NO20092956A1 - Coating composition - Google Patents

Coating composition Download PDF

Info

Publication number
NO20092956A1
NO20092956A1 NO20092956A NO20092956A NO20092956A1 NO 20092956 A1 NO20092956 A1 NO 20092956A1 NO 20092956 A NO20092956 A NO 20092956A NO 20092956 A NO20092956 A NO 20092956A NO 20092956 A1 NO20092956 A1 NO 20092956A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
resin
microsilica
weight
composition according
solvent
Prior art date
Application number
NO20092956A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Raphael Lamy
Rainer Steding
Original Assignee
Elkem As
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 Elkem As filed Critical Elkem As
Priority to NO20092956A priority Critical patent/NO20092956A1/en
Priority to EP10814002A priority patent/EP2473571A4/en
Priority to PCT/NO2010/000314 priority patent/WO2011028125A1/en
Publication of NO20092956A1 publication Critical patent/NO20092956A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en coating sammensetning omfattende et flytende løsningsmiddel, en resin og opptil 25 vekt% microsilica basert på vekten av den totale sammensetningen. Løsningsmiddelet kan være vann eller et organisk løsningsmiddel.The present invention relates to a coating composition comprising a liquid solvent, a resin and up to 25% by weight of microsilica based on the weight of the total composition. The solvent may be water or an organic solvent.

Description

Coating sammensetninger. Coating compositions.

Teknisk område Technical area

Den foreliggende oppfinnelse vedrører coating sammensetninger. Disse kan være vannbaserte eller løsningsmiddelbasert og kan være UV-herdede. Oppfinnelsen er spesielt anvendbar for vannbaserte primere, løsningsmiddelbaserte toppcoatinger, vannbaserte klarlakker og UV-herdede coatinger. The present invention relates to coating compositions. These can be water based or solvent based and can be UV cured. The invention is particularly applicable to water-based primers, solvent-based topcoats, water-based clearcoats and UV-cured coatings.

Teknikkens stilling The position of the technique

Coatingsammensetninger i form av dispersjoner som tørkes og herdes for å danne en ferdig coating er benyttet på en rekke områder. En vesentlig faktor som er relevant for coatingsammensetninger er mengden av løsningsmiddel som må gjenvinnes og enten resirkuleres eller deponeres. Ettersom dette utgjør et aspekt ved coating og representerer alvorlige HMS aspekter, er det ønskelig at mengden av oppløsningsmiddel minimaliseres og dette representerer et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse. Ettersom løsningsmiddel hovedsakelig anvendes for å redusere viskositeten av sammensetningen vil enhver ikke-volatil forbindelse som reduserer viskositeten tillate sammensetningene å spare tid for tørking og å unngå strenge reguleringer. Coating compositions in the form of dispersions that are dried and cured to form a finished coating are used in a number of areas. A significant factor that is relevant for coating compositions is the amount of solvent that must be recovered and either recycled or landfilled. As this constitutes an aspect of coating and represents serious HSE aspects, it is desirable that the amount of solvent be minimized and this represents another aspect of the present invention. Since solvent is mainly used to reduce the viscosity of the composition, any non-volatile compound that reduces viscosity will allow the compositions to save time for drying and to avoid strict regulations.

En annen faktor i alle de nevnte sammensetningene er mengden energi som trenges for å fjerne løsningsmiddelet enten dette er organisk eller vann. Mengden av løsningsmiddel som trenges bestemmes i en viss grad av viskositeten av den ferdige sammensetningen som skal påføres. Another factor in all the aforementioned compositions is the amount of energy needed to remove the solvent, whether this is organic or water. The amount of solvent required is determined to some extent by the viscosity of the finished composition to be applied.

Også overflateegenskapene av coatingen så som abrasjonsmotstand og ripemotstand er viktige faktorer for coatinger. The surface properties of the coating such as abrasion resistance and scratch resistance are also important factors for coatings.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å modifisere coatingsammensetninger på en slik måte at løsningsmiddelmengden reduseres mens en passende viskositet opprettholdes og hvor slitemotstandsdyktigheten av coatingene forbedres. It is therefore an object of the present invention to modify coating compositions in such a way that the amount of solvent is reduced while a suitable viscosity is maintained and where the wear resistance of the coatings is improved.

I tillegg til disse generelle faktorene har individuelle sammensetninger krav til hefteevne, glans, overflateruhet, bildedistinktivitet (DOI), hardhet og matting. Det er viktig at disse egenskapene ikke forverres vesentlig og det vil være fordelaktig dersom de kan opprettholdes eller til og med forbedres. In addition to these general factors, individual compositions have requirements for adhesion, gloss, surface roughness, image distinctiveness (DOI), hardness and matting. It is important that these properties do not deteriorate significantly and it would be beneficial if they could be maintained or even improved.

Det er kjent å tilsette fyllstoffer i coatingsammensetninger, Kjente fyllstoffer omfatter talk, Ti02, naturlige silikater, silikarøk og utfelt silika. Silikarøk fremstilles ved forbrenning av silangass og har en meget liten partikkelstørrelse og et meget høyt overflateareal av 100 til 200 m<2>/g. Utfelt. silika fremstilles ved utfelling av silikapartikler fra vanndige løsninger. It is known to add fillers to coating compositions. Known fillers include talc, Ti02, natural silicates, silica fume and precipitated silica. Silica fume is produced by burning silane gas and has a very small particle size and a very high surface area of 100 to 200 m<2>/g. Precipitated. silica is produced by precipitation of silica particles from aqueous solutions.

Talk er typisk et vanlig benyttet fyllstoff for primere og toppcoating. Det har en lamellær struktur og kan benyttes for å justere reologien. Ettersom talk har noen hydroksilgrupper på overflaten forbedres festeevnen. På grunn av talk sin lave hardhet fører dette til fordeler når det gjelder "sanding" og fleksibilitet. Silikater så som SILLITHIN Z86 kan benyttes som fyllstoff i vannbaserte coatinger for å forbedre abrasjonsmotstand. Talc is typically a commonly used filler for primers and topcoats. It has a lamellar structure and can be used to adjust the rheology. As talc has some hydroxyl groups on the surface, the adhesion is improved. Due to talc's low hardness, this leads to advantages in terms of "sanding" and flexibility. Silicates such as SILLITHIN Z86 can be used as a filler in water-based coatings to improve abrasion resistance.

Silikarøk kan tilsettes for reologi og overflateruhetskontroll. Utfelt silika kan benyttes for reduksjon av kostnad. Begge disse typer silika kan benyttes som mattningsmidler for å redusere glans. Både silikarøk og utfelt silika oppviser høy vann- og oljeabsorpsjon og vil således øke mengden av løsningsmiddel for coatinger for å oppnå en passende viskositet. I tillegg har silikarøk andre ulemper som sterk dising. Endelig er silikarøk på grunn av sin meget lave partikkelstørrelse, et meget fluffy materiale som resulterer i handlingsproblemer og også negative helseaspekter. Silica fume can be added for rheology and surface roughness control. Precipitated silica can be used to reduce costs. Both of these types of silica can be used as matting agents to reduce gloss. Both silica fume and precipitated silica exhibit high water and oil absorption and will thus increase the amount of solvent for coatings to achieve a suitable viscosity. In addition, silica fume has other disadvantages such as strong hazing. Finally, due to its very small particle size, silica fume is a very fluffy material that results in handling problems and also negative health aspects.

Beskrivelse av oppfinnelsen Description of the invention

I henhold til oppfinnelsen er det fremskaffet en coatingsammensetning i form av en faststoff/væske dispersjon omfattende et flytende løsningsmiddel, en resin og opptil 25 vekt % microsilica basert på totalvekten av sammensetningen. According to the invention, a coating composition has been provided in the form of a solid/liquid dispersion comprising a liquid solvent, a resin and up to 25% by weight of microsilica based on the total weight of the composition.

Resinen kan være herdbar eller ikke-herdbar. The resin can be curable or non-curable.

Uttrykket "microsilica" som benyttes i beskrivelsen og kravene i foreliggende søknad viser til partikkelformet, amorf Si02 utvunnet fra en prosess hvor silika (kvarts) reduseres til SiO-gass og reduksjonsproduktet oksideres i dampfase til amorf silika. Microsilica kan inneholde minst 70 vekt% silika (Si02), og fortrinnsvis >97% og har en spesifikk vekt av 2,1-2,3 g/cm<3>og et overflateareal av 15-40m<2>/g, typisk 20m<2>/g. Primærpartiklene er i det vesentlige sfæriske og kan ha en midlere størrelse av ca. 0,15um. Microsilicapartiklene har videre en fast overflate og absorberer ikke vann. Microsilica utvinnes fortrinnsvis som et co-produkt ved produksjon av silisiumlegeringer i elektriske reduksjonsovner. The term "microsilica" used in the description and the requirements of the present application refers to particulate, amorphous SiO2 extracted from a process where silica (quartz) is reduced to SiO gas and the reduction product is oxidized in the vapor phase to amorphous silica. Microsilica can contain at least 70% by weight silica (SiO2), and preferably >97% and has a specific gravity of 2.1-2.3 g/cm<3> and a surface area of 15-40m<2>/g, typically 20m<2>/g. The primary particles are essentially spherical and can have an average size of approx. 0.15um. The microsilica particles also have a solid surface and do not absorb water. Microsilica is preferably extracted as a co-product in the production of silicon alloys in electric reduction furnaces.

Sammensetningen inkluderer fortrinnsvis fra 1-15 vekt% microsilica. The composition preferably includes from 1-15% by weight of microsilica.

Løsningsmiddelet kan være vann. Resinen kan være en polyester og fortrinnsvis inneholder sammensetningen fra 2 til 15% microsilica. Fortrinnsvis omfatter resinen opptil 37 vekt% av sammensetningen, mer foretrukket 25 til 37 vekt% og sammensetningen omfatter eventuelt fra 10 til 22 vekt% av et annet fyllstoff. Fortrinnsvis inneholder sammensetningen ytterligere tilsetninger valgt blant pigment og eventuelt en herder eller en polymerisasjonsinitiator. The solvent can be water. The resin can be a polyester and preferably the composition contains from 2 to 15% microsilica. Preferably, the resin comprises up to 37% by weight of the composition, more preferably 25 to 37% by weight and the composition optionally comprises from 10 to 22% by weight of another filler. Preferably, the composition contains further additives selected from pigment and optionally a hardener or a polymerization initiator.

En foretrukket sammensetning for vannbasert løsningsmiddel omfatter i vekt; 37% polyester resin, 35% vann, 10% Ti02, 2% tilsetningsmidler og 15,5% microsilica. A preferred composition for aqueous solvent comprises by weight; 37% polyester resin, 35% water, 10% Ti02, 2% additives and 15.5% microsilica.

En annen foretrukket sammensetning omfatter i vekt; 36% polyester resin, 34% vann, 10% Ti02, 2% tilsetningsmidler, 12% silikatfyllstoff og 5% microsilica. Another preferred composition comprises by weight; 36% polyester resin, 34% water, 10% Ti02, 2% additives, 12% silicate filler and 5% microsilica.

Resinen som benyttes i vannbaserte coatinger kan alternativt være en polyuretan resin. Fortrinnsvis omfatter sammensetningen 2 til 5 vekt% microsilica og fortrinnsvis opptil 32 vekt% resin og eventuelt opptil 13 vekt% av et annet fyllstoff. Fortrinnsvis omfatter formuleringen 5 til 30 vekt% resin. En slik sammensetning kan være en klar coating. The resin used in water-based coatings can alternatively be a polyurethane resin. Preferably, the composition comprises 2 to 5% by weight of microsilica and preferably up to 32% by weight of resin and optionally up to 13% by weight of another filler. Preferably, the formulation comprises 5 to 30% by weight of resin. Such a composition can be a clear coating.

En foretrukket sammensetning omfatter basert på vekt; 32% polyuretan resin, 53% vann, 2% microsilica og 13% andre tilsetningsmidler. En annen foretrukket sammensetning omfatter baser på vekt; 32% polyuretan resin, 53% vann, 5% microsilica og 10% andre tilsetningsmidler. Sammensetninger med innhold av microsilica og andre tilsetningsmidler mellom disse to formuleringene er også omfattet. A preferred composition comprises based on weight; 32% polyurethane resin, 53% water, 2% microsilica and 13% other additives. Another preferred composition comprises bases by weight; 32% polyurethane resin, 53% water, 5% microsilica and 10% other additives. Compositions containing microsilica and other additives between these two formulations are also covered.

Løsningsmiddelet kan være ikke-vandig. Sammensetningen kan da være en (ikke-vandig) løsningsmiddelbasert toppcoat og resinen kan omfatte en polyuretan (PU) resin. Løsningsmiddelet kan være en hydrokarbonresin, xylen, etylacetat eller et annet slikt løsningsmiddel. Sammensetningen omfatter fortrinnsvis fra 1 til 2,5 vekt% microsilica. The solvent may be non-aqueous. The composition can then be a (non-aqueous) solvent-based top coat and the resin can comprise a polyurethane (PU) resin. The solvent may be a hydrocarbon resin, xylene, ethyl acetate or another such solvent. The composition preferably comprises from 1 to 2.5% by weight of microsilica.

En foretrukket sammensetning omfatter som et fyllstoff 1,9 vekt% talk og 1,0 vekt% microsilica. Alternativt kan talk i sin helhet erstattes og sammensetningen kan omfatte 2,5 vekt% microsilica. Sammensetninger med innhold av talk og microsilica mellom de to nevnte sammensetningene er også inkludert. A preferred composition comprises as a filler 1.9% by weight of talc and 1.0% by weight of microsilica. Alternatively, talc can be replaced in its entirety and the composition can include 2.5% by weight of microsilica. Compositions with a content of talc and microsilica between the two aforementioned compositions are also included.

En foretrukket sammensetning omfatter opptil 55 vekt% resin, opptil 19 vekt% løsningsmiddel og opptil 9 vekt% pigment og opptil 12 vekt% Ti02som fyllstoff. A preferred composition comprises up to 55 wt% resin, up to 19 wt% solvent and up to 9 wt% pigment and up to 12 wt% TiO 2 as filler.

Ved fremstilling av sammensetningene kan microsilica tilsettes i form av en suspensjon i løsningsmiddel eller vann for å danne en konsentrert pasta ved bruk av spesifikke tilsetningsmidler og blandeoperasjoner. In the preparation of the compositions, microsilica can be added in the form of a suspension in solvent or water to form a concentrated paste using specific additives and mixing operations.

I en annen ikke-vanndig løsningsmiddelvariant kan sammensetningen omfatte en akrylat resin, slik som en epoksyakrylatoligomer. Monomeren (løsningsmiddel) kan være tripropylenglykoldiakrylat (TPGDA). Sammensetningen kan da inneholde fra 2 til 10 vekt% microsilica. Fortrinnsvis inkluderer sammensetningen i tillegg en eller flere fotoinitiatorer for resinen og løsningsmiddelet og en eller flere adhesjonspromotorer. In another non-aqueous solvent variant, the composition may comprise an acrylate resin, such as an epoxy acrylate oligomer. The monomer (solvent) may be tripropylene glycol diacrylate (TPGDA). The composition can then contain from 2 to 10% by weight of microsilica. Preferably, the composition additionally includes one or more photoinitiators for the resin and the solvent and one or more adhesion promoters.

En foretrukket sammensetning omfatter opptil 64 vekt% resin, opptil 30 vekt% løsningsmiddel og 2 vekt% microsilica. En andre foretrukket sammensetning omfatter opptil 60 vekt% resin, opptil 30,4 vekt% løsningsmiddel og 5 vekt% microsilica. En tredje foretrukket sammensetning omfatter opptil 54 vekt% resin, opptil 31,2 vekt% løsningsmiddel og 10 vekt% microsilica. Sammensetninger med innhold av resin, løsningsmiddel og microsilica mellom den første og tredje av disse sammensetningene er også inkludert. A preferred composition comprises up to 64 wt% resin, up to 30 wt% solvent and 2 wt% microsilica. A second preferred composition comprises up to 60 wt% resin, up to 30.4 wt% solvent and 5 wt% microsilica. A third preferred composition comprises up to 54 wt% resin, up to 31.2 wt% solvent and 10 wt% microsilica. Compositions containing resin, solvent and microsilica between the first and third of these compositions are also included.

Reduksjonen i viskositet oppnås på grunn av formen og størrelsen av microsilica. Dets sfæriske, ikke porøse morfologi forårsaker en såkalt "kulelagereffekt". Når det tilsettes ujevnt formet fyllstoff med større partikkelstørrelse vil flyten til den flytende sammensetningen forbedres. Det skal bemerkes at kulelagereffekten er stor nok til å overkomme det høyere spesifikke overflatearealet av microsilica (20 m<2>/g, sammenlignet med 14 m<2>/g for fyllstoffet), hvilket skulle motvirke viskositetsreduksjon. The reduction in viscosity is achieved due to the shape and size of the microsilica. Its spherical, non-porous morphology causes a so-called "ball bearing effect". When irregularly shaped filler with a larger particle size is added, the flow of the liquid composition will be improved. It should be noted that the ball bearing effect is large enough to overcome the higher specific surface area of the microsilica (20 m<2>/g, compared to 14 m<2>/g for the filler), which should counteract viscosity reduction.

Ved å erstatte 5% av et konvensjonelt fyllstoff (for eksempel silikat) er det derfor mulig å minske vanninnholdet og derved oppnå et høyere faststoffinnhold. Det antas at et høyere faststoffinnhold er en fordel fordi det vil tillate fortynning av bindemiddelet ved konstant viskositet og/eller redusere energiforbruket ved fordampning av vannet. By substituting 5% of a conventional filler (for example silicate), it is therefore possible to reduce the water content and thereby achieve a higher solids content. It is believed that a higher solids content is an advantage because it will allow dilution of the binder at constant viscosity and/or reduce the energy consumption when evaporating the water.

Samtidig kan coatingene oppvise en drastisk forbedring av overflateegenskapene. Overflateegenskapene som for eksempel matthet og overflatejevnheter kan reduseres og glans kan forbedres. Som en konsekvens, kan typiske uønskede ting som "appelsinskall" unngås, uten kostbare tiltak og reformulering. At the same time, the coatings can show a drastic improvement in the surface properties. Surface properties such as dullness and surface roughness can be reduced and gloss can be improved. As a consequence, typical unwanted things like "orange peel" can be avoided, without costly measures and reformulation.

Forbedringen av overflateegenskapene kan forklares ved bedre flyt under påføring av malingen på grunn av den ovenfor beskrevne positive effekten av den sfæriske form av microsilicapartiklene. I tillegg tillater den lille størrelsen av microsilicapartiklene at partiklene kan fylle interpartikulære rom mellom fyllstoffpartiklene og dermed tillate at mer av vannet er tilgjengelig. The improvement of the surface properties can be explained by better flow during application of the paint due to the above-described positive effect of the spherical shape of the microsilica particles. In addition, the small size of the microsilica particles allows the particles to fill interparticulate spaces between the filler particles and thus allow more of the water to be available.

Lignende fordeler kan observeres når konvensjonelt fyllstoff (for eksempel talk) erstattes med microsilica i en løsningsmiddelbasert sammensetning. Som nevnt tidligere skaper den sfæriske form av partiklene en "kulelagereffekt" som tillater en sammensetning med et høyere faststoffinnhold, og/eller øker flyten. Det høyere oljebehov for microsilica sammenlignet med talk (60 og 40g linfrøolje/100 g respektiv) kompenseres ved fordelene på grunn av formen av partiklene. Coatinger med lavere VOC kan derved oppnås. Similar benefits can be observed when conventional filler (eg talc) is replaced with microsilica in a solvent-based composition. As mentioned earlier, the spherical shape of the particles creates a "ball bearing effect" which allows a composition with a higher solids content, and/or increases flow. The higher oil requirement for microsilica compared to talc (60 and 40g linseed oil/100g respectively) is compensated by the advantages due to the shape of the particles. Coatings with lower VOC can thereby be achieved.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å danne en coating på et substrat ved å påføre en sammensetning som beskrevet, tørke sammensetningene for å drive av løsningsmiddelet og herde resinen. Herdingen kan skje ved enhver kjent mekanisme, så som oppvarming og/eller ved å anvende en kilde for UV stråling. The invention also relates to a method for forming a coating on a substrate by applying a composition as described, drying the compositions to drive off the solvent and curing the resin. The curing can take place by any known mechanism, such as heating and/or by using a source of UV radiation.

Oppfinnelsen vedrører også en coating dannet på denne måten og til et substrat dekket med coatingen. The invention also relates to a coating formed in this way and to a substrate covered with the coating.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Detailed description of the invention

Oppfinnelsen kan utføres på en rekke måter og noen utførelsesformer vil bli beskrevet i de følgende ikke-begrensende eksemplene. The invention can be carried out in a number of ways and some embodiments will be described in the following non-limiting examples.

Eksempel 1 Example 1

Vannbasert primer/overflatebelegg. Water-based primer/surface coating.

Denne er tenkt anvendt som en OEM applikasjon. This is intended to be used as an OEM application.

En tidligere kjent sammensetning benyttet i dette eksemplet er vist i Tabell 1. Alle prosentangivelser er vekt. Sammensetningen er en vanndig polyesterdispersjon. A previously known composition used in this example is shown in Table 1. All percentages are by weight. The composition is an aqueous polyester dispersion.

Dette eksempelet undersøker effekten av partiell eller fullstendig erstatning av det konvensjonelle fyllstoffet (SILLITHIN Z86) i sammensetningen vist i Tabell 1 med microsilica. Detaljer om fyllstoffene er vist i Tabell 2. Det konvensjonelle fyllstoffet, SILLITHIN Z86, er et kvarts/kaolinittsilikat. SIDISHIELD C25 fyllstoff er microsilica fra Elkem AS med et spesifikt overflateareal av ca. 25 m<2>/g og SIDISHIELD C30 fyllstoff er microsilica med et spesifikt overflateareal av ca. 30 m<2>/g. I dette eksempelet virker Ti02også som et fyllstoff. Sammensetningen ble formet til en vanndig dispersjon ved hjelp av en perlemølle. This example investigates the effect of partial or complete replacement of the conventional filler (SILLITHIN Z86) in the composition shown in Table 1 with microsilica. Details of the fillers are shown in Table 2. The conventional filler, SILLITHIN Z86, is a quartz/kaolinite silicate. SIDISHIELD C25 filler is microsilica from Elkem AS with a specific surface area of approx. 25 m<2>/g and SIDISHIELD C30 filler is microsilica with a specific surface area of approx. 30 m<2>/g. In this example, TiO2 also acts as a filler. The composition was formed into an aqueous dispersion using a bead mill.

Tabell 3 viser virkningen av partiell og fullstendig erstatning av konvensjonelt fyllstoff med microsilica. Table 3 shows the effect of partial and complete replacement of conventional filler with microsilica.

Sammensetningen ble påført et forbehandlet stålsubstrat ved hjelp av en trykkluftdrevet sprøytepistol ved et trykk på 2,5 bar ved 22°C og 60% relativ fuktighet. Primercoatingen ble tørket ved ventilering i 10 minutter ved 23°C, tørking i 10 minutter ved 45°C og varmebehandlet i 20 minutter ved 165°C. The composition was applied to a pre-treated steel substrate by means of an air-driven spray gun at a pressure of 2.5 bar at 22°C and 60% relative humidity. The primer coating was dried by ventilation for 10 minutes at 23°C, drying for 10 minutes at 45°C and heat treated for 20 minutes at 165°C.

Som det kan ses fra resultatene i tabell 3 trengs det mindre vann for å fremskaffe ønsket viskositet når det kjente fyllstoffet enten delvis eller helt ble erstattet med microsilica. Mindre energi behøves derfor for å fordampe vann hvilket fører til kortere tørketid eller til høyere innhold av faststoffer. As can be seen from the results in table 3, less water is needed to produce the desired viscosity when the known filler was either partially or completely replaced with microsilica. Less energy is therefore needed to evaporate water, which leads to a shorter drying time or to a higher content of solids.

Eksempel 2 Example 2

Løsningsmiddelbasert toppcoating. Solvent-based top coating.

Denne er beregnet for OEM applikasjoner. This is intended for OEM applications.

Sammensetningen av en kjent to-komponent coating er vist i tabell 4. Alle prosentangivelser er i vekt. Sammensetningen er en løsningsmiddel-basert polyuretan. The composition of a known two-component coating is shown in table 4. All percentages are by weight. The composition is a solvent-based polyurethane.

Dette eksempelet undersøker effekten av delvis eller hel erstatning av konvensjonell talkfyllstoff i denne sammensetningen med microsilica (SIDISHIELD C25). Detaljer av disse fyllstoffene er vist i tabell 5. This example examines the effect of partial or full replacement of conventional talc filler in this composition with microsilica (SIDISHIELD C25). Details of these fillers are shown in Table 5.

Sammensetningene ble fremstilt som følger: The compositions were prepared as follows:

Komponent A ble fremstilt ved blanding av de to resinbindemidlene før Bentonepasta ble tilsatt under omrøring. Det ble blandet i 5 minutter. De to tilsetningsmidlene ble deretter tilsatt under omrøring og blandet i 5 minutter. Pigmentene, TiC^, ekstender og fyllstoff ble tilsatt og blandet i 10 minutter. Sammensetningen ble prosessert gjennom en perlemølle til en finhet av <10um. Løsningsmiddel ble så tilsatt under omrøring og blandet i 10 minutter. Component A was prepared by mixing the two resin binders before Bentone paste was added while stirring. It was mixed for 5 minutes. The two additives were then added with stirring and mixed for 5 minutes. The pigments, TiC^, extender and filler were added and mixed for 10 minutes. The composition was processed through a bead mill to a fineness of <10um. Solvent was then added with stirring and mixed for 10 minutes.

Komponent B ble fremstilt ved sakte omrøring av løsningsmiddelet og så tilsette herderen og deretter blande i 10 minutter. Blandingen ble deretter plassert i en container og lagret under nitrogenatmosfære. Erstatning av fyllstoffet med SHIDISHIELD ble foretatt på volumbasis for å kunne sammenligne viskositeten. Component B was prepared by slowly stirring the solvent and then adding the hardener and then mixing for 10 minutes. The mixture was then placed in a container and stored under a nitrogen atmosphere. Replacement of the filler with SHIDISHIELD was done on a volume basis to be able to compare the viscosity.

Tabell 6 viser effekten av delvis og hel erstatning av talk med microsilica. Table 6 shows the effect of partial and complete replacement of talc with microsilica.

Sammensetningene ble påført et forbehandlet stålsubstrat ved hjelp av en trykkluftpistol med et trykk på 2,5 bar og ved en temperatur av 23°C og 65% relativ luftfuktighet. Tørkingen varte i 7 dager ved omgivelsestemperatur. The compositions were applied to a pre-treated steel substrate using an air gun at a pressure of 2.5 bar and at a temperature of 23°C and 65% relative humidity. The drying lasted for 7 days at ambient temperature.

Som det kan ses fra resultatene i tabell 6 behøves det mindre løsningsmiddel for å oppnå ønsket viskositet når talk helt eller delvis erstattes med microsilica. As can be seen from the results in Table 6, less solvent is needed to achieve the desired viscosity when talc is completely or partially replaced with microsilica.

Mindre energi trenges derfor for fordampning av løsningsmiddelet og/eller tørking kan oppnås på kortere tid. I tillegg blir slitasjemotstanden forbedret når talk delvis erstattes med sammensetningene 7 og 9. Less energy is therefore needed for evaporation of the solvent and/or drying can be achieved in a shorter time. In addition, wear resistance is improved when talc is partially replaced with compositions 7 and 9.

Eksempel 3 Example 3

Vannbasert klarlakk for parkett. Water-based clear lacquer for parquet.

Sammensetning av en kjent coating (referanse) er vist i tabell 7. Alle prosentangivelser er vekt. Sammensetningen er en vanndig polyuretandispersjon. The composition of a known coating (reference) is shown in table 7. All percentages are by weight. The composition is an aqueous polyurethane dispersion.

Dette eksempelet undersøker effekten av å tilsette microsilica til en vanndig polyuretandispersjon som benyttes til å fremskaffe en klarlakk for parkettgulv. Dispersjonen ble formet ved bruk av en perlemølle og sammensetningen ble påført et parkettbord til en tykkelse på 150um i to lag ved bruk av spatel. Sammensetningen fikk deretter tørke i tre uker ved omgivelsestemperatur. Effekten på glans ved bruk av microsilica som mattingsmiddel istedenfor Acematt TS 100 i sammensetning 11 er vist i tabell 8. This example examines the effect of adding microsilica to an aqueous polyurethane dispersion used to provide a clear coat for parquet floors. The dispersion was shaped using a bead mill and the composition was applied to a parquet board to a thickness of 150 µm in two layers using a spatula. The composition was then allowed to dry for three weeks at ambient temperature. The effect on gloss when using microsilica as matting agent instead of Acematt TS 100 in composition 11 is shown in table 8.

SIDISHIELD C25 virker som et mattingsmiddel uten poleringseffekt. Polering er en reduksjon av matting når lav friksjon anvendes. Typiske mattingsmidler, for eksempel voks, har slik poleringseffekt. SIDISHIELD C25 acts as a matting agent without a polishing effect. Polishing is a reduction of matting when low friction is used. Typical matting agents, for example wax, have such a polishing effect.

Eksempel 4 Example 4

Ikke-vanndig UV-herdet coating Non-aqueous UV-cured coating

Dette eksempelet undersøker effekten av tilsetning av microsilica til en ikke-vanndig UV-herdet coatingsammensetning. Microsilica tilsettes som en pasta eller dispersjon av de komponentene som er vist i tabell 9. This example examines the effect of adding microsilica to a non-aqueous UV-cured coating composition. Microsilica is added as a paste or dispersion of the components shown in table 9.

Disperbyk 2009 er en akrylisk kopolymer dispergeringsmiddel. De tre komponentene er formet til en dispersjon ved bruk av en perlemølle. Tabell 10 viser en konvensjonell UV-coating sammensetning og lignende sammensetninger med forskjellige andeler microsilica (SIDISHIELD C25) tilsatt. Disperbyk 2009 is an acrylic copolymer dispersant. The three components are formed into a dispersion using a bead mill. Table 10 shows a conventional UV-coating composition and similar compositions with different proportions of microsilica (SIDISHIELD C25) added.

Sammensetningene ble utformet til dispersjoner og påført et aluminiumsubstrat og UV-herdet. Alle coatingene ble påført med en spatel i 3 strøk med en tykkelse av 25um. Avstanden mellom substratet og UV-lampen var 8 cm og herdetiden i UV-tunnellen var 30 sekunder. En kvikksølvdamplampe med en styrke på 150 m/cm<2>ble benyttet. De ferdige coatingene ble testet for abrasjonsmotstand ved bruk av et Taber Abrasion Wheel CS-10 med en vekt på 500g. Resultatene etter 3000 rotasjoner er vist i tabell 11. Alle prosentangivelser er i vekt. The compositions were formed into dispersions and applied to an aluminum substrate and UV cured. All the coatings were applied with a spatula in 3 coats with a thickness of 25um. The distance between the substrate and the UV lamp was 8 cm and the curing time in the UV tunnel was 30 seconds. A mercury vapor lamp with a power of 150 m/cm<2> was used. The finished coatings were tested for abrasion resistance using a Taber Abrasion Wheel CS-10 with a weight of 500g. The results after 3000 rotations are shown in table 11. All percentages are by weight.

Som det kan ses forbedrer tilstedeværelsen av microsilica abrasjonsmotstanden vesentlig selv når innholdet er så lavt som 2 vekt%. As can be seen, the presence of microsilica significantly improves the abrasion resistance even when the content is as low as 2% by weight.

Det vil således forstås at erstatning av konvensjonelle fyllstoffer i vannbaserte og løsningsmiddelbaserte coatinger med microsilica i henhold til oppfinnelsen i typiske OEM formuleringer tillater oppnåelse av de følgende fordeler: • Redusert viskositet og derved redusert vann/løsningsmiddel behov som resulterer i en hurtigere påføring og lavere innhold av volatile organiske forbindelser; • Forbedre optiske egenskaper: høyere glans, lavere overflateruhet; • Forbedret abrasjonsmotstand unntatt når fyllstoffet helt erstattes i løsningsmiddelbasert toppcoating, sannsynligvis på grunn av selvabrasjon; • Økt fleksibilitet (for høye mengder av tilsatt microsilica); • Andre egenskaper så som ripemotstandsdyktighet, korrosjon, hefteevne og værbestandighet) ble ikke negativt påvirket. It will thus be understood that the replacement of conventional fillers in water-based and solvent-based coatings with microsilica according to the invention in typical OEM formulations allows the achievement of the following advantages: • Reduced viscosity and thereby reduced water/solvent requirements resulting in faster application and lower content of volatile organic compounds; • Improve optical properties: higher gloss, lower surface roughness; • Improved abrasion resistance except when the filler is completely replaced in solvent-based topcoats, probably due to self-abrasion; • Increased flexibility (too high amounts of added microsilica); • Other properties such as scratch resistance, corrosion, adhesion and weather resistance) were not adversely affected.

I UV-herdede coatinger: In UV-cured coatings:

• Forbedret slitasjemotstand (Taber abrasjon, ripemotstand), • Improved wear resistance (Taber abrasion, scratch resistance),

I PU-akryl klarlakk (gulvparkett applikasjon) In PU-acrylic clear lacquer (floor parquet application)

• Forbedret reflow (gjenoppretting av glans etter moderat oppvarming); • Improved reflow (restoration of gloss after moderate heating);

• Forbedret mattingsmiddel (unngåelse av såkalt poleringseffekt). • Improved matting agent (avoidance of so-called polishing effect).

Claims (23)

1. En coating sammensetning i form av en faststoff/væske dispersjon, omfattende et flytende løsningsmiddel, en resin og opptil 25 vekt% microsilica, basert på total vekt av sammensetningen.1. A coating composition in the form of a solid/liquid dispersion, comprising a liquid solvent, a resin and up to 25% by weight of microsilica, based on the total weight of the composition. 2. En sammensetning ifølge krav 1, hvor resinen er en herdbar resin.2. A composition according to claim 1, where the resin is a curable resin. 3. En sammensetning ifølge krav 1 eller krav 2, som inkluderer fra 1 til 15 vekt% microsilica.3. A composition according to claim 1 or claim 2, which includes from 1 to 15% by weight of microsilica. 4. En sammensetning ifølge et av de foranstående krav, hvor løsningsmiddelet er vann.4. A composition according to one of the preceding claims, where the solvent is water. 5. En sammensetning ifølge krav 4, hvor resinen er en polyester og sammensetningen omfattende 2 til 15 vekt% microsilica.5. A composition according to claim 4, where the resin is a polyester and the composition comprising 2 to 15% by weight of microsilica. 6. En sammensetning ifølge krav 5, omfattende opptil 37 vekt% resin og eventuelt fra 10 til 22 vekt% av et annet fyllstoff.6. A composition according to claim 5, comprising up to 37% by weight of resin and optionally from 10 to 22% by weight of another filler. 7. En sammensetning ifølge krav 6, omfattende additiver valgt blant pigment og en herder.7. A composition according to claim 6, comprising additives selected from pigment and a hardener. 8. En sammensetning ifølge krav 1 til 4, hvor resinen er en polyuretan resin og sammensetningen omfatter 2 til 5 vekt% microsilica.8. A composition according to claims 1 to 4, where the resin is a polyurethane resin and the composition comprises 2 to 5% by weight of microsilica. 9. En sammensetning ifølge krav 8, omfattende opptil 32 vekt% resin og eventuelt opptil 13 vekt% av et annet fyllstoff.9. A composition according to claim 8, comprising up to 32% by weight of resin and optionally up to 13% by weight of another filler. 10. En sammensetning ifølge kravene 1 til 3, hvor løsningsmiddelet er ikke-vanndig.10. A composition according to claims 1 to 3, wherein the solvent is non-aqueous. 11. En sammensetning ifølge krav 10, hvor resinen er polyuretan og hvor sammensetningen omfatter fra 1 til 2,5 vekt% microsilica.11. A composition according to claim 10, where the resin is polyurethane and where the composition comprises from 1 to 2.5% by weight of microsilica. 12. En sammensetning ifølge krav 11, hvor løsningsmiddelet er valgt blant hydrokarboner resiner, xylen og etylacetat.12. A composition according to claim 11, where the solvent is selected from hydrocarbons, resins, xylene and ethyl acetate. 13. En sammensetning ifølge 10 til 12, omfattende 1,9 vekt% talk og 1,0 vekt% microsilica som et fyllstoff.13. A composition according to 10 to 12, comprising 1.9 wt% talc and 1.0 wt% microsilica as a filler. 14. En sammensetning ifølge kravene 10-13, omfattende 2,5 vekt% microsilica som et fyllstoff.14. A composition according to claims 10-13, comprising 2.5% by weight of microsilica as a filler. 15. En sammensetning ifølge kravene 10 til 14 omfattende opptil 55 vekt% resin, opptil 19 vekt% løsningsmiddel, opptil 9 vekt% pigment og opptil 12 vekt%Ti02.15. A composition according to claims 10 to 14 comprising up to 55 wt% resin, up to 19 wt% solvent, up to 9 wt% pigment and up to 12 wt% TiO 2 . 16. En sammensetning ifølge krav 10, hvor resinen er en epoksy resin og sammensetningen omfatter fra 2 til 10 vekt% microsilica.16. A composition according to claim 10, where the resin is an epoxy resin and the composition comprises from 2 to 10% by weight of microsilica. 17. En sammensetning ifølge krav 16, hvor løsningsmiddelet er tripropylenglykoldiakrylat.17. A composition according to claim 16, wherein the solvent is tripropylene glycol diacrylate. 18. En sammensetning ifølge ifølge kravene 16 eller 17, som i tillegg inkluderer én eller flere fotoinitiatorer for resin og eventuelt adhesjonspromotor.18. A composition according to claims 16 or 17, which additionally includes one or more photoinitiators for resin and possibly adhesion promoter. 19. En sammensetning ifølge krav 18, omfattende opptil 64 vekt% resin, opptil 30 vekt% løsningsmiddel og 2 vekt% microsilica.19. A composition according to claim 18, comprising up to 64 wt% resin, up to 30 wt% solvent and 2 wt% microsilica. 20. En sammensetning ifølge krav 18, omfattende opptil 60 vekt% resin, opptil 30,4 vekt% løsningsmiddel og 5 vekt% microsilica.20. A composition according to claim 18, comprising up to 60% by weight of resin, up to 30.4% by weight of solvent and 5% by weight of microsilica. 21. En sammensetning ifølge krav 18, omfattende opptil 54 vekt% resin, opptil 31,2 vekt% løsningsmiddel og 10 vekt% microsilica.21. A composition according to claim 18, comprising up to 54 wt% resin, up to 31.2 wt% solvent and 10 wt% microsilica. 22. Fremgangsmåte for dannelse av en coating på et substrat omfattende påføring av en sammensetning ifølge et hvilket som helst av det foranstående krav på substratet og herde resinen.22. Method for forming a coating on a substrate comprising applying a composition according to any one of the preceding claims to the substrate and curing the resin. 23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor herdingen omfatter oppvarming og/eller anvendelse av en kilde for UV-stråling.23. Method according to claim 22, where the curing comprises heating and/or the use of a source of UV radiation.
NO20092956A 2009-09-03 2009-09-03 Coating composition NO20092956A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20092956A NO20092956A1 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Coating composition
EP10814002A EP2473571A4 (en) 2009-09-03 2010-08-25 Coating compositions comprising micro silica
PCT/NO2010/000314 WO2011028125A1 (en) 2009-09-03 2010-08-25 Coating compositions comprising micro silica

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20092956A NO20092956A1 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Coating composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20092956A1 true NO20092956A1 (en) 2011-03-04

Family

ID=43649490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20092956A NO20092956A1 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Coating composition

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2473571A4 (en)
NO (1) NO20092956A1 (en)
WO (1) WO2011028125A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10640675B2 (en) 2011-07-18 2020-05-05 Compacstone Usa, Inc. Hybrid polymer coating for petrous or ceramic substrates, petrous or ceramic substrate, and obtaining method
PT2548854T (en) * 2011-07-18 2016-10-04 Silicalia S L Hybride polymer coating for petrous or ceramic substrates, petrous or ceramic substrate and obtaining method
EP2722863A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-23 ABB Technology AG Embedded pole part with an isolating housing

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH032279A (en) * 1989-05-31 1991-01-08 Pentel Kk Pigment composition
EP0781665B1 (en) * 1995-12-26 2002-09-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Image-receiving sheet for thermal transfer printing and printed material
EP0959110A4 (en) * 1997-02-10 2000-10-25 P & E International Inc Material and process for surface treatment
JP3770765B2 (en) * 1998-12-29 2006-04-26 新日本製鐵株式会社 Non-chromium treated zinc-coated steel sheet and method for producing the same
AT413822B (en) * 2004-08-04 2006-06-15 Wolfgang Schwarz GALVANIC ANODISING SYSTEM FOR THE CORROSION PROTECTION OF STEEL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
KR20060062726A (en) * 2004-12-06 2006-06-12 주식회사 슈퍼무기코리아 Aqueous nanoceramic composition for preventing injury from salt, neutralization and contamination of concrete using aqueous quick-drying type organic/inorganic complex paint and and process for forming a protective layer using the same
JP2006286366A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 The Inctec Inc Conductive paste composition and printed board
JP2008155440A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Dainippon Printing Co Ltd Hard coat transfer foil
NO327122B1 (en) * 2007-03-26 2009-04-27 Elkem Solar As A composition
KR20090099777A (en) * 2008-03-18 2009-09-23 매코텍(주) Anticorrosion coating compostion

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011028125A1 (en) 2011-03-10
EP2473571A1 (en) 2012-07-11
EP2473571A4 (en) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5765885B2 (en) Solvent-containing pigmented coating compositions, and their use to produce multi-layer coating systems, and methods for improving the flop value of effect coating systems
US8852333B2 (en) Multi-functional environmental coating composition with mesoporous silica nanomaterials
TW201141968A (en) Improved low titanium dioxide coatings
CN1175072C (en) Solvent-type high-solid paint containing rheologically modified resin
JPS62216671A (en) Metallic coating method
JP5213049B2 (en) Laminated coating film and method for forming the same
US20220410210A1 (en) Method for forming multilayer coating film
NO20092956A1 (en) Coating composition
CN103788831A (en) Corrosion-proof ice-covering-proof coating
JP6776499B2 (en) Aqueous metallic paint composition and painted body
CN105368294A (en) High-glossiness impact-resisting environmental-friendly water-borne automobile coating and preparing method thereof
CN102206454A (en) Baking automobile finish with high solid content and preparation method thereof
KR101799511B1 (en) Steel painting composition with excellent weatherability and protection painting method for steel structures therewith
JP2009114392A (en) Water-borne intermediate coating material
JP5674601B2 (en) Coating composition and coating film forming method
CN108047848A (en) A kind of environment-friendly type aqueous one-component aluminium color coating and preparation method thereof
JP2009512767A (en) Structurally viscous curable aqueous powder dispersion containing little or no organic solvent, method for producing and using the dispersion
JP2010234366A (en) Decorative building material, and method of manufacturing the same
WO2023077174A1 (en) A paint composition
CN110894385A (en) Single-component aqueous environment-friendly industrial crack paint and preparation method thereof
JP4436597B2 (en) Glittering film forming method and painted product
JP6512925B2 (en) Roof paint finish method
JP2006169416A (en) Luster coating composition and method for forming laminated coating film
CN104164168A (en) Air-drying acrylic enamel
JP7239261B2 (en) Multilayer coating film forming method

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application