surface energy, as is achieved by coating such surfaces. Especially made for plastic surfaces like such Polycarbonate, PMMA (polymethyl (meth) acrylate), SMMA (styrene-methyl (meth) acrylate), acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer (ASA), polyurethane (PU) or polyester as surfaces, in particular at least partially optically transparent surfaces.
Im Gegensatz zu den Beschichtungen aus dem Stand der Technik, die meist nicht länger als 6 Monate unter realen Umweltbedingungen ihre Antiverschmutzungs eigenschaften aufzeigen, erlaubt das erfindungsgemäße, strahlenhärtbare Lacksys tem die Ausbildung von Beschichtungen, die sowohl ein vermindertes Anschmutzver halten als auch eine hohe Kratzbeständigkeit über einen längeren Zeitraum von min destens einem Jahr erlauben. In contrast to the coatings from the prior art, which usually do not show their anti-soiling properties for longer than 6 months under real environmental conditions, the radiation-curable lacquer system according to the invention allows the formation of coatings that keep both reduced soiling and high scratch resistance allow a longer period of at least one year.
Darüber hinaus zeigen diese aus dem erfindungsgemäßen Lacksystem erhalte nen Beschichtungen eine hervorragende Hydrolysebeständigkeit auf. Dieses ist ins besondere auch im Innenbereich hilfreich, da ein schmutzabweisender Effekt in Kom bination mit einer Hydrolysebeständigkeit in Feuchträumen oder in Räumen erhöhter Verschmutzung, wie im Küchenbereich, mit hoher Luftfeuchtigkeit und ggf. lipidhalti gen Bestandteilen in der Luft wünschenswert sind. Geeignete Oberflächen sind hierbei insbesondere transparente Oberflächen, wie sie in den Displays, insbesondere berüh rungsempfindlichen Displays, sogenannten Touchdisplays, vorliegen. Die erfindungs gemäßen Beschichtungen ausgebildet aus den erfindungsgemäßen Lacksystemen zeigen einen erhöhten schmutzabweisenden Effekt bei gleichzeitiger Hydrolysebe ständigkeit auf. In addition, these coatings obtained from the paint system according to the invention exhibit excellent resistance to hydrolysis. This is especially helpful indoors, since a dirt-repellent effect in combination with hydrolysis resistance in damp rooms or in rooms with increased pollution, such as in the kitchen area, with high humidity and possibly lipid-containing constituents in the air are desirable. Suitable surfaces here are, in particular, transparent surfaces such as are present in the displays, in particular touch-sensitive displays, so-called touch displays. The coatings according to the invention formed from the paint systems according to the invention show an increased dirt-repellent effect with simultaneous hydrolysis resistance.
Durch Kombination von fluoriertem Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv mit einem Additiv auf Siloxan-Monomer-, Oligomer- oder Polymer-Basis mit der Lack komponente auf (Meth)acrylatbasis, insbesondere auf Polyurethan-(Meth)Acrylatbasis ist es möglich, diese Beständigkeit gegenüber sowohl Anschmutzverhalten als auch Kratzfestigkeit und insbesondere Biegsamkeit bei gleichzeitiger Verringerung des Rissverhaltens zu erzielen. By combining fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive with an additive based on siloxane monomers, oligomers or polymers with the paint component based on (meth) acrylate, especially polyurethane (meth) acrylate, it is possible to achieve this resistance to achieve both soiling behavior and scratch resistance and, in particular, flexibility with a simultaneous reduction in cracking behavior.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das fluorierte Monomer, Oligomer oder Polymer Additiv eines, das ein fluoriertes (Poly)Urethan-(Meth)Acrylat Oligomer z. B. ein aliphatisches (Poly)Urethan-(Meth)Acrylat ist. Diese Oligomere er lauben eine besonders gute Anbindung an die weiteren Komponenten des erfindungs gemäßen, strahlenhärtbaren Lacksystems, insbesondere, da die Lackkomponente eine ist auf Methacrylatbasis, insbesondere (Poly)Urethan(Meth)Acrylatbasis, wie aliphaische Ausführungsformen hiervon. Dieses fluorierte Monomer, Oligomer oder Polymer Additiv verbessert die Hydrophobie und Oligophobie der mit dem strahlen härtbaren Lacksystem erhältlichen Beschichtung und erlaubt somit eine Verminderung des Anschmutzverhaltens. In one embodiment of the present invention, the fluorinated monomer, oligomer or polymer additive is one that includes a fluorinated (poly) urethane (meth) acrylate oligomer e.g. B. is an aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate. These oligomers permit particularly good binding to the other components of the radiation-curable lacquer system according to the invention, in particular since the lacquer component is methacrylate-based, in particular (poly) urethane (meth) acrylate-based, such as aliphatic embodiments thereof. This fluorinated monomer, oligomer or Polymer additive improves the hydrophobicity and oligophobicity of the coating obtainable with the radiation-curable paint system and thus allows a reduction in soiling behavior.
Überraschend zeigte sich nun, dass eine Kombination hiervon mit Siloxan-Mono mer, -Oligomer oder -Polymer als Additiv neben der Verminderung des Anschmutz verhaltens, hervorgerufen durch das fluorbasierte Additiv, auch eine Verbesserung der Langzeitbeständigkeit, nämlich der Kratzbeständigkeit und Rissunempfindlichkeit be reitstellt. In einer Ausführungsform sind die Silikon-basierten Additive, d. h. die Siloxan- Monomer, - Oligomer oder -Polymer-Additive Oligomere, insbesondere Oligomere auf (Meth)Acrylatbasis, wie Oligomere von Siloxan-Polyurethan-(Meth)Acrylat. Surprisingly, it has now been found that a combination of these with siloxane monomers, oligomers or polymers as an additive, in addition to reducing the soiling behavior, caused by the fluorine-based additive, also provides an improvement in long-term resistance, namely scratch resistance and crack resistance. In one embodiment, the silicone-based additives, i. H. the siloxane monomer, oligomer or polymer additives oligomers, in particular oligomers based on (meth) acrylate, such as oligomers of siloxane-polyurethane (meth) acrylate.
Geeignete Silikon-basierte Additive erlauben eine Co-Polymerisation mit der Lackkomponente und dem fluorbasierten Additiv. Suitable silicone-based additives allow co-polymerization with the paint component and the fluorine-based additive.
Es wird dabei davon ausgegangen, dass bei Aushärten bzw. Auspolymerisieren, das strahlenhärtbare Lacksystem gemäß der vorliegenden Erfindung in der Beschich tung selbst verschiedene Bereiche ausbildet. So wird davon ausgegangen, dass der oberste Bereich dieser Beschichtung, die Außenoberfläche, insbesondere einen hö heren Anteil des fluorbasierten Additivs aufweist, während in dem darunter liegenden Bereich die Siloxan (Silikon)-basierten Additive in Kombination mit der Lackkompo nente vorliegen. It is assumed that during curing or complete polymerization, the radiation-curable lacquer system according to the present invention forms different areas in the coating itself. It is assumed that the uppermost area of this coating, the outer surface, in particular has a higher proportion of the fluorine-based additive, while the siloxane (silicone) -based additives are present in combination with the paint component in the area below.
Das in dem erfindungsgemäßen, strahlenhärtbaren Lacksystem vorliegende Lö sungsmittel und/oder der Reaktivverdünner sind in einer Ausführungsform mindestens ein Lösungsmittel einer Mischung von zwei Alkoholen, insbesondere eine Kombination von Methoxy-Propanol und Ethanol. Andere geeignete Lösungsmittel auf Alkoholbasis sind beispielsweise Propanol oder Ethylenglykolbutylether. The solvent present in the radiation-curable paint system according to the invention and / or the reactive diluent are in one embodiment at least one solvent of a mixture of two alcohols, in particular a combination of methoxypropanol and ethanol. Other suitable alcohol-based solvents are, for example, propanol or ethylene glycol butyl ether.
Das erfindungsgemäße Lacksystem kann weiterhin ein Lösungsmittel eines Es ters, wie Ethylacetat aufweisen. Solche Ester, wie Ethylacetat, erlauben eine bessere Verbindung der Beschichtung mit der zu beschichtenden Oberfläche des Artikels. The lacquer system according to the invention can furthermore have a solvent of an ester, such as ethyl acetate. Such esters, such as ethyl acetate, allow the coating to bond better to the surface of the article to be coated.
Unter dem Ausdruck „Reaktivverdünner“ werden vorliegend Komponente oder Stoffe verstanden, die die Viskosität eines Lackes für die Verarbeitung herabsetzen und bei der anschließenden Härtung des Lackes durch Copolymerisation Teil des La ckes werden. Geeignete Reaktivverdünner schließen 1 ,6-Hexandiodiacrylat oder Tri- methylolpropantriacrylat ein. Neben den genannten Komponenten kann das erfindungsgemäße strahlenhärt bare Lacksystem weitere übliche Inhaltsstoffe aufweisen, wie UV-Absorber und UV- Stabilisator. Geeignete Komponenten schließen auch UV-Stabilisatoren wie HALS ein. Geeignete UV-Absorber sind bekannte UV-Absorber, wie z. B. Hostavin von Clariant. In the present case, the term “reactive thinner” is understood to mean components or substances that reduce the viscosity of a lacquer for processing and become part of the lacquer during the subsequent curing of the lacquer through copolymerization. Suitable reactive diluents include 1,6-hexanediodiacrylate or trimethylolpropane triacrylate. In addition to the components mentioned, the radiation-curable lacquer system according to the invention can contain other customary ingredients, such as UV absorbers and UV stabilizers. Suitable components also include UV stabilizers such as HALS. Suitable UV absorbers are known UV absorbers, such as. B. Hostavin from Clariant.
Das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksystem weist weiterhin in einer Ausführungsform entsprechende Fotoinitiatoren auf, die nach Anregung durch UV- Licht die Aushärtung des Lacksystems initiieren. Geeignete Fotoinitiatoren schließen beispielsweise 1 -Hydroxycyclohexylphenylketon ein. In one embodiment, the radiation-curable lacquer system according to the invention also has corresponding photoinitiators which, after being excited by UV light, initiate the curing of the lacquer system. Suitable photoinitiators include, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksys tem auf (Meth)Acrylatbasis eines, wobei der Anteil an Lackkomponente auf (Meth)Ac- rylatbasis bei 15 bis 30 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems liegt und/oder die Menge an Lösungsmitteln und/oder Reaktionsverdünner bei 50 bis 80 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems liegt. In one embodiment, the (meth) acrylate-based radiation-curable lacquer system according to the invention is one, the proportion of (meth) acrylate-based lacquer components being 15 to 30% by weight, based on the total amount of the lacquer system and / or the amount of solvents and / or reaction thinner is 50 to 80% by weight, based on the total amount of the paint system.
In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lack system auf Methacrylatbasis dabei: In one embodiment, the radiation-curable lacquer system according to the invention based on methacrylate comprises:
- 15 Gew.% bis 30 Gew.% einer Mischung eines hochfunktionalisierten Po- lyurethan(Meth)Acrylharzes und eines geringfunktionalisierten Po- lyurethan(Meth)Acrylharzes; 15% by weight to 30% by weight of a mixture of a highly functionalized polyurethane (meth) acrylic resin and a poorly functionalized polyurethane (meth) acrylic resin;
- 50 Gew.% bis 80Gew.% Lösungsmittel umfassend Mischungen aus Alkoho len und Estern, bevorzugt umfassend Ethylacetat, Methoxypropanol und Ethanol, sowie Reaktivverdünner; - 50 wt.% To 80 wt.% Solvents comprising mixtures of alcohols and esters, preferably comprising ethyl acetate, methoxypropanol and ethanol, as well as reactive diluents;
- 1 Gew.% bis 5 Gew.% eines UV-Absorbers; - 1% by weight to 5% by weight of a UV absorber;
- 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines UV-Stabilisators; - 0.1% by weight to 5% by weight of a UV stabilizer;
- 0,5 Gew.% bis 5 Gew.% eines Fotoinitiators; - 0.5% by weight to 5% by weight of a photoinitiator;
- 0,01 Gew.% bis 5 Gew.% eines fluorierten Monomer, Oligomer oder Polymer als Additivs; - 0.01% by weight to 5% by weight of a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive;
- 0,01 Gew.% bis 5 Gew.% eines Siloxan- Monomer, Oligomer oder Polymer als Additivs; 0.01% by weight to 5% by weight of a siloxane monomer, oligomer or polymer as an additive;
- 0 Gew.% bis 10 Gew.% eines Haftvermittlers. - 0% by weight to 10% by weight of an adhesion promoter.
In einer Ausführungsform ist es dabei bevorzugt, dass das fluorierte Monomer- Oligomer oder Polymer als Additiv in einer Menge zwischen 0,01 Gew.% bis 5 Gew.%, wie 0,05 bis 3 Gew.% z. B. 0,07 bis 2 Gew%, bezogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems vorliegt. Das Siloxan-Additiv, insbesondere in Form des Siloxan-Monomer, -Oligomer, oder -Polymer auf (Meth)Acrylatbasis, wie Polyurethan-(Meth)Acrylatbasis, liegt in ei nem Bereich von 0,01 Gew.% bis 5 Gew.%, wie 0,1 bis 4 Gew.%, z. B. 0,25 Gew.% bis 3 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems vor. In einer Ausfüh rungsform liegt dabei das Verhältnis von Siloxan-Additiv zu fluoriertem Additiv in einem Bereich von 1 :2 bis 3:1 bezogen auf Gewichtsprozent. In one embodiment, it is preferred that the fluorinated monomer oligomer or polymer is used as an additive in an amount between 0.01% by weight to 5% by weight, such as 0.05 to 3% by weight z. B. 0.07 to 2% by weight, based on the total amount of the paint system. The siloxane additive, especially in the form of the siloxane monomer, oligomer, or polymer based on (meth) acrylate, such as polyurethane (meth) acrylate, is in a range from 0.01% by weight to 5% by weight such as 0.1 to 4 wt.%, e.g. B. 0.25% by weight to 3% by weight based on the total amount of the paint system. In one embodiment, the ratio of siloxane additive to fluorinated additive is in a range from 1: 2 to 3: 1 based on percent by weight.
UV-Absorber, UV-Stabilisator und Fotoinitiator, wenn vorhanden, werden in übli chen Mengen eingesetzt, dem Fachmann sind diese entsprechenden Mengen be kannt. UV absorber, UV stabilizer and photoinitiator, if any, are used in customary amounts; these corresponding amounts are known to the person skilled in the art.
In einer Ausführungsform ist das Lösungsmittel eines aus einem Gemisch aus Methoxypropanol, Ethanol und Ethylacetat, dabei sind die Anteile von Methoxypropa- nol größer als die Anteile des Ethanols, die Anteile des Ethanols sind größer als die Anteile des Ethylacetats. In one embodiment, the solvent is one of a mixture of methoxypropanol, ethanol and ethyl acetate, the proportions of methoxypropanol are greater than the proportions of the ethanol, the proportions of the ethanol are greater than the proportions of the ethyl acetate.
Z. B. sind die Anteile Methoxypropanol zu Ethanol in einem Bereich von 1 ,1 :1 bis 5: 1 und die Anteile von Ethanol zu Ethylacetat in einem Bereich von 1 ,1 :1 bis 5: 1 . For example, the proportions of methoxypropanol to ethanol are in a range from 1.1: 1 to 5: 1 and the proportions of ethanol to ethyl acetate are in a range from 1.1: 1 to 5: 1.
Das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lacksystem kann zusätzlich einen Haft vermittler beinhalten. Solche Haftvermittler schließen Aminosilane ein. The radiation-curable lacquer system according to the invention can additionally contain an adhesion promoter. Such coupling agents include aminosilanes.
Lacksysteme mit höheren Lösungsmittelanteilen erlauben ein Fluten und den Er halt von Beschichtungen geringerer Dicke. Coating systems with higher proportions of solvents allow flooding and the obtaining of coatings with a smaller thickness.
In einer Ausführungsform kann das Lacksystem weiterhin Nanopartikel aufwei sen. In one embodiment, the lacquer system can also have nanoparticles.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Her stellung einer bevorzugt biegbaren und bevorzugt rissunempfindlichen strahlengehär teten (Meth)Acrylatlackbeschichtung zur dauerhaften Ausbildung einer Oberfläche dar, insbesondere einer verschmutzungsabweisenden und kratzbeständigen Oberflä che, mit bevorzugt Chemikalien- und UV-beständigen Eigenschaften, auf einem Arti kel, umfassend: In a further aspect, the present invention provides a method for producing a preferably flexible and preferably crack-insensitive radiation-hardened (meth) acrylate lacquer coating for the permanent formation of a surface, in particular a dirt-repellent and scratch-resistant surface, with preferably chemical and UV-resistant properties, in one article, comprising:
- Vermischen der Komponenten des strahlenhärtbaren Lacksystems gemäß der vorliegenden Erfindung; - Mixing the components of the radiation-curable paint system according to the present invention;
- Aufbringen dieses Lacksystems bei einer Temperatur von 10°C bis 30°C auf den Artikel; - Erwärmen des beschichteten Artikels zum Abdampfen des Lösungsmittels ohne UV-Einstrahlung, insbesondere unter UV-Schutz, insbesondere ein Er wärmen auf 25°C bis 90°C, wie 40°C bis 80°C; - Application of this lacquer system at a temperature of 10 ° C to 30 ° C on the article; - Heating the coated article to evaporate the solvent without UV radiation, in particular with UV protection, in particular a He warm to 25 ° C to 90 ° C, such as 40 ° C to 80 ° C;
- Strahlenvernetzen des Lacksystems auf dem Artikel durch UV-Härtung.- Radiation crosslinking of the lacquer system on the article through UV curing.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Bereitstellung von dauerhaftenThis inventive method allows the provision of permanent
Beschichtungen als Oberfläche eines Artikels mit hervorragenden Eigenschaften in Bezug auf Kratzbeständigkeit aber auch Anschmutzverhalten. Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von biegbaren und rissunempfindli chen Beschichtungen zur dauerhaften Ausbildung dieser Beschichtung als Oberflä che. Bevorzugt ist diese Oberfläche eine, die Chemikalien- und/oder UV-beständige Eigenschaften aufweist. Coatings as the surface of an article with excellent properties in terms of scratch resistance but also soiling behavior. In addition, the method according to the invention allows the production of bendable and crack-insensitive coatings for the permanent formation of this coating as a surface. This surface is preferably one that has chemical and / or UV-resistant properties.
Diese Beschichtungen können zumindest teilweise, wie vollständig auf mindes tens einer Oberfläche des Artikels ausgebildet sein. These coatings can be at least partially and completely formed on at least one surface of the article.
Dabei wird in einem ersten Schritt das erfindungsgemäße strahlenhärtbare Lack system durch Vermischen der Komponenten bereitgestellt. Das Vermischen erfolgt dabei gemäß bekannter Verfahren. Bevorzugt erfolgt das Vermischen unter UV- Schutz. In a first step, the radiation-curable lacquer system according to the invention is provided by mixing the components. Mixing takes place according to known methods. Mixing is preferably carried out under UV protection.
Eine spezifische Reihenfolge der Vermischung der Einzelkomponenten ist nicht notwendig. A specific sequence of mixing the individual components is not necessary.
Diese Mischung wird dann auf den zu beschichtenden Artikel aufgebracht. Das Aufbringen kann dabei ganz oder teilweise auf den Artikel oder das Substrat erfolgen. Das Aufbringen erfolgt dabei bei einer Temperatur von bevorzugt 10°C bis 30°C. Das Aufbringen erfolgt gemäß bekannter Verfahren. Diese Beschichtungsverfahren schlie ßen ein Aufbringen des Lacksystems auf den Artikel durch Fluten, Sprühen, Tauchen, Schleudern, Rakeln oder Rolle-zu-Rolle. Je nach zu beschichtenden Artikeln wird ein Beschichtungsverfahren ausgewählt. Das Beschichten erfolgt dabei bevorzugt derart, dass keine UV-Einstrahlung, insbesondere unter UV-Schutz, das strahlenhärtbare Lacksystem auf den Artikel aufgebracht wird. This mixture is then applied to the article to be coated. The application can take place wholly or partially on the article or the substrate. The application takes place at a temperature of preferably 10 ° C to 30 ° C. The application is carried out according to known methods. These coating processes include application of the lacquer system to the article by flooding, spraying, dipping, spinning, knife coating or roll-to-roll. A coating process is selected depending on the article to be coated. The coating is preferably carried out in such a way that no UV radiation, in particular with UV protection, the radiation-curable lacquer system is applied to the article.
In einem sich anschließenden Schritt wird das Lösungsmittel abgedampft. Dieses Abdampfen beinhaltet üblicherweise ein Erwärmen des beschichteten Artikels. Dieses Erwärmen ist eine Erhöhung der Temperatur während des Schritts des Aufbringens des erfindungsgemäßen strahlenhärtbaren Lacksystems und einem Abdampfschritt mit einem Erwärmen. Die Erwärmung ist insbesondere eine auf 25°C bis 90°C, wie 25°C bis 60°C oder 40°C bis 80°C. Das Erwärmen kann in einer Ausführungsform langsam erfolgen, z.B. mit einer Temperaturänderung von maximal 3°C pro Minute, wie maximal 2°C pro Minute. In a subsequent step, the solvent is evaporated off. This evaporation usually involves heating the coated article. This heating is an increase in the temperature during the step of applying the radiation-curable lacquer system according to the invention and an evaporation step with heating. The heating is particularly one to 25 ° C to 90 ° C, such as 25 ° C to 60 ° C or 40 ° C to 80 ° C. In one embodiment, the heating can take place slowly, for example with a temperature change of a maximum of 3 ° C. per minute, such as a maximum of 2 ° C. per minute.
Das heißt, ein Abdampfen oder Ablüften des Lösungsmittels kann bereits zum Aufbringen des Lacksystems stattfinden und z.B. bei einer ersten Temperatur, wie der Umgebungstemperatur während des Aufbringens für mindestens 2 min stattfinden, z.B. für maximal 24 Stunden, und anschließend bei Erwärmen, wie beschrieben. This means that evaporation or flashing off of the solvent can already take place for the application of the paint system and, for example, take place at a first temperature, such as the ambient temperature during application, for at least 2 minutes, e.g. for a maximum of 24 hours, and then with heating, as described.
Während des Verdampfens des Lösungsmittels bildet sich die Beschichtung auf dem Artikel bzw. dem Substrat aus. Insbesondere ist diese Schicht eine funktionelle Polymerschicht mit mehreren Bereichen. In einem obersten Bereich, der die Oberflä che der Beschichtung nach außen ausbildet, finden sich insbesondere die fluorierten Additive zusammen mit der Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, inbesondere PU- (Meth)Acrylatbasis. Hieran anschließend ist ein Bereich, der insbesondere die Kratz beständigkeit der Beschichtung vermittelt. In diesem Bereich sind gegenüber den an deren Bereichen die Siloxan-Monomer, Oligomer- oder Polymer Additive angereichert zusammen mit der Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, insbesondere PU- (Meth)Acrylatbasis. During the evaporation of the solvent, the coating forms on the article or the substrate. In particular, this layer is a functional polymer layer with several areas. In an uppermost area, which forms the surface of the coating on the outside, there are in particular the fluorinated additives together with the (meth) acrylate-based paint component, in particular PU (meth) acrylate-based. This is followed by an area which, in particular, conveys the scratch resistance of the coating. In this area, compared to the other areas, the siloxane monomer, oligomer or polymer additives are enriched together with the (meth) acrylate-based paint component, in particular PU (meth) acrylate-based.
Während des Beschichtungsprozesses mit dem Abdampfen des Lösungsmittels bildet sich weiterhin bevorzugt eine Durchdringungsschicht, die auch als IPL-Schicht (intrapenetretion layer) bezeichnet wird. Diese Durchdringungsschicht ist eine Schicht, die in den zu beschichtenden Artikel eindringt, so dass ein Mischbereich der Kompo nenten des Beschichtungssystems und dem zu beschichtenden Artikel erfolgt. Dadurch wird eine bessere Anhaftung erreicht. Die Ausbildung der IPL wird z. B. durch entsprechende Lösungsmittel gefördert, wie Ethylacetat. Das Ethylacetat erlaubt z. B. die Oberfläche des Artikels bzw. Substrates anzuätzen, so dass das Lacksystem mit dem Substrat die IPL-Schicht ausbilden kann. Gleiche Effekte sind mit Reaktivverdün nern oder auch bei entsprechenden Bedingungen während des Härtungsprozesses möglich. During the coating process with the evaporation of the solvent, a penetration layer also preferably forms, which is also referred to as an IPL layer (intrapenetretion layer). This penetration layer is a layer that penetrates into the article to be coated, so that there is a mixed area of the components of the coating system and the article to be coated. This results in better adhesion. The training of the IPL is z. B. promoted by appropriate solvents, such as ethyl acetate. The ethyl acetate allows z. B. to etch the surface of the article or substrate so that the lacquer system can form the IPL layer with the substrate. The same effects are possible with reactive thinners or with the appropriate conditions during the curing process.
In einer Ausführungsform ist dabei diese Durchdringungsschicht zwischen Be schichtung und dem zu beschichtenden Artikel 0,5 pm bis 3 pm dick, wie z. B. 1 pm. Die Beschichtung selbst ist in einer Ausführungsform dabei eine mit einer Schichtdicke von 5 bis 25 pm, z. B. 8 bis 20 pm , wie 10 bis 15 pm. In einer Ausführungsform ist die Schichtdicke 10 bis 12 pm. Diese Schichtdicke schließt die Dicke der Durchdringungs schicht ein. In one embodiment, this penetration layer between the coating and the article to be coated is 0.5 pm to 3 pm thick, such as. B. 1 pm. In one embodiment, the coating itself is one with a layer thickness of 5 to 25 μm, e.g. B. 8 to 20 pm, such as 10 to 15 pm. In one embodiment, the Layer thickness 10 to 12 pm. This layer thickness includes the thickness of the penetration layer.
Das Abdampfen bzw. Ablüften der Lösungsmittel erfolgt z. B. in einer Erwär mungseinrichtung, wie einem Ofen. The evaporation or flashing off of the solvent takes place, for. B. in a heating device, such as an oven.
Das Erwärmen zum Abdampfen des Lösungsmittels erfolgt dabei in einer Aus führungsform für mindestens 2 min, wie für mindestens 3 min. In einer weiteren Aus führungsform erfolgt das Erwärmen für maximal 8 min, wie maximal 5 min. Insbeson dere erfolgt das Erwärmen in einem Bereich von 2 bis 5 min. Dadurch wird die Durch dringungsschicht zwischen Beschichtung und zu beschichtendem Artikel bzw. Sub strat besonders gut ausgebildet. In one embodiment, the heating to evaporate the solvent takes place for at least 2 minutes, such as for at least 3 minutes.In a further embodiment, the heating takes place for a maximum of 8 minutes, such as a maximum of 5 minutes 2 to 5 min. As a result, the penetration layer between the coating and the article or substrate to be coated is formed particularly well.
Bei einer zu hohen Ablüfttemperatur kann eine Haze auftreten, z. B. bei einer Ablüfttemperatur von über 90°C, wie über 80° C oder höher. Nach dem Abdampfen wird der beschichtete Artikel bzw. das beschichtete Substrat durch UV-Einstrahlung strahlenvernetzt. Diese UV-Einstrahlung, auch als UV-Härtung bezeichnet, erfolgt in einer Ausführungsform derart, dass der Energieeintrag mindestens 2000 mJ/cm2 auf weist, wie mindestens 3000 mJ/cm2 z. B. mindestens 4000 mJ/cm2, insbesondere min destens 5000 mJ/cm2. Der Energieeintrag wird so gewählt, dass eine möglichst voll ständige UV-Härtung erfolgt, um die Kratzbeständigkeit zu garantieren. Ein zu hoher Energieeintrag kann allerdings zu einer erhöhten Sprödigkeit des Lacksystems führen. If the flash-off temperature is too high, haze can occur, e.g. B. at an exhaust temperature of over 90 ° C, such as over 80 ° C or higher. After the evaporation, the coated article or the coated substrate is crosslinked by means of UV radiation. This UV irradiation, also referred to as UV curing, takes place in one embodiment such that the energy input has at least 2000 mJ / cm 2 , such as at least 3000 mJ / cm 2 z. B. at least 4000 mJ / cm 2 , in particular at least 5000 mJ / cm 2 . The energy input is chosen so that UV curing is as complete as possible in order to guarantee scratch resistance. However, too much energy input can lead to increased brittleness of the paint system.
Die UV-Härtung kann sich unmittelbar an dem Erwärmen zum Abdampfen des Lösungsmittels anschließen, so dass der beschichtete Artikel noch im erwärmten Zu stand ist, das Strahlenvernetzen kann auch bei Raumtemperatur nach Abkühlen des beschichteten Artikels, z. B. während des Transportes von dem Ort der Erwärmung zum Ort des Strahlenvernetzens erfolgen. The UV curing can immediately follow the heating to evaporate the solvent, so that the coated article is still in the heated state. Radiation crosslinking can also take place at room temperature after the coated article has cooled down, for. B. take place during transport from the place of heating to the place of radiation crosslinking.
Die UV-Härtung kann z. B. mittels UV-Strahler, wie einer Quecksilberlampe er folgen. The UV curing can e.g. B. by means of UV lamps, such as a mercury lamp, he follow.
Die so erfindungsgemäß erhaltene Beschichtung des Substrates zeichnet sich durch hohe Kratzbeständigkeit aus. Darüber hinaus ist das Anschmutzverhalten ver mindert und die Beschichtung ist klar und transparent. Hierdurch wird eine verbesserte pixel- und effektfreie Beschichtung erreicht, die eine hervorragende Langzeitbestän digkeit aufweist. Vorteilshafterweise ist weiterhin die Hydrolysebeständigkeit vorhan den. Das Substrat bzw. der Artikel selbst kann in einer Ausführungsform vorbehandelt sein, z. B. wird der Artikel bzw. das Substrat durch ionisierte Druckluft oder durch Plas mabehandlung vorbehandelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Oberfläche des Arti- kelsmit geeigneten Fluiden, wie Alkoholen, z.B. Isopropanol gereinigt werden. The coating of the substrate thus obtained according to the invention is distinguished by high scratch resistance. In addition, the soiling behavior is reduced and the coating is clear and transparent. As a result, an improved pixel-free and effect-free coating is achieved, which has excellent long-term stability. Advantageously, the hydrolysis resistance is also IN ANY. The substrate or the article itself can be pretreated in one embodiment, e.g. B. the article or the substrate is pretreated by ionized compressed air or plasma treatment. Alternatively or additionally, the surface of the article can be cleaned with suitable fluids, such as alcohols, for example isopropanol.
In einem weiteren Aspekt wird ein erfindungsgemäß erhältlicher beschichteter Artikel bereitgestellt. Dieser zumindest teilweise beschichtete Artikel, Synonym im Fol genden auch als beschichtetes Substrat bezeichnet, erhältlich mit dem erfindungsge mäßen Verfahren, zeichnet sich durch schmutzabweisende und kratzfeste und ggf. hydrolysebeständige Beschichtung aus. Darüber hinaus weist sie eine gute Hydroly sebeständigkeit auf und ist bevorzugt weiterhin chemikalienbeständig und UV-bestän- dig. In a further aspect, a coated article obtainable according to the invention is provided. This at least partially coated article, synonymously hereinafter also referred to as coated substrate, obtainable with the process according to the invention, is characterized by a dirt-repellent and scratch-resistant and possibly hydrolysis-resistant coating. In addition, it has good hydrolysis resistance and is preferably also resistant to chemicals and UV.
Die erfindungsgemäß beschichteten Artikel und Substrate sind darüber hinaus dauerhaft beschichtet und beständig gegenüber Außenwitterung. Sie zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass sie bevorzugt eine hervorragende Biegbarkeit und Rissunempfindlichkeit aufweisen. The articles and substrates coated according to the invention are moreover permanently coated and resistant to external weathering. They are also distinguished by the fact that they preferably have excellent flexibility and are not susceptible to cracking.
Eine solche Biegbarkeit und Rissunempfindlichkeit ist insbesondere wichtig bei Artikeln, die während des Einbaues oder während der Benutzung unter Spannung ste hen oder verbogen werden. Dies gilt insbesondere für Scheinwerfer oder Sensorab deckungen wie auch für Leuchten. Hier ist die Biegbarkeit bei gleichzeitiger Rissun empfindlichkeit wesentlich, um eine hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Außenwitterung zu gewährleisten. Such bendability and insensitivity to cracks is particularly important in the case of articles that are under tension or are bent during installation or use. This applies in particular to headlights or sensor covers as well as lights. Here, the flexibility with simultaneous crack sensitivity is essential in order to ensure a high level of resistance to environmental influences and external weathering.
In einem Aspekt ist der beschichtete Artikel einer, der im IR- und VIS-Spektrum zumindest teilweise optisch transparent ausgebildet ist. Insbesondere bei transparen ten Abdeckungen von Scheinwerfern oder Sensoren ist die Beständigkeit und Bieg barkeit bei Rissunempfindlichkeit relevant. In one aspect, the coated article is one that is at least partially optically transparent in the IR and VIS spectrum. Resistance and flexibility in the case of crack insensitivity is particularly relevant for transparent covers of headlights or sensors.
In einer Ausführungsform ist dabei der beschichtete Artikel eine optische Linse, ein Abdeckglas, Brillengläser, Prismen, eine Scheibe, ein Kunststoffartikel, insbeson dere ein Scheinwerfer, eine Leuchte oder ein Sensor, Leuchtenteile, Kraftfahrzeug teile, oder Messgeräte sein. In one embodiment, the coated article is an optical lens, a cover glass, spectacle lenses, prisms, a disk, a plastic article, in particular a headlight, a lamp or a sensor, lamp parts, motor vehicle parts, or measuring devices.
Der beschichtete Artikel kann darüber hinaus ein zumindest teilweise transparen tes Display sein, wie ein berührungsempfindliches Display, ein sogenanntes Touch- display. Solche Artikel mit entsprechenden Oberflächen werden heutzutage in ver schiedensten Bereichen eingesetzt, wie z. B. auch in Nassraumbereichen oder in Be reichen erhöhter Verschmutzung, z. B. in der Küche, im Badezimmer, etc. The coated article can also be an at least partially transparent display, such as a touch-sensitive display, a so-called touch display. Such articles with appropriate surfaces are used nowadays in a wide variety of areas, such as. B. also in wet room areas or in Be rich increased pollution, z. B. in the kitchen, in the bathroom, etc.
In einer Ausführungsform ist der beschichtete Artikel bzw. das beschichtete Sub- strat eines auf einem Kunststoffartikel bzw. Kunststoffsubstrat. Dieser Kunststoffartikel bzw. dieses Kunststoffsubstrat ist ausgebildet aus Polycarbonat, PMMA (Polymethyl- methacrylat), SMMA (Styrolmethylmethacrylat), ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Copoly- mer), Polyurethan (PU), Polyester oder Mischungen hiervon. Insbesondere ist die be schichtete Oberfläche optisch transparent, insbesondere im IR- und VIS-Spektrum. In einer Ausführungsform handelt es sich um einen Scheinwerfer, insbesondere im Automobilbereich, in einer anderen Ausführungsform handelt es sich um Sensoren, insbesondere solche, die im Außenbereich eingesetzt werden. Diese Sensoren bein halten optische Sensoren einschließlich Kameras. In one embodiment, the coated article or the coated substrate is one on a plastic article or plastic substrate. This plastic article or this plastic substrate is formed from polycarbonate, PMMA (polymethyl methacrylate), SMMA (styrene methyl methacrylate), ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate copolymer), polyurethane (PU), polyester or mixtures thereof. In particular, the coated surface is optically transparent, especially in the IR and VIS spectrum. In one embodiment it is a headlight, in particular in the automotive sector, in another embodiment it is a matter of sensors, in particular those that are used outdoors. These sensors include optical sensors including cameras.
Schließlich stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung des bevorzugt bieg- baren und bevorzugt rissunempfindlichen, strahlenhärtbaren Lacksystems gemäß der vorliegenden Erfindung zur Beschichtung wenigstens teilweise optisch transparenter Artikel aus Glas und/oder Kunststoff bereit. Diese Artikel bzw. Substrate sind insbe sondere Scheinwerfer und Sensoren. Finally, the present invention provides the use of the preferably bendable and preferably crack-insensitive, radiation-curable lacquer system according to the present invention for coating at least partially optically transparent articles made of glass and / or plastic. These articles or substrates are in particular special headlights and sensors.
Die erfindungsgemäße Verwendung eignet sich insbesondere als Beschichtung, die sowohl im Außenbereich als auch im Innenbereich eingesetzt wird. The use according to the invention is particularly suitable as a coating that is used both outdoors and indoors.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher er läutert, ohne auf diese beschränkt zu sein. The present invention is explained in more detail below with the aid of examples, without being restricted to these.
Lackzusammensetzung: Paint composition:
Erfindungsgemäße Rezeptur Als Referenzbeschichtung wird ein UV härtender Hard Coat verwendet (UVHCFormulation according to the invention A UV-curing hard coat is used as a reference coating (UVHC
3000 K von Momentive, Leverkusen, Deutschland). 3000 K from Momentive, Leverkusen, Germany).
Bestimmung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften: Determination of the physical and mechanical properties:
Gemäß einer Norm aus dem Automobilbereich, TL211, wurden die Parameter bestimmt. Als weitere Prüfkriterien wurden die TL52437 für Scheinwerfer im Außenbe- reich sowie TL226 angewandt. Die Reinigungsfähigkeit über das Anhaftungsverfahren und die Reinigungsfähigkeit und Chemikalienbeständigkeit wurden mittels TL211 be stimmt. Die Witterungsbeständigkeit wurde nach PV1200 gemäß der TL 211 mit 20 Zyklen geprüft. The parameters were determined in accordance with a standard from the automotive sector, TL211. The TL52437 for headlights in outdoor areas and the TL226 were used as additional test criteria. The cleanability via the adhesion process and the cleanability and chemical resistance were determined using TL211. The weather resistance was tested according to PV1200 in accordance with TL 211 with 20 cycles.
In der folgenden Tabelle sind die genannten Normen, Kriterien und Spezifikatio- nen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung genannt. The standards, criteria and specifications of the composition according to the invention mentioned are given in the table below.
Ein Vergleich erfolgte mit dem genannten kommerziellen Produkt UHVHC 3000K von Momentive. Reiniqunqsfähiqkeit A comparison was made with the aforementioned commercial product UHVHC 3000K from Momentive. Cleaning ability
Die Reinigungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gegenüber dem o.g. kommerziellen Produkt ist in der Figur 1 gezeigt. The cleaning ability of the composition according to the invention compared to the above-mentioned commercial product is shown in FIG.
Hierzu wurde der Test wie folgt durchgeführt: Mittels Permanent Marker wird auf ein beschichtetes Substrat ein Strich ca 2 cm lang aufgetragen. Dieser wird 1 min bei RT getrocknet. Anschließend Reinigung des Substrates durch einmaliges Abwischen des Substrates mit einem Tuch. For this purpose, the test was carried out as follows: Using permanent marker, a line about 2 cm long is applied to a coated substrate. This is dried for 1 min at RT. Then clean the substrate by wiping the substrate once with a cloth.
Figur 1: Testergebnisse des Reinigungsversuches mit UVHC 3000 K vor (a) und nach der Reinigung (d), nach Klimawechseltest (PV 1200, 20 Zyklen) (g), erfin dungsgemäße Lackzusammensetzung vor (b) und nach der Reinigung (e), nach Kli- mawechseltest (PV 1200, 20 Zyklen) (h); erfindungsgemäße Zusammensetzung vor (c) und nach der Reinigung (f). Zur weiteren Validierung wurden die folgenden Tests durchgeführt: Figure 1: Test results of the cleaning attempt with UVHC 3000 K before (a) and after cleaning (d), after climate change test (PV 1200, 20 cycles) (g), inventive lacquer composition before (b) and after cleaning (e), after climate change test (PV 1200, 20 cycles) (h); Composition according to the invention before (c) and after cleaning (f). The following tests were carried out for further validation:
Tabelle 2 Tests zur Validierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Table 2 Tests for validating the composition according to the invention
Kratzbeständigkeit: Scratch resistance:
In der Figur 2 wird die Kratzbeständigkeit als Mikroskopaufnahme nach Klimati sierung mit 20 Zyklen nach PV1200 gezeigt. Figur 2a zeigt die Kratzbeständigkeit der kommerziell erhältlichen Vergleichsbeschichtung, die Figur 2b zeigt die Kratzbestän digkeit der erfindungsgemäßen Beschichtung. In 2a ist eine Riffelbildung in der Kratz spur zu erkennen, während in 2b lediglich eine leichte Eindruckspur zu sehen ist. In FIG. 2, the scratch resistance is shown as a microscope image after conditioning with 20 cycles according to PV1200. FIG. 2a shows the scratch resistance of the commercially available comparative coating, and FIG. 2b shows the scratch resistance of the coating according to the invention. In FIG. 2a a corrugation can be seen in the scratch track, while in FIG. 2b only a slight impression track can be seen.
In der DIN EN ISO 1518 wird ein Verfahren zur Bestimmung der Kratzbeständig keit mit konstanter Last beschrieben. Dabei wird der Widerstand gegen das Eindringen einer Prüfspritze bestimmt. Das Verfahren kann alternativ als „Ja/Nein“-Prüfung mit nur einer festgelegten Last oder mit dem Ziel der Bestimmung einer Mindestlast, unter der die Prüfspitze die Beschichtung bis zum Substrat durchdringt, durchgeführt wer den. In DIN EN ISO 1518, a method for determining the scratch resistance is described with a constant load. The resistance to the penetration of a test syringe is determined. The method can alternatively be carried out as a “yes / no” test with only one specified load or with the aim of determining a minimum load under which the test probe penetrates the coating to the substrate.
In der Figur 3 ist die Verschmutzung und Reinigungsfähigkeit gegenüber Harzen gezeigt. Die Figuren 3a, 3c und 3e zeigen die Entfernbarkeit bei kommerziellem Pro dukt während mit dem erfindungsgemäßen Produkt unter gleichen Bedingungen eine bessere Entfernung der Verschmutzung möglich ist, siehe Figuren 3b, 3d und 3f. Das Baumharz besteht aus einer 1 :1 Mischung von Kolophonium und Pinienöl und wurde nach Aufträgen für 4 h bei 80 °C getrocknet. Anschließend wurde zuerst trocken (3c, 3d) und dann mit Wasser abgewischt (3e, 3f). In Figure 3, the soiling and cleanability with respect to resins is shown. FIGS. 3a, 3c and 3e show the removability of a commercial product, while better removal of the contamination is possible with the product according to the invention under the same conditions, see FIGS. 3b, 3d and 3f. The tree resin consists of a 1: 1 mixture of rosin and pine oil and was dried at 80 ° C. for 4 hours after application. It was then first wiped dry (3c, 3d) and then wiped with water (3e, 3f).
Schließlich wird in der Figur 4 das Entfernern von einer getrockneten Schmutz suspension ECE R45 dargestellt. Figuren 4a und 4b zeigen die Verschmutzung (4a) nach Trocknen und nach Reinigung bei dem kommerziellen Produkt (4b), die Figuren 4c und 4d zeigen die Ergebnisse mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung nach Aufträgen (4c) und nach Trocknen und Reinigen mittels komprimierter Luft (4d). Finally, the removal of a dried dirt suspension ECE R45 is shown in FIG. FIGS. 4a and 4b show the soiling (4a) after drying and after cleaning in the case of the commercial product (4b), the figures 4c and 4d show the results with a coating according to the invention after application (4c) and after drying and cleaning by means of compressed air (4d).
Deutlich sind die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Lacksys tems zu erkennen. Dieses zeichnet sich durch ein vermindertes Anschutzverhalten und einer verbesserten Reinigbarkeit aus. Darüber hinaus besitzt es eine bessere Langzeitbeständigkeit bei Außenbewitterung. The advantageous properties of the lacquer system according to the invention can be clearly seen. This is characterized by a reduced protection behavior and improved cleanability. In addition, it has better long-term resistance to outdoor exposure.
Bestimmung der Lanqzeitbeständiqkeit der Beschichtung Determination of the longevity of the coating
Im Rahmen eines Langzeitversuches wurden die Anschmutzung und Reinigungsfä higkeit beschichteter Oberflächen untersucht. Hierzu wurden beschichtete Oberflä chen auf einem Polycarbonat-Substrat verwendet und über ein Jahr an ein Fahrzeug montiert und im Rahmen eines Fahrversuchs über ca. 48.000 Kilometer getestet. Es zeigte sich, dass ca. 40 % mehr Fläche transparent bleibt, d. h., weniger verschmutzt sind. Darüber hinaus zeigte sich, dass bei Bestimmung der Transmissionseigenschaf ten die Anschmutzung geringer war im Vergleich zu konventionellen Beschichtungen. Als konventionelle Beschichtung wurde das oben beschriebene UVHC 3000 K von Momentive eingesetzt. Die Figur 5 zeigt dabei das Transmissionseigenschaften der transparenten, beschichteten Substrate nach dem Fahrversuch vor und nach einer Reinigung. Deutlich ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Lackzusammenset zung als Beschichtung verbesserte Transmission aufzeigt gegenüber dem Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungssystemen, hier UVHC 3000 K. Nach Reinigung der beschichteten Oberflächen zeigten beide Beschichtungssysteme im Wesentlichen gleiche Transmissionsspektren. As part of a long-term test, the soiling and cleanability of coated surfaces were investigated. For this purpose, coated surfaces were used on a polycarbonate substrate and mounted on a vehicle over a year and tested in a driving test over approx. 48,000 kilometers. It was found that approx. 40% more area remains transparent, i.e. i.e., are less polluted. In addition, it was shown that the determination of the transmission properties was less soiling than conventional coatings. The UVHC 3000 K from Momentive described above was used as the conventional coating. FIG. 5 shows the transmission properties of the transparent, coated substrates after the driving test before and after cleaning. It can be clearly seen that the coating composition according to the invention as a coating shows improved transmission compared to the comparison with conventional coating systems, here UVHC 3000 K. After cleaning the coated surfaces, both coating systems showed essentially the same transmission spectra.
Die Figur 6 zeigt den Reinigungsgrad der Fläche im Vergleich zu dem konventionellen Produkt. Hierbei bedeutet Reinigungsgrad, dass entsprechend anteilig weniger Flä che, die mit der erfindungsgemäßen Lackzusammensetzung behandelt wurde, im Ver gleich zu konventionellen Oberflächen durch Insekten verunreinigt sind. Durchschnitt lich waren 40 % mehr Fläche unverschmutzt und somit transparent. FIG. 6 shows the degree of cleaning of the surface in comparison with the conventional product. Here, the degree of cleaning means that a corresponding proportion of the area that has been treated with the paint composition according to the invention is contaminated by insects compared to conventional surfaces. On average, 40% more area was unpolluted and therefore transparent.

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis, umfassend: 1. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate, comprising:
- eine Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis; - a paint component based on (meth) acrylate;
- ein fluoriertes Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv; - a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive;
- ein Siloxan- Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv; und - a siloxane monomer, oligomer or polymer as an additive; and
- Lösungsmittel und/oder Reaktivverdünner. - Solvents and / or reactive thinners.
2. Das strahlenhärtbare Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach Anspruch 1 , wo bei die Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis eine ist auf (Poly)Urethan- (Meth)Acrylatbasis ist, und das strahlenhärtbare Lacksystem eines ist auf (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. 2. The radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to claim 1, where the lacquer component based on (meth) acrylate is based on (poly) urethane (meth) acrylate, and the radiation-curable lacquer system is based on (poly) urethane ( Meth) acrylate base.
3. Das strahlenhärtbare Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach Anspruch 2, wo bei die Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis eine ist auf aliphatischer (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis ist, und das strahlenhärtbare Lacksystem ei nes ist auf aliphatischer (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. 3. The radiation-curable paint system based on (meth) acrylate according to claim 2, where the (meth) acrylate-based paint component is based on aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate, and the radiation-curable paint system is based on aliphatic (poly) Urethane (meth) acrylate base.
4. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, insbesondere auf (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis, eine ist mit einem ersten Anteil einer Lack komponente mit hochfunktionalisierter (Meth)Acrylatbasis, insbesondere hoch- funktionalisierter (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis, aufweist mit einer Funktiona lität von 6 - 10, und einer zweiten Komponente der Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, insbesondere (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis, mit gerin ger Funktionalität, die eine Funktionalität von 1 - 5 aufweist. 4. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to claim 1 or 2, wherein the lacquer component based on (meth) acrylate, in particular based on (poly) urethane (meth) acrylate, is one with a first portion of a lacquer component with highly functionalized (meth) Acrylate base, in particular highly functionalized (poly) urethane (meth) acrylate base, has a functionality of 6-10, and a second component of the paint component based on (meth) acrylate, in particular (poly) urethane (meth) acrylate base, with low functionality that has a functionality of 1 - 5.
5. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das fluorierte Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv und/oder das siloxanhaltige Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv eines ist auf (Meth)Acrylatbasis, insbesondere, (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis, wie aliphatischer (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis. 5. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, wherein the fluorinated monomer, oligomer or polymer as additive and / or the siloxane-containing monomer, oligomer or polymer as additive is based on (meth) acrylate, in particular, (poly) Urethane (meth) acrylate base, such as aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate base.
6. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das siloxanhaltige Monomer, Oligomer oder Polymer als Addi tiv und/oder das fluorierte Monomer, Oligomer oder Polymer als Additiv, ein Oli gomer ist. 6. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, wherein the siloxane-containing monomer, oligomer or polymer as additive and / or the fluorinated monomer, oligomer or polymer as additive, is an oligomer.
7. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lösungsmittel mindestens eine Mischung von zwei Alko holen umfasst, insbesondere eine Kombination von Methoxypropanol und Etha nol. 7. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, wherein the solvent comprises at least a mixture of two alcohols, in particular a combination of methoxypropanol and ethanol.
8. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lösungsmittel ein Ester, wie Ethylacetat, umfasst. 8. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, wherein the solvent comprises an ester, such as ethyl acetate.
9. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei diese weiterhin mindestens eine Komponente ausgewählt aus UV-Absorber und UV-Stabilisator aufweist. 9. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, which further comprises at least one component selected from UV absorber and UV stabilizer.
10. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin umfassend einen Fotoinitiator. 10. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, further comprising a photoinitiator.
11. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Anteil an der Lackkomponente auf (Meth)Acrylatbasis, wie ein Lacksystem auf aliphatischer (Poly)Urethan-(Meth)Acrylatbasis bei 15 bis 30 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems liegt und/oder die Menge an Lösungsmitteln und/ oder Reaktivverdünner bei 50 bis 80 Gew.% be zogen auf die Gesamtmenge des Lacksystems liegt. 11. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate according to one of the preceding claims, wherein the proportion of the lacquer component based on (meth) acrylate, such as a lacquer system based on aliphatic (poly) urethane (meth) acrylate, is 15 to 30% by weight based on the total amount of the paint system and / or the amount of solvents and / or reactive thinners is 50 to 80% by weight, based on the total amount of the paint system.
12. Strahlenhärtbares Lacksystem auf (Meth)Acrylatbasis umfassend 12. Radiation-curable lacquer system based on (meth) acrylate comprising
- 15 Gew.% bis 30 Gew.% einer Mischung eines hochfunktionalisierten- 15% by weight to 30% by weight of a mixture of a highly functionalized
(Poly)Urethan(Meth)Acrylharzes und eines geringfunktionalisierten (Poly)Urethan(Meth)Acrylharzes; - 50 Gew.% bis 80Gew.% Lösungsmittel umfassend Mischungen aus Alkoho len und Estern, bevorzugt umfassend Ethylacetat, Methoxypropanol und Ethanol, sowie Reaktivverdünner; (Poly) urethane (meth) acrylic resin and a low-functionality (poly) urethane (meth) acrylic resin; - 50 wt.% To 80 wt.% Solvent comprising mixtures of alcohols and esters, preferably comprising ethyl acetate, methoxypropanol and ethanol, as well as reactive diluents;
- 1 Gew.% bis 5 Gew.% eines UV-Absorbers; - 1% by weight to 5% by weight of a UV absorber;
- 0,1 Gew.% bis 5 Gew.% eines UV-Stabilisators; - 0.1% by weight to 5% by weight of a UV stabilizer;
- 0,5 Gew.% bis 5 Gew.% eines Fotoinitiators; - 0.5% by weight to 5% by weight of a photoinitiator;
- 0,01 Gew.% bis 5 Gew.% eines fluorierten Monomer, Oligomer oder Polymer als Additivs; - 0.01% by weight to 5% by weight of a fluorinated monomer, oligomer or polymer as an additive;
- 0,01 Gew.% bis 5 Gew.% eines Siloxan- Monomer, Oligomer oder Polymer als Additivs; 0.01% by weight to 5% by weight of a siloxane monomer, oligomer or polymer as an additive;
- 0 Gew.% bis 10 Gew.% eines Haftvermittlers. - 0% by weight to 10% by weight of an adhesion promoter.
13. Verfahren zur Herstellung einer bevorzugt biegbaren und bevorzugt rissunemp findlichen strahlengehärteten (Meth)Acrylatlackbeschichtung zur dauerhaften Ausbildung einer Oberfläche, insbesondere einer verschmutzungsabweisenden und kratzbeständigen Oberfläche, mit bevorzugt Chemikalien- und UV-beständi- gen Eigenschaften, auf einem Artikel, umfassend: 13. A method for producing a preferably bendable and preferably crack-insensitive radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating for the permanent formation of a surface, in particular a dirt-repellent and scratch-resistant surface, with preferably chemical and UV-resistant properties, on an article, comprising:
- Vermischen der Komponenten des strahlenhärtbaren Lacksystems nach ei nem der Ansprüche 1 bis 12; - Mixing the components of the radiation-curable paint system according to one of claims 1 to 12;
- Aufbringen dieses Lacksystems bei einer Temperatur von 10°C bis 30°C auf den Artikel; - Application of this lacquer system at a temperature of 10 ° C to 30 ° C on the article;
- Erwärmen des beschichteten Artikels zum Abdampfen des Lösungsmittels ohne UV-Einstrahlung, insbesondere unter UV-Schutz, insbesondere ein Er wärmen auf 25°C bis 90°C, wie 40°C bis 80°C; - Heating the coated article to evaporate the solvent without UV irradiation, in particular with UV protection, in particular a He warm to 25 ° C to 90 ° C, such as 40 ° C to 80 ° C;
- Strahlenvernetzen des Lacksystems auf dem Artikel durch UV-Härtung. - Radiation crosslinking of the lacquer system on the article through UV curing.
14. Verfahren zur Herstellung einer strahlengehärteten (Meth)Acrylatlackbeschich- tung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Härtung bei er höhter Temperatur bis Raumtemperatur erfolgt, insbesondere die UV-Einstrah- lung einen Energieeintrag von mindestens 2.000 mJ/cm2 aufweist. 14. A method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating according to claim 13, characterized in that the UV curing takes place at an elevated temperature to room temperature, in particular the UV irradiation has an energy input of at least 2,000 mJ / cm 2 .
15. Verfahren zur Herstellung einer strahlengehärteten (Meth)Acrylatlackbeschich- tung) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Erwärmung zum Abdampfen des Lö sungsmittels mindestens zwei Minuten, wie für mindestens drei Minuten erfolgt, insbesondere, wobei eine Durchdringungsschicht zwischen der Beschichtung und des zu beschichtenden Artikels ausgebildet wird. 15. A method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating) according to claim 13 or 14, wherein the heating to evaporate the solvent takes place for at least two minutes, such as for at least three minutes, in particular, with a penetration layer between the coating and the to coating article is formed.
16. Verfahren zur Herstellung einer strahlengehärteten (Meth)Acrylatlackbeschich- tung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Vermischen der Ausgangs stoffe, das Beschichten, sowie das Erwärmen zum Abdampfen der Lösungsmittel UV-geschützt erfolgt. 16. A method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating according to any one of claims 13 to 15, wherein the mixing of the starting materials, the coating and the heating to evaporate the solvents are UV-protected.
17. Verfahren zur Herstellung einer strahlengehärteten (Meth)Acrylatlackbeschich- tung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Aufbringen der Beschich tung mit einer Schichtdicke von 5 - 25 pm erfolgt, wie 8 - 20 pm, insbesondere wie 10 bis 15 pm, wie 10 bis 12 pm, wobei die Durchdringungsschicht zwischen Beschichtung und dem zu beschichtenden Artikel 0,5 bis 3 pm, wie 1 pm beträgt. 17. A method for producing a radiation-cured (meth) acrylate lacquer coating according to one of claims 13 to 16, wherein the coating is applied with a layer thickness of 5 - 25 pm, such as 8-20 pm, in particular such as 10 to 15 pm, such as 10 to 12 pm, the penetration layer between the coating and the article to be coated being 0.5 to 3 pm, such as 1 pm.
18. Verfahren zur Herstellung einer biegbaren, strahlengehärteten (Meth)Acrylat- lackbeschichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Aufbringen des Systems auf den Artikel durch Fluten, Sprühen, Tauchen, Schleudern, Ra keln oder Rolle-zu-Rolle erfolgt. 18. A method for producing a flexible, radiation-cured (meth) acrylate paint coating according to any one of claims 13 to 17, wherein the application of the system to the article is carried out by flooding, spraying, dipping, spinning, doctoring or roll-to-roll.
19. Beschichteter Artikel erhältlich mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18 mit bevorzugt schmutzabweisender und bevorzugt kratzfester Be schichtung gegebenenfalls weiterhin mit Chemikalien- und UV-beständigen Ei genschaften, bevorzugt, wobei dieser ein im IR und VIS Spektrum zumindest teil weiser optisch transparenter Artikel ist. 19. Coated article obtainable with a method according to any one of claims 13 to 18 with preferably dirt-repellent and preferably scratch-resistant coating, optionally also with chemical and UV-resistant properties, preferably, this being at least partially optically transparent in the IR and VIS spectrum Article is.
20. Beschichteter Artikel nach Anspruch 19, wobei dieser eine optische Linse, ein Abdeckglas, eine Scheibe, ein Kunststoffartikel, insbesondere ein Scheinwerfer, eine Leuchte oder ein Sensor ist. 20. Coated article according to claim 19, wherein said article is an optical lens, a cover glass, a pane, a plastic article, in particular a headlight, a lamp or a sensor.
21. Beschichteter Artikel nach Anspruch 19, wobei dieser Artikel einer ist, der in ei nem Feuchtraumbereich eingesetzt wird oder einer ist, der im Innenbereich ein gesetzt wird, insbesondere im Küchenbereich, wie Oberflächen von Haushalts geräten, insbesondere Displays und/oder Touchdisplays. 21. Coated article according to claim 19, wherein this article is one that is used in a damp room area or one that is used indoors, in particular in the kitchen area, such as surfaces of household appliances, in particular displays and / or touch displays.
22. Beschichteter Artikel nach einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei der beschich tete Artikel aus Polycarbonat, PMMA, SMMA, ASA, Polyester, PU oderauf deren Basis besteht ist, oder die Oberfläche von beschichteten Artikeln aus Polycarbo nat, PMMA, SMMA, ASA, Polyester, PU oder auf deren Basis besteht. 22. Coated article according to one of claims 19 or 20, wherein the coated article is made of polycarbonate, PMMA, SMMA, ASA, polyester, PU or on the basis thereof, or the surface of coated articles is made of polycarbonate, PMMA, SMMA, ASA , Polyester, PU or based on them.
23. Verwendung des bevorzugt biegbaren und bevorzugt rissunempfindlichen, strah lenhärtbaren Lacksystems nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Beschichtung von Oberflächen aus Glas und/oder Kunststoff. 23. Use of the preferably flexible and preferably crack-insensitive, strah lenhärtbaren lacquer system according to one of claims 1 to 11 for coating surfaces made of glass and / or plastic.
24. Verwendung des bevorzugt biegbaren und bevorzugt rissunempfindlichen, strah lenhärtbaren Lacksystems nach Anspruch 23 von wenigstens teilweise optisch transparenter Artikel aus Glas- und/oder Kunststoff, insbesondere Scheinwerfer und Sensoren, insbesondere, wobei die Beschichtung eine ist, die sowohl im Au ßenbereich als auch im Innenbereich eingesetzt wird. 24. Use of the preferably bendable and preferably crack-insensitive, strah lenhärtbaren lacquer system according to claim 23 of at least partially optically transparent article made of glass and / or plastic, in particular headlights and sensors, in particular, wherein the coating is one that ßenbereich both in the Au is used indoors.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008047977A1 (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Cheil Industries Inc. Coating composition for low refractive layer, anti-reflection film using the same and image displaying device comprising said anti-reflection film
CN103374246A (en) 2012-04-13 2013-10-30 Sdc科技有限公司 Flexible uv-curable coating compositions
EP2875082B1 (en) * 2012-07-20 2016-06-01 Basf Se Fast-drying, radiation-curable coating compounds
CN103073934B (en) * 2012-12-28 2015-07-22 上海维凯光电新材料有限公司 Ultraviolet curing anti-fingerprint coating for acrylic and composite material base material thereof
DE102013004925B4 (en) 2013-03-22 2017-11-09 Gxc Coatings Gmbh Substrates with anti-fog coating, associated manufacturing process, components or bodies and use of an amphiphilic substance
WO2014208323A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 横浜ゴム株式会社 Resin compositions for forming hard coating layer
CN104845521B (en) * 2015-06-15 2017-06-13 张家港康得新光电材料有限公司 UV is coating material solidified, wear-resisting nonpolluting coating and the safeguard film for cellular phone containing wear-resisting nonpolluting coating
BR112018014761B1 (en) * 2016-01-21 2022-08-30 Basf Coatings Gmbh RADIATION CURABLE COATING AGENT, METHOD FOR PRODUCING A SCRATCH-RESISTANT COATING, USE OF A COATING AGENT, AND, SUBSTRATE
JP6755153B2 (en) * 2016-09-13 2020-09-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Cosmetic film
CN108384438A (en) * 2018-03-14 2018-08-10 湖南宏泰新材料有限公司 A kind of resistance to steel wool anti-fingerprint nanometer UV coating of anodic oxidation

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