紫外固化的抗指纹涂层制造技术

用于在金属或塑料表面产生薄的耐水解、抗划痕和防污涂层的方法，其中涂料可以直接涂布到清洁的金属表面上，然后通过高能辐射交联，特别是ＵＶ辐射。基材可以以带的形式被涂布，然后变成所需的外部形状。被涂布基材如这些不再易于被食物、清洁剂或指纹弄污，并且可以被作成抗菌性。因此，以此方式涂布的物体适于用在建筑中，用于建筑物的内部装备、用于制造家具、以及用于装饰应用，并且特别是用在家居中，用在卫生应用中，用在医院中，以及用于食品处理和制药业中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
紫外固化的抗指纹涂层本专利技术涉及用于在金属表面、特别是铝或高级钢表面产生防污功能涂层的方法，以及为此使用的合适涂料。家居、卫生应用、医院以及食品处理和制药工业中使用大量金属、特别是高级钢或铝制的器具、设备和机械。此时，由于例如高级钢具有高耐蚀性而优选使用。这种钢通常是以抛光或刷过的面并且无其它涂层的方式使用。另外，建筑中也使用大量具有不同组成的金属部件，如在建筑物的内部装备、制家具时以及在装饰应用中使用。在这些应用中，金属表面也通常被抛光、刷过、或设置有表面图案，并且使用时不施加另外的涂层。这种形式的金属表面非常易于被灰尘、食物或清洁剂沾污，或者被留下指纹。为改善这种表面的抗划痕性或避免沾污已经提出了大量处理金属表面的方法。这些方法包括使用溶剂基和水溶液系统，如水性电泳沉积性浸涂涂料或粉末涂料进行的涂布方法。这些涂料用来改善表面的易沾污性和抗划痕性。该方法的缺点有，例如，固化条件如时间、温度、以及相应的工厂尺寸。另外，要想不破坏表面涂层而形成物件通常是不可能的。DE 199 57 325和DE 199 52 323记载了金属或塑料用涂料；该涂料是热固性的，并以由有机硅化合物构成的水溶胶为基础。EP 1 036 829涉及金属和导电塑料用UV交联性涂料，但仅记载了水溶液系统，其通过电泳涂布施用到导电基材上，随后首先在高温下干燥，然后在UV光照射下进行后固化。JP-A-07/171496和JP-A-04/150976(1992)记载了高级钢上的热固-->性涂层，其由聚酯树脂和硅酸酯树脂或三聚氰胺树脂制成。JP10/228446和EP 0 789 065记载了特殊的UV交联性涂层体系，其基本上用于涂布木材，以20或30μm以上的层厚涂布。因此，尽管存在有关UV交联性涂料的大量现有技术，但是为避免金属或甚至塑料基材被沾污而以薄的层厚进行涂布的问题还没有解决。就此而言，被涂布表面应具有良好的防沾污性和抗划痕性；另外，应保持尤其是刷过的或结构化的金属表面的自然外观。现有技术中没有讨论这些要求。另外，为能够节约地涂布甚至更大的表面，需要节能、快速和环境友好的涂布方法。另一个要求是应该在不损害涂层的情况下可以得到被涂布的物件。因此，目的是为了满足这些目的提供无溶剂的薄涂层体系，当例如用于家居和商业或者食品加工业时，其防划痕性、耐碱性和酸性清洁剂的能力高。根据本专利技术，该目的是通过提供一种无溶剂液体涂料来实现的，这种涂料通过高能辐射发生交联，并且在0～90℃的温度范围内、优选15～70℃内，其粘度低于1000mPas，其含有a)40～90重量％的低聚、直链或支链环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯和/或尿烷(甲基)丙烯酸酯的至少一种；b)5～60重量％、优选10～60重量％的单官能液体(甲基)丙烯酸酯或二、三或多(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一种，和c)0.1～20重量％的含有酸性基团的甲基丙烯酸酯化合物，d)任选的0～30重量％的含有另外的官能团的二-或三烷氧基硅烷，d)0.1～20重量％的涂层技术中使用的辅助物质，如粘合促进剂、流动控制剂、消泡剂和/或光稳定剂以及光引发剂。本专利技术的涂料优选作为具有薄涂层的金属表面用涂料，所述的薄涂层耐水解和耐清洁剂，并具有防划痕性。本专利技术还提供本专利技术涂料-->的应用，其中涂料被作成抗菌性。本专利技术还提供涂布金属表面的方法，其中首先任选将基材清洗和脱脂，然后以层厚0.5～20μm涂布本专利技术的涂料，最后通过高能辐射将涂层交联。本专利技术进一步提供涂布那些表面的方法，其中在交联步骤前，在被涂布表面上设置可除去的保持涂膜。本专利技术的方法和本专利技术的涂料特别适合在由铁质材料、钢和合金钢、轻质金属如铝、镁、钛、非铁金属如铜、锌、锡、或贵金属如金、银或其合金构成的表面上使用。该表面可被研磨、刷过、抛光、电化学处理或电解涂布如镀镉、镀铬或镀镍。基材可以是任意形状，但优选板状、带状或卷状。本专利技术的涂料含有可聚合的低聚物，其具有不饱和双键，该低聚物如具有侧向或末端(甲基)丙烯酸基的聚酯低聚物或聚醚低聚物、或优选(甲基)丙烯酸酯官能性的脂肪、脂环和/或芳族环氧化物、或具有反应性(甲基)丙烯酸酯基团的聚氨酯低聚物。这些低聚物应具有至少两个不饱和双键官能团并且分子量一般在500～15000之间。它们可以是市售的。其量为40～90重量％，特别是45～85重量％，并且不同低聚物的混合物也是可以的。涂料也可以含有至少一种单-、二、三、或多官能性不饱和低分子量(甲基)丙烯酸酯，存在单独的化合物或混合物也可以。这种化合物的例子有：任选被烷氧基化的烷烃二醇(甲基)丙烯酸酯或烷烃三醇(甲基)丙烯酸酯，如1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、四烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油烷氧基三(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸环氧化物如双酚A环氧化物二(甲基)丙烯酸酯；多羟基(甲基)丙烯酸酯，如季戊四醇三(甲基)丙-->烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三烷氧基-三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基烷基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，其中烷撑指亚乙基、亚丙基或亚丁基，烷氧基指乙氧基、1，2-或1，3-丙氧基或1，4-丁氧基。以下(甲基)丙烯酸酯是可以使用的单官能团丙烯酸酯化合物：直链、支链或环状烷基(甲基)丙烯酸酯，如正烷基/异烷基(甲基)丙烯酸酯、环己基(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、二氢环戊二烯基(甲基)丙烯酸酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、烯丙基(甲基)丙烯酸酯、单(甲基)丙烯酰基烷基邻苯二甲酸酯、琥珀酸酯或马来酸酯；烷烃二醇单(甲基)丙烯酸酯，如羟丙基(甲基)丙烯酸酯、聚烷撑二醇(甲基)丙烯酸酯、单烷氧基三烷撑二醇(甲基)丙烯酸酯、2，3-环氧丙基(甲基)丙烯酸酯；芳族(甲基)丙烯酸酯，如壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯；丙烯酰胺，如N，N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺。也可以使用一定比例的乙烯基醚，如乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基十二烷基醚、丁二醇-1，4-二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚。单体丙烯酸酯化合物可以单独使用或以混合物形式使用，总量为5～60重量％，特别是15～50重量％。该涂料也可以含有具有另外的有机官能团的二-或三烷氧基硅烷。其实例有氨丙基三烷氧基硅烷、双(三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、羟乙基三烷氧基硅烷、羧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷，此时的烷氧基是指甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。其量优选为0～15重量％。优选涂料含有具有酸性基团并具有一个、两个或更多个(甲基)丙烯酸基团、并另外含有酸性官能团的甲基丙烯酸酯化合物。该成分的-->含量为0.1～20重量％，优选0.5～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涂布金属基材的涂料，在０～９０℃的温度范围内其粘度低于１０００ｍＰａｓ，其含有ａ）４０～９０重量％的低聚、直链或支链环氧（甲基）丙烯酸酯、聚酯（甲基）丙烯酸酯、聚醚（甲基）丙烯酸酯和／或聚氨酯（甲基）丙烯酸酯的至少一种； ｂ）５～６０重量％、优选１０～６０重量％的单官能液体（甲基）丙烯酸酯或二、三或多（甲基）丙烯酸酯化合物的至少一种，ｃ）０．１～２０重量％的至少一种含有酸性基团的甲基丙烯酸酯化合物，以及ｄ）０．１～２０重量％的涂层技术中使 用的辅助物质，如粘合促进剂、流动控制剂、消泡剂和／或光稳定剂以及光引发剂。

【技术特征摘要】
DE 2001-9-11 10144531.81.一种用于涂布金属基材的涂料，在0～90℃的温度范围内其粘度低于1000mPas，其含有a)40～90重量％的低聚、直链或支链环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的至少一种；b)5～60重量％、优选10～60重量％的单官能液体(甲基)丙烯酸酯或二、三或多(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一种，c)0.1～20重量％的至少一种含有酸性基团的甲基丙烯酸酯化合物，以及d)0.1～20重量％的涂层技术中使用的辅助物质，如粘合促进剂、流动控制剂、消泡剂和/或光稳定剂以及光引发剂。2.权利要求1的涂料，其特征在于在15～70℃温度范围内的粘度低于300mPas，并且另外含有0～20重量％的含有另外的官能团的二-或三烷氧基硅烷。3.权利要求1或2的涂料，其含有磷酸或膦酸(甲基)丙烯酸酯化合物作为成分c)。4.权利要求1～3的涂料，其另外含有颜料和/或染料，特别是高分散性二氧化硅和/或氧化铝。5.权利要求1～4的涂料，其另外含有杀生物剂。6.一种使用权利要求1的涂料涂布金属表面的方法，其特征在于，a)任选将表面清洗和脱脂，b)以层厚为0.5～20μm涂布涂料，和c)然后通过高能辐射将涂料交联。7.权利要求6的方法，其特征在于选择一种基于铁质材料、钢和合金钢、轻质金属、非铁金属或贵金属的材料作为金属表面。8.权利要求7的方法，其特征在于使用的高能辐射为UV辐射，优选其波长为150～800nm，特别优选200～450nm。9.权利要求6的方法，其特征在于以干层厚计低于10μm，优选低于5μm的层厚涂布涂料。10.权利要求6～9的方法，其特征在于涂料通过浸渍、挤出、辊涂、涂刷器、无气、气助或静电喷涂进行涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕哈克巴特，马蒂亚斯科赫，克斯廷莫茨凯特，约尔格桑德尔，霍尔格恩德雷斯，沃尔夫冈施奈德，
申请(专利权)人：汉高两合股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]