DE102004062773A1 - Coating composition for the production of reshapable scratch-resistant coatings with a dirt-repellent effect, scratch-resistant, formable dirt-repellent moldings and process for their production - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, umfassend DOLLAR A A) 1 bis 30 Gew.-% eines Präpolymerisats, erhältlich durch radikalische Polymerisation einer Mischung, umfassend DOLLAR A A1) 1 bis 10 Gew.-Teile mindestens einer Schwefelverbindung, enthaltend mindestens drei Thiolgruppen, und DOLLAR A A2) 90 bis 99 Gew.-Teile Alkyl(meth)acrylate, DOLLAR A B) 0,2 bis 10 Gew.-% mindestens eines Fluoralkyl(meth)acrylats mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der 6 bis 61 Fluoratome umfasst, DOLLAR A C) 20 bis 80 Gew.-% mehrfunktionelle (Meth)acrylate, DOLLAR A D) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators, DOLLAR A E) 0,2 bis 75 Gew.-% mindestens eines Verdünners, DOLLAR A F) 0 bis 40 Gew.-% übliche Additive, DOLLAR A G) 0,01 bis 10 Gew.-% Fluoralkyl(meth)acrylat gemäß der Formel I, DOLLAR F1 worin der Rest R¶1¶ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und der Rest R¶2¶ einen fluorierten Alkoxyrest der Formel O-C¶a¶H¶b¶F¶c¶ darstellt, worin a eine ganze Zahl im Bereich 1 bis 4, insbesondere 1 bis 3, b eine ganze Zahl im Bereich 0 bis 4 und c eine ganze Zahl im Bereich 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 4, mit c = 2a + 1 - b bedeuten, darstellbar ist. DOLLAR A Des Weiteren werden kratzfeste, umformbare und schmutzabweisende Formkörper dargelegt, die ein Kunststoffsubstrat und eine Kratzfestbeschichtung umfassen.The present invention relates to coating compositions for the production of deformable scratch-resistant coatings with soil-repellent action, comprising DOLLAR AA) 1 to 30 wt .-% of a prepolymer, obtainable by free-radical polymerization of a mixture comprising DOLLAR A A1) 1 to 10 parts by weight of at least one sulfur compound containing at least three thiol groups, and DOLLAR A A2) 90 to 99 parts by weight of alkyl (meth) acrylates, DOLLAR AB) 0.2 to 10 wt .-% of at least one fluoroalkyl (meth) acrylate having 3 to 30 carbon atoms in the alcohol radical containing from 6 to 61 fluorine atoms, DOLLAR AC) from 20 to 80% by weight of polyfunctional (meth) acrylates, DOLLAR AD) from 0.01 to 10% by weight of at least one initiator, DOLLAR AE) from 0.2 to 75% by weight. % of at least one diluent, DOLLAR AF) 0 to 40% by weight of conventional additives, DOLLAR AG) 0.01 to 10% by weight of fluoroalkyl (meth) acrylate according to the formula I, DOLLAR F1 wherein the radical R¶1¶ a hydrogen atom or a methyl group and the radical R¶2¶ represents a fluorinated alkoxy radical of the formula C 1 H 2 OI in which a is an integer in the range 1 to 4, in particular 1 to 3, b is an integer in the range 0 to 4 and c is an integer in Range 2 to 4, preferably 2 to 4, with c = 2a + 1 - b, can be represented. DOLLAR A Furthermore, scratch-resistant, formable and stain-resistant moldings are disclosed which comprise a plastic substrate and a scratch-resistant coating.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung, mit diesen Beschichtungsmitteln beschichtete Formkörper mit einer kratzfesten, umformbaren und schmutzabweisenden Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung der beschichteten Formkörper.The The present invention relates to coating compositions for the production of deformable scratch-resistant coatings with dirt-repellent effect, molded articles coated with these coating compositions a scratch-resistant, formable and dirt-repellent coating and methods for producing the coated shaped articles.
Naturgemäß erreichen thermoplastisch verformbare Kunststoffe nicht die Kratzfestigkeit vieler Metalle oder Mineralgläser. Besonders nachteilig macht sich die Anfälligkeit gegenüber Kratzern bei transparenten Kunststoffen bemerkbar, da die betreffenden Gegenstände sehr schnell unansehnlich werden.Naturally reach Thermoplastically deformable plastics do not scratch resistance many metals or mineral glasses. Particularly disadvantageous is the susceptibility to scratches visible in transparent plastics, since the objects in question very quickly become unsightly.
Kratzfestbeschichtungen
für Kunststoffe
sind an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
Zur
Lösung
dieser Probleme werden den Beschichtungsmitteln häufig fluorhaltige
Acrylate zugesetzt. Derartige Beschichtungsmittel sind beispielsweise
in
Nachteilig an bekannten Beschichtungsmitteln ist jedoch, dass die hieraus erzeugten Beschichtungen auf Kunststoffkörpern beim thermischen Umformen Risse bilden, wobei die Beschichtung auf dem umgeformten Körper milchig trüb und unansehnlich wird.adversely However, in known coating compositions, that produced from them Coatings on plastic bodies Form during thermal forming cracks, the coating on the deformed body milky cloudy and becomes unsightly.
Ein nachträgliches Umformen der mit einer hydro- und oleophoben Schicht versehenen Platten ist jedoch aus vielerlei Gründen wünschenswert. So sind insbesondere die Transportkosten von planaren Platten aufgrund der besseren Stapelbarkeit geringer als die von umgeformten Körpern.One subsequent Forming the provided with a hydro- and oleophobic layer However, plates are desirable for many reasons. So are in particular the transport costs of planar plates due to better stackability less than that of reshaped bodies.
Des weiteren ist zu bedenken, dass die Herstellung von beschichteten Platten und deren Verwendung, beispielsweise als Konstruktionsteil durch unterschiedliche Firmen erfolgt. Dementsprechend können beschichtete umformbare Konstruktionsteile für viel breitere Abnehmerkreise angefertigt werden als speziell für einen Kunden hergestellte, vorgeformte Platten.Of Another is to remember that the production of coated Plates and their use, for example as a structural part done by different companies. Accordingly, coated deformable construction parts for Much wider customer circles are made than for one Custom made preformed plates.
Des weiteren können viele besonders günstige Beschichtungsverfahren nicht oder nur schwer bei umgeformten Teilen, wie beispielsweise Rollen- oder Walzenverfahren ausgeführt werden.Of others can many very cheap Coating processes are difficult or impossible with formed parts, such as roll or roll methods are performed.
In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung Beschichtungsmittel anzugeben, die zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung dienen können.In In view of the prior art disclosed and discussed herein It was therefore an object of the present invention to provide coating compositions, which for the production of formable scratch-resistant coatings with Dirt-repellent effect can serve.
Darüber hinaus war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Beschichtungsmittel zur Herstellung von Kratzfestbeschichtungen zur Verfügung zu stellen, die eine besonders hohe Haftung auf Kunststoffsubstraten aufweisen. Diese Eigenschaft sollte durch thermisches Umformen nicht beeinträchtigt werden.Furthermore It was therefore an object of the present invention, coating compositions for the production of scratch-resistant coatings available provide a particularly high adhesion to plastic substrates exhibit. This property should not be due to thermal forming impaired become.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, dass Kunststoffkörper mit einer erfindungsgemäßen Kratzfestbeschichtung eine hohe Haltbarkeit, insbesondere eine hohe Beständigkeit gegen UV-Bestrahlung oder Verwitterung aufweisen.A Another object of the invention was that plastic body with a scratch-resistant coating according to the invention a high durability, especially a high resistance against UV irradiation or weathering.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin Beschichtungsmittel mit Antigraffiti-Wirkung zur Verfügung zustellen, die die Eigenschaften des Substrats nicht ungünstig verändern.One Another object of the present invention was coating agent with anti-graffiti effect to provide the properties of the substrate not unfavorable change.
So sollen die zur Herstellung von Graffiti verwendeten Spraylacke durch eine erfindungsgemäße Antigraffitiausrüstung nicht mehr oder nur sehr schwach auf dem Kunststoffkörper haften, wobei besprühte Substrate leicht zu reinigen sein sollten, so dass z.B. Wasser, Lappen, Tensid, Hochdruckreiniger, milde Lösemittel ("Easy-to-clean") genügen.Thus, the spray paints used for the production of graffiti by an inventive anti-graffiti equipment no longer or only very weakly adhere to the plastic body, wherein sprayed Sub should be easy to clean, so that eg water, cloth, surfactant, high-pressure cleaner, mild solvents ("Easy-to-clean") are sufficient.
Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, kratzfeste, schmutzabweisende Formkörper zur Verfügung zu stellen, die besonders einfach hergestellt werden können. So sollten zur Herstellung der Formkörper insbesondere Substrate verwendet werden können, die durch Extrusion, Spritzguss sowie durch Gussverfahren erhältlich sind.Of Another of the invention was the object of scratch-resistant, dirt-repellent Shaped body for disposal to provide, which can be produced particularly easily. So should in particular substrates for the production of moldings can be used which are available by extrusion, injection molding and by casting.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, kratzfeste, umformbare, schmutzabweisende Formkörper anzugeben, die hervorragende mechanische Eigenschaften zeigen. Diese Eigenschaft ist insbesondere für Anwendungen wichtig, bei denen der Kunststoffkörper eine hohe Stabilität gegen Schlageinwirkung aufweisen soll.A Another object of the present invention was to provide scratch-resistant, formable, dirt-repellent moldings indicate the outstanding show mechanical properties. This property is particular for applications important in which the plastic body has a high stability against To have impact effect.
Darüber hinaus sollten die Formkörper besonders gute optische Eigenschaften aufweisen.Furthermore should the moldings have particularly good optical properties.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin, kratzfeste, umformbare, schmutzabweisende Formkörper bereit zu stellen, die auf einfache Weise in größerer Form den Anforderungen angepasst werden können.One Another object of the present invention was to provide scratch-resistant, formable, dirt-repellent moldings ready to provide in a simple way in a larger form can be adapted to the requirements.
Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch die in Anspruch 1 beschriebenen Beschichtungsmittel. Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.Be solved these tasks as well as others, which are not literally called, themselves but as a matter of course derive from the relationships discussed herein let or inevitably result from this, by the in Claim 1 described coating agent. Appropriate modifications the coating compositions of the invention are referred to in claim 1 dependent claims put under protection.
Hinsichtlich der Formkörper liefern die Ansprüche 12 – 21 eine Lösung der zugrunde liegenden Aufgaben.Regarding the molded body deliver the claims 12 - 21 a solution the underlying tasks.
Dadurch, dass ein Beschichtungsmittel
- A) 1 bis 30 Gew.-% eines Präpolymerisats erhältlich durch radikalische Polymerisation einer Mischung umfassend A1) 1 bis 10 Gew.-Teile mindestens einer Schwefelverbindung enthaltend mindestens 3 Thiolgruppen und A2) 90 bis 99 Gew.-Teile Alkyl(meth)acrylate,
- B) 0,2 bis 10 Gew.-% mindestens eines Fluoralkyl(meth)acrylats mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der 6 bis 61 Fluoratome umfasst,
- C) 20 bis 80 Gew.-% mehrfunktioneller (Meth)acrylate,
- D) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Initiators,
- E) 0,2 bis 75 Gew.-% mindestens eines Verdünners und
- F) 0 bis 40 Gew.-% übliche Additive
- G) 0,01 bis 10 Gew.-% mindestens eines Fluoralkyl(meth)acrylats mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, der 2 bis 4 Fluoratome umfasst,
- A) 1 to 30% by weight of a prepolymer obtainable by free-radical polymerization of a mixture comprising A1) 1 to 10 parts by weight of at least one sulfur compound containing at least 3 thiol groups and A2) 90 to 99 parts by weight of alkyl (meth) acrylates,
- B) 0.2 to 10 wt .-% of at least one fluoroalkyl (meth) acrylate having 3 to 30 carbon atoms in the alcohol radical, which comprises 6 to 61 fluorine atoms,
- C) from 20 to 80% by weight of polyfunctional (meth) acrylates,
- D) 0.01 to 10% by weight of at least one initiator,
- E) 0.2 to 75 wt .-% of at least one thinner and
- F) 0 to 40 wt .-% of conventional additives
- G) 0.01 to 10% by weight of at least one fluoroalkyl (meth) acrylate having 1 to 3 carbon atoms in the alcohol radical which comprises 2 to 4 fluorine atoms,
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden u.a. insbesondere folgende Vorteile erzielt:
- – Die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln erhaltenen kratzfesten Beschichtungen weisen eine besonders hohe Haftung auf den Kunststoffsubstraten auf, wobei diese Eigenschaft auch durch Bewitterung nicht beeinträchtigt wird.
- – Die beschichteten Formkörper zeigen eine hohe Beständigkeit gegen UV-Bestrahlung.
- – Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sowie hieraus erhältliche beschichtete Formkörper können kostengünstig hergestellt werden.
- – Des weiteren zeigen erfindungsgemäß beschichtete Kunststoffkörper eine besonders geringe Oberflächenenergie. Hierdurch können die vorliegenden Formkörper besonders leicht gereinigt werden.
- – Kratzfeste Formkörper der vorliegenden Erfindung können leicht auf bestimmte Erfordernisse angepasst werden. Insbesondere kann die Größe und Form des Kunststoffkörpers in weiten Bereichen variiert werden, ohne dass hierdurch die Umformbarkeit beeinträchtigt wird. Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung auch Formkörper mit hervorragenden optischen Eigenschaften zur Verfügung.
- – Die kratzfesten, umformbaren, schmutzabweisenden Formkörper der vorliegenden Erfindung weisen gute mechanische Eigenschaften auf.
- - The scratch-resistant coatings obtained with the coating compositions of the invention have a particularly high adhesion to the plastic substrates, this property is not affected by weathering.
- - The coated moldings show a high resistance to UV radiation.
- The coating compositions according to the invention and coated moldings obtainable therefrom can be produced inexpensively.
- - Furthermore, according to the invention coated plastic body show a particularly low surface energy. As a result, the present moldings are particularly easy to clean.
- Scratch-resistant moldings of the present invention can easily be adapted to specific requirements. In particular, the size and shape of the plastic body can be varied within wide limits, without this affecting the formability. Furthermore, the present invention also provides moldings having excellent optical properties.
- The scratch-resistant, formable, dirt-repellent moldings of the present invention have good mechanical properties.
Komponente Acomponent A
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel zur Herstellung von umformbaren Kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender Wirkung umfassen 1–30 Gew.-%, vorzugsweise 2–25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Beschichtungsmittels, eines Präpolymerisats, erhältlich durch radikalische Polymerisation einer Mischung umfassend
- A1) 1–10 Gewichtsteile, vorzugsweise 2–6 Gewichtsteile mindestens einer Schwefelverbindung enthaltend mindestens drei Thiolgruppen und
- A2) 90–99 Gewichtsteile, vorzugsweise 94–98 Gewichtsteile Alkyl(meth)acrylate.
- A1) 1-10 parts by weight, preferably 2-6 parts by weight of at least one sulfur compound containing at least three thiol groups and
- A2) 90-99 parts by weight, preferably 94-98 parts by weight of alkyl (meth) acrylates.
Schwefelverbindungen
mit mehr als zwei Thiolgruppen im Molekül sind z.B. aus
Die erfindungsgemäß zur Herstellung des Präpolymerisats einsetzbaren Acryl(meth)acrylate sind an sich bekannt, wobei der Ausdruck (Meth)acrylat für Acrylate, Methacrylate sowie für Mischungen aus beiden steht. Die Alkyl(meth)acrylate weisen vorzugsweise 1–20, insbesondere 1–8 Kohlenstoffatome auf.The according to the invention for the production of the prepolymer usable acrylic (meth) acrylates are known per se, wherein the Expression of (meth) acrylate for Acrylates, methacrylates and for Mixtures of both stands. The alkyl (meth) acrylates are preferably 1-20, especially 1-8 Carbon atoms on.
Beispiele für die C1- bis C8-Alkylester der Acrylsäure bzw. der Methacrylsäure sind Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Hexylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat und Butylmethacrylat. Bevorzugte Monomere sind Methylmethacrylat und n-Butylacrylat.Examples of the C 1 - to C 8 -alkyl esters of acrylic acid or of methacrylic acid are methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-hexyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate and butyl methacrylate. Preferred monomers are methyl methacrylate and n-butyl acrylate.
Zur Herstellung des Präpolymerisats werden vorzugsweise Mischungen von Alkyl(meth)acrylaten verwendet, die mindestens 10 Gew.-% Methyl(meth)acrylat und/oder Ethylacrylat und mindestens 2 Gew.-% Alkyl(meth)acrylate mit 3–8 Kohlenstoffatomen umfassen. Bevorzugt werden z.B. Methylmethacrylat-Anteile von 50–99 Gew.-%, Butylmethacrylatanteile von 5 bis 40 Gew.-% und Acrylatanteile von 2 bis 50 Gew.-%.to Preparation of the prepolymer it is preferred to use mixtures of alkyl (meth) acrylates, the at least 10% by weight of methyl (meth) acrylate and / or ethyl acrylate and at least 2% by weight of alkyl (meth) acrylates having 3-8 carbon atoms include. Preference is given, e.g. Methyl methacrylate contents of 50-99% by weight, Butylmethacrylatanteile from 5 to 40 wt .-% and acrylate shares of 2 to 50% by weight.
Bei der Herstellung der verdickenden Polymeren können die Verhältnisse von Regler zu Monomeren variiert werden.at In the production of thickening polymers, the ratios be varied from regulator to monomers.
Die
Polymerisation von Reglern und Monomeren kann in an sich bekannter
Weise als Substanz-, Suspensions- oder Perl-, Lösungs- oder Emulsionspolymerisation
mit Hilfe von Radikalstartern durchgeführt werden. Beispielweise kann
aus
Als
Radikalstarter kommen z.B. peroxidische oder Azoverbindungen in
Frage (
Die erhaltenen Verdicker-Polymere können je nach Polymerisationsverfahren und Regleranteil Molekulargewichte von ca. 2000 bis 50.000 aufweisen. Das Molekulargewicht kann insbesondere über Viskosimetrie ermittelt werden, wobei das Präpolymerisat A) vorzugsweise eine Viskositätszahl gemäß DIN ISO 1628-6 im Bereich von 8 bis 15 ml/g, insbesondere 9 bis 13 ml/g und besonders bevorzugt 10 bis 12 ml/g gemessen in CHCl3 bei 20°C aufweist.Depending on the polymerization process and regulator fraction, the resulting thickener polymers can have molecular weights of about 2,000 to 50,000. The molecular weight can be determined in particular by viscometry, wherein the prepolymer A) preferably a viscosity number according to DIN ISO 1628-6 in the range of 8 to 15 ml / g, in particular 9 to 13 ml / g and particularly preferably 10 to 12 ml / g measured in CHCl 3 at 20 ° C.
Komponente Bcomponent B
Die Beschichtungsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten als wesentlichen Bestandteil 0,2–10 Gew.-%, vorzugsweise 0,3–5,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 0,5–2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, Fluoralkyl(meth)acrylate mit 3–30 vorzugsweise 8 bis 25 und besonders bevorzugt 10 bis 20 Kohlenstoffatome im Alkylrestrest, der 6–61, vorzugsweise 7 bis 51 und besonders bevorzugt 9 bis 41 Fluoratome umfasst. Der Alkylrest des Fluoralkyl(meth)acrylats kann neben den Fluoratomen weitere Substituenten umfassen. Hierzu gehören insbesondere Estergruppen, Amidgruppen, Amingruppen, Nitrogruppen und Halogenatome, wobei dieser Alkylrestrest sowohl linear als auch verzweigt sein kann.The coating compositions of the present invention contain as an essential ingredient 0.2-10 wt .-%, preferably 0.3-5.0 wt .-% and most preferably 0.5-2 wt .-%, based on the total weight of Coating agent, fluoroalkyl (meth) acrylates having 3-30, preferably 8 to 25 and special It prefers 10 to 20 carbon atoms in the alkyl radical, which comprises 6-61, preferably 7 to 51 and particularly preferably 9 to 41 fluorine atoms. The alkyl radical of the fluoroalkyl (meth) acrylate may include, in addition to the fluorine atoms, further substituents. These include, in particular, ester groups, amide groups, amine groups, nitro groups and halogen atoms, it being possible for this alkyl radical to be both linear and branched.
Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Fluoralkyl(meth)acrylat
gemäß der Formel
I eingesetzt 
Gemäß einem
besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein
Fluoralkyl(meth)acrylat gemäß der Formel
II eingesetzt 
Zu
den Fluoralkyl(meth)acrylaten, die gemäß Komponente B) in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln
enthalten sind, gehören
unter anderem
2,2,3,4,4,4-Hexafluorbutylacrylat,
2,2,3,4,4,4-Hexafluorbutylmethacrylat,
Nonadecafluorisodecylmethacrylat,
2,2,3,3,4,4,4-Heptafluorbutylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,6-Nonafluorhexylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,6-Nonafluorhexylmethacrylat,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-Tridecafluorheptylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctylmethacrylat,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-Heptadecafluornonylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-Heptadecafluordecylacrylat
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-Eicosafluorundecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Eicosafluordodecylacrylat
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-Heneicosafluordodecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,
10,11,11,12,12,12-Heneicosafluordodecylmethacrylat
4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,15,15,15-Tetracosafluor-2-hydroxy-14(trif1uormethyl)pentadecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-Pentacosafluortetradecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-Pentacosafluortetradecylmethacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-Nona
cosafluorhexadecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-Nona
cosafluorhexadecylmethacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13, 13,14,14,15,15,16,16,17,17,18,18,19,19,20,20,20-Heptatriacontafluoreicosylacrylat.The fluoroalkyl (meth) acrylates which are present in component B) in the coating compositions according to the invention include, inter alia
2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl,
2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, nonadecafluoroisodecyl methacrylate,
2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutylacrylate,
3,3,4,4,5,5,6,6,6-Nonafluorhexylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,6-Nonafluorhexylmethacrylat,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-Tridecafluorheptylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctylmethacrylat,
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-Heptadecafluornonylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl
2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-Eicosafluorundecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-Eicosafluordodecylacrylat
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-Heneicosafluordodecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heneicosafluorododecyl methacrylate
4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,15,15,15-Tetracosafluor- 2-hydroxy-14 pentadecyl (trif1uormethyl)
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14- Pentacosafluortetradecylacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14- Pentacosafluortetradecylmethacrylat,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15, 15,16,16,16-nona cosafluorohexadecyl acrylate,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15, 15,16,16,16-nona cosafluorohexadecyl methacrylate,
3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13, 13,14,14,15, 15,16,16,17,17,18,18,19,19,20,20,20-Heptatriacontafluoreicosylacrylat.
Die Fluoralkyl(meth)acrylate sind bekannte Verbindungen, wobei die Fluoralkyl(meth)acrylate einzeln oder als Mischung eingesetzt werden können.The Fluoroalkyl (meth) acrylates are known compounds wherein the fluoroalkyl (meth) acrylates can be used individually or as a mixture.
Komponente Ccomponent C
Zur Herstellung einer kratzfesten Beschichtung werden erfindungsgemäß vernetzende Monomere dem Beschichtungsmittel zugefügt. Diese besitzen mindestens zwei polymerisationsfähige Einheiten z.B. Vinylgruppen pro Molekül (vgl. Brandrup-Immergut-Polymerhandbook).to Production of a scratch-resistant coating becomes crosslinking according to the invention Monomers added to the coating agent. These possess at least two polymerizable Units e.g. Vinyl groups per molecule (see Brandrup-Immergut-Polymerhandbook).
Diese werden erfindungsgemäß in Mengen von 20–80 Gew.-%, vorzugsweise 50–70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, eingesetzt.These are inventively in amounts from 20-80 Wt .-%, preferably 50-70 % By weight, based on the total weight of the coating composition, used.
Genannt seien die Diester und höheren Ester der Acryl- bzw. Methacrylsäure von mehrwertigen Alkoholen wie Glykol, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Diglycerin, Dimethylolpropan, Ditrimethylolethan, Dipentaerythrit, Trimethylhexandiol-1,6, Cyclohexandiol-1,4. Beispiele für derartige vernetzende Monomere sind u.a. Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Propylenglykoldiacrylat, Propylenglykoldimethacrylat, 1,3-Butandioldiacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat, 4-Thio-heptanol-2,6-diacrylat, 4-Thio-heptanol-2,6-dimethacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldimethacrylat, Pentandioldiacrylat, Pentandioldimethacrylat, Hexandioldiacrylat, Hexandioldimethacrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Ditrimethylolpropantetraacrylat, Ditrimethylolpropantetramethacrylat, Dipentaerythrithexaacrylat und Dipentaerythrithexamethacrylat, Pentaerythrittriacrylat und Pentaerythrittetraacrylat.Called be the diesters and higher ones Esters of acrylic or methacrylic acid of polyhydric alcohols such as glycol, glycerol, trimethylolethane, Trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerol, dimethylolpropane, ditrimethylolethane, Dipentaerythritol, trimethylhexanediol-1,6, cyclohexanediol-1,4. Examples for such Crosslinking monomers are i.a. Ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, Propylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, Diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, 4-thio-heptanol-2,6-diacrylate, 4-thio-heptanol-2,6-dimethacrylate, Tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, pentanediol diacrylate, Pentanediol dimethacrylate, hexanediol diacrylate, hexanediol dimethacrylate, Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, Ditrimethylolpropane tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol hexamethacrylate, pentaerythritol triacrylate and Pentaerythritol.
Die mehrfunktionellen Acrylate bzw. Methacrylate können ebenso auch Oligomere oder Polymere sein, die ggf. noch weitere funktionelle Gruppen enthalten. Genannt seien insbesondere Urethandi- bzw. -triacrylate oder entsprechende Esteracrylate.The Polyfunctional acrylates or methacrylates can also be oligomers or polymers which optionally contain further functional groups. Particular mention may be urethanedi or triacrylate or corresponding Ester acrylates.
Komponente Dcomponent D
Zur Polymerisation bzw. Härtung des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels werden bekannte Initiatoren eingesetzt, die der Beschichtungszusammensetzung in einer Menge von 0,01–10 Gew.-%, vorzugsweise 1–3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung, zugegeben werden.to Polymerization or curing the coating agent of the invention known initiators are used which are the coating composition in an amount of 0.01-10 Wt .-%, preferably 1-3 % By weight, based on the total weight of the coating composition, be added.
Zu den bevorzugten Initiatoren gehören unter anderem die in der Fachwelt weithin bekannten Azoinitiatoren, wie AIBN und 1,1-Azobiscyclohexancarbonitril, sowie Peroxyverbindungen, wie Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Dilaurylperoxyd, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, Ketonperoxid, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoyl-peroxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, Dicumylperoxid, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Bis(4-tert.-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Verbindungen miteinander sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen mit nicht genannten Verbindungen, die ebenfalls Radikale bilden können.To belong to the preferred initiators including azo initiators well known in the art, such as AIBN and 1,1-azobiscyclohexanecarbonitrile, as well as peroxy compounds, such as methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, dilauryl peroxide, tert-butyl per-2-ethylhexanoate, Ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, dibenzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) -2,5-dimethylhexane, tert -butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, Dicumyl peroxide, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, Cumyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, Bis (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, mixtures of two or more of the aforementioned compounds with each other and mixtures of aforementioned compounds with compounds not mentioned, which can also form radicals.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden zur Härtung Photoinitiatoren, wie z.B. UV-Initiatoren eingesetzt. Es handelt sich um Verbindungen, die unter Einstrahlung von sichtbarem oder UV-Licht Radikale abspalten und so die Polymerisation des Beschichtungsmittels initiieren. Gebräuchliche UV-Initiatoren sind gemäß der DE-OS 29 28 512 z.B. Benzoin, 2-Methylbenzoin, Benzoin-methyl-, -ethyl oder -butylether, Acetoin, Benzil, Benzil-dimethylketal oder Benzophenon. Derartige UV-Initiatoren sind beispielsweise kommerziell von Ciba AG unter den Handelsbezeichnungen ®Darocur 1116, ®Irgacure 184, ®Irgacure 907 und von BASF AG unter dem Markennamen ®Lucirin TPO erhältlich.According to a particular aspect of the present invention, photoinitiators, such as UV initiators, are used for curing. These are compounds which split off radicals when exposed to visible or UV light and thus initiate the polymerization of the coating agent. Common UV initiators are according to DE-OS 29 28 512 for example benzoin, 2-methylbenzoin, benzoin methyl, ethyl or butyl ether, acetoin, benzil, benzil dimethylketal or benzophenone. Such UV initiators are commercially available, for example, from Ciba AG under the trade names ® Darocur 1116, ® Irgacure 184, ® Irgacure 907 and from BASF AG under the trade name ® Lucirin TPO.
Beispiele für Photoinitiatoren, die im kurzwelligen sichtbaeen Bereich des Lichts absorbieren sind ®Lucirin TPO und ®Lucirin TPO-L der Firma BASF, Ludwigshafen.Examples of photoinitiators which absorb in the short-wave visible range of light are ® Lucirin TPO and ® Lucirin TPO-L from BASF, Ludwigshafen.
Komponente Ecomponent e
Als Verdünner können sowohl organische Lösungsmittel und/oder monofunktionelle Reaktivverdünner verwendet werden. Im allgemeinen enthalten die Beschichtungsmittel 0,2 bis 75, vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, Verdünner, die auch als Mischung eingesetzt werden können.When thinner can both organic solvents and / or monofunctional reactive diluents can be used. In general the coating compositions contain 0.2 to 75, preferably 0.5 to 50% by weight, based on the total weight of the coating agent, Thinner, which can also be used as a mixture.
Mit Hilfe der Verdünner kann eine Viskosität des Beschichtungsmittels im Bereich von ca. 10 bis ca. 250 mPa·s eingestellt wird. Für Beschichtungsmittel, die für Flut- oder Tauchbeschichtungen vorgesehen sind, sind eher niedrige Viskositäten von etwa 1–20 mPa·s gebräuchlich. Bei diesen Lacken können vor allem organische Lösungsmittel in Konzentrationen bis zu 75 Gew.-% eingesetzt werden. Für Rakelbeschichtungen oder Walzenauftragsbeschichtungen liegen die geeignete Viskositäten im Bereich von 20 bis 250 mPa·s. Die angegebenen Werte sind lediglich als Richtwerte zu verstehen und beziehen sich auf die Messung der Viskosität bei 20 °C mit einem Rotationsviscosimeter gemäß DIN 53 019.With Help the thinner can be a viscosity of the coating agent in the range of about 10 to about 250 mPa · s set becomes. For Coating agents suitable for Flood or dip coatings are provided, are rather low viscosities from about 1-20 mPa.s common. In these paints can especially organic solvents be used in concentrations up to 75 wt .-%. For squeegee coatings or roller application coatings are the appropriate viscosities in the range from 20 to 250 mPa · s. The specified values are only intended as a guideline and refer to the measurement of viscosity at 20 ° C with a rotation viscometer according to DIN 53 019th
Bei Lacken für Walzenauftragsverfahren werden bevorzugt monofunktionelle Reaktivverdünner eingesetzt. Übliche Konzentrationen liegen zwischen 5 und 25 Gew.-%. Alternativ oder in Kombination können jedoch auch organische Lösungsmittel als Verdünner verwendet werden.at Paints for Roller application methods preferably monofunctional reactive diluents are used. Usual concentrations are between 5 and 25 wt .-%. Alternatively or in combination can but also organic solvents as a thinner be used.
Die monofunktionellen Reaktivverdünner tragen zu guten Verlaufseigenschaften des Lackes und damit zu einer guten Verarbeitbarkeit bei. Die monofunktionellen Reaktivverdünner besitzen eine radikalisch polymerisierbare Gruppe, in der Regel eine Vinyl-Funktion.The monofunctional reactive diluents contribute to good flow properties of the paint and thus to a good processability. The monofunctional reactive diluents have a radical polymerizable group, usually a vinyl function.
Hierzu
gehören
unter anderem 1-Alkene, wie Hexen-1, Hepten-1; verzweigte Alkene,
wie beispielsweise Vinylcyclohexan, 3,3-Dimethyl-1-propen, 3-Methyl-1-diisobutylen, 4-Methylpenten-1;
Acrylnitril;
Vinylester, wie Vinylacetat;
Styrol, substituierte Styrole
mit einem Alkylsubstituenten in der Seitenkette, wie z. B. α-Methylstyrol
und α-Ethylstyrol,
substituierte Styrole mit einem Alkylsubstituenten am Ring, wie
Vinyltoluol und p-Methylstyrol, halogenierte Styrole, wie beispielsweise
Monochlorstyrole, Dichlorstyrole, Tribromstyrole und Tetrabromstyrole;
Heterocyclische
Vinylverbindungen, wie 2-Vinylpyridin, 3-Vinylpyridin, 2-Methyl-5-vinylpyridin, 3-Ethyl-4-vinylpyridin,
2,3-Dimethyl-5-vinylpyridin, Vinylpyrimidin, Vinylpiperidin, 9-Vinylcarbazol,
3-Vinylcarbazol, 4-Vinylcarbazol, 1-Vinylimidazol, 2-Methyl-1-vinylimidazol,
N-Vinylpyrrolidon, 2-Vinylpyrrolidon, N-Vinylpyrrolidin, 3-Vinylpyrrolidin,
N-Vinylcaprolactam, N-Vinylbutyrolactam, Vinyloxolan, Vinylfuran,
Vinylthiophen, Vinylthiolan, Vinylthiazole und hydrierte Vinylthiazole,
Vinyloxazole und hydrierte Vinyloxazole;
Vinyl- und Isoprenylether;
Maleinsäurederivate,
wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid,
Methylmaleinsäureanhydrid,
Maleinimid und Methylmaleinimid;
und(Meth)acrylate, wobei (Meth)acrylate
besonders bevorzugt sind. Der Ausdruck (Meth)acrylate umfasst Methacrylate
und Acrylate sowie Mischungen aus beiden.These include, inter alia, 1-alkenes, such as hexene-1, heptene-1; branched alkenes such as vinylcyclohexane, 3,3-dimethyl-1-propene, 3-methyl-1-diisobutylene, 4-methylpentene-1;
acrylonitrile; Vinyl esters, such as vinyl acetate;
Styrene, substituted styrenes having an alkyl substituent in the side chain, such as. Α-methylstyrene and α-ethylstyrene, substituted styrenes having an alkyl substituent on the ring such as vinyltoluene and p-methylstyrene, halogenated styrenes such as monochlorostyrenes, dichlorostyrenes, tribromostyrenes and tetrabromostyrenes;
Heterocyclic vinyl compounds, such as 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine, 3-ethyl-4-vinylpyridine, 2,3-dimethyl-5-vinylpyridine, vinylpyrimidine, vinylpiperidine, 9-vinylcarbazole, 3-vinylcarbazole, 4-vinylcarbazole, 1-vinylimidazole, 2-methyl-1-vinylimidazole, N-vinylpyrrolidone, 2-vinylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidine, 3-vinylpyrrolidine, N-vinylcaprolactam, N-vinylbutyrolactam, vinyloxolane, vinylfuran, vinylthiophene, vinylthiolane, vinylthiazoles and hydrogenated vinylthiazoles, vinyloxazoles and hydrogenated vinyloxazoles;
Vinyl and isoprenyl ethers;
Maleic acid derivatives such as maleic anhydride, methylmaleic anhydride, maleimide and methylmaleimide;
and (meth) acrylates, with (meth) acrylates being particularly preferred. The term (meth) acrylates include methacrylates and acrylates as well as mixtures of both.
Diese
Monomere sind weithin bekannt. Zu diesen gehören unter anderem (Meth)acrylate,
die sich von gesättigten
Alkoholen ableiten, wie beispielsweise
Methyl(meth)acrylat,
Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat,
n-Butyl(meth)acrylat,
tert.-Butyl(meth)acrylat,
Pentyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat;
(Meth)acrylate,
die sich von ungesättigten
Alkoholen ableiten, wie z. B. Oleyl(meth)acrylat, 2-Propinyl(meth)acrylat,
Allyl(meth)acrylat,
Vinyl(meth)acrylat;
Aryl(meth)acrylate,
wie Benzyl(meth)acrylat oder
Phenyl(meth)acrylat, wobei die
Arylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert
sein können;
Cycloalkyl(meth)acrylate,
wie 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat,
Bornyl(meth)acrylat;
Hydroxylalkyl(meth)acrylate,
wie
3-Hydroxypropyl(meth)acrylat,
3,4-Dihydroxybutyl(meth)acrylat,
2-Hydroxyethyl(meth)acrylat,
2-Hydroxypropyl(meth)acrylat;
Glycoldi(meth)acrylate, wie 1,4-Butandioldi(meth)acrylat,
(Meth)acrylate
von Etheralkoholen, wie
Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Vinyloxyethoxyethyl(meth)acrylat;
Amide
und Nitrile der (Meth)acrylsäure,
wie
N-(3-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid,
N-(Diethylphosphono)(meth)acrylamid,
1-Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol;
schwefelhaltige
Methacrylate, wie
Ethylsulfinylethyl(meth)acrylat,
4-Thiocyanatobutyl(meth)acrylat,
Ethylsulfonylethyl(meth)acrylat,
Thiocyanatomethyl(meth)acrylat,
Methylsulfinylmethyl(meth)acrylat
und
Bis((meth)acryloyloxyethyl)sulfid.These monomers are well known. These include (meth) acrylates derived from saturated alcohols, such as
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate,
n-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate,
Pentyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylates derived from unsaturated alcohols, such as. Oleyl (meth) acrylate, 2-propynyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate,
Vinyl (meth) acrylate;
Aryl (meth) acrylates, such as benzyl (meth) acrylate or
Phenyl (meth) acrylate, wherein the aryl radicals may each be unsubstituted or substituted up to four times;
Cycloalkyl (meth) acrylates, such as 3-vinylcyclohexyl (meth) acrylate,
Bornyl (meth) acrylate;
Hydroxylalkyl (meth) acrylates, such as
3-hydroxypropyl (meth) acrylate,
3,4-dihydroxybutyl (meth) acrylate,
2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate;
Glycol di (meth) acrylates, such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate,
(Meth) acrylates of ether alcohols, such as
Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, vinyloxyethoxyethyl (meth) acrylate;
Amides and nitriles of (meth) acrylic acid, such as
N- (3-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide,
N- (diethylphosphono) (meth) acrylamide,
1-Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol;
Sulfur-containing methacrylates, such as
Ethylsulfinylethyl (meth) acrylate,
4-Thiocyanatobutyl (meth) acrylate,
Ethylsulfonylethyl (meth) acrylate,
Thiocyanatomethyl (meth) acrylate,
Methylsulfinylmethyl (meth) acrylate and
Bis ((meth) acryloyloxyethyl) sulphide.
Besonders bevorzugte monofunktionelle Reaktivverdünner sind z.B. Butylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, 2-Ethoxy-ethylmethacrylat oder 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat, Methylmethacrylat, tert-Butylmethacrylat, Isobornylmethacrylat.Particularly preferred monofunctional reactive diluents are, for example, butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate or 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, methyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, isobornylme methacrylate.
In
Komponente Fcomponent F
Unter üblichen Additiven sollen für Beschichtungsmittel gebräuchliche Zusätze für Kratzfestbeschichtungen verstanden werden, die optional in Mengen von 0–40 Gew.-%, insbesondere 0 bis 20 Gew.-% enthalten sein können. Die Verwendung dieser Additive wird als nicht kritisch für die Erfindung angesehen.Under usual Additives are meant for Coating materials in use additions for scratch-resistant coatings are understood, optionally in amounts of 0-40 wt .-%, in particular 0 may be contained to 20 wt .-%. The use of these additives is not considered critical to the invention considered.
Hier
sind z.B. oberflächenaktive
Substanzen zu nennen, mit deren Hilfe die Oberflächenspannung der Beschichtungsformulierung
reguliert und gute Auftragseigenschaften erreicht werden können. Hierfür können gemäß der
Weitere,
sehr gebräuchliche
Additive sind UV-Absorber, die in Konzentrationen von z.B. 0,2 bis
20 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 8 Gew.-% enthalten sein können. UV-Absorber
können
z.B. aus der Gruppe der Hydroxybenzotriazole, Triazine und Hydroxybenzophenone
ausgewählt
werden (siehe z.B.
Komponente Gcomponent G
Die Beschichtungsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten als wesentlichen verträglichkeitsvermittelnden Bestandteil 0,01–10 Gew.-%, vorzugsweise 0,03–5,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 0,05–3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, Fluoralkyl(meth)acrylate mit 1–4 und besonders bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome im Alkylrest, der 1 bis 6, und besonders bevorzugt 1 bis 4 Fluoratome umfasst. Der Alkylrest des Fluoralkyl(meth)acrylats kann neben den Fluoratomen weitere Substituenten umfassen. Hierzu gehören insbesondere Estergruppen, Amidgruppen, Amingruppen, Nitrogruppen und Halogenatome, wobei dieser Alkylrest sowohl linear als auch verzweigt sein kann. Besonders bevorzugt ist 2,2,3,3-Tetrafluorpropyl(meth)acrylat.The Coating compositions of the present invention are included as essential compatibilizing Component 0.01-10 Wt .-%, preferably 0.03-5.0 Wt .-% and most preferably 0.05-3 wt .-%, based on the Total weight of the coating agent, fluoroalkyl (meth) acrylates with 1-4 and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms in the alkyl radical, the 1 to 6, and more preferably 1 to 4 fluorine atoms. Of the Alkyl radical of the fluoroalkyl (meth) acrylate may be in addition to the fluorine atoms further substituents. These include in particular ester groups, Amide groups, amine groups, nitro groups and halogen atoms, wherein this Alkyl radical may be both linear and branched. Especially 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate is preferred.
Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Fluoralkyl(meth)acrylat
gemäß der Formel
I eingesetzt 
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ist zur Erzeugung kratzfester, witterungsbeständiger Beschichtungen auf Kunststoffsubstraten vorgesehen. Hierzu gehören insbesondere Polycarbonate, Polystyrole, Polyester, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), die auch mit Glykol modifiziert sein können, und Polybutylenterephthalat (PBT), cycloolefinische Copolymere (COC), Acrylnitride/Butadien/Styrol-Copolymere und/oder Poly(meth)acrylate.The coating compositions according to the invention is for the production of scratch-resistant, weather-resistant coatings on plastic substrates intended. These include in particular polycarbonates, polystyrenes, polyesters, for example Polyethylene terephthalate (PET), which may also be modified with glycol can, and polybutylene terephthalate (PBT), cycloolefinic copolymers (COC), Acrylonitrides / butadiene / styrene copolymers and / or poly (meth) acrylates.
Bevorzugt sind hierbei Polycarbonate, cycloolefinische Polymere und Poly(meth)acrylate, wobei Poly(meth)acrylate besonders bevorzugt sind.Prefers here are polycarbonates, cycloolefinic polymers and poly (meth) acrylates, wherein poly (meth) acrylates are particularly preferred.
Polycarbonate sind in der Fachwelt bekannt. Polycarbonate können formal als Polyester aus Kohlensäure und aliphatischen oder aromatischen Dihydroxy-Verbindungen betrachtet werden. Sie sind leicht zugänglich durch Umsetzung von Diglykolen oder Bisphenolen mit Phosgen bzw. Kohlensäurediestern in Polykondensations- bzw. Umesterungsreaktionen.polycarbonates are known in the art. Polycarbonates can formally be termed as polyesters carbonic acid and aliphatic or aromatic dihydroxy compounds. she are easily accessible by reacting diglycols or bisphenols with phosgene or Carbonic acid diesters in polycondensation or transesterification reactions.
Hierbei sind Polycarbonate bevorzugt, die sich von Bisphenolen ableiten. Zu diesen Bisphenolen gehören insbesondere 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A), 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan (Bisphenol B), 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan (Bisphenol C), 2,2'-Methylendiphenol (Bisphenol F), 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)propan (Tetrabrombisphenol A) und 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propan (Tetramethylbisphenol A).in this connection polycarbonates derived from bisphenols are preferred. These bisphenols include in particular 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane (Bisphenol B), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (bisphenol C), 2,2'-methylene diphenol (Bisphenol F), 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane (tetrabromobisphenol A) and 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane (tetramethyl bisphenol A).
Üblich werden derartige aromatische Polycarbonate durch Grenzflächenpolykondensation oder Umesterung hergestellt, wobei Einzelheiten in Encycl. Polym. Sci. Engng. 11, 648–718 dargestellt sind.Become common such aromatic polycarbonates by interfacial polycondensation or transesterification, details in Encycl. Polym. Sci. Engng. 11, 648-718 are shown.
Bei der Grenzflächenpolykondensation werden die Bisphenole als wässrige, alkalische Lösung in inerten organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol oder Tetrahydrofuran, emulgiert und in einer Stufenreaktion mit Phosgen umgesetzt.at interfacial polycondensation are the bisphenols as aqueous, alkaline solution in inert organic solvents, such as methylene chloride, chlorobenzene or tetrahydrofuran emulsified and reacted in a step reaction with phosgene.
Als Katalysatoren gelangen Amine, bei sterisch gehinderten Bisphenolen auch Phasentransferkatalysatoren zum Einsatz. Die resultierenden Polymere sind in den verwendeten organischen Lösungsmitteln löslich.When Catalysts reach amines, with sterically hindered bisphenols also phase transfer catalysts are used. The resulting Polymers are soluble in the organic solvents used.
Über die Wahl der Bisphenole können die Eigenschaften der Polymere breit variiert werden. Bei gleichzeitigem Einsatz unterschiedlicher Bisphenole lassen sich in Mehrstufen-Polykondensationen auch Block-Polymere aufbauen.About the Choice of bisphenols can the properties of the polymers are widely varied. At the same time Use of different bisphenols can be in multi-stage polycondensations also build up block polymers.
Cycloolefinische Polymere sind Polymere, die unter Verwendung von cyclischen Olefinen, insbesondere von polycyclischen Olefinen erhältlich sind.cycloolefinic Polymers are polymers made using cyclic olefins, in particular of polycyclic olefins are available.
Cyclische Olefine umfassen beispielsweise monocyclische Olefine, wie Cyclopenten, Cyclopentadien, Cyclohexen, Cyclohepten, Cycloocten sowie Alkylderivate dieser monocyclischen Olefine mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl oder Propyl, wie beispielsweise Methylcyclohexen oder Dimethylcyclohexen, sowie Acrylat- und/oder Methacrylatderivate dieser monocyclischen Verbindungen. Darüber hinaus können auch Cycloalkane mit olefinischen Seitenketten als cyclische Olefine verwendet werden, wie beispielsweise Cyclopentylmethacrylat.cyclic Olefins include, for example, monocyclic olefins such as cyclopentene, Cyclopentadiene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene and alkyl derivatives these monocyclic olefins having 1 to 3 carbon atoms, such as Methyl, ethyl or propyl, such as methylcyclohexene or Dimethylcyclohexene, and acrylate and / or methacrylate derivatives of these monocyclic compounds. In addition, also can Cycloalkanes with olefinic side chains as cyclic olefins used, such as cyclopentyl methacrylate.
Bevorzugt sind verbrückte, polycyclische Olefinverbindungen. Diese polycyclischen Olefinverbindungen können die Doppelbindung sowohl im Ring aufweisen, es handelt sich hierbei um verbrückte polycyclische Cycloalkene, als auch in Seitenketten. Hierbei handelt es sich um Vinylderivate, Allyloxycarboxyderivate und (Meth)acryloxyderivate von polycyclischen Cycloalkanverbindungen. Diese Verbindungen können des weiteren Alkyl-, Aryl- oder Aralkylsubstituenten aufweisen.Prefers are bridged, polycyclic olefin compounds. These polycyclic olefin compounds can have the double bond both in the ring, it is here around bridged polycyclic cycloalkenes, as well as in side chains. This acts these are vinyl derivatives, allyloxycarboxy derivatives and (meth) acryloxy derivatives of polycyclic cycloalkane compounds. These compounds can be the further alkyl, aryl or Aralkylsubstituenten have.
Beispielhafte polycyclische Verbindungen sind, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll, Bicyclo[2.2.1]hept-2-en (Norbornen), Bicyclo[2.2.1]hept-2,5-dien (2,5-Norbornadien), Ethyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-en (Ethylnorbornen), Ethylidenbicyclo[2.2.1]hept-2-en (Ethyliden-2-norbornen), Phenylbicyclo[2.2.1]hept-2-en, Bicyclo[4.3.0]nona-3,8-dien, Tricyclo[4.3.0.12,5]-3-decen, Tricyclo[4.3.0.12,5]-3,8-decen-(3,8-dihydrodicyclopentadien), Tricyclo[4.4.0.12,5]-3-undecen, Tetracyclo[4.4.0.12,5,17,10]-3-dodecen, Ethylidentetracyclo[4.4.0.12,5.17,10]-3-dodecen, Methyloxycarbonyltetracyclo[4.4.0.12,5,17,10]-3-dodecen, Ethyliden-9-ethyltetracyclo[4.4.0.12,5,17,10]-3-dodecen, Pentacyclo[4.7.0.12,5,O,O3,13,19,12]-3-pentadecen, Pentacyclo[6.1.13,6.02,7.09,13]-4-pentadecen, Hexacyclo[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]-4-heptadecen, Dimethylhexacyclo[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]-4-heptadecen, Bis(allyloxycarboxy)tricyclo[4.3.0.12,5]-decan, Bis(methacryloxy)tricyclo[4.3.0.12,5]-decan, Bis(acryloxy)tricyclo[4.3.0.12,5]-decan.Illustrative polycyclic compounds include, but are not limited to, bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (norbornene), bicyclo [2.2.1] hept-2,5-diene (2,5-norbornadiene), ethyl -bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (ethylnorbornene), ethylidenebicyclo [2.2.1] hept-2-ene (ethylidene-2-norbornene), phenylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, bicyclo [4.3 .0] nona-3,8-diene, tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] -3-decene, tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] -3,8-decene- (3,8-dihydro-dicyclopentadiene), tricyclo [4.4.0.1 2,5] -3-undecene, tetracyclo dodecene -3-[4.4.0.1 2,5, 1 7,10] -3-dodecene ethylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] , Methyloxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5, 1 7,10] -3-dodecene, ethylidene-9-ethyltetracyclo -3-dodecene [4.4.0.1 2,5, 1 7,10], pentacyclo [4.7.0.1 2, 5 , O, O 3,13 , 1 9,12 ] -3-pentadecene, pentacyclo [6.1.1 3.6 .0 2,7 .0 9,13 ] -4-pentadecene, hexacyclo [6.6.1.1 3, 6 .1 10,13 .0 2,7 .0 9,14 ] -4-heptadecene, dimethylhexacyclo [6.6.1.1 3,6 .1 10,13 .0 2,7 .0 9,14 ] -4-heptadecene , Bis (allyloxycarboxy) tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane, bis (met hacryloxy) tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane, bis (acryloxy) tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] decane.
Die cycloolefinischen Polymere werden unter Verwendung von zumindest einer der zuvor beschriebenen cycloolefinischen Verbindungen, insbesondere der polycyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen hergestellt. Darüber hinaus können bei der Herstellung der cycloolefinischen Polymere weitere Olefine verwendet werden, die mit den zuvor genannten cycloolefinischen Monomeren copolymerisiert werden können. Hierzu gehören u.a. Ethylen, Propylen, Isopren, Butadien, Methylpenten, Styrol und Vinyltoluol.The cycloolefinic polymers are made using at least one of the cycloolefinic compounds described above, in particular of the polycyclic hydrocarbon compounds. Furthermore can in the preparation of the cycloolefinic polymers further olefins used with the aforementioned cycloolefinic Monomers can be copolymerized. These include u.a. Ethylene, propylene, isoprene, butadiene, methylpentene, styrene and vinyltoluene.
Die meisten der zuvor genannten Olefine, insbesondere auch die Cycloolefine und Polycycloolefine, können kommerziell erhalten werden. Darüber hinaus sind viele cyclische und polycyclische Olefine durch Diels-Alder-Additionsreaktionen erhältlich.The Most of the aforementioned olefins, especially the cycloolefins and polycycloolefins be obtained commercially. About that In addition, many cyclic and polycyclic olefins are by Diels-Alder addition reactions available.
Die Herstellung der cycloolefinischen Polymere kann auf bekannte Art und Weise erfolgen, wie dies u.a. in den japanischen Patentschriften 11818/1972, 43412/1983, 1442/1986 und 19761/1987 und den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 75700/1975, 129434/1980, 127728/1983, 168708/1985, 271308/1986, 221118/1988 und 180976/1990 und in den Europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 6 610 851, EP-A-0 6 485 893, EP-A-0 6 407 870 und EP-A-0 6 688 801 dargestellt ist.The preparation of the cycloolefinic polymers can be carried out in a known manner, as this in Japanese Patent Nos. 11818/1972, 43412/1983, 1442/1986 and 19761/1987 and Japanese Patent Laid-Open Nos. 75700/1975, 129434/1980, 127728/1983, 168708/1985, 271308/1986, 221118/1988 and others 180976/1990 and in European Patent Applications EP-A-0 6 610 851, EP-A-0 6 485 893, EP-A-0 6 407 870 and EP-A-0 6 688 801.
Die cycloolefinischen Polymere können beispielsweise unter Verwendung von Aluminiumverbindungen, Vanadiumverbindungen, Wolframverbindungen oder Borverbindungen als Katalysator in einem Lösungsmittel polymerisiert werden.The cycloolefinic polymers can for example, using aluminum compounds, vanadium compounds, Tungsten compounds or boron compounds as a catalyst in one solvent be polymerized.
Es wird angenommen, daß die Polymerisation je nach den Bedingungen, insbesondere dem eingesetzten Katalysator, unter Ringöffnung oder unter Öffnung der Doppelbindung erfolgen kann.It it is assumed that the Polymerization depending on the conditions, in particular the used Catalyst, under ring opening or under opening the double bond can take place.
Darüber hinaus ist es möglich, cycloolefinische Polymere durch radikalische Polymerisation zu erhalten, wobei Licht oder ein Initiator als Radikalbildner verwendet wird. Dies gilt insbesondere für die Acryloylderivate der Cycloolefine und/oder Cycloalkane. Diese Art der Polymerisation kann sowohl in Lösung als auch in Substanz erfolgen.Furthermore Is it possible, to obtain cycloolefinic polymers by radical polymerization, wherein light or an initiator is used as a radical generator. This is especially true for the acryloyl derivatives of cycloolefins and / or cycloalkanes. These Type of polymerization can be done both in solution and in substance.
Ein weiteres bevorzugtes Kunststoffsubstrat umfasst Poly(meth)acrylate. Diese Polymere werden im allgemeinen durch radikalische Polymerisation von Mischungen erhalten, die (Meth)acrylate enthalten.One Another preferred plastic substrate comprises poly (meth) acrylates. These polymers are generally prepared by free-radical polymerization of mixtures containing (meth) acrylates.
Diese wurden zuvor dargelegt, wobei, je nach Herstellung, sowohl monofunktionelle als auch polyfunktionelle (Meth)acrylate verwendet werden können, die unter Komponente C) und E) beschrieben sind.These have been previously set forth, wherein, depending on the preparation, both monofunctional as well as polyfunctional (meth) acrylates can be used which under component C) and E) are described.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten diese Mischungen mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomere, Methylmethacrylat.According to one preferred aspect of the present invention include these mixtures at least 40% by weight, preferably at least 60% by weight, and especially preferably at least 80% by weight, based on the weight of the monomers, Methyl methacrylate.
Neben den zuvor dargelegten (Meth)acrylaten können die zu polymerisierenden Zusammensetzungen auch weitere ungesättigte Monomere aufweisen, die mit Methylmethacrylat und den zuvor genannten (Meth)acrylaten copolymerisierbar sind. Beispiele hierfür wurden insbesondere unter Komponente E) näher ausgeführt.Next The (meth) acrylates set forth above may be those to be polymerized Compositions also have other unsaturated monomers, those with methyl methacrylate and the abovementioned (meth) acrylates are copolymerizable. Examples of this were especially under Component E).
Im allgemeinen werden diese Comonomere in einer Menge von 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt, wobei die Verbindungen einzeln oder als Mischung verwendet werden können.in the Generally, these comonomers are in an amount of 0 to 60 Wt .-%, preferably 0 to 40 wt .-% and particularly preferably 0 to 20 wt .-%, based on the weight of the monomers used, wherein the compounds can be used singly or as a mixture.
Die Polymerisation wird im allgemeinen mit bekannten Radikalinitiatoren gestartet, die insbesondere unter Komponente D) beschrieben sind. Diese Verbindungen werden häufig in einer Menge von 0,01 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt.The Polymerization is generally carried out with known free-radical initiators started, which are described in particular under component D). These connections are common in an amount of 0.01 to 3 wt .-%, preferably from 0.05 to 1 wt .-%, based on the weight of the monomers used.
Die zuvor genannten Polymere können einzeln oder als Mischung verwendet werden. Hierbei können auch verschiedene Polycarbonate, Poly(meth)acrylate oder cycloolefinische Polymere eingesetzt werden, die sich beispielsweise im Molekulargewicht oder in der Monomerzusammensetzung unterscheiden.The aforementioned polymers can used singly or as a mixture. This can also be done various polycarbonates, poly (meth) acrylates or cycloolefinic Polymers are used, for example, in molecular weight or differ in the monomer composition.
Die erfindungsgemäßen Kunststoffsubstrate können beispielsweise aus Formmassen der zuvor genannten Polymere hergestellt werden. Hierbei werden im allgemeinen thermoplastische Formgebungsverfahren eingesetzt, wie Extrusion oder Spritzguss.The plastic substrates according to the invention can for example, produced from molding compositions of the aforementioned polymers become. Here are generally thermoplastic molding processes used, such as extrusion or injection molding.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der erfindungsgemäß als Formmasse zur Herstellung der Kunststoffsubstrate zu verwendenden Homo- und/oder Copolymere kann in weiten Bereichen schwanken, wobei das Molekulargewicht üblicherweise auf den Anwendungszweck und die Verarbeitungsweise der Formmasse abgestimmt wird.The weight average molecular weight M w of the present invention as a molding material for the preparation of the plastic substrates to be used in homo- and / or copolymers can vary within wide ranges, the molecular weight usually being matched to the intended use and the processing of the molding composition.
Im allgemeinen liegt es aber im Bereich zwischen 20 000 und 1 000 000 g/mol, vorzugsweise 50 000 bis 500 000 g/mol und besonders bevorzugt 80 000 bis 300 000 g/mol, ohne dass hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll. Diese Größe kann beispielsweise mittels Gel-Permeations-Chromatographie bestimmt werden.in the In general, however, it is in the range between 20,000 and 1,000,000 g / mol, preferably 50,000 to 500,000 g / mol and more preferably 80 000 to 300 000 g / mol, without this being a limitation should. This size can For example, determined by gel permeation chromatography become.
Des weiteren können die Kunststoffsubstrate durch Gusskammerverfahren erzeugt werden. Hierbei werden beispielsweise geeignete (Meth)acrylmischungen in einer Form gegeben und polymerisiert. Derartige (Meth)acrylmischungen weisen im allgemeinen die zuvor dargelegten (Meth)acrylate, insbesondere Methylmethacrylat auf. Des weiteren können die (Meth)acrylmischungen die zuvor dargelegten Copolymere sowie, insbesondere zur Einstellung der Viskosität, Polymere, insbesondere Poly(meth)acrylate, enthalten.Furthermore, the plastic substrates can be produced by Gußkammerverfahren. Here, for example, suitable (meth) acrylic mixtures are added in a mold and polymerized. such (Meth) acrylic mixtures generally have the previously set forth (meth) acrylates, in particular methyl methacrylate. Furthermore, the (meth) acrylic mixtures can contain the copolymers described above and, in particular for adjusting the viscosity, polymers, in particular poly (meth) acrylates.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der Polymere, die durch Gusskammerverfahren hergestellt werden, ist im allgemeinen höher als das Molekulargewicht von Polymeren, die in Formmassen verwendet werden. Hierdurch ergeben sich eine Reihe bekannter Vorteile. Im allgemeinen liegt das Gewichtsmittel des Molekulargewichts von Polymeren, die durch Gusskammerverfahren hergestellt werden im Bereich von 500 000 bis 10 000 000 g/mol, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.The weight average molecular weight M w of the polymers prepared by cast-chamber processes is generally higher than the molecular weight of polymers used in molding compositions. This results in a number of known advantages. In general, the weight-average molecular weight of polymers prepared by cast-chamber processes is in the range of 500,000 to 10,000,000 g / mol, without limitation.
Bevorzugte Kunststoffsubstrate, die nach dem Gusskammerverfahren hergestellt wurden, können von Degussa, Geschäftsgebiet PLEXIGLAS, Darmstadt unter dem Handelsnamen PLEXIGLAS® GS oder von Cyro Inc. USA kommerziell unter dem Handelsnamen Acrylite® erhalten werden.Preferred plastic substrates which have been prepared by the casting process, can range from Degussa, CBD PLEXIGLAS, Darmstadt be obtained under the trade name PLEXIGLAS ® GS or from Cyro Inc. USA commercially under the trade name Acrylite ®.
Darüber hinaus können die zur Herstellungen der Kunststoffsubstrate zu verwendenden Formmassen sowie die Acrylharze übliche Zusatzstoffe aller Art enthalten. Hierzu gehören unter anderem Antistatika, Antioxidantien, Entformungsmittel, Flammschutzmittel, Schmiermittel, Farbstoffe, Fliessverbesserungsmittel, Füllstoffe, Lichtstabilisatoren und organische Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäureester, Phosphorsäuredieester und Phosphorsäuremonoester, Phosphite, Phosphorinane, Phospholane oder Phosphonate, Pigmente, Verwitterungsschutzmittel und Weichmacher. Die Menge an Zusatzstoffen ist jedoch auf den Anwendungszweck beschränkt.Furthermore can the molding compositions to be used for the preparation of the plastic substrates as well as the acrylic resins usual Contain additives of all kinds. These include antistatics, Antioxidants, mold release agents, flame retardants, lubricants, Dyes, flow improvers, fillers, light stabilizers and organic phosphorus compounds, such as phosphoric acid esters, Phosphorsäuredieester and phosphoric monoester, Phosphites, phosphininanes, phospholanes or phosphonates, pigments, weathering agents and plasticizer. The amount of additives is, however, to the purpose limited.
Besonders bevorzugte Formmassen, die Poly(meth)acrylate umfassen, sind unter dem Handelsnamen PLEXIGLAS® von der Firma Degussa, Geschäftsgebiet PLEXIGLAS, Darmstadt oder unter dem Handelsnamen ®Acrylite von der Fa. Cyro Inc. USA kommerziell erhältlich. Bevorzugte Formmassen, die cycloolefinische Polymere umfassen, können unter dem Handelsnamen ®Topas von Ticona und ®Zeonex von Nippon Zeon bezogen werden. Polycarbonat-Formmassen sind beispielsweise unter dem Handelsnamen ®Makrolon von Bayer oder ®Lexan von General Electric erhältlich.Particularly preferred molding compositions containing poly (meth) acrylates include, under the trade name PLEXIGLAS ® by the company Degussa, CBD PLEXIGLAS, Darmstadt or ® under the trade name of the Fa Acrylite. Cyro Inc. USA commercially available. Preferred molding compositions consisting of cycloolefinic polymers can be obtained under the trade name Topas ® from Ticona and ® Zeonex from Nippon Zeon. Polycarbonate molding compositions are available, for example, under the trade name ® Makrolon from Bayer or ® Lexan from General Electric.
Besonders bevorzugt umfasst das Kunststoffsubstrat mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Substrats, Poly(meth)acrylate, Polycarbonate und/oder cycloolefinische Polymere. Besonders bevorzugt bestehen die Kunststoffsubstrate aus Polymethylmethacrylat, wobei das Polymethylmethacrylat übliche Additive enthalten kann.Especially Preferably, the plastic substrate comprises at least 80 wt .-%, in particular at least 90% by weight, based on the total weight of the substrate, of Poly (meth) acrylates, polycarbonates and / or cycloolefinic polymers. Particularly preferably, the plastic substrates are made of polymethylmethacrylate, the polymethyl methacrylate is conventional May contain additives.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können Kunststoffsubstrate eine Schlagzähigkeit gemäß ISO 179/1 von mindestens 10 kJ/m2, bevorzugt mindestens 15 kJ/m2 aufweisen.According to a preferred embodiment, plastic substrates may have an impact strength according to ISO 179/1 of at least 10 kJ / m 2 , preferably at least 15 kJ / m 2 .
Die Form sowie die Größe des Kunststoffsubstrats sind nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung. Im allgemeinen werden häufig platten- oder tafelförmige Substrate eingesetzt, die eine Dicke im Bereich von 1 mm bis 200 mm, insbesondere 5 bis 30 mm aufweisen.The Shape as well as the size of the plastic substrate are not essential for the present invention. In general, plate- or tabular Substrates used which have a thickness in the range of 1 mm to 200 mm, in particular 5 to 30 mm.
Bei den Formkörpern kann es sich um vakuumgeformte Teile, blasgeformte Teile, Spritzgußteile oder extrudierte Kunststoffteile handeln, die z. B. als Bauelemente im Freien, als Teile von Automobilen, Gehäuseteile, Bestandteile von Küchen oder Sanitäreinrichtungen verwendet werden.at the moldings these can be vacuum formed parts, blow molded parts, injection molded parts or extruded parts Trade plastic parts that z. B. as components in the open, as Parts of automobiles, housing parts, Ingredients of kitchens or sanitary facilities be used.
Besonders geeignet sind die Beschichtungsmittel für massive, plane Platten und Stegdoppel- oder Stegmehrfachplatten. Übliche Abmessungen z.B. für massive Platten liegen im Bereich von 3 × 500 bis 2000 × 2000 bis 6000 mm (Dicke × Breite × Länge). Stegplatten können ca. 16 bis 32 mm dick sein.Especially suitable are the coating compositions for solid, flat plates and Bridge double or multiwall sheets. Usual dimensions e.g. for massive Plates range from 3x500 to 2000x2000 6000 mm (thickness × width × length). wall sheets can be about 16 to 32 mm thick.
Bevor die Kunststoffsubstrate mit einer Beschichtung versehen werden, können diese durch geeignete Methoden aktiviert werden, um die Haftung zu verbessern. Hierzu kann beispielsweise das Kunststoffsubstrat mit einem chemischen und/oder physikalischen Verfahren behandelt werden, wobei das jeweilige Verfahren vom Kunststoffsubstrat abhängig ist.Before the plastic substrates are provided with a coating, can These are activated by appropriate methods to ensure adhesion to improve. For this purpose, for example, the plastic substrate with a chemical and / or physical process, wherein the respective method depends on the plastic substrate.
Die zuvor dargelegten Beschichtungsmischungen können mit jeder bekannten Methode auf die Kunststoffsubstrate aufgebracht werden. Hierzu gehören unter anderem Tauchverfahren, Sprühverfahren, Rakeln, Flutbeschichtungen und Rollen- oder Walzenauftrag.The Coating mixtures set forth above can be prepared by any known method be applied to the plastic substrates. These include under other dipping method, spraying method, Squeegees, flood coatings and roller or roller application.
Vorzugsweise wird das Beschichtungsmittel so auf Kunststoffkörper aufgebracht werden, dass die Schichtdicke der ausgehärteten Schicht 0,5 bis 50 μm, bevorzugt 1 bis 20 μm beträgt und ganz besonders bevorzugt 3 bis 15 μm beträgt. Bei Schichtdicken unter 1 μm ist der Bewitterungsschutz und die Kratzfestigkeit vielfach unzureichend, bei Schichtdicken von über 50 μm kann es zu Rissbildungen bei Biegebeanspruchung kommen.Preferably, the coating agent is applied to plastic body so that the layer thickness of the cured layer is 0.5 to 50 microns, preferably 1 to 20 microns and very particularly be preferably 3 to 15 microns. In the case of layer thicknesses below 1 μm, the weathering protection and the scratch resistance are often inadequate, and layer thicknesses of more than 50 μm can lead to cracking under bending stress.
Nach dem Auftragen des Lackfilms auf den Kunststoffkörper erfolgt die Polymerisation, die thermisch oder mittels UV-Strahlung vorgenommen werden kann. Die Polymerisation kann vorteilhaft unter inerter Atmosphäre zum Ausschluss des polymersationsinhibierenden Luftsauerstoffs, z.B. unter Stickstoffbegasung, durchgeführt werden. Dies ist jedoch keine unabdingbare Voraussetzung.To the application of the paint film on the plastic body is the polymerization, which can be carried out thermally or by means of UV radiation. The polymerization may be advantageous under inert atmosphere for exclusion of the polymerization-inhibiting atmospheric oxygen, e.g. under nitrogen fumigation. However, this is not an essential requirement.
Üblicherweise wird die Polymerisation bei Temperaturen unterhalb der Glastemperatur des Kunststoffkörpers vorgenommen. Vorzugsweise wird das aufgetragene Beschichtungsmittel durch UV-Bestrahlung gehärtet. Die hierzu notwendige UV-Bestrahlungsdauer hängt von der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung des Beschichtungsmittels, von der Art und Leistung der UV-Quelle, von deren Abstand zum Beschichtungsmittel und davon ob eine Inertatmosphäre vorliegt ab. Als Richtwert können einige Sekunden bis wenige Minuten gelten. Die entsprechende UV-Quelle soll eine Strahlung im Bereich von ca. 150 bis 400 nm, bevorzugt mit einem Maximum zwischen 250 und 280 nm abgeben. Die eingestrahlte Energie soll ca. 500–4000 mJ/cm2 betragen. Als Richtwert für den Abstand der UV-Quelle zur Lackschicht können ca. 50 bis 200 mm angegeben werden.Usually, the polymerization is carried out at temperatures below the glass transition temperature of the plastic body. Preferably, the applied coating agent is cured by UV irradiation. The UV irradiation time necessary for this depends on the temperature and the chemical composition of the coating composition, on the type and performance of the UV source, on the distance from the coating agent and whether an inert atmosphere is present. As a guideline, a few seconds to a few minutes may apply. The corresponding UV source should emit radiation in the range of about 150 to 400 nm, preferably with a maximum between 250 and 280 nm. The irradiated energy should be approx. 500-4000 mJ / cm 2 . As a guideline for the distance between the UV source and the paint layer, approx. 50 to 200 mm can be specified.
Die Formkörper der vorliegenden Erfindung lassen sich hervorragend thermisch umformen, ohne dass hierdurch deren kratzfeste, schmutzabweisende Beschichtung beschädigt werden würde. Das Umformen ist dem Fachmann bekannt. Hierbei wird der Formkörper erhitzt und über eine geeignete Schablone umgeformt. Die Temperatur, bei der die Umformung stattfindet ist abhängig von der Erweichungstemperatur des Substrats, aus dem der Kunststoffkörper hergestellt wurde. Die weiteren Parameter, wie beispielsweise die Umformgeschwindigkeit und Umformkraft sind ebenfalls vom Kunststoff abhängig, wobei diese Parameter dem Fachmann bekannt sind. Von den Umformverfahren sind insbesondere Biegeumformverfahren bevorzugt. Derartige Verfahren werden insbesondere zur Verarbeitung von Gussglas eingesetzt. Nähere Ausführungen finden sich in "Acrylglas und Polycarbonat richtig Be- und Verarbeiten" von H. Kaufmann et al. herausgegeben vom Technologie-Transfer-Ring Handwerk NRW und in VDI-Richtlinie 2008 Blatt 1 sowie DIN 8580/9/.The moldings The present invention can be excellent thermoforming, without thereby their scratch-resistant, dirt-repellent coating damaged would become. The forming is known in the art. In this case, the shaped body is heated and over transformed a suitable template. The temperature at which the Forming takes place is dependent from the softening temperature of the substrate from which the plastic body is made has been. The other parameters, such as the forming speed and forming force are also dependent on the plastic, wherein these parameters are known to the person skilled in the art. From the forming process In particular, bending forming processes are preferred. Such methods are used in particular for processing cast glass. Further details can be found in "acrylic glass and polycarbonate properly edited and edited by H. Kaufmann et al from the technology transfer ring Handwerk NRW and in VDI guideline 2008 Sheet 1 and DIN 8580/9 /.
Die mit einer kratzfesten, schmutzabweisenden Beschichtung versehenen Formkörper der vorliegenden Erfindung zeigen eine hohe Kratzfestigkeit. Bevorzugt beträgt die Zunahme des Haze-Wertes nach einem Kratzfestigkeitstest nach DIN 52 347 E (Auflagekraft = 5,4 N, Anzahl der Zyklen = 100) höchstens 10%, besonders bevorzugt höchstens 5% und ganz besonders bevorzugt höchstens 2,5%.The provided with a scratch-resistant, dirt-repellent coating moldings of the present invention show a high scratch resistance. Prefers is the increase in the Haze value after a scratch resistance test DIN 52 347 E (contact force = 5.4 N, number of cycles = 100) at most 10%, more preferably at most 5% and most preferably at most 2.5%.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Formkörper transparent, wobei die Transparenz τD65/10 gemäß DIN 5033 mindestens 70%, bevorzugt mindestens 75% beträgt.According to a particular aspect of the present invention, the shaped body is transparent, the transparency τ D65 / 10 according to DIN 5033 being at least 70%, preferably at least 75%.
Bevorzugt weist der Formkörper einen E-Modul nach ISO 527-2 von mindestens 1000 MPa, insbesondere mindestens 1500 MPa auf, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.Prefers has the shaped body an E-module according to ISO 527-2 of at least 1000 MPa, in particular At least 1500 MPa, without this being a limitation should.
Die erfindungsgemäßen Formkörper sind im allgemeinen sehr beständig gegenüber Bewitterung. So ist die Bewitterungsbeständigkeit gemäß DIN 53387 (Xenotest) mindestens 4000 Stunden.The inventive moldings are generally very stable across from Weathering. So is the weathering resistance according to DIN 53387 (Xenotest) at least 4000 hours.
Auch nach einer langen UV-Bestrahlung von mehr als 5000 Stunden ist der Gelbindex gemäß DIN 6167 (D65/10) von bevorzugten Formkörper kleiner oder gleich 8, bevorzugt kleiner oder gleich 5, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.Also after a long UV irradiation of more than 5000 hours is the Yellow index according to DIN 6167 (D65 / 10) of preferred shaped bodies less than or equal to 8, preferably less than or equal to 5, without this a restriction should be done.
Die Antigraffiti-Wirkung wird durch eine Hydrophobierung der Oberfläche erzielt. Diese spiegelt sich in einem großen Kontaktwinkel mit alpha-Bromnaphthalin wider, das eine Oberflächenspannung von 44,4 mN/m aufweist. Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Kontaktwinkel bei 20°C von alpha-Bromnaphthalin mit der Oberfläche des Kunststoffkörpers nach dem Aushärten der Kratzfestbeschichtung vorzugsweise mindestens 50°, insbesondere mindestens 70° und besonders bevorzugt mindestens 75°, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.The Anti-graffiti effect is achieved by hydrophobicizing the surface. This is reflected in a large contact angle with alpha-bromonaphthalene against that, a surface tension of 44.4 mN / m. According to one particular aspect of the present invention is the contact angle at 20 ° C of alpha-bromonaphthalene with the surface of the plastic body after curing the scratch-resistant coating preferably at least 50 °, in particular at least 70 ° and more preferably at least 75 °, without this being a limitation should be done.
Der Kontaktwinkel mit Wasser beträgt bei 20°C gemäß einer besonderen Ausführungsform vorzugsweise mindestens 80°, insbesondere mindestens 90° und besonders bevorzugt mindestens 100°.Of the Contact angle with water is at 20 ° C according to a particular embodiment preferably at least 80 °, in particular at least 90 ° and more preferably at least 100 °.
Die Kontaktwinkel kann mit einem Kontaktwinkelmesssystem G40 der Fa. Krüss, Hamburg bestimmt werden, wobei die Durchführung im Benutzerhandbuch des Kontaktwinkelmesssystems G40, 1993 beschrieben ist. Die Messung wird bei 20°C durchgeführt.The contact angles can be determined using a contact angle measuring system G40 from Krüss, Hamburg, the procedure being described in the user manual of the contact angle measuring system G40, 1993 ben is. The measurement is carried out at 20 ° C.
Die Formkörper der vorliegenden Erfindung können beispielsweise im Baubereich, insbesondere zur Herstellung von Gewächshäusern oder Wintergärten, oder als Lärmschutzwand dienen.The moldings of the present invention for example, in the construction sector, in particular for the production of greenhouses or Conservatories, or as a noise barrier serve.
Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele und Vergleichsbeispiele eingehender erläutert, ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt werden soll.following the invention will be more detailed by Examples and Comparative Examples explains without limiting the invention to these examples should.
Beispiel 1 example 1
Es
wurde eine Beschichtungszusammensetzung hergestellt, aufweisend
16,6
Gewichtsteilen Pentarerythrittetraacrylat (ein Gemisch aus 70 Gewichtsteilen
Pentarerythrittetraacrylat und 30 Gewichtsteilen Pentarerythrittriacrylat),
66,4
Gewichtsteilen 1,6-Hexandioldiacrylat,
10 Gewichtsteilen 2-Hydroxyethylmethacrylat,
5
Gewichtsteilen PLEX 8770 (Präpolymerisat
erhältlich
von Röhm
GmbH & Co. KG,
Copolymerisat aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Pentarerythrittetrathioglycolat),
2
Gewichtsteile Irgacure 184,
1 Gewichtsteil Zonyl TA-N (Fluoracrylat
der Zusammensetzung: 
3 Gewichtsteile Tinuvin 1130, erhältlich von
Ciba AG.A coating composition was prepared comprising
16.6 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate (a mixture of 70 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and 30 parts by weight of pentaerythritol triacrylate),
66.4 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate,
10 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate,
5 parts by weight of PLEX 8770 (prepolymer obtainable from Röhm GmbH & Co. KG, copolymer of methyl methacrylate, butyl methacrylate and pentaerythritol tetrathioglycolate),
2 parts by weight Irgacure 184,
1 part by weight of Zonyl TA-N (fluoroacrylate of the composition:
3 parts by weight Tinuvin 1130, available from Ciba AG.
Das so erhaltene Beschichtungsmittel wird mit einem Drahtrakel auf Plexiglas® -Platten aufgetragen und nach jeweils zwei Minuten Verlaufszeit mit einem Quecksilberhochdruckstrahler F 450 der Firma Fusion Systems (Nennleistung 120 W/cm) bei 1 m/min Vorschubgeschwindigkeit und unter Stickstoffatmosphäre ausgehärtet.The coating composition thus obtained is applied with a wire bar on Plexiglas ® boards and (W / cm power rating 120) cured after two minutes each course of time with a mercury high pressure lamps F 450 from Fusion system at 1 m / min feed speed and under nitrogen atmosphere.
Zur Prüfung des Antigraffiti-Effekts wurde folgender Test durchgeführt: Die beschichteten Platten wurden in einem Winkel von ca. 75° aufgestellt (Plattenformat: l = 350 mm, Breite = 150 mm).to exam the anti-graffiti effect, the following test was performed: The coated plates were placed at an angle of about 75 ° (Plate format: l = 350 mm, width = 150 mm).
Die aufgestellten Platten wurden mit Sprühfarbe der Fa. Belton (Schwarz; Art.-Nr. 324187) aus einer Entfernung von ca. 20 cm eingesprüht.The prepared panels were spray painted by Belton (Black; Item No. 324187) sprayed from a distance of about 20 cm.
Zur Beurteilung der Anhaftung des Sprühlacks auf dem beschichteten Material wird die Gewichtskraft des Spraylacks als Referenzgröße betrachtet. Ist die die Gewichtskraft des Sprühlacks größer als seine Anhaftung zum Substrat, so fließt dieser von der aufgestellten Platte ab. Ist sie geringer, bleibt der Lack haften.to Assessment of the adhesion of the spray paint on the coated Material is considered the weight of the spray paint as a reference size. Is the weight of the spray greater than its attachment to the Substrate, so flows this from the set up plate. If it is lower, stays the paint stick.
Daher wurde mit Ende des Sprühvorgangs die Zeit gestoppt, bis der aufgetragene Sprühfleck zu mindestens 7/8 der ursprünglichen Gesamtfläche abgelaufen war.Therefore was with the end of the spraying process the time stopped until the applied spray spot to at least 7/8 of the original total area had expired.
Mit dem Verdunsten des im Sprühlack enthaltenen Lösemittels nehmen sowohl die Haftungskräfte zu als auch die Gewichtskraft ab. So wurde die Messung spätestens nach 1 min abgebrochen (Trocknungszeit des Spraylacks wurde erreicht), da im angetrockneten Sprühlack die Haftkräfte gegenüber der Gewichtskraft überwiegen.With the evaporation of the spray paint contained solvent take both the liability forces to as well as the weight off. So the measurement was at the latest terminated after 1 min (drying time of the spray lacquer was reached), there in the dried spray paint the adhesive forces across from outweigh the weight.
Versuch 1Trial 1
Basisrezeptur:Basic recipe:
Es
wurde eine Beschichtungszusammensetzung hergestellt, aufweisend
16,6
Gewichtsteile Pentarerythrittetraacrylat (ein Gemisch aus 70 Gewichtsteilen
Pentarerythrittetraacrylat und 30 Gewichtsteilen Pentarerythrittriacrylat),
66,4
Gewichtsteile 1,6-Hexandioldiacrylat,
10 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylat,
5
Gewichtsteile PLEX 8870 (Präpolymerisat
erhältlich
von Röhm
GmbH & Co. KG,
Copolymerisat aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Pentarerythrittetrathioglycolat,
2
Gewichtsteile Irgacure 184 Zusammensetzung:
3 Gewichtsteile
Tinuvin 1130, erhältlich
von Ciba AG.A coating composition was prepared comprising
16.6 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate (a mixture of 70 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and 30 parts by weight of pentaerythritol triacrylate),
66.4 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate,
10 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate,
5 parts by weight of PLEX 8870 (prepolymer obtainable from Röhm GmbH & Co. KG, copolymer of methyl methacrylate, butyl methacrylate and pentaerythritol tetrathioglycolate,
2 parts by weight Irgacure 184 composition:
3 parts by weight Tinuvin 1130, available from Ciba AG.
Ergebnis:Result:
Bei den meisten konventionellen Antigraffiti-Additiven kann die beschichtete Oberfläche durch den Sprühlack benetzt werden. Ein Abfließen des Sprühlacks wird zunächst nicht beobachtet.at Most conventional anti-graffiti additives can be coated surface through the spray paint be wetted. A drain of the spray paint will be first not observed.
Bei Verwendung von oligomeren Fluoracrylaten (Zonyl-TAN) wird die Haftung des Sprühlacks deutlich vermindert. Schwache Haftkräfte werden dennoch beobachtet.at Use of oligomeric fluoroacrylates (Zonyl-TAN) becomes the liability of the spray paint significantly reduced. Weak bondages are still observed.
Die Kombination von oligomeren Fluoracrylaten (Zony-TAN) mit niedermolekularen Fluormethacrylaten reduziert die Haftung des Sprühlacks an der Oberfläche nochmals signifikant.The Combination of oligomeric fluoroacrylates (Zony-TAN) with low molecular weight Fluoromethacrylates reduces the adhesion of the spray paint on the surface again significant.
Niedermolekulares 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat alleine zeigt keinen „Antigraffiti-Effekt".low molecular weight 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat alone shows no "anti-graffiti effect".
Versuch 2Trial 2
Zeigt Sprayfarbe eine gute Haftung zum Substrat, so wird zugleich eine Spreitung des gesprühten Lacks beobachtet. Substrate, deren Oberflächenenergie sehr niedrig ist, bewirken hingegen eine Kontraktion des aufgesprühten Lacks.Shows Spray paint a good adhesion to the substrate, so at the same time a Spread of the sprayed paint observed. Substrates whose surface energy is very low, on the other hand cause a contraction of the sprayed paint.
Mit der Farbe Devil red (Fa. Montana) wurden obige Sprühversuche bei dem Beispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel Nr. 7 wiederholt. Die Farbe zeigt ein höheres Haftungsverhalten als Belton Farbe Schwarz.With the color Devil red (Montana) were above spraying experiments in Example 1 and Comparative Example No. 7. The color shows a higher Adhesion Behavior as Belton Color Black.
Neben dem beobachteten Abfließen des Spraylacks wurde nun der auf dem Substrat verbleibende Lack charakterisiert. Bei sehr niedrigen Oberflächenenergien zieht sich der aufgesprühte Lack sehr stark zusammen. Als Folge wird sowohl ein Schrumpfen des Gesamtlackflecks als auch ein Aufreißen der Lackoberfläche („Löcher") beobachtet. Als Maß für das Schrumpfen des Gesamtflecks wurden die mittleren Durchmesser der ellipsenförmigen Lackflecken vor der Kontraktion (I0 und b0 zum Zeitpunkt t = 0 s nach Ende des Sprühvorgangs) als auch nach t = 1 min nach Ende des Sprühvorgangs gemessen (I1 und b1). Als Maß für den aufgetretenen Schrumpf wurden die Verhältnisse I1/I0 und b1/b0 bestimmt. Dieses Schrumpfverhältnis korreliert phänomenologisch gemäß obigen Ausführungen mit der Oberflächenenergie des Substrats (vgl. Analogie zu Kontaktwinkelmessung). Bei den gebildeten „Löchern" innerhalb der besprühten Fläche wurde außerdem der mittlere Durchmesser gemessen.In addition to the observed runoff of the spray paint, the paint remaining on the substrate was now characterized. At very low surface energies, the sprayed-on paint contracts very strongly. As a result, shrinkage of the overall varnish spot as well as cracking of the varnish surface ("holes") are observed As a measure of the shrinkage of the total spot, the average diameters of the elliptical varnish patches before contraction (I 0 and b 0 at time t = 0 s after the end of the spraying process) and also after t = 1 min after the end of the spraying process (I 1 and b 1 ) The ratios I 1 / I 0 and b 1 / b 0 were determined as a measure of the shrinkage that has occurred.This shrinkage ratio correlates phenomenologically, according to the above, with the surface energy of the substrate (compare analogy with contact angle measurement) .In the case of the "holes" formed within the sprayed area, the mean diameter was also measured.
Ergebnis:Result:
Durch die Kombination des niedermolekularen Fluorpropylmethacrylats mit oligomeren Fluoracrylaten (Beispiel 1) wird die Oberflächenenergie gegenüber der Probe ohne niedermolekularem Transportagens nochmals herabgesetzt (Vergleichsbeispiel Nr. 7). Da sich in beiden Proben identische Mengen an oligomeren Fluoracrylaten befinden und das niedermolekulare Fluorpropylmethacrylat in der Beschichtung keinen signifikanten Beitrag zur Reduktion der Oberflächenenergie liefert (vgl. Versuch I, Vergleichsbeispiel Nr. 9) kann die zusätzliche Reduktion der Oberflächenenergie nur auf synergistische Effekte, resultierend aus der Kombination beider Stoffe, zurückgeführt werden.By the combination of the low molecular weight fluoropropyl methacrylate with oligomeric fluoroacrylates (Example 1) is the surface energy across from the sample again reduced without low molecular weight transport agent (Comparative Example No. 7). Because identical in both samples Amounts of oligomeric fluoroacrylates are and the low molecular weight Fluoropropylmethacrylate in the coating no significant Contribution to the reduction of surface energy provides (see Experiment I, Comparative Example No. 9), the additional Reduction of surface energy only on synergistic effects resulting from the combination of both Substances are recycled.
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| DE10260067A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-01 | Röhm GmbH & Co. KG | Coating composition for the production of reshapable scratch-resistant coatings with a dirt-repellent effect, scratch-resistant, formable dirt-repellent moldings and methods for the production thereof |
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|---|---|---|---|---|
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-
2004
- 2004-12-21 DE DE200410062773 patent/DE102004062773A1/en not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-11-02 WO PCT/EP2005/011675 patent/WO2006066653A1/en active Application Filing
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| DE102007007999A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Evonik Röhm Gmbh | Antigraffiti coating |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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