DE10343704A1 - Pigment for laser-engravable paints - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Eisenblau-Pigment enthaltende Lackzusammensetzung, die zur Herstellung einer lasergravierfähigen Lackschicht geeignet ist, die sich mit einem Laser schmauchspuren- und rückstandsfrei lasergravieren lässt und damit die bei der Lasergravur insbesondere bei Lacken mit blauen oder blaustichigen Schwarzfarbtönen auftretenden Probleme vermeidet. Bevorzugt ist die Verwendung von Ammonium-Eisenblau-Pigment mit einer mittleren Primärteilchengröße von 10 bis 100 nm. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind Substrate aus thermoplastischen Kunststoffen für Anwendungen im "Tag-Nacht-Design" in der Automobilindustrie.The invention relates to a lacquer composition containing iron-blue pigment which is suitable for producing a laser-engravable lacquer layer which can be laser-engraved without leaving a trace and thus avoids the problems which occur during laser engraving, in particular with lacquers with blue or bluish black shades. Preferred is the use of ammonium iron blue pigment having an average primary particle size of 10 to 100 nm. A preferred field of application of the invention are thermoplastics substrates for "day-night design" applications in the automotive industry.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eisenblau-Pigment enthaltende Lackzusammensetzung, die zur Herstellung einer lasergravierfähigen Lackschicht verwendet wird. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung von Eisenblau-Pigment in einer Lackzusammensetzung, die zur Herstellung einer lasergravierfähigen Lackschicht geeignet ist, ein Lasergravurverfahren sowie ein beschichtetes Substrat, das beschichtete und lasergravierte Bereiche aufweist.The The present invention relates to an iron blue pigment-containing Paint composition for the production of a laser-engravable lacquer layer is used. The invention also relates to the use of iron blue pigment in a paint composition suitable for the preparation of a laser-engravable lacquer layer suitable, a laser engraving method and a coated substrate, having coated and laser engraved areas.
Lasergravierbare Lacke sind bekannt. Ein Lack wird üblicherweise als lasergravierbar bezeichnet, wenn sich damit hergestellte Beschichtungen mittels eines Lasers rückstandsfrei, konturenscharf und ohne Schmauchspuren vom Substrat entfernen lassen. Im Allgemeinen handelt es sich bei den Substraten um thermoplastische Kunststoffe für Anwendungen im "Tag-Nacht-Design" in der Automobilindustrie. Problematisch ist die Herstellung von blauen oder blaustichigen Schwarzfarbtönen der Lacke, die sich für die Lasergravur eignen. Die bei diesen Farbtönen in den Lacken enthaltenen Phthalocyaninpigmente lassen sich durch die unter den üblichen und geeigneten Bedingungen durchgeführte Lasergravur nicht rückstandsfrei vom Substrat entfernen. Vielmehr bleiben in unkontrollierbarer Weise Teile der Lackschicht zurück, die zu einer unerwünschten und unkontrollierten Blaufärbung des Substrats führen. Nur bei Einwirkung hoher Laserenergie ist eine rückstandsfreie Entfernung möglich, aber dann wird das Substrat geschädigt. Die Realisierung von blauhaltigen Farbtönen erfolgt daher z.Zt. durch einen Zweischichtaufbau der Lackbeschichtung, wobei die erste Schicht phthalocyaninfrei (Opfergrundierung) und die zweite Schicht phthalocyaninhaltig ist. Bei der Lasergravur lassen sich beide Schichten rückstandsfrei entfernen. Es ist offensichtlich, dass dieser Zweischichtaufbau gegenüber einem Einschichtlack technische und wirtschaftliche Nachteile aufweist.engravable Paints are known. A paint is usually laser engraved referred to when produced by means of coatings a laser residue-free, sharp contours and remove any traces of smoke from the substrate. In general, the substrates are thermoplastic Plastics for Applications in the "day-night design" in the automotive industry. The problem is the production of blue or bluish Black colors the paints that are for the laser engraving suitable. The colors contained in the paints in these shades Phthalocyanine pigments can be distinguished by the usual and appropriate conditions laser engraving is not residue-free remove from the substrate. Rather, they remain in an uncontrollable way Parts of the paint layer back, which become an undesirable and uncontrolled blue coloration of the substrate. Residue-free removal is possible only when exposed to high laser energy, but then the substrate is damaged. The realization of blue shades is therefore currently z.Zt. by a two-layer structure of the paint coating, wherein the first layer phthalocyaninfrei (Sacrificial primer) and the second layer is phthalocyanine-containing. In laser engraving, both layers can be left without residue remove. It is obvious that this two-layer construction across from a single-coat paint has technical and economic disadvantages.
Diese geschilderten Nachteile des Standes der Technik sind insbesondere bei Anwendungen relevant, bei denen ein Lack, beispielsweise für den Innenbereich wie den Automobilinnenbereich, auf ein transparentes Substrat aufgebracht wird und der Lack durch Lasergravur in einigen Bereichen rückstandsfrei entfernt werden soll, sodass das transparente Substrat, wenn es von der Unterseite her beleuchtet wird, in den nicht lasergravierten Bereichen praktisch vollständig abgedeckt ist und in den gravierten Bereichen, bezogen auf ein unlackiertes Substrat, in der Transparenz praktisch unverändert ist. Ähnliche Probleme treten aber auch auf, wenn ein Lack auf einem opaken oder eingefärbten Substrat durch Lasergravur rückstandsfrei entfernt werden soll.These described disadvantages of the prior art are in particular relevant in applications where a paint, for example, for indoor use like the automotive interior, applied to a transparent substrate and the paint is laser-engraved in some areas residue-free should be removed so that the transparent substrate, if it is illuminated from the bottom, in the non-laser engraved Areas practically complete covered and in the engraved areas, based on an unpainted Substrate in which transparency is virtually unchanged. Similar problems occur Also, if a paint on an opaque or colored substrate by laser engraving residue-free should be removed.
Aus Holleman/Wiberg, 101. Auflage 1995, Verlag Walter D. Gruyter, Berlin, New York ist bekannt, Eisenblau-Pigmente in Lacken zu verwenden. Je nach Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,20 μm sind die extrem farbstarken Pigmente fast schwarz bis hellblau. Aus Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage ist bekannt, Eisen-Blaupigmente als Anstrichmittel, in der Kunstmalerei und zur Herstellung von Tinten, Farbbändern und Druckfarben zu verwenden. Nach Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie, Hannover, Vincentz Verlag, 1998, Seite 141, wurden Eisen blau-Pigmente früher in Automobildecklacken verwendet. Ihr Verbrauch ist heute rückläufig.Out Holleman / Wiberg, 101st edition 1995, Publisher Walter D. Gruyter, Berlin, New York is known to use iron blue pigments in paints. Depending on the particle diameter in the range of 0.01 to 0.20 microns are the extremely strong pigments almost black to light blue. From Römpp chemistry Lexikon, 9th edition is known, iron blue pigments as paints, in art painting and for the production of inks, ribbons and printing inks to use. After Brock / Groteklaes / Mischke, textbook of paint technology, Hannover, Vincentz Verlag, 1998, page 141, were iron blue pigments earlier used in automotive finishes. Their consumption is declining today.
Die DE-A1-199 01 609 offenbart ein mehrschichtiges Perlglanzpigment auf Basis eines plättchenförmigen Substrats. Das Substrat kann organische Pigmente wie Berliner Blau enthalten. Ferner ist eine Verwendung der Pigmente zur Lasermarkierung von Kunststoffen vorgesehen. Außerdem beschreibt das Dokument Lacke, Druckfarben, Kunststoffe, Polymerfolien etc., welche mit dem Pigment pigmentiert sind. Auf eine Lasergravur wird nicht eingegangen.The DE-A1-199 01 609 discloses a multilayer pearlescent pigment based on a platelet-shaped substrate. The substrate may contain organic pigments such as Berlin Blue. Furthermore, a use of the pigments for laser marking of Plastics provided. Furthermore describes the document paints, printing inks, plastics, polymer films etc., which are pigmented with the pigment. On a laser engraving will not be received.
Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, ein Pigment aufzufinden, das einerseits in einer möglichst dünnen Lackschicht eine rückstandsfreie Entfernung der Schicht mittels Laser gestattet und andererseits eine geringe Transparenz und gute Koloristik besitzt. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lackzusammensetzung bereitzustellen, die
- – nach Auftragung auch in dünner Trockenschichtdicke, d.h. mit einer Trockenschichtdicke von maximal 120 μm, eine geringe Transparenz, d.h. hohe Deckkraft, aufweist,
- – nach Aushärtung als Einschichtlack mit Hilfe eines Lasers rückstandsfrei entfernt werden kann, ohne dass das darunter liegende Substrat beschädigt wird,
- – ein gut haftende Lackschicht ergibt,
- – vielseitig formuliert werden kann, z.B. bezüglich des Bindemittels nicht eingeschränkt ist,
- – im Farbton, bestimmt gemäß DIN 6174, möglichst vielseitig eingestellt werden kann, d.h, dass die Helligkeit auf der L-Achse zwischen 0 und 100 sowie der Farbton auf der a-Achse beliebig und auf der b-Achse vorzugsweise im negativen Bereich beliebig einstellbar sein müssen.
- After application even in thin dry film thickness, ie with a dry film thickness of 120 μm maximum, low transparency, ie high opacity,
- - can be removed residue-free after curing as a single-coat varnish with the aid of a laser without damaging the substrate underneath,
- - gives a well-adherent lacquer layer,
- - can be formulated in many ways, for example with respect to the binder is not restricted,
- - In hue, determined according to DIN 6174, can be set as versatile as possible, ie, that the Hellig on the L-axis between 0 and 100 and the hue on the a-axis must be arbitrarily adjustable and on the b-axis, preferably in the negative range.
Es wurde überraschend gefunden, dass zur Lösung der oben genannten Aufgaben und zur Überwindung der Probleme im Stand der Technik Eisenblau-Pigment in den lasergravierfähigen Lacken eingesetzt werden kann.It was surprising found that to the solution the above tasks and overcoming the problems in the PRIOR ART Iron-blue pigment in the laser-engravable lacquers can be used.
Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Lackzusammensetzung für die Lasergravur, die
- a) Bindemittelpolymer,
- b) Lösungs- und/oder Dispersionsmittel und
- c) Eisenblau-Pigment umfasst, wobei sich eine daraus hergestellte Lackschicht mit einem Laser schmauchspuren- und rückstandsfrei lasergravieren lässt und mindestens einen der folgenden Parameter erfüllt:
- I) die Lackschicht weist einen Reflektometerwert (gemäß DIN EN ISO 2813 unter einem Messwinkel von 60° bestimmt) von < 20 auf,
- II) die Lackschicht weist einen Kennwert der Gitterschnittprüfung (gemäß DIN EN ISO 2409) von 2 oder weniger auf,
- III) die Lackschicht weist eine Trockenschichtdicke von 120 μm oder weniger auf.
- a) binder polymer,
- b) solvents and / or dispersants and
- c) comprises iron-blue pigment, wherein a varnish layer produced therefrom can be laser-engraved without any trace of smear and residue, and fulfills at least one of the following parameters:
- I) the lacquer layer has a reflectometer value (determined according to DIN EN ISO 2813 at a measuring angle of 60 °) of <20,
- II) the lacquer layer has a characteristic value of the cross-cut test (according to DIN EN ISO 2409) of 2 or less,
- III) the lacquer layer has a dry film thickness of 120 microns or less.
In bevorzugten Ausführungsformen sind zwei der genannten Parameter I), II) und III) erfüllt, insbesondere sind alle drei Parameter erfüllt. Besonders bevorzugt ist die gleichzeitige Erfüllung der Parameter I und II. Ferner weisen mit bevorzugten Lackzusammensetzungen erzeugte Lackschichten eine Haftabzugsfestigkeit (gemäß DIN EN ISO 4624, 2 cm Stempeldurchmesser) von > 2 MPa auf.In preferred embodiments two of the mentioned parameters I), II) and III) are fulfilled, in particular all three parameters are fulfilled. Particularly preferred is the simultaneous fulfillment of the parameters I and II have lacquer layers produced with preferred lacquer compositions a peel strength (according to DIN EN ISO 4624, 2 cm punch diameter) of> 2 MPa.
Mit Eisenblau-Pigment enthaltenden, lasergravierfähigen Lacken können Beschichtungen hergestellt werden, die einerseits ein darunter liegendes Substrat vollständig abdecken und sich andererseits rückstandsfrei entfernen lassen, wobei die Entfernung keine Laserstrahlung erfordert, die das darunter liegende Substrat schädigen könnte.With Iron-blue pigment-containing, laser-engravable coatings can coatings produced on the one hand, an underlying substrate Completely Cover and on the other hand residue-free remove, the removal does not require laser radiation, which could damage the underlying substrate.
Durch die Eisenblau-Pigment enthaltende Lackzusammensetzung können in lasergravierfähigen Lackschichten Farbtöne (DIN 6174) in weiten Bereichen eingestellt werden. Beispielsweise ist die Helligkeit auf der L-Achse zwischen 0 und 100 einstellbar. Der Farbton auf der a-Achse ist beliebig und auf der b-Achse vorzugsweise im negativen Bereich beliebig einstellbar. Die Verwendung von Eisenblau-Pigment bietet hierbei im Gegensatz zu anderen Blaupigmenten gleichzeitig eine rückstandsfreie, schmauchspurenfreie Lasergravierbarkeit bei Einschichtlacken.By the iron-blue pigment-containing paint composition can be used in laser-engravable lacquer layers colors (DIN 6174) can be adjusted within wide ranges. For example is the brightness on the L-axis between 0 and 100 adjustable. The hue on the a-axis is arbitrary and preferably on the b-axis in the negative range arbitrarily adjustable. The use of iron blue pigment offers in contrast to other blue pigments at the same time a residue-free, smear-free laser engraving in single-coat paints.
In der DIN EN ISO 2813 wird vorgeschlagen, bei einem Glanzwert (Reflektometerwert) von weniger als 10 bei einem Messwinkel von 85° zu messen und bei Reflektometerwerten zwischen 10 und 70 bei einem Messwinkel von 60° zu messen. In Abweichung davon ist es industrieüblich, die Bestimmung auch für matte Beschichtungssysteme mit einem Reflektometerwert von weniger als 10 bei einem Messwinkel von 60° durchzuführen. So wird auch erfindungsgemäß verfahren.In DIN EN ISO 2813 is proposed for a gloss value (reflectometer value) less than 10 at a measurement angle of 85 ° and at reflectometer values between 10 and 70 at a measuring angle of 60 °. In deviation of it is it customary in industry the provision also for matt coating systems with a reflectometer value of less than 10 at a measuring angle of 60 °. Thus, the procedure according to the invention.
Erfindungsgemäße Lackzusammensetzungen ergeben eine vergleichsweise matte Lackschicht und unterscheiden sich somit von den Hochglanzlacken, wie sie z.B. im Automobilbau im Außenbereich verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektometerwert (bestimmt gemäß DIN EN ISO 2813 unter einem Messwinkel von 60°) < 15, vorzugsweise < 10, insbesondere < B.Inventive paint compositions give a comparatively matte varnish layer and distinguish thus from the high gloss paints, as e.g. in the automotive industry outside be used. In a preferred embodiment, the reflectometer value is (determined according to DIN EN ISO 2813 at a measuring angle of 60 °) <15, preferably <10, in particular <B.
Ein bevorzugter Kennwert der Gitterschnittprüfung gemäß DIN EN ISO 2409 beträgt 1, insbesondere 0, wobei bei < 80 μm Trockenschichtdicke bevorzugt mit 2 mm Schnittabstand gemessen wird und auch abweichend von der Norm die Durchführung bei < 2 mm Schnittabstand, wie 1,5 mm oder 1 mm durchführbar und auswertbar ist. Die Trockenschichtdicke der Lackschicht (z.B. bestimmt gemäß DIN EN ISO 2808) ist höchstens 120 μm, vorzugsweise < 80μm, bevorzugter < 50 μm, und am meisten bevorzugt ≤ 40 μm, insbesondere 3 bis 35 μm.One preferred characteristic value of the cross-cut test according to DIN EN ISO 2409 is 1, in particular 0, where at <80 microns dry film thickness preferably measured with 2 mm cutting distance and also different from the norm the implementation at <2 mm cutting distance, such as 1.5 mm or 1 mm feasible and is evaluable. The dry layer thickness of the lacquer layer (e.g. according to DIN EN ISO 2808) is at most 120 μm, preferably <80 μm, more preferably <50 μm, and on most preferably ≦ 40 μm, in particular 3 to 35 μm.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Eisenblau-Pigmenten handelt es sich um kristallwasserhaltiges MI[FeIIFeIII(CN)6] mit M = Na, K und/oder NH4. Der Begriff Eisenblau-Pigment ist durch ISO 2495 definiert. Durch die Variation des Kations und der Herstellungsbedingungen können grün- bis violettstichige Nuancen sowie rotstichige Typen hergestellt werden. Aufgrund ihrer Feinteiligkeit sind Eisenblau-Pigmente sehr farbstark. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise Ammonium-(Natrium)-Eisenblau-Pigment (das manchmal auch als lösliches Blau bezeichnet wird) und insbesondere Ammonium-Eisenblau-Pigment verwendet.The iron blue pigments used in accordance with the invention are M 1 [Fe II Fe III (CN) 6 ] containing water of crystallization with M = Na, K and / or NH 4 . The term iron blue pigment is defined by ISO 2495. By varying the cation and the conditions of production, it is possible to produce greenish to violet-tinged shades as well as reddish-tinged types. Due to their fineness iron blue pigments are very strong in color. In the present invention, ammonium (sodium) iron blue pigment (sometimes referred to as soluble blue) and especially ammonium iron blue pigment is preferably used.
Zur Verbesserung der Dispergierfähigkeit kann das Eisenblau-Pigment in üblicher Weise oberflächenbehandelt (z.B. oberflächenbeschichtet) sein.to Improvement of dispersibility can be the iron blue pigment in usual Way surface treated (e.g., surface-coated) be.
Eine typische mittlere Primärteilchengröße des Eisenblau-Pigments beträgt etwa 33 nm (arithmetisches Mittel DN), wobei erfindungsgemäß Teilchengrößen von 10 bis 100 nm bevorzugt sind, insbesondere 20 bis 90 nm. Es wird im Übrigen auf H. Endriß, Aktuelle Anorganische Buntpigmente (Vincentz-Verlag, Hannover, 1997) verwiesen.A typical average primary particle size of the iron blue pigment is about 33 nm (arithmetic mean DN), wherein according to the invention particle sizes of 10 to 100 nm are preferred, in particular 20 to 90 nm. It is Furthermore on H. Endriss, Current inorganic colored pigments (Vincentz-Verlag, Hannover, 1997) directed.
Das als Bindemittel dienende Polymer der Lackzusammensetzung ist vorzugsweise ausgewählt aus Polyurethan, Acrylat, Polyurethan-Acrylat-Hybrid, Polyol, Polyalkohol, Urethanacrylat, Polyester, ungesättigtem Polyester, dendritisch aufgebautem Polymer, Epoxidharz, Polycarbonat, Melaminharz, Phenolharz, Acryl-Polyurethan-Hybrid und Mischungen derselben. Die genannten Polymere können sowohl funktionelle Gruppen (z.B. OH-Gruppen, Aminfunktionalitäten oder blockierte Isocyanatgruppen) enthalten als auch nicht-funktionelle Polymere sein. Die genannten Polymere können in der erfindungsgemäßen Lackzusammensetzung sowohl in Form einer Lösung als auch einer Dispersion enthalten sein. Die Menge an Bindemittel beträgt vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%, bevorzugter 20 bis 45 Gew.-%, insbesondere 25 bis 40 Gew.-% (bezogen auf die Lackzusammensetzung).The Binder polymer of the paint composition is preferred selected polyurethane, acrylate, polyurethane-acrylate hybrid, polyol, polyalcohol, Urethane acrylate, polyester, unsaturated Polyester, dendritic polymer, epoxy resin, polycarbonate, Melamine resin, phenolic resin, acrylic polyurethane hybrid and mixtures the same. The polymers mentioned can be both functional groups (e.g., OH groups, amine functionalities or blocked isocyanate groups) be included as well as non-functional polymers. The mentioned Polymers can in the paint composition of the invention both in the form of a solution as well as a dispersion. The amount of binder is preferably 15 to 60 wt .-%, more preferably 20 to 45 wt .-%, in particular 25 to 40 wt .-% (based on the paint composition).
Das Lacksystem kann sowohl wässrig als auch lösungsmittelhaltig bzw. lösungsmittelbasierend oder ein High-Solid-System sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lösungs- und/oder Dispersionsmittel ausgewählt aus Wasser, Ketonen, Estern, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Glycolen und Glycolderivaten, N-Methylpyrrolidon, Alkoholen, Estern und Glycolethern sowie Mischungen derselben. Die Menge an Lösungs- und/oder Dispersionsmittel beträgt vorzugsweise 10 bis 75 Gew.-%, bevorzugter 15 bis 65 Gew.-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Lackzusammensetzung.The Paint system can be both watery as well as containing solvents or solvent-based or a high-solid system. In a preferred embodiment is the solution and / or dispersing agent selected from water, ketones, esters, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, Glycols and glycol derivatives, N-methylpyrrolidone, alcohols, esters and glycol ethers and mixtures thereof. The amount of solution and / or Dispersant is preferably 10 to 75 wt .-%, more preferably 15 to 65 wt .-%, in particular 20 to 60 wt .-%, based on the paint composition.
Neben dem Eisenblau-Pigment kann die Lackzusammensetzung ferner ein oder mehrere anorganische Pigmente, organische Pigmente, Effektpigmente und/oder Füllstoffe umfassen. Bevorzugte anorganische Pigmente sind Titandioxid, Ruß, Chromoxid, Ultramarin, Molybdatrot, Chromgelb, Kobaltblau, oxidische Mischphasenpigmente, Eisenoxide (wie z.B. Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb, Eisenoxidschwarz), Wismutvanadat, Chromtitangelb und Nickeltitangelb, wobei Ruß besonders häufig verwendet wird. Bevorzugte organische Pigmente sind beispielsweise Azopigmente, Diazopigmente, polycyclische Pigmente, Chinacridonpigmente, Dioxazinpigmente, Perylenpigmente, Diketo-Pyrrolo-Pigmente und Isoindolinpigmente. Als Effektpigmente sind beispielsweise Aluminiumflakepigmente und Perlglanzpigmente bevorzugt.Next the iron-blue pigment may further comprise the paint composition several inorganic pigments, organic pigments, effect pigments and / or fillers include. Preferred inorganic pigments are titanium dioxide, carbon black, chromium oxide, Ultramarine, molybdenum red, chrome yellow, cobalt blue, mixed oxide mixed pigments, Iron oxides (such as iron oxide red, iron oxide yellow, iron oxide black), Bismuth vanadate, chromium titanium yellow and nickel titanium yellow, with carbon black being especially often is used. Preferred organic pigments are, for example Azo pigments, diazo pigments, polycyclic pigments, quinacridone pigments, Dioxazine pigments, perylene pigments, diketo-pyrrolo pigments and isoindoline pigments. As effect pigments, for example Aluminiumflakepigmente and Pearlescent pigments are preferred.
Die Pigmentierungsmenge in der Lackzusammensetzung muss kleiner oder gleich der kritischen Pigmentvolumenkonzentration (KPVK) sein. Bevorzugte Pigmentgesamtmengen (einschließlich Eisenblau-Pigment) sind, bezogen auf die Lackzusammensetzung, weniger als 20 Gew.-%, bevorzugter weniger als 15 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-%. Die Menge an Eisenblau-Pigment beträgt, bezogen auf die Lackzusammensetzung, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis 4 Gew.-%. Die Menge an zusätzlichem Pigment (insbesondere Ruß) beträgt, bezogen auf die Lackzusammensetzung, allgemein 0,1–10% bevorzugt 2 bis 10% insbesondere 3 bis 8%.The Pigmentation amount in the paint composition must be smaller or equal to the critical pigment volume concentration (KPVK). preferred Total pigment amounts (including Iron blue pigment) are, based on the coating composition, less than 20 wt .-%, more preferably less than 15% by weight, in particular less than 10% by weight. The amount of iron blue pigment is, based on the coating composition, preferably 0.1 to 10 wt .-%, more preferably 1 to 5 wt .-%, in particular 2 to 4 wt .-%. The amount of additional Pigment (especially carbon black) is, based on the paint composition, generally 0.1-10% preferred 2 to 10%, especially 3 to 8%.
Die Pigmente befinden sich in ihrer pulverförmigen Lieferform im agglomerierten Zustand. Bei der Herstellung der Lackzusammensetzung werden die agglomerierten Pigmente beispielsweise durch Rührer, Dissolver, Rührwerkskugelmühlen, Kugelmühlen, Kolloidmühlen, Dreiwalzenstühle oder Hochdruckhomogenisatoren zerteilt und dispergiert, sodass eine Körnigkeit, gemessen mit dem Grindometer gemäß DIN EN ISO 1524 , von im Allgemeinen weniger als 120 μm, bevorzugt weniger als 50 μm, insbesondere weniger als 30 μm erreicht wird.The Pigments are in their powdered form in the agglomerated Status. In the preparation of the paint composition, the agglomerated pigments, for example, by means of stirrers, dissolvers, stirred ball mills, ball mills, colloid mills, three-roll mills or High-pressure homogenizers are divided and dispersed so that granularity, measured with the grindometer according to DIN EN ISO 1524, of generally less than 120 microns, preferably less than 50 microns, in particular less than 30 microns achieved becomes.
Ferner kann die erfindungsgemäße Lackzusammensetzung ein oder mehrere übliche Additive ausgewählt aus Entschäumern, Entlüftern, Netz-Dispergiermitteln, Oberflächenadditiven (wie Verlauf- und Slipadditiven), Wachsdispersionen, Wachsen, Mattierungsmitteln (Silikate oder Polyamidpulver, Polymerpulver), rheologischen Additiven (Verdicker, Assoziativverdicker oder Thixotropiermittel), Aerosilen, Schichtsilikaten, Haftvermittlern, Substratnetzmitteln, Katalysatoren, Beschleunigern, Fotoiniatoren, Farbstoffen, Bioziden und Mischungen derselben umfassen. Bevorzugte Mattierungsmittelmengen sind, bezogen auf die Lackzusammensetzung, im Allgemeinen weniger als 30 Gew.-%, bevorzugt weniger als 20 Gew.-%, insbesondere weniger als 15 Gew.-%.Further can the paint composition of the invention one or more usual Additives selected from defoamers, ventilators, Wetting dispersants, surface additives (such as history and Slip additives), wax dispersions, waxes, matting agents (silicates or polyamide powder, polymer powder), rheological additives (thickener, Associative thickeners or thixotropic agents), aerosils, phyllosilicates, Adhesion promoters, substrate wetting agents, catalysts, accelerators, Photoinitiators, dyes, biocides, and mixtures thereof. Preferred matting agent amounts are, based on the coating composition, generally less than 30% by weight, preferably less than 20% by weight, in particular less than 15% by weight.
Ferner betrifft die Erfindung ein Lasergravurverfahren, bei dem
- a) eine erfindungsgemäße Lackzusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht wird,
- b) die Lackzusammensetzung gehärtet wird und damit eine Lackschicht erzeugt wird und
- c) mindestens ein Teil der Lackschicht mittels eines Lasers entfernt wird.
- a) a coating composition according to the invention is applied to a substrate,
- b) the paint composition is cured and thus a paint layer is produced and
- c) at least a part of the lacquer layer is removed by means of a laser.
Erfindungsgemäß ist es möglich, Substrate aus beliebigem Material mit einer lasergravierfähigen Lackschicht zu versehen, wobei das Substrat vorzugsweise aus Metall und/oder Kunststoff besteht. Das Substrat kann beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff (wie Polycarbonat, Polymethacrylmethacrylat, Polyamid, Acrylnitril/Butadien/Styrol, Polybutylenterephthalat, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen oder thermoplastische Elastomere) sein. Als Kunststoffe sind Acrylnitril/Butadien/ Styrol, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Polycarbonat, Polycarbonat und Polyamid bevorzugt. Der thermoplastische Kunststoff kann transparent, opak oder auch eingefärbt sein, z.B. weiß eingefärbt sein.It is according to the invention possible, Substrates of any material with a laser-engravable lacquer layer to be provided, wherein the substrate is preferably made of metal and / or Plastic exists. The substrate may be made of thermoplastic, for example (such as polycarbonate, polymethacrylmethacrylate, polyamide, acrylonitrile / butadiene / styrene, Polybutylene terephthalate, polystyrene, polyethylene, polypropylene or thermoplastic elastomers). As plastics acrylonitrile / butadiene / Styrene, acrylonitrile / butadiene / styrene polycarbonate, polycarbonate and Polyamide preferred. The thermoplastic can be transparent, opaque or colored be, e.g. be colored white.
Darüber hinaus ist die Verwendung von Substraten aus Duromeren oder Polyurethanen möglich, wie beispielsweise Hart- oder Weichschäumen oder Integralschäumen. Als Metalle kommen z.B. Stähle oder Metallbleche, Eisenbleche oder Aluminiumbleche in Frage.Furthermore is the use of substrates of thermosets or polyurethanes possible, such as hard or soft foams or integral foams. When Metals come e.g. steels or metal sheets, iron sheets or aluminum sheets in question.
Die erwähnten Kunststoffe und Metalle sind im Allgemeinen nicht schwarz eingefärbt und sind vorzugsweise in einer zu schwarz kontrastierenden Farbe eingefärbt, oder sind ungefärbte, opake oder transparente Substrate.The mentioned Plastics and metals are generally not colored black and are preferably colored in a contrasting color to black, or are undyed, opaque or transparent substrates.
Als Auftragsverfahren sind alle für Lacke üblichen manuell oder automatisch durchgeführten Auftragsverfahren geeignet. Beispielhafte Verfahren sind in A. Goldschmidt, H-J. Streitberger, BASF Handbuch der Lackiertechnik, Vincentz Verlag Hannover, 2002, beschrieben. Hierzu gehören z.B. Spritzapplikationen wie z.B. pneumatische Zerstäubung oder elektrostatisch unterstützte pneumatische Zerstäubung, nebelreduzierte pneumatische Zerstäubung (HVLP), Hochrotationszerstäubung, hydraulische Zerstäubung (Airless), pneumatisch unterstützte hydraulische Zerstäubung, wobei alle Zerstäubungsverfahren auch elektrostatisch unterstützt angewendet werden können, oder andere Auftragsverfahren wie z.B. Walzen, Gießen, Streichen, Tauchen, Trommeln, Aufziehen oder Drucken.When Ordering procedures are all for Paints usual manually or automatically performed application method suitable. Exemplary methods are described in A. Goldschmidt, HJ. Streitberger, BASF Handbook of Painting Technology, Vincentz Verlag Hannover, 2002, described. These include e.g. Spray applications such as pneumatic atomization or electrostatically assisted pneumatic atomization, Fog reduced pneumatic atomization (HVLP), high rotation atomization, hydraulic atomization (Airless), pneumatically assisted hydraulic atomization, being all the sputtering methods also electrostatically supported can be applied or other application methods such as e.g. Rolling, casting, brushing, Diving, drumming, winding or printing.
In
einem typischen manuell durchgeführten
Auftragungsverfahren wird die erfindungsgemäße Lackzusammensetzung zunächst durch
pneumatische Spritzapplikation aufgebracht. Ein bevorzugtes Spritzapplikationsverfahren
ist beispielsweise durch die folgenden Parameter gekennzeichnet:
Beispielsweise ist die Spritzapplikation mit einem Düsendurchmesser von 0,8 mm, einem Zerstäuberluftdruck von 4 bar, einem Materialdruck von 0,5 bar bei 22 °C Umgebungstemperatur und 60 relative Luftfeuchtigkeit möglich. Danach wird die Lackzusammensetzung 10 Minuten bei 22°C Umgebungstemperatur und 60% relative Luftfeuchtigkeit ablüften gelassen, 30 Minuten bei 80 °C getrocknet und dann 48 Stunden lang bei 60°C gealtert.For example is the spray application with a nozzle diameter of 0.8 mm, an atomizing air pressure of 4 bar, a material pressure of 0.5 bar at 22 ° C ambient temperature and 60 relative humidity possible. Thereafter, the paint composition 10 minutes at 22 ° C Allow ambient temperature and 60% relative humidity to flash off, 30 minutes at 80 ° C dried and then aged at 60 ° C for 48 hours.
Es ist möglich, mehrere erfindungsgemäße Lackzusammensetzungen aufzubringen oder eine erfindungsgemäße Lackzusammensetzung mehrmals aufzubringen. Diese Vorgehensweise ist von dem Begriff "einschichtig" umfasst.It is possible, several coating compositions according to the invention apply or a coating composition of the invention several times applied. This approach is encompassed by the term "single layer".
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die erfindungsgemäße Lackzusammensetzung als einzige Schicht auf das Substrat aufzubringen. Dies bedeutet, dass unmittelbar auf dem Substrat keine andere lasergravierfähige Lackschicht aufgebracht ist als die Lackschicht(en) aus der erfindungsgemäßen Lackzusammensetzung, die Eisenblau-Pigment umfasst.at the implementation the method according to the invention Is it possible, the paint composition of the invention as the only layer to apply to the substrate. This means, that directly on the substrate no other laser-engravable lacquer layer is applied as the lacquer layer (s) of the lacquer composition according to the invention, which includes iron blue pigment.
Alternativ ist es möglich, auf einen Körper (beispielsweise aus Kunststoff oder Metall)
- 1) eine weiße (oder farbige) Grundierung aufzubringen, die vorzugsweise nicht lasergravierbar ist,
- 2) die erfindungsgemäße Lackzusammensetzung auf das Substrat als Decklack aufzubringen und zu härten und
- 3) die erfindungsgemäße Lackschicht durch Lasergravur zu entfernen.
- 1) to apply a white (or colored) primer, which is preferably not laser-engravable,
- 2) to apply the coating composition of the invention to the substrate as a topcoat and to cure and
- 3) to remove the lacquer layer according to the invention by laser engraving.
Das Substrat wird durch die Lasergravur nicht verändert und bildet dementsprechend in den lasergravierten Bereichen die sichtbare Oberfläche. Vor Aufbringen der Lackzusammensetzung kann das Substrat in üblicher Weise oberflächenbehandelt werden.The Substrate is not changed by the laser engraving and forms accordingly in the laser-engraved areas, the visible surface. In front Applying the paint composition, the substrate in the usual Way surface treated become.
Als Härtungsverfahren sind oxidative Härtung, Härtung bei Raumtemperatur, forcierende Härtung bei höherer Temperatur, UV-Härtung, Aminhärtung und reaktive Vernetzung, z.B. mit Isocyanaten (z.B. Toluylendiisocyanat, TDI, Hexamethylendiisocyanat, HDI, Isophorondiisocyanat, IPDI, Methylenphenylendiisocyanat, MD oder Polyisocyanat) möglich. Es können neben Zweikomponentensytemen auch Einkomponentensysteme z.B. auf Basis blockierter Isocyanate verwendet werden.When curing are oxidative hardening, hardening at room temperature, forced curing at higher temperature, UV curing, amine curing and reactive crosslinking, e.g. with isocyanates (e.g., tolylene diisocyanate, TDI, hexamethylene diisocyanate, HDI, isophorone diisocyanate, IPDI, methylene phenylene diisocyanate, MD or polyisocyanate) is possible. It can in addition to two-component systems, one-component systems e.g. on Base blocked isocyanates are used.
Lasergravierverfahren, die eine Lackschicht, die durch Aufbringen und Härten einer erfindungsgemäßen Lackzusammensetzung erzeugt worden ist, schmauch- und rückstandsfrei entfernen, sind den Fachleuten bekannt. Dabei wird üblicherweise in einem Vorversuch die Energiemenge bestimmt, die, auf eine bestimmte Fläche der Lackschicht in einem bestimmten Zeitraum aufgebracht, die Lackschicht entfernt, ohne das Substrat zu schädigen. Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass eine schmauch- und rückstandsfreie Entfernung einer mit blauem Pigment versetzten Lackschicht dann möglich ist, wenn die zur Herstellung der Lackschicht verwendete Lackzusammensetzung Eisenblau-Pigment umfasst.Lasergravierverfahren, a lacquer layer by applying and curing a lacquer composition according to the invention have been generated, remove without smudging and residue known to the experts. This is usually in a preliminary experiment determines the amount of energy that, on a given area of the Paint layer applied in a given period of time, the paint layer removed without damaging the substrate. According to the invention was found that a smudge-free and residue-free removal of a with blue pigment staggered lacquer layer is then possible if for the production lacquer composition used in the lacquer coating is iron blue pigment includes.
Beim erfindungsgemäßen Lasergravierverfahren werden übliche Laser verwendet, mit denen der Lack entfernt wird, ohne das Substrat zu schädigen. Bei Phthalocyanin (z.B. Kupferphthalo cyaninblau)-blauhaltigen Lacken bleiben, wenn das Substrat nicht geschädigt werden soll, blaue Rückstände sichtbar zurück. Die Deckfähigkeit der beschichteten Bereiche wird visuell beurteilt, indem eine Lampe unter das Substrat gehalten wird. Die Transparenz der lasergravierten Bereiche und die Kantenschärfe zwischen beschichtetem Bereich und lasergraviertem Bereich werden ebenfalls visuell beurteilt.At the Laser engraving process according to the invention become common Laser used to remove the paint without the substrate to harm. For phthalocyanine (e.g., copper phthalocyanine blue) blue-containing paints remain, if the substrate is not to be damaged, blue residues visible back. The opacity The coated areas are visually assessed by a lamp is held under the substrate. The transparency of the laser engraved Areas and the edge sharpness between coated area and laser engraved area also assessed visually.
Bei einem typischen Lasergravurverfahren wird ein Neodym YAG-Laser mit der Wellenlänge 1064 nm eingesetzt. Geeignet sind beispielsweise derartige Laser mit einer Leistung von 50 Watt im kontinuierlichen Betrieb. In der Praxis wird überwiegend eine Kombination von kontinuierlichem und gepulstem Betrieb angewendet, wobei kurzfristig höhere Leistungen auftreten.at A typical laser engraving process is a 1064 wavelength neodymium YAG laser nm used. For example, such lasers are suitable a power of 50 watts in continuous operation. In practice becomes prevalent applied a combination of continuous and pulsed operation, being higher in the short term Services occur.
Die Erfindung betrifft ferner ein beschichtetes Substrat, mit
- a) mindestens einem beschichteten Bereich, der mit mindestens einer Lackschicht versehen ist, die Eisenblau-Pigment umfasst, wobei der Bereich mindestens einen der oben genannten Parameter I), II) und III) erfüllt, und
- b) mindestens einem lasergravierten Bereich, in dem das unter der Lackschicht gelegene Substrat im Wesentlichen vollständig freigelegt ist.
- a) at least one coated area provided with at least one lacquer layer comprising iron blue pigment, the range meeting at least one of the above parameters I), II) and III), and
- b) at least one laser-engraved area in which the substrate located below the lacquer layer is substantially completely exposed.
Bei einer typischen Anwendung wird die lasegravierbare Lackschicht auf einem Bauteil im Automobilinnenbereich erzeugt, das hinterleuchtet wird ("Tag-Nacht-Design"). Eine besondere Anwendung der Erfindung ist die Herstellung von Konsolen von Autoradios und Bedien- und Schaltknöpfen im Automobilinnenbereich.at A typical application becomes the laser engravable lacquer layer a component produced in the automotive interior, the backlit becomes ("day-night-design"). A special Application of the invention is the production of consoles of car radios and control and switching buttons in the automotive interior.
In ähnlicher Weise eignet sich die Erfindung auch für den dekorativen Bereich wie z.B. Lampenschirme. Darüber hinaus kann die Erfindung im Tampon-Print-Bereich und im Heißsiegelbereich (jeweils ohne Hinterleuchtung) eingesetzt werden.In similar Way, the invention is also suitable for the decorative field such as e.g. Lampshades. About that In addition, the invention can be used in the tampon-print area and in the heat-sealing area (each without backlighting) are used.
Der erfindungsgemäße Einsatz von Eisenblau-Pigmenten in Laserlacken ermöglicht bei der Lasergravur eine rückstandsfreie, konturenscharfe und schmauchspurenfreie Entfernung der damit hergestellten Beschichtungen. Aufgrund des Austausches der Phthalocyaninpigmente durch Eisenblau-Pigmente lassen sich einschichtig anwendbare Laserlacke formulieren. Die Eisenblau-Pigmente bieten damit den Vorteil, dass die Farbtöne der Laserlacke auf der b-Achse im CIELAB-Farbenraum besonders im negativen Bereich unabhängig von der Eigenfarbtönung der Bindemittel beliebig einstellbar werden. Die erfindungsgemäßen Laserlacke lassen sich einschichtig anwenden und auch ohne Opfergrundierung rückstandsfrei lasergravieren.Of the use according to the invention of iron blue pigments in laser varnishes made possible by laser engraving a residue-free, Contour sharp and lack of perspiration-free removal of the thus produced Coatings. Due to the exchange of phthalocyanine pigments Iron-blue pigments can be used as single-coat laser coatings formulate. The iron blue pigments thus offer the advantage that the shades the laser paints on the b axis in the CIELAB color space especially in the negative area independently from the own color tint the binder can be adjusted as desired. Leave the laser paints according to the invention Apply in one layer and without residue even without sacrificial primer laser engraving.
Die bei der Beschreibung der Erfindung erwähnten Normen sind die derzeit gültigen Normen. Die Gitterschnittprüfung wurde gemäß DIN EN ISO 2409 durchgeführt. Die Trockenschichtdicke wurde gemäß DIN EN ISO 2808 bestimmt. Der Reflektometerwertwert wurde gemäß DIN EN ISO 2813 bestimmt.The In the description of the invention mentioned standards are currently valid Standards. The cross cut test was in accordance with DIN EN ISO 2409 performed. The dry film thickness was determined according to DIN EN ISO 2808. The reflectometer value was determined according to DIN EN ISO 2813.
BeispieleExamples
Beispiel 1:Example 1:
Herstellung eines schwarz pigmentierten Laserlacks:Making a black pigmented laser varnish:
In einem Kunststoffbecher mit Rührvorrichtung wurden 200 g handelsübliche Polyurethandispersion (mit einem nichtflüchtigen Anteil von 40 % und einem OH-Gehalt bezogen auf das Harz von 0,5 %) vorgelegt und anschließend 5 g handelsübliches Dispergiermittel (z.B. ein modifiziertes Styrol-Methacrylat-Copolymer), 5 g handelsüblicher Pigmentruß und 5 g handelsübliche HEUR (hydrophob modifiziertes, ethoxyliertes Polyurethan) Assoziativverdicker unter Rühren zugegeben. Durch Zugabe von ca. 1 g 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der pH-Wert auf pH 8 eingestellt und die Mahlgutviskosität wurde mit ca. 8 g vollentsalztem Wasser reguliert. Die so erhaltene Mischung wurde einer Perlmühle auf eine Körnigkeit von 5 μm gemahlen (Messung durch Grindometeraufzug). Danach wurden noch 50 g handelsübliches silikatisches Mattierungsmittel, 50 g Butylglycol und wei tere 100 g der oben genannten Polyurethandispersion zugegeben und die Mischung 20 Min. lang mit einem Dissolver dispergiert. Nach Zugabe von 390 g der oben genannten Polyurethandispersion wurde durch Zugabe von ca. 175 g vollentsalztem Wasser die Mischung so fertiggestellt, dass die fertige Mischung einen nichtflüchtigen Anteil von 35 % aufwies. Mit 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der Lack auf pH = 8 eingestellt und die Viskosität durch Zugabe von ca. 11 g HEUR Assoziativverdicker auf eine geeignete Verarbeitungsviskosität von 45 Sek. bei 20°C gemessen mit einem Becher gemäß der früheren Norm DIN B4 eingestellt.In a plastic cup with stirrer were 200 g commercial Polyurethane dispersion (with a non-volatile content of 40% and an OH content based on the resin of 0.5%) and then 5 g commercial Dispersant (e.g., a modified styrene-methacrylate copolymer), 5 g commercially available Pigment black and 5 g commercial HEUR (hydrophobically modified, ethoxylated polyurethane) associative thickener with stirring added. By adding about 1 g of 2-amino-2-methyl-propanol (90% in water) the pH was adjusted to pH 8 and the millbase viscosity became regulated with about 8 g of demineralized water. The mixture thus obtained became a pearl mill on a graininess of 5 μm ground (measured by Grindometer lift). After that, 50 more g commercial silicate matting agent, 50 g of butylglycol and other 100th g of the above polyurethane dispersion is added and the mixture 20 min. With a dissolver dispersed. After adding 390 g of the above polyurethane dispersion was by addition of about 175 g of demineralized water the mixture so finished that the final mixture had a non-volatile content of 35%. With 2-amino-2-methyl-propanol (90% in water) was the paint adjusted to pH = 8 and the viscosity by adding about 11 g HEUR associative thickener to a suitable processing viscosity of 45 Sec at 20 ° C measured with a cup according to the previous standard Set to DIN B4.
Als Härter wurde eine 75% Lösung eines handelsüblichen Polyisocyanats (z.B. auf Basis eines hydrophilierten HDI und einem Isocyanatgehalt von ca. 17 %) in Methoxypropylacetat verwendet.When Harder became a 75% solution a commercial one Polyisocyanate (e.g., based on a hydrophilized HDI and a Isocyanate content of about 17%) in methoxypropyl acetate.
Beispiel 2:Example 2:
Herstellung eines blau-schwarz pigmentierten Laserlacks:Making a blue-black pigmented laser varnish:
In einem Kunststoffbecher mit Rührvorrichtung wurden 200 g handelsübliche Polyurethandispersion (mit einem nichtflüchtigen Anteil von 40 % und einem OH-Gehalt bezogen auf 100 % Harz von 0,5 %) vorgelegt und anschließend 5 g handelsübliches Dispergiermittel (z.B. ein modifiziertes Styrol-Methacrylat-Copolymer), 3 g handelsüblicher Pigmentruß, 2 g Eisenblau-Pigment und 5 g handelsüblicher HEUR Assoziativverdicker unter Rühren zugegeben. Durch Zugabe von ca. 1 g 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der pH-Wert auf pH = 8 eingestellt und die Mahlgutviskosität wurde mit ca. 8 g vollentsalztem Wasser reguliert. Die so erhaltene Mischung wurde in einer Perlmühle auf eine Körnigkeit von 5 μm gemahlen (Messung durch Grindometeraufzug). Danach wurden noch 50 g handelsübliches silikatisches Mattierungsmittel, 50 g Butylglycol und weitere 100 g der oben genannten Polyurethandispersion zugegeben und die Mischung 20 Min. lang mit einem Dissolver dispergiert. Nach Zugabe von 390 g der oben genannten Polyurethandispersion wurde durch Zugabe von ca. 175 g vollentsalztem Wasser die Mischung so fertiggestellt, dass die fertige Mischung einen nichtflüchtigen Anteil von 35 % aufwies. Mit 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der Lack auf pH = 8 eingestellt und die Viskosität durch Zugabe von ca. 11 g HEUR Assoziativverdicker auf eine geeignete Verarbeitungsviskosität von 45 Sek. bei 20°C gemessen mit einem Becher gemäß der früheren Norm DIN B4 eingestellt.In a plastic cup with stirrer were 200 g commercial Polyurethane dispersion (with a non-volatile content of 40% and an OH content based on 100% resin of 0.5%) and submitted subsequently 5 g commercial Dispersing agent (e.g., a modified styrene-methacrylate copolymer), 3 g commercially available pigment black, 2 g of iron blue pigment and 5 g commercial HEUR associative thickener below stir added. By adding about 1 g of 2-amino-2-methyl-propanol (90 % in water), the pH was adjusted to pH = 8 and the millbase was regulated with about 8 g of demineralized water. The thus obtained Mixture was in a bead mill on a graininess of 5 μm ground (measured by Grindometer lift). After that, 50 more g commercial silicate matting agent, 50 g of butylglycol and another 100 g of the above polyurethane dispersion is added and the mixture 20 min. With a dissolver dispersed. After adding 390 g of the above polyurethane dispersion was by addition of about 175 g of demineralized water the mixture so finished that the final mixture had a non-volatile content of 35%. With 2-amino-2-methyl-propanol (90% in water) was the paint adjusted to pH = 8 and the viscosity by adding about 11 g HEUR associative thickener to a suitable processing viscosity of 45 Sec at 20 ° C measured with a cup according to the previous standard Set to DIN B4.
Als Härter wurde eine 75% Lösung eines handelsüblichen Polyisocyanats (z.B. auf Basis eines hydrophilierten HDI und einem Isocyanatgehalt von ca. 17 %) in Methoxypropylacetat verwendet.When Harder became a 75% solution a commercial one Polyisocyanate (e.g., based on a hydrophilized HDI and a Isocyanate content of about 17%) in methoxypropyl acetate.
Beispiel 3:Example 3:
Herstellung eines blau-schwarz pigmentierten Laserlacks:Making a blue-black pigmented laser varnish:
In einem Kunststoffbecher mit Rührvorrichtung wurden 200 g handelsübliche Polyurethandispersion (mit einem nichtflüchtigen Anteil von 40 % und einem OH-Gehalt bezogen auf das Harz von 0,5 %) vorgelegt und anschließend 5 g handelsübliches Dispergiermittel (z.B. ein modifiziertes Styrol-Methacrylat-Copolymer), 3 g handelsüblicher Pigmentruß, 2 g handelsübliches Phthalocyaninpigment (z.B. Cu-Phthalocyaninblau) und 5 g handelsüblicher HEUR Assoziativverdicker unter Rühren zugegeben. Durch Zugabe von ca. 1 g 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der pH-Wert auf pH 8 eingestellt und die Mahlgutviskosität mit ca. 8 g vollentsalztem Wasser reguliert. Die so erhaltene Mischung wurde in einer Perlmühle auf eine Körnigkeit von 5 μm gemahlen (Messung durch Grindometeraufzug). Danach wurden noch 50 g handelsübliches silikatisches Mattierungsmittel, 50 g Butylglycol und weitere 100 g der oben genannten Polyurethandispersion zugegeben und die Mischung 20 Min. lang mit einem Dissolver dispergiert. Nach Zugabe von 390 g der oben genannten Polyurethandispersion wurde durch Zugabe von ca. 175 g vollentsalztem Wasser die Mischung so fertiggestellt, dass die fertige Mischung einen nichtflüchtigen Anteil von 35 % aufwies. Mit 2-Amino-2-methyl-propanol (90 %ig in Wasser) wurde der Lack auf pH = 8 eingestellt und die Viskosität durch Zugabe von ca. 11 g HEUR Assoziativverdicker auf eine geeignete Verarbeitungs viskosität von 45 Sek. bei 20°C gemessen mit einem Becher gemäß der früheren Norm DIN B4 eingestellt.In a plastic cup with stirrer were 200 g commercial Polyurethane dispersion (with a non-volatile content of 40% and an OH content based on the resin of 0.5%) and then 5 g commercial Dispersing agent (e.g., a modified styrene-methacrylate copolymer), 3 g commercially available pigment black, 2 g commercial Phthalocyanine pigment (e.g., Cu phthalocyanine blue) and 5 g more commercially available HEUR associative thickener with stirring added. By adding about 1 g of 2-amino-2-methyl-propanol (90 % in water), the pH was adjusted to pH 8 and the millbase viscosity with approx. 8 g of demineralized water regulated. The mixture thus obtained was in a bead mill on a graininess of 5 μm ground (measured by Grindometer lift). After that, 50 more g commercial silicate matting agent, 50 g of butylglycol and another 100 g of the above polyurethane dispersion is added and the mixture 20 min. With a dissolver dispersed. After adding 390 g of the above polyurethane dispersion was by addition of about 175 g of demineralized water the mixture so finished that the final mixture had a non-volatile content of 35%. With 2-amino-2-methyl-propanol (90% in water) was the paint adjusted to pH = 8 and the viscosity by adding about 11 g HEUR associative thickener to a suitable processing viscosity of 45 Sec at 20 ° C measured with a cup according to the previous standard Set to DIN B4.
Als Härter wurde eine 75% Lösung eines handelsüblichen Polyisocyanats (z.B. auf Basis eines hydrophilierten HDI und einem Isocyanatgehalt von ca. 17 %) in Methoxypropylacetat verwendet.When Harder became a 75% solution a commercial one Polyisocyanate (e.g., based on a hydrophilized HDI and a Isocyanate content of about 17%) in methoxypropyl acetate.
Beispiel 4:Example 4:
Herstellung einer lasergravierbaren Beschichtung:Production of a laser engravable coating:
Die zuvor in den Beispielen 1–3 beschriebenen Laserlacke wurden auf eine Kunststoffplatte aus Polycarbonat (PC) mit den Abmessungen 200 × 100 mm × 3 mm appliziert, so dass eine Trockenschichtdicke von 35 μm erhalten wurde. Nach einer Ablüftzeit von 10 Min. bei 22°C wurde die Beschichtung bei 80°C 30 Min. lang getrocknet, und 48 Stunden lang bei 60°C gealtert.The previously in Examples 1-3 described laser coatings were on a plastic sheet of polycarbonate (PC) with the dimensions 200 × 100 mm × 3 mm applied, so that a dry film thickness of 35 microns has been. After a ventilation time from 10 min. at 22 ° C The coating was at 80 ° C Dried for 30 minutes and aged at 60 ° C for 48 hours.
Herstellung der Lasergravuren:Production of laser engraving:
In die beschichteten Platten wurden kleine Prüfflächen der Abmessungen 4 × 4 mm mit einem Laser eingraviert. Zur Auffindung der optimalen Einstellungen des Lasergraviergeräts wurden sowohl Pulsfrequenzen als auch Energieeintrag diskontinuierlich variiert.In the coated plates were small test surfaces of dimensions 4 × 4 mm engraved by a laser. To find the optimal settings of the laser engraver Both pulse frequencies and energy input were discontinuous varied.
Bewertung:Rating:
Die Lacke der Beispiele 1–3 sind bei zu geringem Energieeintrag des Lasers nicht vollständig entfernbar.The Paints of Examples 1-3 are not completely removable if the energy input of the laser is too low.
Lacke 1 und 2 lassen sich bei optimalem Energieeintrag vollständig vom Substrat entfernen, ohne dass das Substrat dabei verkohlt oder beschädigt wird. Dabei wird eine konturenscharfe Lasergravur erhalten. Bei zu hohem Energieeintrag verkohlt das Kunststoffsubstrat bzw. wird geschädigt.paints 1 and 2 can be completely eliminated with optimal energy input Remove the substrate without charring or damage to the substrate. A contour-sharp laser engraving is obtained. Too high Energy input charred the plastic substrate or is damaged.
Lack 3 lässt sich nicht so lasergravieren, dass eine vollständige Entfernung des Lacks und keine Beschädigung des Substrats auftritt. Es bleiben immer deutlich sichtbare blaue oder gefärbte Rückstände des Lacks im gravierten Bereich zurück oder das Kunststoffsubstrat verkohlt.paint 3 leaves Do not laser engrave so that a complete removal of the paint and no damage of the substrate occurs. There are always clearly visible blue ones or colored Residues of the paint back in the engraved area or charring the plastic substrate.
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| DE10343704A DE10343704A1 (en) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | Pigment for laser-engravable paints |
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