WO2007125099A1 - Uv-härtbare grundierung - Google Patents

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WO2007125099A1
WO2007125099A1 PCT/EP2007/054155 EP2007054155W WO2007125099A1 WO 2007125099 A1 WO2007125099 A1 WO 2007125099A1 EP 2007054155 W EP2007054155 W EP 2007054155W WO 2007125099 A1 WO2007125099 A1 WO 2007125099A1
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barium sulfate
acrylates
curable primer
pigments
coating
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PCT/EP2007/054155
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Thomas Rentschler
Horst Van Beek
Reinhold KÖPP
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Sachtleben Chemie Gmbh
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Definitions

  • the present invention is a UV-curable primer, their preparation and the use of this primer.
  • the present invention is a UV-curable primer for coil coating containing finely divided barium sulfate, the preparation of this primer and their use.
  • Coil coating is understood to mean a special form of roller coating of cold-rolled metal strip. It is a continuous process with throughput speeds up to 250 m / min. Under these conditions it is necessary that a primer has a very good course and hardens quickly, so that a coil coating plant can be kept as short as possible. Therefore, UV curing is preferable to thermal curing. Since the metal strip is rolled after processing, the primer must be highly elastic.
  • the primer is the first layer of a multi-layer system and serves to impart adhesion of the entire layer structure. In the case of coil coating, it should also offer the highest possible corrosion protection for the metal strip and the sheets produced therefrom. Also, the primer should be wholly or partially free of chromate-containing anticorrosive pigments; these are ecologically questionable. In addition, it is desirable to be able to dispense with the organic pretreatment of the metal strip.
  • a known coil coating primer consists essentially of 90 parts of acrylate binder, 5 parts of adhesion promoter Ebecryl 171 and 5 parts of UV initiator Additol CPK.
  • Primers based on these and similar compositions have as disadvantages low corrosion protection and adhesion. Probably due to the high Elasticity of the coatings with this and similar starting formulations, which allow a penetration of moisture and salts to the metal, the corrosion protection is bad. However, high elasticity is extremely important in the coil coating area because the metal strip is bent, rolled, and bent. The primers must understand these mechanical stresses without tearing.
  • hardenable compositions which contain finely divided particles, in particular nanoparticles based on silica or aluminum oxide.
  • finely divided particles in particular nanoparticles based on silica or aluminum oxide.
  • DE-A-10 2004 010 201 discloses curable compositions containing deagglomerated barium sulfate containing at least one dispersant and at least one crystallization inhibitor. These curable compositions have high scratch resistance and improved chemical resistance. However, the compositions disclosed in DE-A-10 2004 010 201, which can be used in particular in paints, are thermally cured.
  • WO-A-02/26852 discloses UV-curable coating materials containing barium sulfate without, however, disclosing anything about the particle size of the barium sulfate. These coating materials are used, inter alia, for the production of clearcoats, or color and effect solid-color topcoats, basecoats and multicoat coats in coil coating. However, WO-A-02/26852 does not disclose a primer.
  • DE-A-4133290 does not disclose primer and the particle size of barium sulfate is only roughly outlined.
  • a use of the clearcoat in coil coating disclosed in DE-A-4133290 is not disclosed.
  • a UV-curable primer which has a very good course, is highly elastic, offers very good corrosion protection and is completely or partially free of chromate-containing anticorrosive pigments and makes an organic pretreatment of the metal strip superfluous, can not be found in the prior art.
  • the object of the present invention is to remedy the deficiency in the prior art.
  • the object of the present invention is to provide a UV-curable primer for coil coating, which ensures an improved course, which can completely or partially dispense with chromate-containing anticorrosive pigments, in the use of which the organic pretreatment of the substrate can be dispensed with, which causes an improved corrosion protection and / or has a high elasticity.
  • the object is achieved by a UV-curable primer, the finely divided barium sulfate having an average particle size of 550 to 950 nm, preferably from 600 to 800 nm, more preferably from 650 to 750 nm or an average particle size of 10 to 120 nm, preferably from 20 to 100 nm, more preferably from 30 to 80 nm, most preferably from 40 to 60 nm.
  • a UV-curable primer the finely divided barium sulfate having an average particle size of 550 to 950 nm, preferably from 600 to 800 nm, more preferably from 650 to 750 nm or an average particle size of 10 to 120 nm, preferably from 20 to 100 nm, more preferably from 30 to 80 nm, most preferably from 40 to 60 nm.
  • mean particle size always median of the particle diameter.
  • the median can be determined, for example, by laser diffraction.
  • the primer according to the invention completely surprisingly significantly improves the corrosion protection for the metal strip and the sheets produced therefrom, without the elastic properties of the primer suffering therefrom. So far, it has not been possible to improve both properties simultaneously to this extent.
  • the surface to be treated with the primer be it the metal strip, the sheets made therefrom or any other surface that can be treated with the primer, will be called substrate for short.
  • the primer according to the invention contains preferably 40 to 80% by weight of binder, 20 to 45% by weight of reactive diluent, 2 to 10% by weight of UV initiators, 1 to 25% by weight, preferably 2 to 15% by weight. , Particularly preferably 5 to 12 wt .-% barium sulfate, 0 to 10 wt .-% additives, 0 to 15 wt .-% coloring pigments and 0 to 15 wt .-% anticorrosive pigments.
  • the barium sulfate in the primer according to the invention has an average particle size of 550 to 950 nm, preferably from 600 to 800 nm, particularly preferably from 650 to 750 nm.
  • An example of such barium sulfate is the product SACHTLEBEN micro from Sachtleben Chemie GmbH.
  • the barium sulfate has an average particle size of 10 to 120 nm, preferably from 20 to 100 nm, more preferably from 30 to 80 nm, most preferably from 40 to 60 nm.
  • An example of such barium sulfate is the product SACHTOPERSE HU-N from Sachtleben Chemie GmbH.
  • the barium sulfate according to the invention is preferably a so-called BLANC FIXE product. This is produced synthetically by a precipitation process. This impurities are largely eliminated, and set a narrow, defined particle size and particle size distribution.
  • the precipitated barium sulfate is washed, dried and ground. The grinding can be done by pin mills or jet milling.
  • the barium sulfate according to the invention may be coated with an organic substance which acts as a grinding aid during production and as a dispersing aid in the coating.
  • the organic substances used are typically TMP (trimethylolpropane), TME (trimethylolethane), TEA (triethyleneamine) or polyacrylates.
  • the barium sulfate of the invention may be derived from natural raw materials worked up by prior art processes, for example, purification and milling.
  • the binders used are preferably compounds having a UV-crosslinking acrylate or methacrylate function or a plurality of UV-crosslinking acrylate or methacrylate functions, preferably selected from epoxide acrylates, polyurethane acrylates, melamine acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, silicone acrylates, epoxy methacrylates,
  • Preferred reactive diluents according to the invention are styrene, mono-, di-, tri- or tetra-functional acrylates or mono-, di-, tri- or tetrafunctional methacrylates or
  • the UV initiator is preferably selected from benzophenone, benzoin ether, benzil, benzil ketal, ⁇ -hydroxyalkylphenone, ⁇ -aminoalkylphenone, benzoylphosphine oxide or derivatives thereof. Mixtures of two or more of these compounds are also often used to optimize reactivity and depth cure.
  • the use of the UV initiator is matched to the binder.
  • adhesion promoters are preferably used as additives.
  • the primer according to the invention may contain inorganic or organic colorants for coloring and covering the substrate, for example white pigments, colored pigments, black pigments or dyes. For primers intended to give transparent coatings, no colorant is added.
  • the anticorrosion pigments which can be used in the primer according to the invention are preferably organic inhibitors or inorganic anticorrosive pigments, for example metal phosphates, phosphosilicates or ion exchange pigments, or mixtures of these compounds.
  • the UV-curable primer according to the invention can also be prepared by adding and incorporating barium sulfate according to the invention into a commercially available UV-curable primer by methods according to the prior art.
  • the primer according to the invention is preferably used for coil coating in order to protect the substrate from corrosion and / or to achieve a uniform course of the coating on the substrate.
  • primer according to the invention is used to protect the respective substrate from corrosion and / or to achieve a uniform course of the coating on the substrate.
  • Typical substrates on which the primer according to the invention is used consist for example of steel or aluminum, again for example in the form of metal sheets.
  • the steel can be used without metallic pre-finishing or also with electrolytic galvanizing or hot-dip finishing, for example with zinc.
  • the substrates of steel or aluminum can be pretreated with organic chemicals for corrosion protection.
  • the UV-curable primer according to the invention may optionally be coated with a thermally curable topcoat, for example based on a polyester, polyester-melamine, polyurethane or PVDF binder system.
  • a thermally curable topcoat for example based on a polyester, polyester-melamine, polyurethane or PVDF binder system.
  • the coating is preferably applied by roller or casting application method.
  • the UV-curable primer according to the invention can also be used, for example, for coating flat objects such as wood panels, fibreboards such as MDF (medium-density fiberboard), laminates, paper and / or films.
  • flat objects such as wood panels, fibreboards such as MDF (medium-density fiberboard), laminates, paper and / or films.
  • MDF medium-density fiberboard
  • Typical applications of the substrates coated with the UV-curable composition according to the invention are, for example, add-on parts for roofs and facades, partition walls, ceiling elements, shop fittings, cabinets, shelves, domestic appliances, machine panels, doors, gates, lights, wheel rims, vehicle body parts and caravans.
  • a UV-curable primer containing barium sulfate which is a mixture, preferably a dispersion; a UV-curable primer containing barium sulfate, the barium sulfate having an average particle size of from 10 to 120 nm, preferably from 20 to 100 nm, more preferably from 30 to 80 nm, most preferably from 40 to 60 nm;
  • a UV-curable primer containing barium sulfate having an average particle size of from 550 to 950 nm, preferably from 600 to 800 nm, more preferably from 650 to 750 nm;
  • a UV-curable primer 1 to 25 wt .-%, preferably 2 to 15 wt .-%, particularly preferably 5 to 12 wt .-% barium sulfate;
  • UV-curable primer containing barium sulfate and also binders, UV initiator (s), reactive diluent, optionally additive (s), optionally coloring pigments and / or optionally corrosion inhibitors;
  • a UV-curable primer containing 40 to 80% by weight of binder, 20 to 45% by weight of reactive diluent, 2 to 10% by weight of UV initiators, 1 to 25% by weight, preferably 2 to 15% by weight. %, more preferably 5 to 12% by weight of barium sulfate, 0 to 10% by weight of additives, 0 to 15% by weight of coloring pigments and 0 to 15% by weight of anti-corrosive pigments;
  • a UV-curable primer wherein binders with one or more UV-crosslinking acrylate or methacrylate functions are used, preferably selected from epoxy acrylates, polyurethane acrylates, melamine acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, silicone acrylates, epoxy methacrylates, polyurethane methacrylates, melamine methacrylates, polyester methacrylates, polyether methacrylates, Silicone methacrylates, unsaturated acrylic, methacrylic or polyester resins or mixtures of two or more of these compounds; a UV-curable primer, wherein the reactive diluents used are styrene, mono-, di-, tri- or tetra-functional acrylates or mono-, di-, tri- or tetrafunctional methacrylates or mixtures of two or more of these;
  • UV-curable primer wherein the UV initiator is selected from benzophenone, benzoin ethers, benzil, benzinketal, ⁇ -hydroxyalkylphenone, ⁇ -aminoalkylphenone, benzoylphosphine oxide, or their derivatives or mixtures of at least two or compounds and / or their derivatives;
  • UV-curable primer it being possible to use inorganic and / or organic colorants for coloring and covering the substrate, for example white pigments, colored pigments, black pigments and / or dyes;
  • the anticorrosive pigments are organic inhibitors or inorganic anticorrosive pigments, for example metal phosphates, phosphosilicates or ion exchange pigments, or mixtures of these compounds;
  • Particle size is added and incorporated by methods according to the prior art
  • the primer according to the invention for coating metallic surfaces, preferably of steel or aluminum, more preferably of plane metallic surfaces;
  • the use of the primer according to the invention for coil coating can coating and / or container coating;
  • the primer according to the invention for coating flat objects, preferably wood panels, fibreboards such as MDF, laminates, paper and / or foils;
  • the primer according to the invention for the coating of substrates, wherein the substrate is pretreated with inorganic chemicals for corrosion protection, preferably electrolytically or by melting dipping refined, particularly preferably with zinc and / or zinc compounds electrolytically or by hot dipping;
  • Table 1 General formulations for compositions; all contents are given in weight percent (wt.%)
  • the formulation ingredients are predispersed on the dissolver for 10 minutes and then dispersed on the Skandex or with a bead mill.
  • 150 g preparation of the composition are used in a 500 ml chewing gum bottle with 500 g glass beads with a size of 2 mm. Then the dispersing fineness of the Hegmann wedge is checked. The dispersion is continued until the desired fineness is achieved, in the present case after 3 hours Skandex a fineness less than or equal to 6 microns.
  • a corresponding comparative sample (formulation 1) contains no barium sulfate.
  • the primer is applied with a spiral knife on freshly cleaned sheets (non-galvanized steel) and irradiated with the UV curing device (Eltosh, 2 passes at 120 W / cm 2 , 3 m / min).
  • the corrosion test is repeated at a layer thickness of 50 ⁇ m.
  • the results of the corrosion tests are shown in Table 2 below.
  • the degree of rusting is assessed in accordance with DIN 53210, the degree of blistering in accordance with DIN 53209:
  • Bubble level m4g3 m1 g2 Fig. 1 a) shows the result of the 50-hour salt spray test at 13 ⁇ m layer thickness with the primer based on the recipe 1 generated layer
  • Fig. 1 b) shows the result of the 50 hours salt spray test at 13 micron layer thickness with the primer based on the recipe 2 generated layer.
  • Fig. 2 a shows the result of the 400 hours salt spray test at 50 ⁇ m layer thickness with the primer based on the recipe 1 generated layer
  • Fig. 2 b shows the result of the 400 hours salt spray test at 50 micron layer thickness with the primer based on the recipe 2 generated layer.
  • Example 2 Formulations based on epoxy acrylate
  • Table 3 shows formulations for primers based on epoxy acrylate, Ebecryl EB 3213 (Cytec), 75%, the content of barium sulfate is set between 0 and 15%. The mean particle size of the barium sulfate is 50 nm.
  • DPGDA dipropylene glycol diacrylate
  • HDDA hexanediol diacrylate
  • Ebecryl 171 (Cytec) is a coupling agent
  • HDMAP 2-hydroxy-2-methylpropiophenone
  • All contents are given in weight percent (wt.%).
  • a 10 ⁇ m thick layer is produced on untreated steel sheets analogously to the method described in Example 1.
  • Table 4 shows the mechanical properties of the layers produced with the formulations listed in Table 3:
  • Pendulum hardness [sec.] 189 198 206 209 207
  • FIG. 3 shows the results of the corrosion protection test after 100 hours of corrosion test on untreated steel at a layer thickness of 10 ⁇ m: FIG. 3 a) Formulation 3; Fig. 3 b) recipe 4; Fig. 3 c) recipe 5; Fig. 3 d) recipe 6; Fig. 3 e) recipe 7th
  • FIG. 4 shows the results of the corrosion protection test after 150 hours corrosion test on untreated steel at a layer thickness of 10 ⁇ m:
  • the evaluation of the experiment shows that the use of the primers according to the invention improves the mechanical properties and the corrosion protection of the substrates coated therewith as follows:
  • Example 3 Formulations for coating compositions based on urethane acrylate
  • Table 5 shows formulations for primers based on urethane acrylate, Ebecryl EB 8307 (Cytec), 70%. The content of barium sulfate is adjusted to 0 and 10%. The mean particle size of the barium sulfate is 50 nm. All contents are given in percent by weight (% by weight). Table 5: Urethane acrylate primer formulations
  • Table 6 shows the mechanical properties of the layers made with primers based on the formulations listed in Table 5:
  • FIG. 5 shows the results of the corrosion protection test after 100 hours of corrosion test on untreated steel at a layer thickness of 10 ⁇ m: FIG. 5 a) Formulation 8; Fig. 5 b) recipe 9th
  • FIG. 6 shows the results of the corrosion protection test after 150 hours corrosion test on untreated steel at a layer thickness of 10 ⁇ m: FIG. 6 a) Formulation 8; Fig. 6 b) recipe 9th
  • Example 4 Formulation based on recipe 1 on galvanized steel
  • a formulation 10 based on formulation 1 is prepared by adding 5% by weight of barium sulfate analogously to the method described in example 1.
  • the average particle size of the barium sulfate is 50 nm.
  • a 10 ⁇ m thick layer is produced without barium sulfate (formulation 1) and with barium sulfate (formulation 10) on galvanized steel sheets. The coatings are then scribed lengthwise to simulate damage.
  • FIG. 7 shows the results of the corrosion protection test after 150 hours of corrosion test on galvanized steel at a layer thickness of 10 ⁇ m:
  • Example 5 Combination of a UV-curable primer formulation with 10% by weight of an active anticorrosive pigment
  • Table 7 Formulations based on Laromer binder (BASF) with 10% by weight of an active anticorrosive pigment, all contents in% by weight
  • UV-curable primer formulation (formulation 1 1, reference) with Laromer binders and monomer (both Fa. BASF) is barium sulfate of different particle size with varying proportions of 5, 10, 15 and 20 wt .-% (Variants (a) - (d)) is dispersed with a bead mill.
  • This formulation also contains, as a constant constituent, 10% by weight of Shieldex C 303 (Grace) as an active anticorrosion pigment.
  • Untreated steel sheets are coated 10 ⁇ m thick and tested for 75 hours in the salt spray test.
  • Fig. 8 Recipe 1 1, reference, only Shieldex;
  • Fig. 9 barium sulfate with 50 nm mean particle size
  • Fig. 10 Barium sulfate with 500 nm average particle size
  • Fig. 1 1 barium sulfate with 700 nm average particle size
  • Fig. 12 barium sulfate with 1000 nm mean particle size
  • the figures show that the use of barium sulfate improves corrosion protection. As the content of barium sulfate increases, the protective effect improves.
  • a barium sulfate having a mean particle size of 700 nm exhibits a greater effect than one having an average particle size of 1000 nm or 500 nm.
  • a barium sulfate having an average particle size of 50 nm exhibits a greater effect than one having an average particle size of 1000 nm or 500 nm.
  • Table 8 formulations for primers based on Laromer binder (BASF) with 5% by weight of an active anticorrosive pigment, all contents in% by weight
  • UV-curable primer formulation (recipe 12) with Laromer binders and monomer (both Fa. BASF) barium sulfate of different particle size, each with 10 wt .-% is dispersed with a bead mill.
  • This formulation contains as constant constituent 5% by weight of Shieldex C 303 (Grace) as an active anticorrosive pigment.
  • Untreated steel sheets are coated 10 ⁇ m thick and tested in the salt spray test for 75 hours:
  • Fig. 13 Formulation 12 with barium sulfate with 700 nm average particle size
  • Fig. 14 Formulation 12 with barium sulfate with 500 nm average particle size.
  • Example 6 confirms the result obtained in Example that the use of barium sulfate having an average particle size of 700 nm is more advantageous than the use of barium sulfate having an average particle size of 500 nm.
  • Example 8 Different particle sizes of barium sulfate
  • Formulations based on the formulations of Example 2 were added with the addition of 5 wt .-% (Formulation 5, in the figures (a)), 10 wt .-% (Formulation 6, in the Figures (b)) and 15 % By weight (recipe 7, in the figures (c) each) of different barium sulfates prepared analogously to the process described in Example 2.
  • the mean particle size of the barium sulfate varied from 50 nm to 1000 nm.
  • Figs. 17 to 22 show the results of the corrosion protection test after 100 hours of corrosion test.
  • Fig. 17 reference without barium sulfate (formulation 3);
  • Fig. 18 barium sulfate with 50 nm mean particle size;
  • Fig. 19 barium sulfate with 200 nm mean particle size;
  • Fig. 20 barium sulfate with 500 nm mean particle size;
  • Fig. 21 barium sulfate with 700 nm mean particle size;
  • Fig. 22 Barium sulfate with 1000 nm mean particle size.
  • the primers according to the invention are particularly advantageous in corrosion protection when the barium sulphates used have particle sizes in ranges which are significantly smaller than 200 nm or lie between 500 nm and 1000 nm.

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine UV-härtbare Grundierung, deren Herstellung und die Verwendung dieser Grundierung.

Description

UV-härtbare Grundierung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine UV-härtbare Grundierung, deren Herstellung und die Verwendung dieser Grundierung.
Insbesondere Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine UV-härtbare Grundierung zum Coil Coating, die feinteiliges Bariumsulfat enthält, die Herstellung dieser Grundierung und deren Verwendung.
Unter Coil Coating wird eine Spezialform der Walzlackierung von kalt gewalztem Metallband verstanden. Es handelt sich um ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren mit Durchsatzgeschwindigkeiten bis zu 250 m/min. Unter diesen Bedingungen ist es erforderlich, dass eine Grundierung einen sehr guten Verlauf hat und schnell härtet, damit eine Bandbeschichtungsanlage möglichst kurz gehalten werden kann. Daher ist eine UV-Härtung einer thermischen Härtung vorzuziehen. Da das Metallband nach der Bearbeitung gerollt wird, muss die Grundierung hoch elastisch sein.
Die Grundierung ist die erste Schicht eines Mehrschichtsystems und dient der Haftvermittlung des gesamten Schichtaufbaus. Im Falle des Coil Coatings soll sie außerdem einen möglichst hohen Korrosionsschutz für das Metallband und die daraus hergestellten Bleche bieten. Auch sollte die Grundierung ganz oder teilweise frei von chromathaltigen Korrosionsschutzpigmenten sein; diese sind ökologisch bedenklich. Zudem ist es gewünscht, auf die organische Vorbehandlung des Metallbandes verzichten zu können.
Stand der Technik im Bereich der Coil-Coating-Grundierungen sind insbesondere Grundierungen auf der Grundlage von Acrylaten, wiederum insbesondere Grundierungen auf der Grundlage von Epoxyacrylaten, Urethanacrylaten oder von Mischungen aus diesen. So besteht beispielsweise eine bekannte Coil-Coating- Grundierung im Wesentlichen aus 90 Teilen Acrylat-Bindemittel, 5 Teilen Haftvermittler Ebecryl 171 und 5 Teilen UV-Initiator Additol CPK. Grundierungen auf der Grundlage dieser und ähnlicher Zusammensetzungen haben als Nachteile geringen Korrosionsschutz und Haftung. Vermutlich bedingt durch die hohe Elastizität der Beschichtungen mit dieser und ähnlichen Ausgangsrezepturen, die eine Penetration von Feuchte und Salzen zum Metall ermöglichen, ist der Korrosionsschutz schlecht. Eine hohe Elastizität ist im Coil Coating Bereich aber extrem wichtig, weil das Metallband gebogen, gerollt, wird. Die Grundierungen müssen diese mechanischen Belastungen nachvollziehen, ohne zu reißen.
Ebenfalls seit langem bekannt sind härtbare Massen, die feinteilige Partikel, insbesondere Nanopartikel auf der Basis von Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid, enthalten. Beispielhaft wird auf die Patentanmeldungen EP-A-1 179 575, WO-A- 00/35599, WO-A-99/52964, WO-A-99/54412, DE-A-197 26 829 oder DE-A- 195 40 623 verwiesen. Sie dienen insbesondere der Herstellung von hoch kratzfesten Beschichtungen, deren Chemikalienbeständigkeit aber zu wünschen übrig lässt.
Aus DE-A-10 2004 010 201 sind härtbare Massen bekannt, die desagglomeriertes Bariumsulfat enthalten, das mindestens ein Dispergiermittel und mindestens einen Kristallisationsinhibitor enthält. Diese härtbaren Massen weisen eine hohe Kratzfestigkeit und eine verbesserte Chemikalienbeständigkeit auf. Die in DE-A- 10 2004 010 201 offenbarten Massen, die insbesondere in Lacken verwendet werden können, werden jedoch thermisch gehärtet.
WO-A-02/26852 offenbart UV-härtbare Beschichtungsstoffe, die Bariumsulfat enthalten, ohne jedoch etwas über die Partikelgröße des Bariumsulfats zu offenbaren. Diese Beschichtungsstoffe werden unter anderem für die Herstellung von Klarlacklackierungen, oder färb- und effektgebenden Unidecklackierungen, Basislackierungen und Mehrschichtlackierungen im Coil Coating verwendet. Jedoch offenbart WO-A-02/26852 keine Grundierung.
Eine in UV-härtbaren Lacken einsetzbare Teilchengröße von Bariumsulfat, nämlich unter 200 nm, offenbart DE-A-4133290. Jedoch offenbart auch DE-A-4133290 keine Grundierung und die Teilchengröße des Bariumsulfats wird nur grob umrissen. Eine Verwendung des in DE-A-4133290 offenbarten Klarlacks im Coil Coating ist nicht offenbart. Eine UV-härtbare Grundierung, die einen sehr guten Verlauf hat, hoch elastisch ist, einen sehr guten Korrosionsschutz bietet und ganz oder teilweise frei von chromathaltigen Korrosionsschutzpigmenten ist sowie eine organische Vorbehandlung des Metallbandes überflüssig macht, ist im Stand der Technik nicht zu finden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Mangel im Stand der Technik zu beheben.
Insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine UV-härtbare Grundierung zum Coil Coating zur Verfügung zu stellen, die einen verbesserten Verlauf gewährleistet, die ganz oder teilweise auf chromathaltige Korrosionsschutzpigmente verzichten kann, bei deren Verwendung auf die organische Vorbehandlung des Substrates verzichtet werden kann, die einen verbesserten Korrosionsschutz bewirkt und/oder die eine hohe Elastizität besitzt.
Erfindungsgemäß werden die Aufgaben überraschenderweise durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorzugsweise Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine UV-härtbare Grundierung gelöst, die feinteiliges Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm oder einer mittleren Partikelgröße von 10 bis 120 nm, bevorzugt von 20 bis 100 nm, besonders bevorzugt von 30 bis 80 nm, ganz besonders bevorzugt von 40 bis 60 nm enthält. Dies ist überraschend, da Bariumsulfat als chemisch inert gilt.
Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß verwendeten Bariumsulfat bedeutet mittlere Partikelgröße immer Median des Teilchendurchmessers. Der Median kann beispielsweise durch Laserbeugung bestimmt werden.
Eine solche Grundierung ist aus dem Stand der Technik bisher nicht bekannt. - A -
Durch die erfindungsgemäße Grundierung wird völlig überraschend der Korrosionsschutz für das Metallband und die daraus hergestellten Bleche signifikant verbessert, ohne dass die elastischen Eigenschaften der Grundierung darunter leiden. Bislang war es nicht möglich, beide Eigenschaften gleichzeitig in diesem Ausmaß zu verbessern. Nachfolgend wird die mit der Grundierung zu behandelnde Oberfläche, sei es das Metallband, die daraus hergestellten Bleche oder auch eine andere Oberfläche, die mit der Grundierung behandelt werden kann, kurz Substrat genannt.
Bei der erfindungsgemäßen Grundierung kann auf Korrosionsschutzpigmente verzichtet oder deren Einsatz zumindest vermindert werden, ohne dass dies zu einer Verminderung des Korrosionsschutzes führt.
Außerdem kann bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung auf die organische Vorbehandlung des Substrates verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Grundierung enthält vorzugsweise 40 bis 80 Gew.-% Bindemittel, 20 bis 45 Gew.-% Reaktivverdünner, 2 bis 10 Gew.-% UV-Initiatoren, 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% Bariumsulfat, 0 bis 10 Gew.-% Additive, 0 bis 15 Gew.-% farbgebende Pigmente und 0 bis 15 Gew.-% Korrosionsschutzpigmente.
Beim Bariumsulfat, das in der erfindungsgemäßen Grundierung eingesetzt wird, kann im Gegensatz zu den in DE-A-10 2004 010 201 offenbarten Bariumsulfaten auf die Verwendung von Dispergiermitteln und Kristallisationsinhibitoren verzichtet werden.
Das Bariumsulfat in der erfindungsgemäßen Grundierung hat eine mittlere Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm. Ein Beispiel für ein solches Bariumsulfat ist das Erzeugnis SACHTLEBEN micro der Firma Sachtleben Chemie GmbH. In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführung hat das Bariumsulfat eine mittlere Partikelgröße von 10 bis 120 nm, bevorzugt von 20 bis 100 nm, besonders bevorzugt von 30 bis 80 nm, ganz besonders bevorzugt von 40 bis 60 nm. Ein Beispiel für ein solches Bariumsulfat ist das Erzeugnis SACHTOPERSE HU-N der Firma Sachtleben Chemie GmbH.
Beim erfindungsgemäßen Bariumsulfat handelt es sich vorzugsweise um ein so genanntes BLANC FIXE Produkt. Dieses wird durch einen Fällungsprozess synthetisch hergestellt. Dabei werden Verunreinigungen weitgehend eliminiert, und eine enge, definierte Teilchengröße und Teilchengrößeverteilung eingestellt. Das gefällte Bariumsulfat wird gewaschen, getrocknet und gemahlen. Die Mahlung kann durch Stiftmühlen oder Strahlmahlung erfolgen. Das erfindungsgemäße Bariumsulfat kann mit einer organischen Substanz belegt sein, die als Mahlhilfe während der Herstellung und als Dispergierhilfe in der Beschichtung fungiert. Typischerweise werden als organische Substanz TMP (Trimethylolpropan), TME (Trimethylolethan), TEA (Triethylenamin) oder Polyacrylate eingesetzt. Alternativ kann das erfindungsgemäße Bariumsulfat aus natürlichen Rohstoffen stammen, das durch Verfahren gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise Reinigung und Mahlung, aufgearbeitet wurde.
Erfindungsgemäß werden als Bindemittel bevorzugt Verbindungen mit einer UV- vernetzenden Acrylat- oder Methacrylatfunktion oder mehreren UV-vernetzenden Acrylat- oder Methacrylatfunktionen eingesetzt, vorzugsweise ausgewählt aus Epoxidacrylaten, Polyurethanacrylaten, Melaminacrylaten, Polyesteracrylaten, Polyetheracrylaten, Siliconacrylaten, Epoxidmethacrylaten,
Polyurethanmethacrylaten, Melaminmethacrylaten, Polyestermethacrylaten, Polyethermethacrylaten, Siliconmethacrylaten, ungesättigten Acryl-, Methacryl- oder Polyesterharzen oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Verbindungen.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden als Reaktivverdünner Styrol, mono-, di-, tri- oder tetrafunktionelle Acrylate oder mono-, di-, tri- oder tetrafunktionelle Methacrylate oder
Mischungen aus mindestens zwei von diesen eingesetzt. Reaktivverdünner sind
Verdünnungsmittel zur Herabsetzung der Viskosität der Bindemittel und werden bei der Filmbildung durch chemische Reaktion Bestandteil des Bindemittels, das heißt, sie polymerisieren mit. Meist handelt es sich um strukturverwandte Monomere des Bindemittels. Erfindungsgemäß bevorzugt ist der UV-Initiator ausgewählt aus Benzophenon, Benzoinether, Benzil, Benzilketal, α-Hydroxyalkylphenon, α-Aminoalkylphenon, Benzoylphosphinoxid oder deren Derivaten. Dabei werden auch häufig Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen verwendet, um Reaktivität und Tiefenhärtung zu optimieren. Die Verwendung des UV-Initiators ist dabei auf das Bindemittel abgestimmt.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden als Additive Haftverbesserer eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Grundierung kann zur Färbung und Abdeckung des Untergrundes anorganische oder organische Farbmittel enthalten, beispielsweise Weißpigmente, Buntpigmente, Schwarzpigmente oder Farbstoffe. Bei Grundierungen, die durchsichtige Beschichtungen ergeben sollen, wird kein farbgebender Stoff zugegeben.
Erfindungsgemäß bevorzugt handelt es sich bei den Korrosionsschutzpigmenten, die in der erfindungsgemäßen Grundierung eingesetzt werden können, um organische Inhibitoren oder anorganische Korrosionsschutzpigmente, beispielsweise Metallphosphate, -phosphosilikate oder lonenaustauscherpigmente, oder Mischungen aus diesen Verbindungen.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße UV-härtbare Grundierung auch dadurch hergestellt werden, dass einer handelsüblichen UV-härtbaren Grundierung erfindungsgemäßes Bariumsulfat nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben und eingearbeitet wird.
Die erfindungsgemäße Grundierung wird bevorzugt zum Coil Coating eingesetzt, um das Substrat vor Korrosion zu schützen und/oder um einen gleichmäßigen Verlauf der Beschichtung auf dem Substrat zu erreichen.
Weitere erfindungsgemäße Verwendungen sind das Can Coating und das Container Coating. Auch hier wird die erfindungsgemäße Grundierung eingesetzt, um das jeweilige Substrat vor Korrosion zu schützen und/oder um einen gleichmäßigen Verlauf der Beschichtung auf dem Substrat zu erreichen. Typische Substrate, auf denen die erfindungsgemäße Grundierung Verwendung findet, bestehen beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, wiederum beispielsweise in Form von Blechen. Der Stahl kann ohne metallische Vorveredelung oder auch mit elektrolytischer Verzinkung oder schmelztauchveredelt, beispielsweise mit Zink, eingesetzt werden.
Weiterhin können die Substrate aus Stahl oder Aluminium mit organischen Chemikalien zum Korrosionsschutz vorbehandelt werden. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, bei den Substraten auf die Vorbehandlung mit organischen Chemikalien zu verzichten.
Nachdem die erfindungsgemäße UV-härtbare Grundierung aufgebracht und mit UV- Licht vollständig ausgehärtet wurde, kann sie gegebenenfalls mit einem thermisch härtbaren Decklack, beispielsweise basierend auf einem Polyester-, Polyester- Melamin-, Polyurethan- oder PVDF-Bindemittelsystem, beschichtet werden. Die Beschichtung wird vorzugsweise durch Walzen- oder Gießauftragsverfahren aufgebracht.
Die erfindungsgemäße UV-härtbare Grundierung kann außerdem beispielsweise zur Beschichtung von planen Objekten wie Holzplatten, Faserplatten wie MDF (Mitteldichte Faserplatte), Schichtstoffplatten, Papier und/oder Folien eingesetzt werden.
Typische Anwendungen der mit der erfindungsgemäßen UV-härtbaren Zusammensetzung beschichteten Substrate sind beispielsweise Anbauteile für Dächer und Fassaden, Trennwände, Deckenelemente, Ladeneinrichtungen, Schränke, Regale, Haushaltsgeräte, Maschinenverkleidungen, Türen, Tore, Leuchten, Radfelgen, Anbaueile von Automobilkarossen und Wohnwagen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist im Einzelnen:
- eine UV-härtbare Grundierung, die Bariumsulfat enthält;
- eine UV-härtbare Grundierung, die Bariumsulfat enthält, wobei es sich um eine Mischung, vorzugsweise um eine Dispersion handelt; - eine UV-härtbare Grundierung, die Bariumsulfat enthält, wobei das Bariumsulfat eine mittlere Partikelgröße von 10 bis 120 nm, bevorzugt von 20 bis 100 nm, besonders bevorzugt von 30 bis 80 nm, ganz besonders bevorzugt von 40 bis 60 nm, besitzt;
- eine UV-härtbare Grundierung, die Bariumsulfat enthält, wobei das Bariumsulfat eine mittlere Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm, besitzt;
- eine UV-härtbare Grundierung, 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% Bariumsulfat enthält;
- eine UV-härtbare Grundierung, die Bariumsulfat enthält sowie Bindemittel, UV- lnitiator(en), Reaktivverdünner, gegebenenfalls Additiv(e), gegebenenfalls farbgebende Pigmente und/oder gegebenenfalls Korrosionsschutzmittel;
- eine UV-härtbare Grundierung, die 40 bis 80 Gew.-% Bindemittel, 20 bis 45 Gew.-% Reaktivverdünner, 2 bis 10 Gew-% UV-Initiatoren, 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% Bariumsulfat, 0 bis 10 Gew-% Additive, 0 bis 15 Gew.-% farbgebende Pigmente und 0 bis 15 Gew.-% Korrosionsschutzpigmente enthält;
- eine UV-härtbare Grundierung, die frei von chromathaltigen Korrosionsschutzpigmenten ist;
- eine UV-härtbare Grundierung, wobei als Bindemittel Verbindungen mit einer oder mehreren UV-vernetzenden Acrylat- oder Methacrylatfunktionen eingesetzt werden, bevorzugt ausgewählt aus Epoxidacrylaten, Polyurethanacrylaten, Melaminacrylaten, Polyesteracrylaten, Polyetheracrylaten, Siliconacrylaten, Epoxidmethacrylaten, Polyurethanmethacrylaten, Melaminmethacrylaten, Polyestermethacrylaten, Polyethermethacrylaten, Siliconmethacrylaten, ungesättigten Acryl-, Methacryl- oder Polyesterharzen oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen; - eine UV-härtbare Grundierung, wobei als Reaktivverdünner Styrol, mono-, di-, trioder tetrafunktionelle Acrylate oder mono-, di-, tri- oder tetrafunktionelle Methacrylate oder Mischungen aus zwei oder mehreren von diesen eingesetzt werden;
- eine UV-härtbare Grundierung, wobei der UV-Initiator ausgewählt ist aus Benzophenon, Benzoinether, Benzil, Benzinketal, α-Hydroxyalkylphenon, α- Aminoalkylphenon, Benzoylphosphinoxid, oder deren Derivaten oder Mischungen aus mindestens zwei oder Verbindungen und/oder deren Derivaten;
- eine UV-härtbare Grundierung, wobei als Additive Haftverbesserer eingesetzt werden können;
- eine UV-härtbare Grundierung, wobei zur Färbung und Abdeckung des Untergrundes anorganische und/oder organische Farbmittel eingesetzt werden können, beispielsweise Weißpigmente, Buntpigmente, Schwarzpigmente und/oder Farbstoffe;
- eine UV-härtbare Grundierung, wobei es sich bei den Korrosionsschutzpigmenten um organische Inhibitoren oder anorganische Korrosionsschutzpigmente, beispielsweise Metallphosphate, - phosphosilikate oder lonenaustauscherpigmente, oder Mischungen aus diesen Verbindungen handelt;
- ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundierung, wobei einer handelsüblichen UV-härtbaren Grundierung Bariumsulfat der erfindungsgemäßen
Partikelgröße nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben und eingearbeitet wird;
- ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundierung, wobei einer UV-härtbaren Grundierung auf der Basis von Acrylaten, vorzugsweise Epoxyacrylaten, Urethanacrylaten oder Mischungen aus diesen Acrylaten Bariumsulfat der erfindungsgemäßen Partikelgröße nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben und eingearbeitet wird; - ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit der erfindungsgemäßen Grundierung, wobei einer UV-härtbaren Grundierung auf der Basis von Acrylaten, vorzugsweise Epoxyacrylaten, Urethanacrylaten oder Mischungen aus diesen Acrylaten Bariumsulfat der erfindungsgemäßen Partikelgröße nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben, eingearbeitet und die Mischung auf das Substrat aufgebracht und UV-gehärtet wird;
- ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit der erfindungsgemäßen Grundierung, wobei einer handelsüblichen UV-härtbaren Grundierung Bariumsulfat der erfindungsgemäßen Partikelgröße nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben, eingearbeitet und die Mischung auf das Substrat aufgebracht und UV-gehärtet wird;
- die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zur Beschichtung von metallischen Oberflächen, bevorzugt aus Stahl oder Aluminium, besonders bevorzugt von planen metallischen Oberflächen;
- die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zum Coil Coating, Can Coating und/oder Container Coating;
- die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zur Beschichtung von planen Objekten, vorzugsweise Holzplatten, Faserplatten wie MDF, Schichtstoffplatten, Papier und/oder Folien;
- die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zur Beschichtung von Substraten, wobei das Substrat mit anorganischen Chemikalien zum Korrosionsschutz vorbehandelt, bevorzugt elektrolytisch oder durch Schmelztauchen veredelt, besonders bevorzugt mit Zink und/oder Zinkverbindungen elektrolytisch oder durch Schmelztauchen veredelt wird;
- die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zur Beschichtung von Substraten, wobei das Substrat mit organischen Chemikalien zum Korrosionsschutz vorbehandelt wird; - die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierung zur Beschichtung von Substraten, wobei auf eine Vorbehandlung des Substrates zum Korrosionsschutz verzichtet wird;
- Verwendung der mit der erfindungsgemäßen Grundierung und/oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichteten Substrate im Bauwesen, insbesondere als Anbauteile für Dächer und Fassaden, Trennwände, Deckenelemente, für Ladeneinrichtungen, Schränke, Regale, Haushaltsgeräte, Maschinenverkleidungen, Türen, Tore, Leuchten, Radfelgen, als Anbauteile von Automobilkarossen und Wohnwagen.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert, ohne sie dadurch einzuschränken:
Beispiel 1 : Allgemeine Rezepturen für Grundierungen
Tabelle 1 : Allgemeine Rezepturen für Zusammensetzungen; alle Gehalte in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben
Rezeptur 1 2
Acrylat-Bindemittel 70 63
Monomere 20 18
Haftvermittler 5 4,5
UV-Initiator 5 4,5
Bariumsulfat 0 10
Die Rezepturbestandteile werden am Dissolver 10 Minuten vordispergiert und anschließend am Skandex bzw. mit einer Perlmühle dispergiert. Im Labor werden dafür 150 g Ansatz der Zusammensetzung in einer 500 ml Kautexflasche mit 500 g Glasperlen mit einer Größe von 2 mm eingesetzt. Anschließend wird die Dispergierfeinheit am Hegmann-Keil überprüft. Die Dispergierung wird so lange fortgesetzt, bis die gewünschte Feinheit erzielt wird, im vorliegenden Fall nach 3 Stunden Skandex eine Feinheit kleiner oder gleich 6 μm. Eine entsprechende Vergleichsprobe (Rezeptur 1 ) enthält kein Bariumsulfat.
Applikation und Prüfung:
Der von den Perlen abgesiebte Ansatz der Grundierung wird mit einem Spiralrakel auf frisch gereinigte Bleche (nicht verzinkter Stahl) aufgetragen und mit dem UV- Härtungsgerät bestrahlt (Fa. Eltosh, 2 Durchgänge bei 120 W/cm2, 3 m/min).
Mit einem 30 μm Spiralrakel resultiert eine Schichtdicke von 13 μm. Die mit der Grundierung auf der Grundlage der Rezeptur 2 auf dem Substrat erzeugte Schicht zeigt eine glattere Oberfläche und besseren Verlauf als die mit der Grundierung auf der Grundlage der Rezeptur 1 auf dem Substrat erzeugte Schicht. Bei der Haftfestigkeit und Elastizität sind keine Unterschiede zwischen den beiden Beschichtungen erkennbar; beide Beschichtungen verhalten sich sehr gut bezüglich Haftfestigkeit und Elastizität (Kugelschlag, schnelle Verformung). Bei der Elastizitätsprüfung (Tiefung) zeigt die mit der Grundierung auf der Grundlage der Rezeptur 1 erzeugte Schicht eine leicht bessere Elastizität. Die mit der Grundierung auf der Grundlage der Rezeptur 2 erzeugte Schicht zeigt dagegen eine verbesserte Härte (Pendeldämpfung).
Allerdings sind hier hinsichtlich Korrosion deutliche Vorteile für die auf der Grundlage der Rezeptur 2 erzeugte Schicht zu sehen.
Die Korrosionsprüfung wird bei einer Schichtdicke von 50 μm wiederholt. Die Ergebnisse der Korrosionsprüfungen sind in der nachfolgenden Tabelle 2 dargestellt. Der Rostgrad ist dabei nach DIN 53210 bewertet, der Blasengrad nach DIN 53209:
Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften der mit den Grundierungen auf der Grundlage der Rezepturen 1 und 2 erzeugten Beschichtungen
Rezeptur 1 2
Gitterschnitt (Gt) O O
Erichsen Tiefung [mm] 9,5 8,7
Pendelhärte [sec] 85 105
Kugelschlag invers > 200 > 200
Kugelschlag revers > 200 > 200
Salzsprühtest 50 h, 13 μm Schichtdicke, unbehandelter Stahl:
Unterwanderung (mm) 2 2
Rostgrad Note 5 1
Blasengrad m5g2 m2g2
Salzsprühtest 400 h, 50 μm Schichtdicke, unbehandelter Stahl:
Unterwanderung (mm) 14 7
Rostgrad Note 4 0 bis 1
Blasengrad m4g3 m1 g2 Fig. 1 a) zeigt das Ergebnis des 50 Stunden Salzsprühtests bei 13 μm Schichtdicke mit der Grundierung auf Grundlage der Rezeptur 1 erzeugten Schicht, Fig. 1 b) zeigt das Ergebnis des 50 Stunden Salzsprühtests bei 13 μm Schichtdicke mit der Grundierung auf Grundlage der Rezeptur 2 erzeugten Schicht.
Fig. 2 a) zeigt das Ergebnis des 400 Stunden Salzsprühtests bei 50 μm Schichtdicke mit der Grundierung auf Grundlage der Rezeptur 1 erzeugten Schicht, Fig. 2 b) zeigt das Ergebnis des 400 Stunden Salzsprühtests bei 50 μm Schichtdicke mit der Grundierung auf Grundlage der Rezeptur 2 erzeugten Schicht.
Beispiel 2: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Epoxyacrylat
Tabelle 3 zeigt Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Epoxyacrylat, Ebecryl EB 3213 (Fa. Cytec), 75%ig, der Gehalt an Bariumsulfat wird dabei zwischen 0 und 15 % eingestellt. Die mittlere Partikelgröße des Bariumsulfats beträgt 50 nm. DPGDA (Dipropylenglykoldiacrylat) und HDDA (Hexandioldiacrylat) sind Reaktivverdünner; Ebecryl 171 (Fa. Cytec) ist ein Haftvermittler, HDMAP (2-Hydroxy- 2-methylpropiophenon) ist ein radikalischer Photoinitiator. Alle Gehalte sind in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben.
Tabelle 3: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Epoxyacrylat
Rezeptur 3 4 5 6 7
Ebecryl EB 3213, 75%ig 56,00 54,90 53,20 50,40 47,60
DPGDA 25,00 24,50 23,75 22,50 21 ,25
HDDA 9,00 8,80 8,55 8,10 7,65
EbecryM 71 5,00 4,90 4,75 4,50 4,25
Additol HDMAP 5,00 4,90 4,75 4,50 4,25
Bariumsulfat 0 2 5 10 15
Eine 10 μm dicke Schicht wird auf unbehandelte Stahlbleche analog dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt.
In der Tabelle 4 sind die mechanischen Eigenschaften der mit den in Tabelle 3 aufgeführten Rezepturen erzeugten Schichten dargestellt:
Tabelle 4: Mechanische Eigenschaften der mit den Grundierungen auf der Grundlage der Rezepturen 3 bis 7 erzeugten Schichten
Rezeptur 3 4 5 6 7
Gitterschnitt GT 4 4 3 1 O
Pendelhärte [sek.] 189 198 206 209 207
Tiefung [mm] 5,2 5,2 5,2 5,3 5,4
Kugelschlag invers 1 10 1 10 100 100 95
Kugelschlag revers <10 <10 <10 <10 <10
Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 100 Stunden Korro- sionstest auf unbehandeltem Stahl bei 10 μm Schichtdicke: Fig. 3 a) Rezeptur 3; Fig. 3 b) Rezeptur 4; Fig. 3 c) Rezeptur 5; Fig. 3 d) Rezeptur 6; Fig. 3 e) Rezeptur 7.
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 150 Stunden Korrosionstest auf unbehandeltem Stahl bei 10 μm Schichtdicke: Fig. 4 a) Rezeptur 3; Fig. 4 b) Rezeptur 4; Fig. 4 c) Rezeptur 5; Fig. 4 d) Rezeptur 6; Fig. 4 e) Rezeptur 7. Die Auswertung des Versuches zeigt, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierungen die mechanischen Eigenschaften und den Korrosionsschutz der damit beschichteten Substrate wie folgt verbessert:
- mit zunehmendem Gehalt an Bariumsulfat verbessert sich der Gitterschnitt von Gt 4 = schlecht auf Gt 0 = sehr gut. Das bedeutet, dass die Haftung der erfindungsgemäß erzeugten Schicht auf dem Substrat kontinuierlich verbessert wird;
- die Pendeldämpfung nimmt mit der Bariumsulfatkonzentration leicht zu. Das bedeutet, die Schicht wird ein wenig härter. Der UV-Härtungsprozess wurde nicht negativ beeinflusst; der eingebrachte Feststoff verringert also die Vernetzung des Bindemittels nicht;
- die Erichsen-Tiefung bleibt auch bei Zugabe von Bariumsulfat konstant, das heißt die Elastizität der Schicht wird nicht verändert;
- wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich wird der Korrosionsschutz mit zunehmendem Gehalt an Bariumsulfat signifikant verbessert.
Beispiel 3: Rezepturen für Beschichtungszusammensetzungen auf der Grundlage von Urethanacrylat
Tabelle 5 zeigt Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Urethanacrylat, Ebecryl EB 8307 (Fa. Cytec), 70%ig. Der Gehalt an Bariumsulfat wird dabei auf 0 und 10 % eingestellt. Die mittlere Partikelgröße des Bariumsulfats beträgt 50 nm. Alle Gehalte sind in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben. Tabelle 5: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Urethanacrylat
Rezeptur 8 9
Ebecryl EB 8307, 70%ig 56,00 50,40
DPGDA 25,00 22,50
HDDA 9,00 8,10
Ebecryl 171 5,00 4,50
Additol HDMAP 5,00 4,50
Bariumsulfat 0 10
Analog dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird auf unbehandelte Stahlbleche eine 10 μm dicke Schicht hergestellt.
In der Tabelle 6 sind die mechanischen Eigenschaften der Schichten dargestellt, die mit Grundierungen auf der Grundlage der in Tabelle 5 aufgeführten Rezepturen hergestellt wurden:
Tabelle 6: Mechanische Eigenschaften der mit den Rezepturen 8 und 9 hergestellten Schichten:
Rezeptur 8 9
Gitterschnitt GT O O
Pendelhärte [sek.] 76 80
Tiefung [mm] 8,2 8,3
Kugelschlag invers > 200 > 200
Kugelschlag revers > 200 > 200
Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 100 Stunden Korro- sionstest auf unbehandeltem Stahl bei 10 μm Schichtdicke: Fig. 5 a) Rezeptur 8; Fig. 5 b) Rezeptur 9.
Fig. 6 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 150 Stunden Korrosionstest auf unbehandeltem Stahl bei 10 μm Schichtdicke: Fig. 6 a) Rezeptur 8; Fig. 6 b) Rezeptur 9.
Die Auswertung des Versuches zeigt, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Grundierungen die mechanischen Eigenschaften und den Korrosionsschutz der damit beschichteten Substrate wie folgt verbessert:
- der Gitterschnitt beim Versuch mit der Rezeptur 9 ist ebenso wie bei beim Versuch mit der Rezeptur 8 mit Gt 0 = sehr gut; das bedeutet, dass die Haftung der erfindungsgemäß Grundierung auf dem Substrat ausgezeichnet ist und durch die Zugabe von Bariumsulfat nicht negativ beeinflusst wird; - auch alle anderen mechanischen Daten wie Pendeldämpfung, Erichsen-Tiefung, Kugelschlag bleiben bei Zugabe von Bariumsulfat auf unverändertem Niveau; die sehr hohe Elastizität ist erkennbar an den hohen Tiefungswerten und den niedrigen Pendelhärten; die sehr gute Haftung zeigt sich auch im Kugelschlag.
- wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich wird der Korrosionsschutz durch den Einsatz von Bariumsulfat signifikant verbessert.
Beispiel 4: Rezeptur auf der Grundlage der Rezeptur 1 auf verzinktem Stahl
Eine Rezeptur 10 auf der Grundlage der Rezeptur 1 wird unter Zugabe von 5 Gew.-% Bariumsulfat analog dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die mittlere Partikelgröße des Bariumsulfats beträgt 50 nm. Ebenfalls analog Beispiel 1 wird eine 10 μm dicke Schicht sowohl ohne Bariumsulfat (Rezeptur 1 ) als auch mit Bariumsulfat (Rezeptur 10) auf verzinkte Stahlbleche erzeugt. Anschließend werden die Beschichtungen der Länge nach geritzt, um eine Beschädigung zu simulieren.
Fig. 7 zeigt die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 150 Stunden Korrosionstest auf verzinktem Stahl bei 10 μm Schichtdicke: Fig. 7 a) Rezeptur 1 ; Fig. 7 b) Rezeptur 10.
Die Auswertung des Versuches zeigt, dass die erfindungsgemäßen Grundierungen die Unterwanderung am Ritz signifikant verringern.
Beispiel 5: Kombination einer UV-härtbaren Grundierungsrezeptur mit 10 Gew.-% eines aktiven Korrosionsschutzpigments
Tabelle 7: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Laromer Bindemittel (BASF) mit 10 Gew.-% eines aktiven Korrosionsschutzpigments, alle Gehalte in Gew.-%
Rezeptur 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Variante Referenz (a) (b) (C) (d)
Laromer UA9033 V 38, 13 36,00 33,90 31,77 29,65
Laromer PA 9039 V 8,13 7,68 7,22 6,77 6,32
Laromer TBCH 30,80 29,09 27,38 25,67 23,96
Byk 020 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16
Shieldex C 303 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00
Irgacure 184 8,12 7,68 7,22 6,77 6,32
Genocure MBF 4,62 4,36 4,10 3,85 3,59
Bariumsulfat 0 5,00 10,00 15,00 20,00
In einer weiteren UV-härtbaren Grundierungsrezeptur (Rezeptur 1 1 , Referenz) mit Laromer Bindemitteln und Monomer (beide Fa. BASF) wird Bariumsulfat unterschiedlicher Teilchengröße mit variierenden Anteilen von 5, 10, 15 und 20 Gew.-% (Varianten (a) - (d)) mit einer Perlmühle eindispergiert. Diese Rezeptur enthält als konstanten Bestandteil außerdem 10 Gew.-% Shieldex C 303 (Fa. Grace) als aktives Korrosionsschutzpigment. Unbehandelte Stahlbleche werden 10 μm dick beschichtet und 75 Stunden im Salzsprühtest geprüft. Die Resultate zeigen die folgenden Abbildungen, in der jeweiligen Darstellung 5 Gew.-% Bariumsulfat oben links (a), 10 Gew.-% Bariumsulfat oben rechts (b), 15 Gew.-% Bariumsulfat unten links (c), 20 Gew.-% Bariumsulfat unten rechts (cl):
Fig. 8: Rezeptur 1 1 , Referenz, nur Shieldex;
Fig. 9: Bariumsulfat mit 50 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 10: Bariumsulfat mit 500 nm mittlerer Partikelgröße;
Fig. 1 1 : Bariumsulfat mit 700 nm mittlerer Partikelgröße;
Fig. 12: Bariumsulfat mit 1000 nm mittlerer Partikelgröße;
Die Abbildungen zeigen, dass durch den Einsatz von Bariumsulfat der Korrosionsschutz verbessert wird. Mit zunehmendem Gehalt an Bariumsulfat verbessert sich die schützende Wirkung. Ein Bariumsulfat mit einer mittleren Partikelgröße von 700 nm zeigt eine größere Wirkung als eines mit einer mittleren Partikelgröße von 1000 nm oder 500 nm. Ein Bariumsulfat mit einer mittleren Partikelgröße von 50 nm zeigt eine größere Wirkung als eines mit einer mittleren Partikelgröße von 1000 nm oder 500 nm.
Beispiel 6: Kombination einer UV-härtbaren Grundierungsrezeptur mit 5 Gew.-% eines aktiven Korrosionsschutzpigments
Tabelle 8: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Laromer Bindemittel (BASF) mit 5 Gew.-% eines aktiven Korrosionsschutzpigments, alle Gehalte in Gew.-%
Rezeptur 12
Laromer UA9033 V 36,00
Laromer PA 9039 V 7,68
Laromer TBCH 29,09
Byk 020 0,19
Shieldex C 303 5,00
Irgacure 184 7,68
Genocure MBF 4,36
Bariumsulfat 10
In eine UV-härtbare Grundierungsrezeptur (Rezeptur 12) mit Laromer Bindemitteln und Monomer (beide Fa. BASF) wird Bariumsulfat unterschiedlicher Teilchengröße mit jeweils 10 Gew.-% mit einer Perlmühle eindispergiert. Diese Rezeptur enthält als konstanten Bestandteil 5 Gew.-% Shieldex C 303 (Fa. Grace) als aktives Korrosionsschutzpigment. Unbehandelte Stahlbleche werden 10 μm dick beschichtet und 75 Stunden im Salzsprühtest geprüft:
Fig. 13: Rezeptur 12 mit Bariumsulfat mit 700 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 14: Rezeptur 12 mit Bariumsulfat mit 500 nm mittlerer Partikelgröße. Das Beispiel 6 bestätigt das in Beispiel gewonnene Ergebnis, dass die Verwendung von Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 700 nm vorteilhafter ist als die Verwendung von Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 500 nm.
Beispiel 7: UV-härtbare Grundierungsrezeptur ohne aktives Korrosionsschutzpigment
Tabelle 9: Rezepturen für Grundierungen auf der Grundlage von Laromer Bindemittel (BASF) ohne aktives Korrosionsschutzpigments, alle Gehalte in Gew.-%
Rezeptur 13
Laromer UA9033 V 38, 13
Laromer PA 9039 V 8,13
Laromer TBCH 30,80
Byk 020 0,20
Shieldex C 303 0
Irgacure 184 8,12
Genocure MBF 4,62
Bariumsulfat 10
In eine UV-härtbare Grundierungsrezeptur (Rezeptur 13) mit Laromer Bindemitteln und Monomer (beide Fa. BASF) wird Bariumsulfat unterschiedlicher Teilchengröße mit jeweils 10 Gew.-% mit einer Perlmühle eindispergiert. Diese Rezeptur enthält kein aktives Korrosionsschutzpigment. Unbehandelte Stahlbleche werden 10 μm dick beschichtet und 75 Stunden im Salzsprühtest geprüft: Fig. 15: Rezeptur 13 mit Bariumsulfat mit 700 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 16: Rezeptur 13 mit Bariumsulfat mit 500 nm mittlerer Partikelgröße.
Der Versuch zeigt, dass die vor Korrosion schützende Wirkung in der verwendeten Bindemittelrezeptur allein auf dem Einsatz von Bariumsulfat zurückzuführen ist.
Beispiel 8: Unterschiedliche Partikelgrößen von Bariumsulfat
Rezepturen auf der Grundlage der Rezepturen von Beispiel 2 wurden unter Zugabe von 5 Gew.-% (Rezeptur 5, in den Abbildungen jeweils (a)), 10 Gew.-% (Rezeptur 6, in den Abbildungen jeweils (b)) und 15 Gew.-% (Rezeptur 7, in den Abbildungen jeweils (c)) unterschiedlicher Bariumsulfate analog dem in Beispiel 2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die mittlere Partikelgröße des Bariumsulfats variierte dabei von 50 nm bis zu 1000 nm. Ebenfalls analog Beispiel 2 wurde jeweils eine 10 μm dicke Schicht auf unbehandelten Stahlblechen erzeugt. Fig. 17 bis 22 zeigen die Ergebnisse der Korrosionsschutzprüfung nach 100 Stunden Korrosionstest.
Fig. 17: Referenz ohne Bariumsulfat (Rezeptur 3); Fig. 18: Bariumsulfat mit 50 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 19: Bariumsulfat mit 200 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 20: Bariumsulfat mit 500 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 21 : Bariumsulfat mit 700 nm mittlerer Partikelgröße; Fig. 22: Bariumsulfat mit 1000 nm mittlerer Partikelgröße.
Die Auswertung des Versuches zeigt, dass die erfindungsgemäßen Grundierungen dann besonders vorteilhaft im Korrosionsschutz sind, wenn die verwendeten Bariumsulfate Partikelgrößen aufweisen in Bereichen, die deutlich kleiner als 200 nm sind oder zwischen 500 nm und 1000 nm liegen.

Claims

Patentansprüche
1 . UV-härtbare Grundierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm enthält.
2. UV-härtbare Grundierung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Bindemittel, UV-lnitiator(en), Reaktivverdünner, gegebenenfalls Additiv(e), gegebenenfalls farbgebende Pigmente und/oder gegebenenfalls Korrosionsschutzmittel enthält.
3. UV-härtbare Grundierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 40 bis 80 Gew.-% Bindemittel, 20 bis 45 Gew.-% Reaktivverdünner, 2 bis
10 Gew-% UV-Initiatoren, 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% Bariumsulfat, 0 bis 10 Gew-% Additive, 0 bis 15 Gew.-% farbgebende Pigmente und 0 bis 15 Gew.-% Korrosionsschutzpigmente enthält.
4. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Verbindungen mit einer oder mehreren UV-vernetzenden Acrylat- oder Methacrylatfunktionen eingesetzt werden, bevorzugt ausgewählt aus Epoxidacrylaten, Polyurethanacrylaten, Melaminacrylaten, Polyesteracrylaten, Polyetheracrylaten, Siliconacrylaten, Epoxidmethacrylaten, Polyurethanmethacrylaten, Melaminmethacrylaten,
Polyestermethacrylaten, Polyethermethacrylaten, Siliconmethacrylaten, ungesättigten Acryl-, Methacryl- oder Polyesterharzen oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen.
5. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivverdünner Styrol, mono-, di-, tri- oder tetrafunktionelle Acrylate oder mono-, di-, tri- oder tetrafunktionelle Methacrylate oder Mischungen aus zwei oder mehreren von diesen eingesetzt werden.
6. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Initiator ausgewählt ist aus Benzophenon, Benzoinether, Benzil, Benzinketale, α-Hydroxyalkylphenon, α-Aminoalkylphenon, Benzoylphosphinoxide, oder deren Derivaten oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen und/oder deren Derivaten.
7. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Additive Haftverbesserer eingesetzt werden.
8. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Färbung und Abdeckung des Untergrundes anorganische und/oder organische Farbmittel eingesetzt werden, bevorzugt
Weißpigmente, Buntpigmente, Schwarzpigmente und/oder Farbstoffe.
9. UV-härtbare Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Korrosionsschutzpigmenten um organische Inhibitoren oder anorganische Korrosionsschutzpigmente, beispielsweise Metallphosphate, -phosphosilikate oder lonenaustauscherpigmente, oder Mischungen aus diesen Verbindungen handelt.
10. Verfahren zur Herstellung einer UV-härtbaren Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtungszusammensetzungen auf der Basis von Acrylaten, vorzugsweise Epoxyacrylaten, Urethanacrylaten oder Mischungen aus diesen Acrylaten,
Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik zugegeben und eingearbeitet wird.
1 1 . Verfahren zur Herstellung einer UV-härtbaren Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass handelsüblichen
Beschichtungszusammensetzungen Bariumsulfat einer mittleren Partikelgröße von 550 bis 950 nm, bevorzugt von 600 bis 800 nm, besonders bevorzugt von 650 bis 750 nm zugegeben wird.
12. UV-härtbare Grundierung, erhältlich nach Anspruch 10 oder 1 1 .
13. Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit einer UV-härtbaren Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung nach Verfahren gemäß dem Stand der Technik auf die Oberfläche des Substrates aufgebracht und UV-gehärtet wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13 zur Beschichtung von metallischen Oberflächen, bevorzugt aus Stahl oder Aluminium, besonders bevorzugt von planen Oberflächen aus Stahl oder Aluminium.
15. Verwendung der mit der UV-härtbaren Grundierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 beschichteten Substrate im Bauwesen, bevorzugt als
Anbauteile für Dächer und Fassaden, Trennwände, Deckenelemente, für Ladeneinrichtungen, Schränke, Regale, Haushaltsgeräte, Maschinenverkleidungen, Türen, Tore, Leuchten, Radfelgen, als Anbauteile von Automobilkarossen und Wohnwagen.
16. Verwendung einer Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 zum Coil Coating, Can Coating und/oder Container Coating.
17. Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit anorganischen Chemikalien zum Korrosionsschutz vorbehandelt, bevorzugt elektrolytisch oder durch Schmelztauchen veredelt, besonders bevorzugt mit Zink und/oder Zinkverbindungen elektrolytisch oder durch
Schmelztauchen veredelt wird.
18. Verwendung einer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12 zur Beschichtung von planen Objekten, vorzugsweise Holzplatten, Faserplatten wie MDF, Schichtstoff platten, Papier und/oder Folien.
19. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mit organischen Chemikalien zum Korrosionsschutz vorbehandelt wird.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008010346B4 (de) * 2008-02-14 2019-05-09 Karl Wörwag Lack- Und Farbenfabrik Gmbh & Co. Kg UV-härtbare Zusammensetzung, ihre Verwendung als Beschichtungsmittel und Verfahren zur Lackierung von Fahrzeugachsen
DK2363299T3 (da) 2010-03-05 2013-01-28 Spanolux N V Div Balterio Fremgangsmåde til fremstilling af en gulvplade
CN102134427B (zh) * 2011-02-16 2012-10-17 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司 一种水性丙烯酸面漆及其制备方法
CN102134430B (zh) * 2011-02-23 2012-10-17 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司 一种水性防腐底漆及其制备方法
US10035358B2 (en) 2012-07-17 2018-07-31 Ceraloc Innovation Ab Panels with digital embossed in register surface
US9446602B2 (en) 2012-07-26 2016-09-20 Ceraloc Innovation Ab Digital binder printing
US9079212B2 (en) 2013-01-11 2015-07-14 Floor Iptech Ab Dry ink for digital printing
GB2538492A (en) 2015-05-11 2016-11-23 Cook Medical Technologies Llc Aneurysm treatment assembly
US10041212B2 (en) 2013-02-04 2018-08-07 Ceraloc Innovation Ab Digital overlay
CN108976866A (zh) * 2018-08-06 2018-12-11 安徽三和工艺品有限公司 一种竹藤材用广谱防霉涂料
CN113150659A (zh) * 2020-12-14 2021-07-23 成都展辰涂料有限公司 一种高极性uv涂装材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62143978A (ja) * 1985-12-18 1987-06-27 Nippon Paint Co Ltd 耐チツピング性プライマ−塗料
JPS63120775A (ja) * 1986-11-08 1988-05-25 Nippon Oil & Fats Co Ltd 紫外線硬化型厚膜塗料
JPH02228382A (ja) * 1989-03-02 1990-09-11 Nippon Paint Co Ltd 中塗塗料組成物
WO2005037941A2 (en) * 2003-10-17 2005-04-28 E.I. Dupont De Nemours And Company Improved chip resistant primer composition useful for producing two-tone finishes

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2706285B2 (ja) * 1988-12-23 1998-01-28 関西ペイント株式会社 活性エネルギー線硬化型組成物
DE4133290A1 (de) 1991-10-08 1993-04-15 Herberts Gmbh Verfahren zur herstellung von mehrschichtlackierungen unter verwendung von radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren klarlacken
US5245195A (en) * 1991-12-05 1993-09-14 Polygenex International, Inc. Radiation resistant film
DE19540623A1 (de) 1995-10-31 1997-05-07 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kompositmaterialien mit hohem Grenzflächenanteil und dadurch erhältliche Kompositmaterialien
DE19726829A1 (de) 1997-06-24 1999-01-07 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verwendung von nanoskaligen Metalloxid-Teilchen als Polymerisationskatalysatoren
DE19816136A1 (de) 1998-04-09 1999-10-14 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Nanostrukturierte Formkörper und Schichten und deren Herstellung über stabile wasserlösliche Vorstufen
DE19817785A1 (de) 1998-04-21 1999-10-28 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Feste, aufschmelzbare und thermisch härtbare Masse, deren Herstellung und deren Verwendung
DE19857316A1 (de) 1998-12-11 2000-06-15 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Pulverlackierte Substrate mit einem Decklack auf Basis epoxidgruppenhaltiger Silane
DE10039404A1 (de) 2000-08-06 2002-07-25 Georg Wagner Verfahren zur Herstellung von pigmentierten Zusammensetzungen nach dem Sol-Gel-Verfahren usw.
EP1325089A2 (de) 2000-09-25 2003-07-09 Chemetall GmbH Verfahren zur vorbehandlung und beschichtung von metallischen oberflächen vor der umformung mit einem lackähnlichen überzug und verwendung der derart beschichteten substrate
DE10047989A1 (de) 2000-09-28 2002-04-18 Basf Coatings Ag Thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbare Mehrkomponentenbeschichtungsstoffe, -klebstoffe und -dichtungsmassen und ihre Verwendung
US6844029B2 (en) * 2001-10-26 2005-01-18 Kansai Paint Co., Ltd. Photocurable primer composition and coating method by use of the same
DE102004010201A1 (de) 2003-12-06 2005-07-07 Basf Coatings Ag Desagglomeriertes Bariumsulfat enthaltende, härtbare Massen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
WO2005054380A2 (de) * 2003-12-06 2005-06-16 Basf Coatings Ag Desagglomeriertes bariumsulfat enthaltende, härtbare massen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62143978A (ja) * 1985-12-18 1987-06-27 Nippon Paint Co Ltd 耐チツピング性プライマ−塗料
JPS63120775A (ja) * 1986-11-08 1988-05-25 Nippon Oil & Fats Co Ltd 紫外線硬化型厚膜塗料
JPH02228382A (ja) * 1989-03-02 1990-09-11 Nippon Paint Co Ltd 中塗塗料組成物
WO2005037941A2 (en) * 2003-10-17 2005-04-28 E.I. Dupont De Nemours And Company Improved chip resistant primer composition useful for producing two-tone finishes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2013294A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2650476C (en) 2014-10-07
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CA2650477A1 (en) 2007-11-08
BRPI0710795A2 (pt) 2011-06-21
CA2650477C (en) 2014-10-14
BRPI0710865A2 (pt) 2011-06-21
DE102007020468A1 (de) 2007-10-31
WO2007125098A1 (de) 2007-11-08
CA2650476A1 (en) 2007-11-08
US8114513B2 (en) 2012-02-14
US20100291327A1 (en) 2010-11-18
EP2013293A1 (de) 2009-01-14

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