STARK VERBESSERTE KRATZ- UND ABRIEBFESTIGKEIT FÜR LÖSEMITTELBASIERTE LACKSYSTEME

nanoresins ist es gelungen, das Prinzip oberflächenmodifizierter Nanopartikel auf lösemittelbasierte Lackrohstoffe zu übertragen.

Trotz hoher Füllstoffgehalte können mit Nanopol® niedrigviskose, sedimentationsfreie Systeme formuliert werden.

Produktübersicht
Eigenschaftsverbesserungen
Wirkmechanismus
Anwendungshinweise

Produktübersicht [zurück]

Hinweis: Beide Nanopol® C-Produkte sind harz- und additivfrei. Weitere Produkte und Mischungen für spezielle Anwendungen sind auf Anfrage erhältlich. Bitte kontaktieren Sie unsere Anwendungstechniker.

Eigenschaftsverbesserungen [zurück]

Nanopol® C-Produkte sind kolloidale Kieselsäure-Sole in Lösemitteln. Diese Produkte sind niedrigviskos und weisen keinerlei Sedimentation auf, d. h. die Verarbeitbarkeit bleibt im Vergleich zum jeweiligen Basisharz weitgehend unverändert. Nanopol® C-Produkte sind im ausgehärteten Film hoch transparent. Auf diese Weise werden die vorteilhaften Eigenschaften von organischen und anorganischen Materialien perfekt kombiniert.

Wichtige Eigenschaften, die in 1-K und 2-K Formulierungen durch die Verwendung von Nanopol® erreicht werden können, sind:

• Stark verbesserte Kratz- und Abriebbeständigkeit
• Keine Verringerung von Transparenz und Glanzgrad der Beschichtung
• Barriere-Effekt gegen Gase, Wasserdampf und Lösemittel
• Erhöhte Witterungsbeständigkeit und verlangsamte thermische Alterung
• Verringerte thermische Ausdehnung und innere Spannungen
• Erhöhung von Reißfestigkeit, Bruchzähigkeit und Elastizitätsmodul
• Verbesserte Haftung auf zahlreichen anorganischen Substraten (z. B. Glas, Aluminium)
• Keine nachteilige Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit und Ablaufneigung
• Leichte Verbesserung zahlreicher weiterer erwünschter Eigenschaften wie: thermische Stabilität, Fleckbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, dielektrische Eigenschaften

Nanopol® C findet überall dort Verwendung, wo die oben erwähnten Eigenschaftsverbesserungen angestrebt werden oder gar notwendig sind, ohne dass Nachteile in der Verarbeitbarkeit wie z. B. ein übermäßiger Viskositätsanstieg (bekannt von pyrogenen Kieselsäuren) in Kauf genommen werden müssen. Die Tatsache, dass dies ohne Verlust an optischer Klarheit möglich ist, macht Nanopol® C besonders für transparente Formulierungen geeignet. Beispielhaft seien kratzfeste, scheuerresistente Klarlacke für Plastik (z. B. PC, PVC, SAN) oder Holz genannt.

Wirkmechanismus [zurück]

Die Nanopartikel werden in einem modifizierten Sol-Gel-Prozess hergestellt. Die disperse Phase von Nanopol® C besteht aus kugelförmigen, oberflächenmodifizierten SiO2-Nanopartikeln mit Durchmessern von 20 nm und einer extrem schmalen Partikelgrößenverteilung (Abb. 1).

Abbildung 1: Partikelgrößenverteilung (Bestimmung durch SANS)

Die nur wenige Nanometer großen SiO2-Kügelchen sind homogen und agglomeratfrei in der Matrix verteilt. Daraus resultiert eine sehr geringe Viskosität der Dispersion trotz SiO2-Gehalten von bis zu 50 Gew.-%.

Anwendungshinweise [zurück]

Nanopol® C kann für lösemittelhaltige 1-K und 2-K Formulierungen alleine oder als Additiv eingesetzt und wie üblich mit aliphatischen Isocyanathärtern ausgehärtet werden. Darüber hinaus kann Nanopol® C auch in Dual-Cure und UV-härtenden Systemen Anwendung finden.

Der notwendige Nanosilica-Gesamtgehalt in der fertigen Formulierung ist von den gewünschten Produkteigenschaften abhängig. Im Allgemeinen steigt die Wirkung der aufgelisteten Effekte proportional zum Feststoffgehalt an. Folglich wird für erste Screening-Tests ein möglichst hoher SiO2-Gehalt empfohlen (≥ 20 Gew.-%, entsprechend z. B. ≥ 40 % Nanopol® C 784). Der optimale Gehalt sollte anschließend durch systematische Untersuchungen ermittelt werden.

Gegebenenfalls können zusätzlich konventionelle Füllstoffe (Al2O3, Glasmikroperlen usw.) verwendet werden. Die Nanopartikel füllen dann den Raum zwischen den Mikropartikeln. Dies ermöglicht dem Formulierer den Gesamtgehalt an verstärkenden Füllstoffen zu erhöhen und so die Materialeigenschaften zu optimieren, ohne die Viskosität negativ zu beeinflussen.

Um eine optimale Verträglichkeit zu gewährleisten wird empfohlen, das Hauptbindemittel und Additive ohne Lösemittel zugrunde zu legen und das Nanopol® C dieser Mischung unter Rühren zuzufügen. Anschließend erfolgt die Zugabe von Lösemitteln und Kombinationsbindemitteln, ebenfalls unter Rühren.

Nanopol® C-Produkte sind mit den meisten Acryl- und Polyesterpolyolen kompatibel. Trotzdem sollte die Verträglichkeit mit den einzelnen Formulierungskomponenten vor der Rezepturentwicklung separat getestet werden. Nanopartikel tendieren zur Bildung von Agglomeraten, wenn ihre Stabilisierung von ungeeigneten Komponenten beeinträchtigt wird. Dies tritt vor allem auf, wenn Lösemittel wie Testbenzin, Xylol, Benzol oder Toluol und bestimmte Performance-Additive (z. B. einige Gleitmittel, Lichtstabilisatoren und aminfunktionelle Additive) verwendet werden. Eine Liste geeigneter kommerzieller Additive ist bei nanoresins erhältlich (Technische Information „Geeignete Additive für den Einsatz von Nanopol® in Beschichtungssystemen“).

Für weitere Details zögern Sie bitte nicht, sich mit unseren Anwendungstechnikern in Verbindung zu setzen.