DE60015936T2

DE60015936T2 - Abriebfeste beschichtungen

Info

Publication number: DE60015936T2
Application number: DE60015936T
Authority: DE
Inventors: Lane Terry SCARLETTE
Original assignee: Lilly Industries Inc
Current assignee: Lilly Industries Inc
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: CA2364441A1; MXPA01008843A; ES2235848T3; ATE282672T1; CA2364441C; CN1348485A; EP1161503A1; AU3722500A; CN1315956C; US20030032708A1; US6956079B2; WO2000052105A1; US6399689B1; DE60015936D1; BR0008653A; EP1161503B1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung abriebfester Beschichtungen. Insbesondere betrifft diese Erfindung neue Beschichtungszusammensetzungen, die ein Sol-Gel-Aluminiumoxid-Korn in ausreichenden Mengen enthält, dass Beschichtungen bereitgestellt werden, die verstärkte Abriebfestigkeit zeigen.
Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
Das Aufbringen von Schutz- oder Dekorationsbeschichtungen ist ein üblicher Verarbeitungsschritt bei vielen Herstellungsprotokollen. Eine wichtige funktionelle Eigenschaft solcher Beschichtungen, unabhängig davon, ob sie für eine dekorative oder schützende Funktion aufgebracht werden, ist Abriebfestigkeit. Eine Zerstörung der Unversehrtheit der aufgebrachten Beschichtungen durch Abriebkontakt mit anderen Oberflächen während des Transports oder bei der üblichen Verwendung der beschichteten Oberflächen kann das Aussehen der Beschichtungen und ihre Wirksamkeit zum Schützen der darunter liegenden Oberfläche beeinträchtigen. Folglich gab es signifikante Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen im Hinblick auf die Formulierung von Beschichtungszusammensetzungen, die Abriebfestigkeit zusammen mit anderen wünschenswerten Beschichtungseigenschaften, wie Elastizität, Härte, Haftung, Transparenz, Lichtdurchlässigkeit und dergleichen, aufweisen.
Abriebfestigkeit ist eine besonders wichtige und wünschenswerte Eigenschaft bei Beschichtungsformulierungen, die auf Oberflächen verwendet werden, die Abriebkontakten mit anderen Gegenständen unterliegen, wie Fußbodenbeläge, Wandbeläge und dergleichen. Die Verwendung von Beschichtungen, die gute Abriebfestigkeit auf solchen Oberflächen zeigen, verlän gert sowohl das Aussehen als auch die Funktionsfähigkeit der Beschichtungszusammensetzungen.
Erfindungsgemäß wird daher eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von abriebfesten Beschichtungen bereitgestellt. Die Erfindung basiert zumindest teilweise auf der Entdeckung, dass die Verwendung eines/einer Sol-Gel-verarbeiteten Korns oder Kornzusammensetzung als Additiv in wirksamen Mengen in einer Harzbeschichtungszusammensetzung Beschichtungen bereitstellt, die überraschenderweise verstärkte Abriebfestigkeit aufweisen.
Übliche erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzungen umfassen eine filmbildende Harzzusammensetzung und eine Sol-Gel-verarbeitete keramische Kornzusammensetzung, wobei das keramische Korn Aluminiumoxid enthält und wobei das Aluminiumoxidkorn etwa 1 bis etwa 60 Gew.-% der Beschichtung ausmacht. Die filmbildende Harzkomponente der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung ist bevorzugt ein UV-härtbares Harz des Typs, den man in dekorativen und schützenden Beschichtungszusammensetzungen verwendet.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden verbesserte abriebfeste Endoberflächen bei einem Beschichtungsprotokoll aufgebracht, das mindestens eine Versiegelungs- oder Vorbehandlungsbeschichtungszusammensetzung, um eine Versiegelungsbeschichtung herzustellen, und mindestens eine Deckschichtzusammensetzung verwendet, um eine Oberflächendeckbeschichtung herzustellen. Die verbesserte Endoberfläche und das verbesserte Verfahren umfassen die Verwendung einer verbesserten Versiegelungs- und/oder Deckschichtbeschichtungszusammensetzung, die eine filmbildende Harzzusammensetzung und ein Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn in einer Menge umfassen, die der Endoberfläche wirksam eine Abriebfestigkeit verleiht.
Eingehende Beschreibung der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung wird eine härtbare Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung abriebfester Beschichtungen bereitgestellt. Die Beschichtungszusammensetzung umfasst eine filmbildende Harzzusammensetzung, am üblichsten ein UV-härtbares Harz, und eine Sol-Gel-verarbeitete Kornzusammensetzung. Die filmbildende Harzzusammensetzung wird derart formuliert, dass sie eine Sol-Gel-verarbeitete Kornzusammensetzung in einer Menge umfasst, die ausreicht, um die Abriebfestigkeit der erhaltenen gehärteten Beschichtungen zu verstärken.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die filmbildende Harzzusammensetzung ein UV-härtbares Harz, gewöhnlich ein UV-härtbares Harz, das Monomere mit Olefinfunktion und Oligomere und Polymere mit Olefinfunktion umfasst. Üblicherweise beinhalten solche Formulierungen eine Kombination von mono- und multifunktionalen Olefinoligomeren oder -polymeren. Siehe beispielsweise die Offenbarungen der US-Patente Nr. 4 600 649, 4 902 975, 4 900 763 und 4 065 587. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Beschichtung zur Herstellung von abriebfesten Beschichtungszusammensetzungen, insbesondere für Holzfußbodenanwendungen, bereitgestellt, wobei die Beschichtungszusammensetzung monoolefinfunktionale und multiolefinfunktionale Polyurethanmonomere, -oligomere und -polymere umfasst.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen umfassen in der Regel etwa 40 bis etwa 90 Gew.-% einer filmbildenden Harzzusammensetzung und etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% eines Sol-Gel-verarbeiteten keramischen Korns, gewöhnlich einer Aluminiumoxidzusammensetzung. Natürlich können solche Beschichtungszusammensetzungen andere Standard-Beschichtungsadditive, wie harzabhängige Härtungsmittel oder Katalysatoren, Fließhilfen, Benetzungsmittel, Dispergiermit tel, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Fasern, antistatische Mittel, Tenside, Weichmacher, Rheologiemodifikatoren und Kopplungsmittel, enthalten und enthalten diese in der Regel auch. So umfassen zum Beispiel erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzungen, die UV-härtbare Harze verwenden, gewöhnlich wirksame Mengen (etwa 0,1 bis etwa 3 Gew.-%) von einem oder mehreren Photoinitiatoren. Diese Zusammensetzungen können mittels Elektronenstrahl-Bestrahlung ohne Photoinitiatoren gehärtet werden.
Die Beschichtungszusammensetzung kann beispielsweise auch ein Kopplungsmittel enthalten. Beispielhaft für solche Kopplungsmittel, die sich für die Verwendung bei dieser Erfindung eignen, sind u.a. Organosilane, Zirkoaluminate und Titanate. Das Kopplungsmittel kann direkt zur Beschichtungszusammensetzung hinzugefügt werden. Alternativ kann das keramische Korn mit dem Kopplungsmittel vorbehandelt werden, bevor das Korn zur Beschichtungszusammensetzung gegeben wird. Das Kopplungsmittel wird gewöhnlich in einer Menge zwischen 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der keramischen Partikel, zugegeben.
Die Mineralkomponente der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen umfasst eine Form von Aluminiumoxid, die durch Sol-Gel-Verarbeitung hergestellt wird. Diese Produkte, die manchmal als Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn bezeichnet werden, sind aus mehreren Quellen kommerziell erhältlich. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Sol-Gel-verarbeitete Aluminiumoxidkorn ein Produkt, das unter der Bezeichnung Cubitron^® von 3M Corporation vertrieben wird.
Sol-Gel-verarbeitete Kornzusammensetzungen, wie diejenigen für die erfindungsgemäße Verwendung, werden oft u.a. durch die Korngröße, die von etwa JIS 240 bis zu JIS 8000 reicht, spezifiziert. Diese Korngrößen entsprechen einem Par tikelgrößenbereich von etwa 130 μm bis zu etwa 0,5 μm. Die Sol-verarbeitete Kornkomponente der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann eine homogene Korngröße oder mehrere Korngrößen in Kombination besitzen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet das Sol-Gel-verarbeitete Korn etwa 1 bis etwa 60 Gew.-% der Beschichtung, üblicher etwa 10 bis etwa 40 Gew.-% der Beschichtung mit einer Korngröße von JIS 320 oder darunter. Bei einer Ausführungsform wird JIS-400-Sol-Gel-verarbeitetes Aluminiumoxidkorn allein oder in Kombination mit Material kleinerer und/oder größerer Korngröße verwendet. Erfindungsgemäße Versiegelungsbeschichtungen/Vorbehandlungsbeschichtungen enthalten in der Regel mehr Gewichtsprozent der Kornzusammensetzung als korngefüllte Deckschichtzusammensetzungen. Deckschichtzusammensetzungen werden gewöhnlich derart formuliert, dass sie etwa 1 bis etwa 15 Prozent des Sol-Gel-verarbeiteten Korns enthalten, während Versiegelungsbeschichtungen/Vorbehandlungsbeschichtungen am üblichsten derart formuliert werden, dass sie etwa 10 bis etwa 40, stärker bevorzugt etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% des Sol-Gel-verarbeiteten Korns enthalten.
Die keramischen Kornpartikel können auch eine Oberflächenbeschichtung enthalten. Es ist bekannt, dass Oberflächenbeschichtungen die Haftung zwischen dem keramischen Partikel und dem filmbildenden Harzzusammensetzungsbindemittel in Schleifgegenständen verbessern. Solche Oberflächenbeschichtungen sind in den US-Patenten Nr. 5 011 508, 1 910 444, 3 041 156, 5 009 675, 4 997 461 und 5 213 951 beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen werden unter Verwendung von im Stand der Technik bekannten Auftragetechniken aufgebracht, einschließlich Spritzbeschichtungs-, Vorhangbeschichtungs-, Umkehrwalzenbeschichtungs-, Vakuumbeschichtungs-, Extrusionsbeschichtungs- oder direkter oder differenzieller Walzenbeschichtungsanwendungen. Die Vis kosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen ist nicht entscheidend; somit umfasst die vorliegende Erfindung Beschichtungszusammensetzungen jeder gegebenen Viskosität, die eine filmbildende Harzzusammensetzung und ein Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn enthalten. Üblicherweise kann die Viskosität der Beschichtungszusammensetzungen je nach der Kornbeladung der Art der filmbildenden Harzkomponenten der Zusammensetzung von etwa 200 centipoise bis zu etwa 8000 centipoise reichen. Die Zusammensetzungen werden unter Verwendung von Standardtechniken für die Formulierung von Beschichtungen hergestellt. So kann die keramische Kornzusammensetzung in beispielsweise Fußbodenendbeschichtungen gemischt oder darauf gesiebt werden, um Beschichtungen mit verstärkter Abriebfestigkeit bereitzustellen, ohne andere funktionell wichtige Eigenschaften, wie Elastizität, Härte, Haftung und dergleichen, zu beeinträchtigen.
Die meisten Endbearbeitungsprotokolle umfassen die Schritte des Aufbringens mindestens einer Versiegelungs-/Vorbehandlungsbeschichtungszusammensetzung zur Bildung einer Versiegelungs-/Vorbehandlungsschicht und einer Deckschichtzusammensetzung zur Herstellung einer Oberflächendeckbeschichtung. Die endbearbeiteten Oberflächen können derart hergestellt werden, dass sie eine verbesserte Abriebfestigkeit besitzen, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen verbesserten Versiegelungsbeschichtungs- oder Deckschichtzusammensetzung, d.h. die eine filmbildende Harzzusammensetzung und ein Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn in einer Menge umfasst, die wirksam der Versiegelungsbeschichtung verbesserte Abriebfestigkeit verleiht. Bei einigen Beschichtungsprotokollen, beispielsweise denjenigen, die zum Aufbringen von Beschichtungen auf Holzfußböden verwendet werden, wird die Holzoberfläche mit mindestens zwei Versiegelungsschichten, üblicher zwei bis fünf Versiegelungsschichten, beschichtet, bevor eine oder mehrere Deckschichtzusammensetzungen aufgebracht werden. Die Endoberfläche kann derart gebildet werden, dass sie außergewöhnliche Abriebfestigkeit besitzt, wobei während des Beschichtungsverfahrens mindestens eine der aufgebrachten Versiegelungsbeschichtungen eine erfindungsgemäße mit Sol-Gel-verarbeitetem Korn gefüllten Beschichtungszusammensetzung ist. Bei einer Ausführungsform werden zumindest zwei erfindungsgemäße Versiegelungsschichten auf die Oberfläche aufgebracht, bevor die Deckschicht aufgebracht wird.
Bei noch einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung ist die Deckschicht eine erfindungsgemäße mit Sol-Gel-verarbeitetem Korn gefüllte Beschichtungszusammensetzung. Deckschichtformulierungen werden im Allgemeinen derart formuliert, dass sie kleinere Mengen an Korn enthalten, gewöhnlich im Bereich von etwa 1 bis etwa 15 Gew.-% feines Korn, in der Regel JIS 400 oder feiner. Bei einer Ausführungsform ist die beschichtete Oberfläche eine Holzoberfläche, die bei Fußbodenanwendungen verwendet werden soll, und die filmbildende Harzzusammensetzung der Versiegelungs- und der Deckbeschichtung sind UV-härtbare Zusammensetzungen mit 100 Prozent Feststoffen, die eine Kombination aus monoolefinfunktionalen und multiolefinfunktionalen Monomeren, Oligomeren und Polymeren umfassen.
Herstellung: Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn für die Verwendung bei dieser Erfindung kann gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt werden:
Mischschritt: Ein Gemisch auf Aluminiumoxid-Basis wird hergestellt, das einen Aluminiumoxid-Vorläufer, gegebenenfalls eine Säure und flüssiges Medium umfasst. Der Aluminiumoxid-Vorläufer kann zu alpha-Aluminiumoxid gesintert werden. Der bevorzugte Aluminiumoxid-Vorläufer ist alpha-Aluminiumoxidmonohydrat, das üblicherweise als Boehmit be zeichnet wird. Beispiele für andere Aluminiumoxid-Vorläufer sind u.a. alpha-Aluminiumoxid-Pulver, gamma-Aluminiumoxid-Pulver, Aluminiumformoacetat, Aluminiumnitroformoacetat und Aluminiumsalze.
Ein geeignetes alpha-Aluminiumoxidmonohydrat ist von der Firma Alcoa kommerziell erhältlich. Andere alpha-Aluminiumoxidmonohydrate sind von Condea GmbH, Hamburg, Deutschland, kommerziell erhältlich. Bevorzugte Aluminiumoxidmonohydrate liegen in der alpha-Form vor und beinhalten relativ wenig, wenn überhaupt, andere Hydratisierungsphasen als Monohydrate (obwohl sehr kleine Mengen Trihydrat-Verunreinigungen in manchem kommerziellen Boehmit vorhanden sein können, die toleriert werden können). Diese Monohydrate besitzen gewöhnlich eine kleine Löslichkeit in Wasser und eine große Oberfläche (gewöhnlich zumindest etwa 180 m²/g).
Das flüssige Medium, in das der Boehmit gemischt wird, ist in der Regel Wasser. Das Wasser kann Leitungswasser, destilliertes Wasser oder entmineralisiertes Wasser sein. In einigen Fällen ist bevorzugt, das wässrige Medium zu erhitzen (z.B. 30–70°C), um das Mischen des Boehmits zu verbessern.
Das Gemisch kann ferner Peptisierungsmittel umfassen; diese Peptisierungsmittel sind gewöhnlich lösliche ionische Verbindungen, von denen angenommen wird, dass sie bewirken, dass die Oberfläche eines Partikels oder Kolloids im flüssigen Medium (z.B. Wasser) gleichmäßig geladen ist. Bevorzugte Peptisierungsmittel sind Säuren oder Säureverbindungen. Beispiele für übliche Säuren umfassen einwertige Säuren, wie Essig-, Salz-, Ameisen- und Salpetersäure, wobei Salpetersäure bevorzugt ist. Üblicherweise enthält das Gemisch zumindest 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 3 bis 8 Gew.-% Säure, bezogen auf das Gewicht des Boehmits im Gemisch. In einigen Fällen kann die Säure auf die Oberfläche der alpha-Aluminiumoxidmonohydrat- Partikel aufgebracht werden, bevor sie mit dem Wasser vereinigt werden.
Das Gemisch kann ferner ein Keimbildungsmaterial oder einen Vorläufer eines Keimbildungsmaterials umfassen, wie alpha-Aluminiumoxid, alpha-Eisenoxid, einen alpha-Eisenoxid-Vorläufer und/oder Chromoxid. Weitere Einzelheiten im Hinblick auf Keimbildungsmaterialien sind beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4 623 364, 4 744 802, 4 964 883, 5 139 978 und 5 219 806 offenbart. Ein Beispiel für ein Keimbildungsmaterial ist Eisenoxid oder ein Eisenoxid-Vorläufer. Quellen für Eisenoxid, die in einigen Fällen als ein Material wirken können, das als Keimbildungsmaterial wirkt, oder dieses Material bereitstellen, umfassen Hämatit (d.h. α-Fe₂O₃) sowie dessen Vorläufer (d.h. Goethit (α-FeOOH), Lepidocrocit (γ-FeOOH), Magnetit (Fe₃O₄) und Maghemit (γ-Fe₂O₃)).
Das Aluminiumoxid-Gemisch kann ferner andere Metalloxid-Vorläufer umfassen, die manchmal als Metalloxidmodifikator bezeichnet werden. Der Begriff Vorläufer bedeutet, dass das Material unter geeigneten Sinterbedingungen in Metalloxid umgewandelt werden kann. Die Menge des Metalloxid-Vorläufers, die zum Gemisch gegeben wird, wird bezogen auf die gewünschte Menge im endgültigen gesinterten Mineralpartikel berechnet und bestimmt. Diese andere Metalloxide können die physikalischen und chemischen Eigenschaften des erhaltenen Mineralpartikels verändern. Der Metalloxid-Vorläufer kann zu dem Gemisch 1) als Metallsalz, 2) Metalloxidpartikel oder 3) eine kolloidale Suspension des Metalloxids zugegeben werden. Vorzugsweise werden diese Vorläufer als Metallsalz zugegeben, und Beispiele für Metallsalze umfassen Metallnitratsalze, Metllacetatsalze, Metallcitratsalze, Metallformiatsalze und Metallchloridsalze. Bei Metalloxidpartikeln ist gewöhnlich bevorzugt, dass die Partikel kleiner als 5 Mikron, vorzugsweise kleiner als 1 Mikron, sind. Kolloidale Metalloxide sind einzelne, fein verteilte Metalloxid-Partikel, bei denen eine oder mehrere ihrer Abmessungen in einem Bereich von etwa 3 Nanometer bis etwa einem Mikrometer liegen. Beispiele für diese kolloidalen Metalloxide umfassen Lithiumoxid, Manganoxid, Zirkonoxid, Siliziumdioxid, Chromoxid, Praseodymoxid, Dysprosiumoxid, Samariumoxid, Kobaltoxid, Zinkoxid, Neodymoxid, Yttriumoxid, Ytterbiumoxid, Magnesiumoxid, Nickeloxid, Siliziumdioxid, Manganoxid, Lanthanoxid, Gadoliniumoxid, Dysprosiumoxid, Europiumoxid, Eisen(III)oxid, Hafniumoxid und Erbiumoxid.
Gewöhnlich kann die Verwendung eines Metalloxidmodifikators die Porosität des gesinterten Mineralpartikels verringern und dadurch die Dichte erhöhen. Außerdem können bestimmte Metalloxid-Vorläufer die Temperatur verringern, bei der sich Übergangs-Aluminiumoxide in alpha-Aluminiumoxid umwandeln. Bestimmte Metalloxide können mit dem Aluminiumoxid unter Bildung eines Reaktionsproduktes reagieren, das zur Verstärkung der physikalischen Eigenschaften des Mineralpartikels nützlich sein kann. Somit hängen die Auswahl und die Menge an Metalloxid teilweise von den Verarbeitungsbedingungen und den gewünschten Eigenschaften des Mineralpartikels ab.
Oxide von Kobalt, Nickel, Zink und Magnesium reagieren gewöhnlich mit Aluminium unter Bildung von Spinell, während Zirkonoxid und Hafniumoxid mit Aluminiumoxid nicht reagieren. Alternativ sind die Reaktionsprodukte von Dysprosiumoxid und Gadoliniumoxid mit Aluminiumoxid gewöhnlich Granat. Die Reaktionsprodukte von Aluminiumoxid mit Praseodymoxid, Ytterbiumoxid, Erbiumoxid und Samariumoxid haben in der Regel eine Perovskit- und/oder Granatstruktur. Yttriumoxid kann ebenfalls mit Aluminiumoxid unter Bildung von Y₃Al₅O₁₂ reagieren, das eine Granat-Kristallstruktur besitzt. Bestimmte Seltenerdeoxide und zweiwertige Metallkationen reagieren mit Aluminium oxid unter Bildung eines Seltenerdealuminats, das durch die Formel LnMAl₁₁O₁₉ dargestellt wird, wobei Ln ein dreiwertiges Metallion ist wie La³⁺, Nd³⁺, Ce³⁺, Pr³⁺, Sm³⁺, Gd³⁺, Er³⁺ oder Eu³⁺, und M ein zweiwertiges Metallkation ist, wie Mg²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ oder Co²⁺. Solche Aluminate habe eine hexagonale Kristallstruktur; man bezeichnet diese Aluminate manchmal als Magnetoplumbit-Plättchen. Weitere Einzelheiten im Hinblick auf die Zugabe von Metalloxid (und/oder dessen Vorläufern) zu einem Boehmitgemisch siehe zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 4 314 827, 4 770 671, 4 881 951, 5 429 647 und 5 551 963.
Die Gemische auf Aluminiumoxidbasis umfassen gewöhnlich mehr als 15 Gew.-% (in der Regel von mehr als 30 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%) Feststoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs. Bestimmte Gemische umfassen jedoch 35 Gew.-% oder mehr, 45 Gew.-% oder mehr, 50 Gew.-% oder mehr, 55 Gew.-% oder mehr, 60 Gew.-% oder mehr sowie 65 Gew.-% oder mehr Feststoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs.
Das Gemisch kann zum Beispiel hergestellt werden, indem ein flüssiges Medium nach und nach zu (einer) Komponente(n) hinzugefügt wird, die in dem flüssigen Medium unlöslich ist/sind, während Letztere gemischt oder gerührt wird/werden. Beispielsweise kann ein flüssiges Medium, das Wasser, Salpetersäure und Metallsalz enthält, nach und nach zu Boehmit gegeben werden, während Letzterer derart gerührt wird, dass das flüssige Medium im Boehmit leichter verteilt wird. Alternativ kann das Gemisch hergestellt werden, indem Boehmit, Wasser und Säure vereinigt und dann gemischt werden, um ein im Wesentlichen homogenes Gemisch herzustellen. Danach können Keimbildungsmittel und/oder Metalloxid-Vorläufer zu diesem Gemisch gegeben werden.
Geeignete Mischer sind u.a. Kübelmischer, Sigmaschaufelmischer, Kugelmühle und Hochschermischer. Andere geeignete Mischer sind von Eirich Machines, Inc., Gurnee, IL, Hosokawa- Bepex Corp., Minneapolis, MN (einschließlich eines Mischers, der unter der Handelsbezeichnung "SCHUGI FLEX-O-MIX, Modell FX-160 erhältlich ist) und Littleford-Day, Inc., Florence, KY erhältlich.
Nach Herstellung des Gemischs auf Aluminiumoxidbasis kann das Gemisch erhitzt werden, um die Dispergierbarkeit des alpha-Aluminiumoxidmonohydrats zu erhöhen und/oder ein homogenes Gemisch zu erzeugen. Die Temperatur kann variieren, zum Beispiel kann die Temperatur von etwa 20 bis 80°C, gewöhnlich zwischen 25 bis 75°C, reichen. Alternativ kann das Gemisch unter einem Druck im Bereich von 1,5 bis 130 Atmosphärendruck erhitzt werden.
Das Gemisch kann vor dem oder während des Trocknungsschritts gelieren. Die Zugabe der meisten Modifikatoren kann zu schnellerem Gelieren des Gemischs führen. Der pH des Gemischs und die Konzentration an Ionen im Gel bestimmen gewöhnlich, wie schnell das Gemisch geliert. Üblicherweise ist der pH des Gemischs in einem Bereich von etwa 1,5 bis etwa 4. Das gelierte Gemisch kann extrudiert werden.
Trocknungsschritt: Gewöhnlich sind Techniken zum Trocknen des Gemischs im Stand der Technik bekannt, einschließlich Erhitzen, um die Verdampfung des flüssigen Mediums zu fördern, oder einfach Lufttrocknen. Der Trocknungsschritt entfernt im Allgemeinen einen erheblichen Anteil des flüssigen Mediums aus dem Gemisch; es kann jedoch immer noch ein kleinerer Anteil (z.B. etwa 10 Gew.-% oder weniger) des flüssigen Mediums im getrockneten Gemisch vorhanden sein. Übliche Trocknungsbedingungen umfassen Temperaturen im Bereich von etwa Raumtemperatur bis zu mehr als etwa 200°C, üblicherweise zwischen 50 bis 150°C. Die Zeiten können von etwa 30 Minuten bis zu mehreren Tagen reichen.
Umwandlungsschritt: Nach dem Trocknen kann das getrocknete Gemisch in Vorläuferpartikel umgewandelt werden. Eine übliche Maßnahme zur Erzeugung dieser Vorläuferpartikel ist durch eine Zerkleinerungstechnik. Verschiedene Zerkleinerungs- oder Mahltechniken können eingesetzt werden, beispielsweise Walzenbrecher, Backenbrecher, Hammermühle, Kugelmühle und dergleichen. Gröbere Partikel können erneut zerkleinert werden, um feinere Partikel zu erzeugen.
Alternativ wird das getrocknete Gemisch zu Klumpen mit einem hohen verflüchtigbaren Gehalt geformt, die dann explosiv zerbrochen werden, indem die Klumpen direkt in einen Ofen eingespeist werden, der bei einer Temperatur oberhalb von 350°C, gewöhnlich einer Temperatur zwischen 600 bis 900°C, gehalten wird.
Kalzinierungsschritt: In der Regel sind im Stand der Technik Techniken zum Kalzinieren des getrockneten Gemischs oder der keramischen Vorläuferpartikel bekannt, wobei im Wesentlichen sämtliche flüchtigen Stoffe entfernt und die verschiedenen Komponenten, die im Gemisch vorhanden waren, in Oxide umgewandelt werden. Solche Techniken sind u.a. Verwendung eines rotierenden oder statischen Ofens, um die getrockneten Gemische bei Temperaturen im Bereich von etwa 400 bis 1000°C (üblicherweise von etwa 450 bis 800°C) zu erhitzen, bis das freie Wasser, und gewöhnlich, bis zumindest etwa 90 Gew.-% jeglicher gebundener flüchtiger Substanzen entfernt worden sind.
Imprägnierschritt: Ein Metalloxidmodifikator-Vorläufer kann in ein kalziniertes Vorläuferpartikel imprägniert werden, obwohl dieser Imprägnierschritt nicht erforderlich ist. Der Metalloxidmodifikator-Vorläufer wird derart ausgewählt, dass er die gewünschte Charakteristik des Mineralpartikels bereitgestellt. Üblicherweise liegt der Metalloxid-Vorläufer in Form von Metallsalzen vor. Metalloxidvorläufer und Metallsalze sind vorstehend beschrieben.
Verfahren zum Imprägnieren von aus Sol-Gel stammenden Mineralpartikeln sind zum Beispiel allgemein im US-Patent Nr. 5 164 348 beschrieben. Gewöhnlich sind die keramischen Vorläufermaterialien (d.h. getrockneten Gemische auf Aluminiumoxidbasis, getrocknetes keramisches Vorläufermaterial, kalzinierte Gemische auf Aluminiumoxidbasis oder kalziniertes keramisches Vorläufermaterial) porös. Zum Beispiel hat ein kalziniertes keramisches Vorläufermaterial gewöhnlich Poren mit etwa 5 bis 10 Nanometer Durchmesser, die sich von einer Außenfläche in das Material erstrecken. Das Vorhandensein solcher Poren ermöglicht es, dass eine Imprägnierzusammensetzung, die ein Gemisch aus flüssigem Medium (üblicherweise Wasser) und geeignetem Metall-Vorläufer umfasst, in das keramische Vorläufermaterial eindringt. Es wird angenommen, dass das Imprägnierverfahren mittels Kapillarwirkung erfolgt.
Das flüssige Medium, das für die Imprägnierzusammensetzung verwendet wird, ist vorzugsweise Wasser (einschließlich entmineralisiertem Wasser), ein organisches Lösungsmittel (bevorzugt ein unpolares Lösungsmittel) oder Gemische davon. Wenn die Imprägnierung eines Metallsalzes gewünscht ist, liegt die Konzentration des Metallsalzes im flüssigen Medium gewöhnlich im Bereich von etwa 5% bis etwa 40% gelöste Feststoffe, bezogen auf theoretisches Metalloxid. Vorzugsweise werden mindestens 50 ml Lösung hinzugefügt, um die Imprägnierung von 100 Gramm porösem keramischem Vorläufermaterial zu erzielen.
Nach dem Imprägnierschritt wird das erhaltene imprägnierte Vorläuferpartikel gewöhnlich ein zweites Mal kalziniert, um alle flüchtigen Substanzen vor dem Sintern zu ent fernen. Übliche Kalzinierungsbedingungen sind vorstehend beschrieben.
Sinterschritt: Nachdem das Vorläuferpartikel hergestellt oder gegebenenfalls kalziniert worden ist, wird das Vorläuferpartikel gesintert, um ein dichtes keramisches Mineralpartikel auf alpha-Aluminiumoxidbasis bereitzustellen. Gewöhnlich sind Techniken zum Sintern von kalziniertem Material, die Erhitzen bei einer Temperatur umfassen, die bewirken, dass (das) Übergangsaluminiumoxid(e) in alpha-Aluminiumoxid überführt wird, sämtliche Metalloxd-Vorläufer entweder mit dem Aluminiumoxid reagieren oder Metalloxid bilden und die Dichte des keramischen Materials erhöht wird, im Stand der Technik bekannt. Das kalzinierte Material kann durch Erhitzen (z.B. unter Verwendung von elektrischem Widerstand, Mikrowellen, Plasma, Laser oder Gasverbrennung sowohl im Chargen- als auch im Durchlaufverfahren) gesintert werden. Die Sintertemperaturen reichen gewöhnlich von etwa 1200 bis 1650°C, üblicherweise von etwa 1200 bis 1500°C. Die Dauer, für die das kalzinierte Material der Sintertemperatur ausgesetzt wird, hängt zum Beispiel von der Partikelgröße, der Zusammensetzung der Partikel und der Sintertemperatur ab. Üblicherweise reicht die Sinterdauer von wenigen Sekunden bis etwa 60 Minuten (vorzugsweise innerhalb von etwa 3 bis 30 Minuten). Das Sintern erfolgt gewöhnlich in einer oxidierenden Atmosphäre, obwohl neutrale oder reduzierende Atmosphären ebenfalls verwendet werden können.
Zerkleinerungs- und Klassierungsschritte: In einigen Fällen wird das Mineralpartikel auf etwa die gewünschte Partikelgröße und etwa die gewünschte Partikelgrößenverteilung gesintert. Das Mineralpartikel kann unter Verwendung von Siebtechniken, Luftklassierungstechniken oder Wasserklassie rungstechniken weiter klassiert werden, um die Partikelgrößenverteilung weiter zu verfeinern. In einigen Fällen wird das Mineralpartikel zuerst auf eine kleinere Partikelgröße zerkleinert. Das Zerkleinern kann beispielsweise durch Walzenbrechen, Strahlmahlen, Hammermahlen, Kugelmahlen und dergleichen erzielt werden. Nach dem Zerkleinern werden die erhaltenen Partikel üblicherweise unter Verwendung von Siebtechniken, Luftklassierungstechniken oder Wasserklassierungstechniken weiter klassiert werden, um die Partikelgrößenverteilung weiter zu verfeinern.
Das keramische Aluminium-Sol-Gel-Korn kann auch durch anderen im Stand der Technik bekannte Verfahren hergestellt werden, die in jedem der folgenden US-Patente beschrieben sind: US-Patente Nr. 4 623 364, 4 314 827, 4 744 802 und 4 800 685.
Eigenschaften der gesinterten Aluminiumoxid-Mineralpartikel
Die gesinterten Aluminiumoxid-Mineralpartikel haben eine echte Dichte von mindestens etwa 3,70 Gramm/cm³, vorzugsweise mindestens etwa 3,80 Gramm/cm³, stärker bevorzugt mindestens etwa 3,85 Gramm/cm³ und am stärksten bevorzugt mindestens etwa 3,90 Gramm/cm³. Ebenso ist bevorzugt, dass die gesinterten Aluminiumoxid-Mineralpartikel eine theoretische Dichte von mindestens etwa 90%, vorzugsweise mindestens etwa 93% und stärker bevorzugt mindestens etwa 95% besitzen. Die Dichten der Partikel können mit einem Heliumgas-Pyknometer (unter der Handelsbezeichnung "Micromeritics AccuPyc 1330" von Micromeritics Instruments Corp., Norcross, Ga. erhältlich) bestimmt werden.
Die gesinterten Aluminiumoxid-Mineralpartikel haben eine Härte von mindestens etwa 16 GPa, vorzugsweise mindestens etwa 17 GPa, stärker bevorzugt mindestens etwa 18 GPa und am stärksten bevorzugt mindestens etwa 19 GPa. In einigen Fällen kann die Härte größer als etwa 20 GPa oder größer als etwa 22 GPa sein. Die Härte kann gemäß dem Vickers-Einkerbungsverfahren unter Verwendung eines mit 500 g beschwerten Stylus gemessen werden. Dieses Testverfahren ist gemäß dem Testverfahren ASTM (American society of Testing Methods) E3 84 weiter beschrieben.
Die gesinterten Aluminiumoxid-Mineralpartikel haben eine Zähigkeit von mindestens etwa 2 MPa-m^0,5, vorzugsweise mindestens etwa 2,2 MPa-m^0,5, stärker bevorzugt mindestens etwa 2,5 MPa-m^0,5 und am stärksten bevorzugt mindestens etwa 2,8 MPa-m^0,5. In einigen Fällen kann die Zähigkeit größer als etwa 3,0 MPa-m^0,5 oder größer als etwa 4, 0 MPa-m^0,5 sein. Die Zähigkeit kann gemäß dem Vickers-Einkerbungsverfahren unter Verwendung eines mit 500 g beschwerten Stylus gemessen werden. Die Zähigkeit kann gemäß einem Testverfahren gemessen werden, das in "Equilibrium Penny-Like Cracks in Indentation Fracture" von BR Lawn und ER Fuller, veröffentlicht im Journal of Material Science, Band 10, 1974, Seiten 2016–2024, beschrieben ist.
BEISPIEL 1
ABRIEBFESTE BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNG
Die folgende Beschichtungszusammensetzung ist beispielhaft für eine UV-härtbare Beschichtungszusammensetzung, die beispielsweise zur Fußbodenendbearbeitung verwendet wird. Der erste Schritt bei der Herstellung war das Mischen der folgenden Komponenten:
Die obigen Inhaltsstoffe wurden dann für 20 Minuten gemischt, und anschließend wurden die folgenden Komponenten unter Mischen in das Gemisch gesiebt:
Das erhaltene Gemisch wurde für 20 Minuten bei Hochgeschwindigkeit gemischt, um eine glatte Konsistenz zu erreichen.
Die oben beschriebene UV-härtbare erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung wurde auf Holzoberflächen aufgebracht und UV-gehärtet, so dass Beschichtungen bereitgestellt wurden, die eine verstärkte Abriebfestigkeit bei vergleichen den Abriebfestigkeitstests aufwiesen. Die Beschichtungszusammensetzung kann auf eine Oberfläche durch alle im Stand der Technik bekannten Verfahren aufgebracht werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Verwendung eines Bürste, die Verwendung einer Spritzvorrichtung, die Verwendung einer Walze und dergleichen.
BEISPIEL 2
ABRIEBFESTE BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNG
Ein ähnliches Verfahren, wie das im Beispiel 1 beschriebene, wurde verwendet, um eine UV-härtbare Beschichtungszusammensetzung herzustellen, ausgenommen dass die folgenden Inhaltsstoffe gemischt wurden:
Die obigen Inhaltsstoffe wurden dann für 20 Minuten gemischt, und anschließend wurden die folgenden Komponenten unter Mischen in das Gemisch gesiebt:
Das erhaltene Gemisch wurde für 20 Minuten bei Hochgeschwindigkeit gemischt, um eine glatte Konsistenz zu erreichen, und wie im Beispiel 1 beschrieben auf Holzoberflächen aufgetragen.
BEISPIEL 3
ABRIEBFESTE BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNG
Ein ähnliches Verfahren, wie das im Beispiel 1 beschriebene, wurde verwendet, um eine UV-härtbare Beschichtungszusammensetzung herzustellen, ausgenommen dass die folgenden Inhaltsstoffe gemischt wurden:
Die obigen Inhaltsstoffe wurden dann für 20 Minuten gemischt, und anschließend wurden die folgenden Komponenten unter Mischen in das Gemisch gesiebt:
Das erhaltene Gemisch wurde für 20 Minuten bei Hochgeschwindigkeit gemischt, um eine glatte Konsistenz zu erreichen, und wie im Beispiel 1 beschrieben auf Holzoberflächen aufgetragen.
BEISPIEL 4
TESTS DER VERSCHLEISSBESTÄNDIGKEIT DER SCHLEIFBESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNGEN
Die im Beispiel 1 beschriebene abriebfeste Beschichtungszusammensetzung wurde den verschiedenen im Folgenden beschriebenen Verschleißbeständigkeitstests unterworfen. Die Testergebnisse waren wie folgt:
Taber-Verschleißbeständigkeitstest
Ein Taber-Verschleißbeständigkeitstest wurden an der im Beispiel 1 beschriebenen Beschichtungszusammensetzung durchgeführt. Die Beschichtungszusammensetzung wurde entweder auf ein scheibenförmig bearbeitetes Produkt oder ein scheibenför mig flächig bearbeitetes Produkt (als scheibenförmig 1 bzw. scheibenförmig 2 bezeichnet) oder ein rotierend bearbeitetes Produkt oder ein rotierend flächig bearbeitetes Produkt (als rotierend 1 bzw. rotierend 2 bezeichnet) aufgebracht, und der anfängliche und abschließende Verschleiß wurden unter Verwendung eines Standard-Taber-Verschleißbeständigkeitstests getestet. Dieser Test bestimmt die Abriebfestigkeit von Beschichtungen gegenüber Abrieb, der durch eine Taber-Abriebmaschine verursacht wird. Kurz gesagt, erforderte der Test die Messung der anfänglichen Beschichtungsdicke des Teststücks an mehreren Stellen. Das Teststück wurde dann auf einem Drehtisch montiert, und die Abriebköpfe der Taber-Abriebmaschine wurden auf dem Teststück angebracht, und das Teststück wurde Abrieb ausgesetzt, bis Durchscheuern auftrat. Die Abriebköpfe der Taber-Abriebmaschine waren CS-0-Räder, die mit S-33-Sandpapierstreifen belegt waren, und jedes Rad wurde mit einem 500-Gramm-Gewicht beschwert. "Anfänglicher Verschleiß" bezeichnet die Anzahl Zyklen, bis Durchscheuern in einem beliebigen Testbereich des Teststücks beobachtet wurde, während "abschließender Verschleiß" die Anzahl Zyklen bezeichnet, die erforderlich waren, damit Durchscheuern in allen Testbereichen des Teststücks beobachtet wurde. Die Verschleißumwandlung wurde durch Dividieren der Anzahl Zyklen bis zum Durchscheuern durch die Filmdicke berechnet und ist nachstehend ausgedrückt als die Anzahl Zyklen, die zur Entfernung von einem Millimeter Beschichtungsdicke benötigt werden. Die Verschleißumwandlung gibt somit einen Hinweis auf die Abriebfestigkeit, und je höher der Verschleißumwandlungswert ist, desto größer ist die Abriebfestigkeit.
Test der kreuzweisen Haftung
Die Werte der kreuzweisen Haftung wurden unter Verwendung eines Gardco-Kreuzschneidegeräts und von Standardklebeband bestimmt. Bei diesem Test wurde ein kreuzweises Muster von Quadraten auf die Oberfläche eines Produkts geritzt, auf das die im Beispiel 1 beschriebene Beschichtungszusammensetzung aufgetragen worden war. Das Band wurde dann über das Muster von Quadraten aufgebracht und anschließend entfernt, um die Anzahl der durch das Klebeband entfernten Quadrate zu bestimmen. Der Test liefert einen Hinweis auf die Fähigkeit der Beschichtungszusammensetzung, an Oberflächen zu haften.
Kratzhafttest
Die Kratzhaftung wurde unter Verwendung einer Waagebalken-Hafttestapparatur, die mit einer Trommelkratzvorrichtung aufgerüstet war, bestimmt. Es wurde Masse hinzugefügt, bis ein Kratzer durch die Endoberfläche beobachtet wurde.
BEISPIEL 5
GLANZ- UND ACETONHÄRTUNGSTESTS
Die im Beispiel 1 beschriebene abriebfeste Beschichtungszusammensetzung wurde Glanz- und Acetonhärtungstests, wie nachstehend beschrieben, unterworfen. Die Beschichtungszusammensetzung wurde zunächst entweder auf ein scheibenförmig bearbeitetes Produkt oder ein scheibenförmig flächig bearbeitetes Produkt (als scheibenförmig 1 bzw. scheibenförmig 2 bezeichnet) oder ein rotierend bearbeitetes Produkt oder ein rotierend flächig bearbeitetes Produkt (als rotierend 1 bzw. rotierend 2 bezeichnet) aufgebracht. Die Testergebnisse waren wie folgt:
Glanztest
Der Glanz wurde mithilfe eines 60-Grad-Glanzmessgeräts bestimmt.
Acetonhärtungstest
Der Acetonhärtungstest wurde durchgeführt, indem Gaze mit Aceton getränkt, die acetongetränkte Gaze auf die Testproben gelegt und die Gaze mit einer Glasplatte und 10 Pound Gewicht für 15 Minuten abgedeckt wurde, um zu bestimmen, ob die Beschichtungen auf den Testproben vollständig gehärtet waren.
BEISPIEL 6
VERGLEICH DER ABRIEBFESTIGKEIT ABRIEBFESTER BESCHICHTUNGEN MIT KOMMERZIELL ERHÄLTLICHEN PRODUKTEN
Die in den Beispielen 1 und 3 beschriebenen abriebfesten Beschichtungszusammensetzungen wurden zusammen mit drei kommerziell erhältlichen Produkten Taber-Verschleißbeständigkeitstests unterworfen, um die Abriebfestigkeit zu vergleichen. Der Taber-Verschleißbeständigkeitstest wurde wie im Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, ausgenommen dass die Abriebräder der Taber-Abriebmaschine CS-17-Räder (die mit Standardschleifband für CS-17-Räder bedeckt waren), mit S-42-Sandpapier ausgerüstete Räder oder mit S-39-Schleifschaum ausgerüstete Räder waren, wie in der nachstehenden Tabelle angegeben. Die Abriebräder wurden mit Gewichten von 500 oder 1000 Gramm, wie ebenfalls in der Tabelle angegeben, beschwert. Die in den Beispielen 1 und 3 beschriebenen Beschichtungszusammensetzungen wurden als Proben 1 bzw. 2 bezeichnet. Die Testergebnisse wurden als Zyklen bis zum Durchscheuern aufgezeichnet und waren wie folgt:
Die in der Tabelle dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Proben 1 und 2 eine verstärkte Verschleißbeständigkeit in einem Taber-Verschleißbeständigkeitstest aufweisen, in dem CS-17-Abriebräder und 1000-Gramm-Gewichte verwendet wurden.

Claims

Verfahren zur Behandlung bzw. Veredelung einer Oberfläche mit den Schritten: Aufbringen zumindest einer Versiegelungsbeschichtungszusammensetzung, um eine Versiegelungsbeschichtung herzustellen, und/oder zumindest einer Deckschichtzusammensetzung, um eine Oberflächendeckbeschichtung herzustellen, wobei die Verbesserung, die die Verwendung einer verbesserten Versiegelungs- und/oder Deckschichtzusammensetzung beinhaltet, eine filmbildende Harzzusammensetzung und ein Sol-Gel-verarbeitetes keramisches Korn in einer Menge umfasst, die wirksam der Endoberfläche eine Abriebfestigkeit verleiht, und worin die filmbildende Harzzusammensetzung ein UV-vernetzbares Harz enthält.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1, in dem zumindest zwei Versiegelungsbeschichtungen auf der Oberfläche aufgebracht werden, bevor die Deckschicht aufgebracht wird.
Das verbesserte Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Beschichtungszusammensetzung für die Deckschicht eine filmbildende Harzzusammensetzung und ein Sol-Gel-verarbeitetes keramischen Korn enthält.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Versiegelungsbeschichtung oder die Deckschicht unter Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung hergestellt wird, worin die filmbildende Harzzusammensetzung eine UV-vernetzbare Harzzusammensetzung enthält.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 4, worin die UV-vernetzbare Harzzusammensetzung olefinfunktionale Monomere und olefinfunktionale Oligomere oder Polymere enthält.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 5, worin die olefinfunktionalen Oligomere oder Polymere Polyurethane enthalten.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1, worin das durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellte keramische Korn in der Versiegelungsbeschichtungszusammensetzung Aluminiumoxid enthält.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 7, worin das Sol-Gel-verarbeitete Aluminiumoxid 1-60 Gew.-% der Versiegelungsschicht ausmacht.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 8, worin das Sol-Gel-verarbeitete Aluminiumoxid ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gew.-% der Deckschicht ausmacht.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche eine Holzoberfläche ist.
Das verbesserte Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche ein Metall, Kunststoff, Papier, eine Verbundfaserplatte oder Vinyl ist.
Eine Beschichtungszusammensetzung, um abriebfeste Beschichtungen herzustellen, wobei die Beschichtungszusammensetzung eine filmbildende Harzzusammensetzung und eine Sol-Gel-verarbeitete keramische Kornzusammensetzung enthält, worin das keramische Korn Aluminiumoxid enthält und worin das Aluminiumoxidkorn 1-60 Gew.-% der Beschichtung ausmacht, worin das Aluminiumoxidkorn in seiner Größe von 0,5–130 μm reicht, und worin die filmbildende Harzzusammensetzung ein UV-vernetzbares Harz enthält.