Matte UV-aushärtende Beschichtungen

Eine neue Studie beschreibt die Herstellung von UV-aushärtenden Beschichtungen auf der Grundlage der Oberflächenmodifizierung von Siliziumdioxid mit Hilfe eines Acrylatmonomers.

Diese Silica-Modifikation ermöglicht die Bildung von Beschichtungen mit geringem Glanzgrad.  Bildquelle: rkit - Pixabay (Symbolbild).

UV-härtbare Beschichtungen sind für eine Vielzahl von Anwendungen attraktiv, da sie mehrere Vorteile bieten, darunter schnelle Polymerisationsraten, eine höhere Produktionsrate und geringe Umweltauswirkungen (aufgrund des begrenzten Einsatzes von flüchtigen organischen Verbindungen).

In der vorliegenden Arbeit wurden UV-härtbare Formulierungen aus verschiedenen Acrylatoligomeren und -monomeren und modifiziertem Siliciumdioxid als Mattierungsmittel hergestellt. Um die Kompatibilität zwischen der Beschichtung auf Acrylatbasis und dem Siliciumdioxid zu verbessern, wurde die Oberfläche der Siliciumdioxidteilchen in zwei Schritten modifiziert. Zunächst wurde (3-Aminopropyl)-Triethoxysilan (APTES) auf das Siliciumdioxid aufgepfropft, um aminoreaktive Gruppen in die Oberfläche einzuführen. Anschließend wurde in einem zweiten Schritt ein Acrylatmonomer, Dipropylenglykoldiacrylat (DPGDA), über die Aza-Michael-Reaktion aufgepfropft.

Beschichtungen mit niedrigem Glanzgrad

Die Funktionalisierung mit Acrylatketten fördert die Kompatibilität mit der acrylatbasierten Beschichtungsformulierung und führt zu einer sehr glanzarmen Oberfläche.  Diese Siliziumdioxid-Modifikation ermöglicht die Bildung von Beschichtungen mit geringem Glanzgrad bei einem Anteil von nur 10 Gew.-% modifiziertem Siliciumdioxid.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 158, September 2021, veröffentlicht.

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