SI24258A - Visoko sijajni enokomponentni UV-utrdljiv emajl na vodni osnovi in njegova uporaba za zaščito z melaminsko folijo prevlečene površine - Google Patents

Abstract

Po izumu je predlagan enokomponentni premaz na vodni osnovi, ki je utrdljiv s pomočjo UV svetlobe in je primeren za formiranje emajla za zaščito površin, zlasti z melaminsko folijo prevlečenih površin, med drugim vlakninskih plošč oz. takoimenovanih vlaknenk MDF. Premaz obsega zmes s pomočjo UV-svetlobe utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, in sicer visoko reaktivne PU vodne disperzije za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodne disperzije za doseganje visokega sijaja, nadalje vsaj en fotoiniciator, ki omogoča utrjevanje premaza, kadar je le-ta izpostavljen UV-svetlobi, še nadalje vsaj eno vrsto pigmenta za zagotavljanje vsakokrat želene barvne nianse in po izbiri vsaj en reološki dodatek, nadalje vodo kot topilo zaradi doseganja primerne viskoznosti premaza med nanašanjem le-tega, po izbiri pa tudi vsaj še en dodatek za doseganje vsakokrat želenih lastnosti za potrebe vsakokrat izbranega načina nanašanja premaza.

Description

RC31 razvojni center kreativne pohištvene industrije d.o.o.

Visoko sijajni enokomponentni UV-utrdljiv emajl na vodni osnovi in njegova uporaba za zaščito z melaminsko folijo prevlečene površine

Predloženi izum se nanaša na enokomponentni emajl na vodni osnovi, ki je utrdljiv s pomočjo UV svetlobe in je primeren za zaščito površin, ki so prevlečene z melaminsko folijo, še zlasti npr. strokovnjakom s področja predelave lesa in izdelave pohištva znanih vlakninskih plošč oz. takoimenovanih vlaknenk MDF, v nadaljevanju poimenovanih »plošče MDF«, ki so predhodno oplaščene z melaminsko folijo. Pri tem emajl po izumu na omenjeni površini omogoča doseganje sijaja z efektom ogledala, in sicer z enim samim nanosom brez predhodne obdelave in/ali dodatnega nanosa drugega ali enakega premaza.

Izumi te vrste spadajo na področje kemije, namreč k sestavi organskih makromolekulamih spojin.

Izum je osnovan na problemu, kako zasnovati premaz za izdelavo emajla za zaščito z melaminsko folijo prevlečene površine, še zlasti plošče MDF, ki naj bi omogočal doseganje proti kemičnim vplivom odporne in visoko sijajne površinske prevleke z možnostjo efekta ogledala.

Nadalje je naloga izuma zasnovati premaz za izdelavo emajla za zaščito z melaminsko folijo prevlečene površine, še zlasti tako oplaščene MDF, ki naj bi bil primeren za nanašanje na industrijskih linijah, in sicer s polivanjem in/ali brizganjem, čemur naj bi potem sledil proces sušenja oz. utrjevanja. Proces sušenja oz. utrjevanja UVutrdljivega emajla na vodni osnovi je namreč bistven za formiranje samega filma ter končni videz in zahtevano odpornost le-tega.

Istočasno je naloga izuma zasnovati ekološko sprejemljivejšo ter tehnološko enostavno recepturo za pripravo tovrstnega premaza za izdelavo emajla, iz česar naj bi izhajala možnost doseganja manjše ekološke obremenjenosti okolja in večje ekonomske učinkovitosti v fazi aplikacije oz. nanašanja in tudi v procesu sušenja oz. utrjevanja premaza.

Novi ekološko in ekonomsko učinkovitejši premazi za zaščito in doseganje ustreznega dekorativnega videza različnih substratov v pohištveni industriji in tudi na drugih področjih tehnike so zaželeni zaradi zmanjšanja vplivov na okolje in sočasno tudi znižanja stroškov tehnologije nanašanja in utrjevanja ter posledično tudi stroškov obdelave na enoto površine, npr. na kvadratni meter obdelane površine.

Obstoječi in komercialno uveljavljeni premazni sistemi omogočajo doseganje visoko sijajnega dekorativnega efekta ogledala, ki se odraža v sijaju 88-93% pri kotu 60°, na različnih substratih in za različne aplikacije. Tako je v US 7,754,811 B2 (Bayer MaterialScience A G) predlagana uporaba poliuretanskih (PU) disperzij na vodni osnovi v kombinaciji s celuloznimi vlakni, s čimer se doseže hitrejše sušenje, pri čemer pa sijaja kot končne lastnosti ne omenjajo.

Doseganje visokega sijaja s PU sistemi na vodni osnovi je opisano v US 2004/0167252 Al (BAYER POLYMERS LLC) in US 2010/0324199 Al (BASF COATINGS AG), po katerih se glede na navedbe doseže sijaj nad 90%, kar pa je izvedljivo edinole s pomočjo vsaj dveh nanosov in z uporabo klasične tehnologije utrjevanja, torej sušenja na zraku pri povišani temperaturi. Omenjena je tudi UVutrdljiva PU disperzija na vodni osnovi za premaze za zaščito tal, s katero naj bi bilo •••••·· ··· prav tako možno doseči 90% sijaj, vendar prav tako z najmanj dvema slojema premaza.

Podobno velja tudi za premaze za zaščito oplaščenih lesnih plošč, takoimenovanih vlaknenk oz. strokovnjakom znanih plošč MDF, ki so oplaščene z melaminsko folijo. Pri uporabi dvokomponentnega PU temeljnega premaza je za zagotavljanje ustreznega končnega videza površine, ki se odlikuje po zahtevanem sijaju, neobhodno potrebno uporabiti dva nanosa. Pri tem prvi nanos služi za izravnavanje manjših defektov na površini oplaščene plošče MDF ter za doseganje ustreznega oprijema na podlago, prav tako pa nudi dober medslojni oprijem pri nadaljnem prelakiranju s končnim klasičnim dvokomponentnim PU sijajnim emajlom. Drugi nanos torej predstavlja dvokomponentni PU sijajni emajl, ki omogoča doseganje visokega sijaja in ustrezno fizikalno - kemijsko zaščito. Emisija organskih topil za omenjeni premazni sistem znaša med 40 ut.% in 50 ut.% glede na količino nanosa premaza. Čas sušenja nanosa, namreč prvega in/ali drugega nanosa, znaša 4 do 6 ur pri povišani temperaturi (največ 50°C) in debelini nanosa 120 - 130 pm. Ker gre pri PU emajlih za dvokomponentne premaze, tvorba filma in utrjevanje potekata s kemijsko reakcijo preko NCO skupin komponente B s komponento A, zato je ta tip premaza uvrščen med reakcijsko utrjujoče materiale. Glavne pomanjkljivosti dvokomponentnih poliuretanskih emajlov predstavljajo časovno omejena uporabljivost mešanice (t.i. »pot life«} komponente A in komponente B, občutljivost komponente B na zračno vlago in razmeroma počasno oz. dolgotrajno utrjevanje sijajnih sistemov. Časovno omejena uporabljivost mešanice komponent (A+B) pomeni, da se po določenem času viskoznost mešanice poveča do te mere, da nanašanje le-te ni več možno. Prav tako se poslabšajo fizikalne in kemijske lastnosti premaza, ki s tem postane neprimeren za nanašanje. Neuporabna mešanica je odpadek, ki ne le znižuje izkoristek porabe premaza in povečuje ceno pri obdelavi enote (npr. vsakega m²) površine, temveč predstavlja tudi dodatno onesnaženje okolja.

Po izumu je predlagan enokomponentni UV-utrdljiv emajl na vodni osnovi vključno s tehnološkim postopkom priprave le-tega, ki pri aplikaciji zgolj enega samega nanosa na površino, prevlečeno z melaminsko folijo, še zlasti npr. oplaščeno ploščo MDF, zagotavlja visok sijaj z efektom ogledala.

·····♦· ···

Predloženi izum predvideva uporabo dveh UV-utrdljivih poliuretanskih (PU) vodnih disperzij,ki predstavljata osnovni komponenti oz. vezivo, in ki se jima v fazi izdelave premaza dodaja še preostale komponente, še zlasti fotoiniciator, sredstvo za odpenjevanje, sredstvo za razlivanje, sredstvo za izboljšanje otipa, sredstvo za urejanje reologije, deioniziranio vodo in ustrezno pigmentno pasto, s katero se določa nianso utrjenega premaza. Zaradi uporabe UV-utrdljivih vodnih disperzij se sistem dokončno utrdi le ob izpostavljenosti UV svetlobi. Življenjska doba oz. rok trajanja uporabe enokomponentnega UV-utrdljivega vodnega emajla znaša 6 mesecev. Skladiščenje teh premazov poteka v zaprtih prostorih, ki so zaščiteni pred direktno sončno svetlobo, in pri temperaturi med +5 in +35 °C.

Utrjevanje enokomponentnega UV-utrdljivega vodnega emajla je fizikalno-kemijski proces, ki poteka v dveh fazah. V prvi fazi se v sušilnikih pri povišani temperaturi vrši izparevanje vode, čemur v drugi fazi sledi kemijsko utrjevanje filma z UV-žarki. Faza izparevanja vode z uporabo sušilnikov predstavlja fizikalno sušenje in traja približno 1 -1,5 ure. Premaz se dokončno utrdi oz. zamreži pri prehodu skozi UV-komoro, kije opremljena z UV-žarnicami, ki sevajo ultravijolično svetlobo. Omenjene UV-žamice so tako izbrane, da sevajo svetlobo v določenem spektralnem območju valovne dolžine od 200 do 400 nm, v ta namen pa se lahko uporabi se živosrebme (Hg) žarnice in/ali galijeve (Ga) žarnice. Ultravijolična svetloba aktivira fotoaktivno komponento, namreč fotoiniciator, kije sestavni del premaza. Vsakokraten fotoiniciator razpade na radikale, le-ti pa sprožijo želeno kemijsko reakcijo, namreč radikalsko polimerizacijo. S tem nastane premrežena polimerna struktura, ki daje materialu dobre fizikalne in kemijske lastnosti.

Za utrjevanje enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi je zelo pomemben tudi vrstni red žarnic v UV-sušilniku. V začetni poziciji je namreč predvidena Ga žarnica, ki je namenjena utrjevanju pigmentiranih premazov in s svojo daljšo valovno dolžino poskrbi za utrjevanje premaza v globini, na drugi in tretji poziciji pa so Hg žarnice, ki s krajšimi valovnimi dolžinami utrjujejo premaz na površini.

······· ···

V primerjavi z doslej znanimi premaznimi sistemi zaščite z melaminsko folijo oplaščenih MDF vlaknenke se predmet izuma od njih razlikuje že v osnovni kemijski sestavi uporabljenih surovin, iz česar izhaja možnost doseganja visokega sijaja utrjene površine premaza z enim samim nanešenim slojem in brez predhodnega nanosa temeljnega premaza. Izum nadalje pripomore tudi k izboljšanju učinkovitosti oz. hitrosti utrjevanja nanešenega sloja, obenem pa se odlikuje tudi po minimalnih količinah odpadnega premaza na industrijski liniji, ker je trajanje uporabljivosti enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi v primerjavi z dvokomponentnim PU-premazom bistveno daljše in znaša vsaj približno 6 mesecev.

Po izumu je torej predviden premaz za zaščito lesenih površin, namreč premaz na osnovi UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, in sicer visoko reaktivne PU vodne disperzije za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodne disperzije za doseganje visokega sijaja. Delež vsake od omenjenih komponent lahko znaša med 20 mas.% in 70 mas.%, njuno razmerje pa lahko znaša med 1:2,5 in 1:6. Vsebnost pigmentov znaša med 3 mas. % in 15 mas.%, vsebnost fotoiniciatorjev med 0,5 mas.% in 10 mas.%, vsebnost dodatnih sredstev med 0,5 mas.% in 10 mas.% ter vsebnost vode kot topila med 20 mas.% in 75 mas.%.

Za pripravo premaza je predviden preprost in ekonomičen postopek, pri katerem se uporabi mešalno posodo z različnimi vrstami mešal, ki omogočajo izdelave homogene mešanice različnih komponent premaza.

Pri prednostnem postopku po izumu je predvideno, da se priprava enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi za potrebe nanašanja na oplaščeno ploščo MDF vrši s pripravo kombinacije UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij z mešanjem v mešalni posodi pri številu vrtljajev 500 - 600 min'¹, prednostno pa 550 min'¹, čas mešanja pa znaša med 1 min in 10 min, prednostno 5 min. V naslednjem koraku se med mešanjem s hitrostjo 800 - 900 min'¹, prednostno pa 850 min'¹ dodaja sredstvo za odpenjevanje, sredstvo za razlivanje, sredstvo za izboljšanje otipa. Po končanem dodajanju predhodno naštetih sredstev se mešanje nadaljuje še 10 min do 20 min, prednostno 15 min.

• · · · ·······

V naslednjem koraku se v mešalno posodo med mešanjem pri 800 - 900 min , prednostno pa 850 min'¹ dodaja fotoiniciator, čas mešanja pa znaša med 1 min in 20 min, prednostno pa približno 10 min. Zatem se v mešalno posodo med mešanjem dodaja še pigmetno pasto in reološki dodatek, pri čemer mešanje poteka 600 - 700 min'¹, prednostno pa 650 min'¹, čas mešanja pa znaša med 5 min in 60 min, prednostno pa približno 20 min. V zadnjem koraku se doda še vodo kot topilo za doseganje želene viskoznosti, pri čemer je končna mešanica izpostavljena mešanju pri 500 - 600 min'¹, prednostno pa 500 min'¹ v trajanju med 1 min in 30 min, prednostno pa približno 20 min.

Po izumu je v nadaljevanju predvidena uporaba enokomponentnega UV-utrdljivega vodnega emajla predhodno opisane sestave in izdelanega po predhodnem opisanem postopku, na industrijskih linijah, kjer se nanašanje vrši s tehniko brizganja ali polivanja.

Uvodoma opredeljeni tehnični problem je torej po izumu rešen z enokomponentnim UV-utrdljivim emajlom na vodni osnovi, ki je na voljo v obliki kombinacije dveh UVutrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, in sicer PU vodne disperzijo za doseganje visokega sijaja in visoko reaktivne PU vodne disperzije. Bistvena prednost izuma je, da se zahvaljujoč enemu samemu nanosu tovrstnega emajla na površino, prevlečeno z melaminsko folijo, zlasti na oplaščeno MDF vlaknenko, doseže visok sijaj z efektom ogledala, npr. sijaj med 85% in 95% pri kotu 60°, in sicer z minimalno vsebnostjo hlapljivih organskih komponent, razen tega pa tudi z višjo hitrostjo utrjevanja in s praktično 100% izkoristkom porabe mešanice materiala brez faktorja omejitve časovne uporabe, kar je v primerjavi z znanim dvokomponentnim poliuretanski emajlom v obliki mešanice komponent A in B z omejenim časom uporabe nedvomno velika prednost.

V skladu s prednostno izvedbo izuma je nadalje predlagano, da se v postopku izdelave omenjenega emajla prednostno uporabi kombinacijo UV-utrdljive poliuretanske vodne disperzije, ki omogoča zagotavljanje sijaja t.j. učinka ogledala in je tačas komercialno dostopna npr. pri Cytec Industries pod nazivom Ucecoat 7710, in UV-visokoreaktivne ·····♦· ··· poliuretanske vodne disperzije, ki je tačas komercialno dostopna npr. pri Cytec Industries pod nazivom Ucecoat 7699.

Za izdelavo enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi za doseganje visokega sijaja v enem samem nanosu se poleg predstavljene kombinacije UVutrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij uporabi tudi fotoiniciator, ki omogoča utrjevanje premaza, kadar je le-ta izpostavljen UV-svetlobi, razen tega pa tudi dodatke, ki omogočajo doseganje ustreznih lastnosti za potrebe vsakokrat izbranega načina nanašanja. Za doseganje ustrezne nianse se dodaja predhodno pripravljeno pigmentno pasto na vodni osnovi. Na koncu se dodaja še deionizirano vodo kot topilo za uravnavanje želene viskoznosti.

Z uporabo kombinacije UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, fotoiniciatorja, raznih dodatkov ter deionizirane vode kot topila se izdela enokomponentni UVutrdljiv premaz na vodni osnovi, ki omogoča doseganje visokega sijaja z enim samim slojem nanosa tudi brez predhodno nanešenega temeljnega premaza.

Zahvaljujoč uporabi UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij v razmerju med 20 mas.% in 70 mas. % ob hkratni ustrezni koncentraciji dodatkov - fotoiniciatorja, pigmentne paste in deionizirane vode kot topila, v primerjavi z doslej znanimi premazi na površini, prevlečeni z melaminsko folijo, še zlasti na oplaščeni plošči MDF, z enim samim nanosom dosežemo bistveno višje vrednosti sijaja, merjenega z reflektometrskim instrumentom, pri čemer se efekt sijaja z običajne vrednosti pri kotu 60° med 30% in 70% poveča na vrednost med 85 % in 95% z efektom ogledala.

Priprava enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi oz. na osnovi UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij je v praksi izvedljiva na razmeroma enostaven in ekonomičen način po tehnološkem postopku, v katerem se visoko reaktivno PU vodno disperzijo za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodno disperzijo za doseganje visokega sijaja v medsebojnem masnem razmerju med 1 : 2,5 in 1 : 6 dodaja v mešalno posodo, ki obsega disolversko mešalo, ki je prirejeno za hitrost mešanja med 500 in 900 min'¹, pri čemer znaša čas izdelave premaza maksimalno 90 min pri temperaturi do 40°C. Pri tem se vgradi v premaz med 20 ••••·· ··· mas.% in 70 mas.% mešance UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij. Suha snov končnega premaza oz. emajla znaša med 35,0 mas. % in 60,0 mas.%.

Pri praktični izvedbi postopka izdelave enokomponentnega UV-utrdljivega vodnega premaza na osnovi kombinacije UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij sta bili uporabljeni UV-utrdljiva visoko reaktivna poliuretanska vodna disperzija Ucecoat 7699 proizvajalca Cytec Industries in UV-utrdljiva poliuretanska vodna disperzija Ucecoat 7710 proizvajalca Cytec Industries, ki je primerna za doseganje efekta ogledala. Njuno masno razmerje je znašalo med 1 : 2,5 in 1:6. Kombinacija UVutrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij je bila dozirana v mešalno posodo iz korozijsko odpornega materiala, v kateri je potekalo mešanje z disolverskim mešalom, razmerje med premerom mešala in premerom posode pa je znašalo 1:3. Mešanje je potekalo pri številu vrtljajev mešala 500 - 600 min'¹ pri temperaturi 20 - 35°C, in sicer v trajanju od 1 min do 10 min. V mešanico UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij je bilo nato dodano sredstvo za odpenjevanje pod nazivom Additol VXW 4926 proizvajalca Cytec Industries, mešanje pa je potekalo pri številu vrtljajev mešala 800 900 min'¹ in pri temperaturi 20 - 35°C, trajalo pa je od 1 min do 10 min. Zatem je bilo dodano sredstvo za izboljšanje otipa pod nazivom Efka 3299 podjetja BASF, mešanje pa je potekalo pri številu vrtljajev mešala 800 - 900 min'¹ in pri temperaturi 20 - 35°C, in sicer v trajanju od 1 min do 10 min. V naslednji fazi je bilo dodano sredstvo za razlivanje Tego Twin 4100 proizvajalca Evonik Industries AG, mešanje je potekalo pri številu vrtljajev mešala 800 - 900 min'¹ pri temperaturi 20 - 35°C, in sicer v trajanju od 1 min do 10 min. Po doziranju različnih sredstev sta bila dodana fotoiniciatorja za zagotavljanje UV-utrdljivosti premaza v globini in na površini in sicer Esacure TZT podjetja Lamberti S.P.A. in Irgacure 819 DW podjetja BASF, čemur je potem sledilo mešanje pri številu vrtljajev mešala 800 - 900 min'¹ pri temperaturi 20 - 35°C in v trajanju od 1 min do 20 min. V naslednji fazi so bili dodani pigmenti v obliki pigmentne paste s komercialnim nazivom Unihel AQ pasta 01 podjetja Helios Tovarna barv, lakov in umetnih smol Količevo, d.o.o. čemur je sledilo mešanje pri številu vrtljajev mešala 600 - 700 min'¹ pri temperaturi 20 - 35°C, in v trajanju od 20 min do 40 min. V zadnji fazi je bil dodan še reološki dodatek, namreč sredstvo za urejanje reologije, ki je znano pod nazivom Collacral PU 80 proizvajalca BASF, čemur je . — .

potem sledilo mešanje pri številu vrtljajev mešala 500 - 600 min' pri temperaturi 20 35°C, in sicer v trajanju od 10 min do 30 min. Za uravnavanje ustrezne viskoznosti je bila po potrebi dodana še deionizirana voda, mešanje pa je potekalo pri številu vrtljajev mešala 500 - 600 min'¹ pri temperaturi 20 - 35°C, in sicer v trajanju od 1 min do 10 min.

Po končani izdelavi je po 24 urah sledila še kontrola izdelanega premaza. Testirani so bili naslednji kontrolni parametri:

- iztočni čas (DIN4/20°C);

- gostota pri 20°C s piknometrom (ISO 2811-1:1997);

- suha snov (lh/125°C) (ISO 3251:2003);

- sijaj pri kotu 60° (reflektometrski instrument) (ISO 2813:1999); in

- oprijem na podlago (križni rez) (ISO 2409:2007).

Hitrost sušenja/utrjevanja enokomponentnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi je bila preverjena na laboratorijski liniji v podjetju Helios Tovarna barv, lakov in umetnih smol Količevo, d.o.o.

Primer 1

UV-utrdljiva poliuretanska vodna disperzija za doseganje visokega sijaja, že zlasti za doseganje efekt ogledala, namreč pod komercialnim nazivom Ucecoat 7710 znan izdelek proizvajalca Cytec Industries, je bil v količini 673 g doziran v mešalno posodo iz korozijsko odpornega materiala, npr. iz nerjavnega jekla, s premerom 15,0 cm in opremljeno z disolverskim mešalom premera 5,0 cm. Za tem je bila v taisto posodo dozirana UV-utrdljiva visokoreaktivna poliuretanska vodna disperzija s komercialnim nazivom Ucecoat 7699 proizvajalca Cytec Industries v količini 180 g. Masno razmerje UV-utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij je znašalo 3,74. Mešanje zmesi obeh disperzij je potekalo 5 min pri 500 min'¹. Zatem je bilo izvršeno dodajanje sredstva za odpenjevanje, in sicer je šlo za Additol VXW 4926 proizvajalca Cytec Industries v • · *···· ··· količini 15 g, kot tudi 1 g sredstva za izboljšanje otipa pod nazivom Efka 3299 podjetja BASF in 10 g sredstva za razlivanje Tego Twin 4100 proizvajalca Evonik Industries AG. Mešanje je potekalo pri 850 min'¹, po vsakem doziranju dodatne komponente pa je bilo izvršeno mešanje v trajanju 5 min. V nadaljevanju je bila dodana kombinacija dveh fotoiniciatorjev, in sicer 10 g Esacure TZT podjetja Lamberti S.P.A. in 10 g Irgacure 819 DW podjetja BASF. Mešanje je potekalo pri 850 min'¹ in je po vsakem doziranju fotoiniciatorja trajalo 5 min. V naslednji fazi je bilo dodanih 100 g pigmentne paste Unihel AQ pasto 01 podjetja Helios Tovarna barv, lakov in umetnih smol Količevo, d. o. o., mešanje pa je potekalo pri 600 min’¹ v trajanju 30 min. Dodanega je bilo še 1 g reološkega dodatka z nazivom Collacral PU 80 podjetja BASF, zatem pa je sledilo mešanje pri 500 min'¹ in v trajanju 20 min.

Karakteristike dobljenega enokomponentnega UV-utrdljivega premaza na vodni osnovi so sledeče:

• viskoznost = 57s DIN4/20°C • Suha snov = 44,0 % • pH = 7,0 gostota = 1,090 g/cm³

Tako pridobljen enokomponentni UV-utrdljiv premaz na vodni osnovi je bil nanešen na MDF vlaknenko, oplaščeno z melaminsko folijo. Oplaščeni MDF je bil pred nanašanjem obrušen z brusnim papirjem (P400 in P600). Enokomponentni UV-utrdljiv premaz na vodni osnovi je bil nanešen v enem sloju s polivanjem s pomočjo polivalke CEFLA, čemur je sledilo sušenje v vertikalnem sušilniku v trajanju 90 minut. Temperatura v prvem območju je znašala 30°C, v drugem območju 50°C in v tretjem območju 30°C. Tako pripravljeno oplaščeno ploščo MDF smo izpostavili UV-svetlobi v UV-komori. UV-komora je bila opremljena z dvema žarnicama, in sicer z galijevo (Ga) žarnico z močjo 120W/cm in živosrebmo (Hg) žarnica z močjo 120W/cm.

Karakteristike utrjene površine:

• Sijaj (kot 60°) = 90-92 % • Oprijem na podlago = 0 • ·

Primer 2

UV-utrdljiva poliuretanska vodna disperzija za doseganje visokega sijaja proizvajalca Cytec Industries, ki je še zlasti primerna za doseganje efekta ogledala in je tačas komercialno dostopna pod nazivom Ucecoat 7710, je bila v količini 656 g dozirana v mešalno posodo iz korozijsko odpornega materiala, v konkretnem primeru iz nerjavnega jekla, s premerom 15,0 cm in opremljeno z disolverskim mešalom premera 5,0 cm. Za tem je bila v taisto posodo dozirana UV-utrdljiva visokoreaktivna poliuretanska vodna disperzija Ucecoat 7699 proizvajalca Cytec Industries v količini 200 g. Masno razmerje me UV-utrdljivima poliuretanskima vodnima disperzijama je znašalo 3,28. Mešanje zmesi obeh disperzij je potekalo pri 500 min’¹ in v trajanju 5 min. Temu je sledilo dodajanje sredstva za odpenjevanje, in sicer je šlo za Additol VXW 4926 proizvajalca Cytec Industries n količini 10 g, nadalje 3 g sredstva za izboljšanje otipa pod nazivom Tego Glide 482 proizvajalca Evonik Industries AG in za 10 g sredstva za razlivanje Tego Twin 4100 proizvajalca Evonik Industries AG. Mešanje je potekalo pri 850 min'¹, po vsakem doziranju dodatne komponente pa je trajalo 5 min. V nadaljevanju je bil dodan fotoiniciator, namreč oz kombinacija dveh fotoiniciatorjev, in sicer 10 g Irgacure 184 podjetja BASF in 10 g Irgacure 819 DW podjetja BASF. Mešanje je potekalo pri 850 min'¹ in je po vsakem doziranju fotoiniciatorja trajalo 5 min. V naslednji fazi je bilo dodanih še 100 g pigmentne paste Unihel AQ pasto 01 podjetja Helios Tovarna barv, lakov in umetnih smol Količevo, d.o.o. mešanje pa je potekalo 600 min'¹ v trajanju 30 min. Dodano je bilo še 1 g reološkega dodatka Collacral PU 80 podjetja BASF, čemur je sledilo mešanje pri 500 min'¹ v trajanju 20 min.

Karakteristike dobljenega enokomponentnega UV-utrdljivega premaza na vodni osnovi so sledeče:

• viskoznost = 53s DIN4/20°C • Suha snov = 43,8 % • pH = 7,0 gostota = 1,088 g/cm^{3 w} · · · · · ·* · ·

Izdelan enokomponentni UV-utrdljiv premaz na vodni osnovi je bil nanešen na MDF vlaknenko, oplaščeno z melaminsko folijo. Oplaščeni MDF je bil pred aplikacijo obrušen z brusnim papirjem (P400 in P600). Enokomponentni UV-utrdljiv premaz na vodni osnovi je bil v snem samem sloju nanešen s tehniko polivanja (polivalka CEFLA) in sicer, sušenje pa je v trajanju 90 min potekalo v vertikalnem sušilniku, v katerem je temperatura v prvem območju znašala 30°C, v drugem območju 50°C in v tretjem območju 30°C. Tako pripravljen oplaščeni MDF je bil v UV-komori izpostavljen UV-svetlobi. UV-komora je bila opremljena z dvema žarnicama, in sicer z galijevo (Ga) žarnico z močjo 120W/cm in živosrebmo (Hg) žarnico z močjo 120W/cm.

Karakteristike utrjene površine:

• Sijaj (kot 60°) = 90% • Oprijem na podlago = 0

Claims (15)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Enokomponentni emajl na vodni osnovi, ki je utrdljiv s pomočjo UV svetlobe in je primeren za zaščito površin, zlasti z melaminsko folijo prevlečenih površin, med drugim vlakninskih plošč oz. takoimenovanih vlaknenk MDF, obsegajoč

   - zmes s pomočjo UV-svetlobe utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, in sicer visoko reaktivne PU vodne disperzije za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodne disperzije za doseganje visokega sijaja;

   - vsaj en fotoiniciator, ki omogoča utrjevanje premaza, kadar je le-ta izpostavljen UVsvetlobi;

   - vsaj eno vrsto pigmenta za zagotavljanje vsakokrat želene barvne nianse in po izbiri vsaj en reološki dodatek;

   - vodo kot topilo zaradi doseganja primerne viskoznosti premaza med nanašanjem letega,

   - po izbiri pa tudi vsaj še en dodatek za doseganje vsakokrat želenih lastnosti za potrebe vsakokrat izbranega načina nanašanja premaza.
2. 2. Emajl po zahtevku 1, pri čemer delež vsake od omenjenih komponent zmesi s pomočjo UV-svetlobe utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, namreč visoko reaktivne PU vodne disperzije za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodne disperzije za doseganje visokega sijaja, znaša med 20 mas.% in 70 mas.%, njuno medsebojno masno razmerje pa znaša med 1 : 2,5 in 1 : 6.
3. 3. Emajl po kateremkoli od zahtevkov 1 ali 2, pri čemer je vsaj en pigment na voljo v obliki pigmentne paste na vodni osnovi, vsebnost pigmentov pa oz. pigmentne paste znaša med 3 mas. % in 15 mas.% glede na celokupno maso emajla.
4. 4. Emajl po kateremkoli od zahtevkov 1-3, pri čemer sta na voljo dva fotoiniciatorja, ki sta vsak zase občutljiva na UV-svetlobo različnih valovnih dolžin, vsebnost obeh pa znaša med 0,5 mas.% in 10 mas.% glede na celokupno maso emajla.
5. 5. Emajl po kateremkoli od zahtevkov 1-4, pri čemer vsaj en dodatek za doseganje ustreznih lastnosti za potrebe vsakokrat izbranega načina nanašanja premaza predstavlja sredstvo za razpenjanje in/ali sredstvo za razlivanje in/ali sredstvo za izboljšanje otipa, vsebnost vsakokrat razpoložljivih reoloških dodatkov pa znaša med 0,5 mas.% in 10 mas.% glede na celokupno maso emajla.
6. 6. Emajl po kateremkoli od zahtevkov 1 - 5, pri čemer je voda kot topilo na voljo kot deionizirana voda, njena vsebnost pa znaša med 20 mas.% in 75 mas.% glede na celokupno maso emajla.
7. 7. Emajl po kateremkoli od zahtevkov 1 - 6, pri čemer delež suhe snovi v enokomponentnem UV-utrdljivem emajlu znaša med 42,0 in 46,0 mas.%.
8. 8. Postopek priprave premaza za izvedbo s pomočjo UV-svetlobe utrdljivega visokosijajnega enoslojnega emajla na vodni osnovi na vsakokrat razpoložljivi površini, prevlečeni z melaminsko folijo, še zlasti na z melaminsko folijo oplaščeni plošči MDF, obsegajoč korake

   - mešanja dveh s pomočjo UV-svetlobe utrdljivih poliuretanskih vodnih disperzij, in sicer visoko reaktivne PU vodne disperzije za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodne disperzije za doseganje visokega sijaja;

   - nadaljnjega mešanja z dodajanjem vsaj enega dodatka za doseganje vsakokrat želenih lastnosti za potrebe vsakokrat izbranega načina nanašanja premaza,

   - še nadaljnjega mešanja z dodajanjem sredstva za odpenjevanje in/ali sredstva za razlivanje in/ali sredstva za izboljšanje otipa;

   - še nadaljnega mešanja ob dodajanju fotoiniciatorja;

   - še nadaljnega mešanja ob dodajanju vsaj enega pigmenta, še zlasti v obliki pigmentne paste na vodni osnovi, po izbiri skupaj s primernim reološkim dodatkom; kot tudi

   - mešanja ob dodajanju vode kot topila, še zlasti deionizirane vode, z namenom uravnavanja viskoznosti tako dobljenega premaza.
9. 9. Postopek po zahtevku 8, pri čemer se v mešalni posodi iz korozijsko odpornega materiala in opremljeni z disolverskim mešalom, v kateri razmerje med premerom omenjenega mešala in premerom posode znaša vsaj približno 1:3, temperatura pa največ 40°C,

   - v prvem koraku meša visoko reaktivno PU vodno disperzijo za doseganje visoke hitrosti utrjevanja in PU vodno disperzijo za doseganje visokega sijaja, pri čemer delež vsake izmed njiju znaša med 20 mas.% in 70 mas.%, njuno medsebojno masno razmerje pa znaša med 1 : 2,5 in 1 : 6, in sicer s hitrostjo 500 - 600 min'¹, prednostno pa 550 min'¹, čas mešanja pa znaša med 1 min in 10 min, prednostno pa približno 5 min;

   - nakar se v drugem koraku v omenjeno mešalno posodo med mešanjem s hitrostjo 800

   - 900 min'¹, prednostno pa 850 min'¹ dodaja sredstvo za odpenjevanje in/ali sredstvo za razlivanje in/ali sredstvo za izboljšanje otipa, nakar se z mešanjem nadaljuje še 10 min do 20 min, prednostno pa približno 15 min;

   - nakar se v tretjem koraku omenjeno mešalno posodo med mešanjem pri 800 - 900 min'¹, prednostno pa 850 min'¹, dodaja vsaj en fotoiniciator, prednostno pa dva na UV16 ··· ·· svetlobo različnih valovne dolžine občutljiva fotoiniciatorja, čas mešanja pa znaša med 1 min in 20 min, prednostno pa približno 10 min;

   - zatem se v četrtem koraku v omenjeno mešalno posodo med mešanjem dodaja še pigmentno pasto in po izbiri reološki dodatek, pri čemer mešanje poteka 600 - 700 min'¹, prednostno pa 650 min'¹, čas mešanja pa znaša med 5 min in 60 min, prednostno pa približno 20 min;

   - v zadnjem koraku pa se v omenjeno posodo med mešanjem pri 500 - 600 min'¹, prednostno pa 500 min'¹ v trajanju med 1 min in 30 min, prednostno pa približno 20 min, doda še deionizirano vodo kot topilo za doseganje želene viskoznosti.
10. 10. Postopek priprave visokosijajnega UV-utrdljivega emajla na vodni osnovi v obliki premaza na površini, prevlečeni z melaminsko folijo, pri čemer

    - se na omenjeno z melaminsko folijo prevlečeno površino z brizganjem ali polivanjem v obliki enega samega sloja nanese premaz po kateremkoli od zahtevkov 1-7, dobljen po postopku po zahtevkih 8 in 9,

    - nakar se tako dobljen enoslojni premaz najprej podvrže sušenju zaradi izparevanja vode in zatem še utrjevanju z zamreženjem pod vplivom UV-svetlobe.
11. 11. Postopek po zahtevku 10, pri čemer se sušenje nanešenega premaza za formiranje emajla po kateremkoli od zahtevkov 1-7 vrši z izparevanjem vode v sušilniku pri povišani temperaturi in v trajanju vsaj 1-1,5 ure, temu sledeče utrjevanje omenjenega premaza z UV-svetlobo pa se vrši v UV-komori, opremljeni z UVžamicami, ki so izbrane za sevanje ultravijolične svetlobe v spektralnem območju valovne dolžine od 200 do 400 nm.
12. 12. Postopek po zahtevku 11, pri čemer se omenjeno UV-utrjevanje premaza vrši z zaporednim izpostavljanjem le-tega UV-svetlobi z vsaj dvema različnima valovnima **·.*· · «· · • · · ··· · . _β ··· · · Μ ϊ • Λ . _ * · • * ·· ······· „ _# dolžinama, in sicer najprej UV-svetlobi z daljšo valovno dolžino, s čimer se z doseže zamreženje in s tem utrditev notranjosti premaza, zatem pa še svetlobi s krajšo valovno dolžino, s čimer se doseže zamreženje oz. utrditev zunanje površine premaza.
13. 13. Postopek po zahtevku 12, pri čemer se omenjeno UV-utrjevanje premaza vrši v prvem koraku s pomočjo svetlobe daljše valovne dolžine, ki se jo generira s pomočjo galijevih (Ga) žarnic, zatem pa v drugem koraku s pomočjo svetlobe krajše valovne dolžine, ki sejo generira s pomočjo živosrebmih (Hg) žarnic.
14. 14. Uporaba premaza, dobljenega po postopku po zahtevkih 8 in 9 za pripravo enoslojnega visokosijajnega emajla na površini melaminske folije, nanesene na primemo podlago, pri čemer sijajni učinek emajla pri kotu 60° znaša med 85 % in 95% in ustreza efektu ogledala.
15. 15. Uporaba po zahtevku 14, pri čemer z melaminsko folijo prevlečeno oz. oplaščeno podlago predstavlja lesna vlakninska plošča oz. vlaknenka MDF.