Temperierte Zugversuche zur Bestimmung mechanischer Kennwerte und des Erscheinungsbildes von Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen

Franz Wohlscheiber

Temperierte Zugversuche zur Bestimmung mechanischer Kennwerte und des Erscheinungsbildes von Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen

Translated title of the contribution: Tensile and appearance testing of paint films and coil coated steel sheets at ambient and elevated temperatures

Franz Wohlscheiber

Chair of Materials Science and Testing of Polymers (210)

Research output: Thesis › Diploma Thesis

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Abstract

Within this work, methods for the determination of mechanical and appearance-relevant parameters of freestanding paint films and coil coated steel sheets were developed, implemented and applied. For single layer paint films the effects of formulation (variation of binder (acrylate vs. polyester) and curing agent (melamine vs. isocyanate)) and pigmentation on the mechanical properties at ambient temperature and 100 °C, were investigated. Furthermore, the mechanical properties of double layer films were characterized. Finally the deformation induced appearance of coil coating steel specimens was determined. Regarding the effect of formulation, acrylate based films exhibited higher stiffness and elastic strain energy values compared to polyester based films. The various curing agents and the pigmentation had a significant effect on the mechanical properties. Using a novel in situ appearance measuring technique it was shown, that the deformation induced loss of appearance became significant at strain values greater than 1.5 %. While for hard clear coats more significant changes were obtained, fluorpolymer modified clear coats yielded the lowest appearance loss. Deformation at temperatures above glass transition of the individual coating layers (100 °C) did not result in improved deformation induced appearance behaviour.

Translated title of the contribution	Tensile and appearance testing of paint films and coil coated steel sheets at ambient and elevated temperatures
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Buder-Stroißnigg, Michael, Co-Supervisor (external), External person Wallner, Gernot, Supervisor (internal)
Award date	30 Mar 2007
Publication status	Published - 2007

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

paint film coil coating appearance acrylate polyester melamine isocyanate pigmentation mechanical properties

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@phdthesis{abe39b1ef9b445fb9cc65ab607c566de,

title = "Temperierte Zugversuche zur Bestimmung mechanischer Kennwerte und des Erscheinungsbildes von Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen",

abstract = "In dieser Arbeit wurden Methoden zur Bestimmung mechanischer und erscheinungsbildrelevanter Parameter von freistehenden Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen adaptiert, weiterentwickelt und angewendet. Untersucht wurden Einschichtlackfilme, die sich durch Formulierung (Bindemittel: Acrylat bzw. Polyester, Vernetzer: Melamin bzw. Isocyanat) und Pigmentierung unterschieden. Die Eigenschaftsprofile von Ein- und Zweischichtfilmen wurden gegen{\"u}bergestellt. Die Charakterisierung der Filme erfolgte im monotonen Zugversuch bei 23°C und 100°C. Weiters wurden Be- und Entlastungsversuche zur Bestimmung der elastischen Verzerrungsenergie durchgef{\"u}hrt. Acrylatfilme erwiesen sich tendenziell steifer als Polyesterfilme. Die eingesetzten Vernetzer und die Pigmentierung {\"u}bten einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften aus. Das Deformationsverhalten von Zweischichtfilmen wurde vornehmlich durch die spr{\"o}dere Lackkomponente bestimmt. Mit Hilfe eines entwickelten und implementierten in-situ-Erscheinungsbildmessstandes wurden deformationsbedingte Ver{\"a}nderungen im Erscheinungsbild bandbeschichteter Bleche dokumentiert. Ab Dehnungen von 1,5 % zeigten sich bei 23°C und 100°C signifikante Verschlechterungen des Erscheinungsbildes. W{\"a}hrend das Blech mit harter Klarlackschicht das schlechteste Erscheinungsbild aufwies, ergab sich f{\"u}r die Probe mit fluorpolymerhaltiger Klarlackschicht das beste Verhalten. Die Verstreckung oberhalb der Glastemperatur brachte keine Verbesserung.",

keywords = "paint film coil coating appearance acrylate polyester melamine isocyanate pigmentation mechanical properties, Lackfilm Zugversuch, monoton Elastische Verzerrungsenergie Acrylat Polyester Isocyanat Melamin Pigment Deformationsverhalten Erscheinungsbild Blech, bandbeschichtet Coil-Coating",

author = "Franz Wohlscheiber",

note = "gesperrt bis null",

year = "2007",

language = "Deutsch",

type = "Diploma Thesis",

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TY - THES

T1 - Temperierte Zugversuche zur Bestimmung mechanischer Kennwerte und des Erscheinungsbildes von Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen

AU - Wohlscheiber, Franz

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - In dieser Arbeit wurden Methoden zur Bestimmung mechanischer und erscheinungsbildrelevanter Parameter von freistehenden Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen adaptiert, weiterentwickelt und angewendet. Untersucht wurden Einschichtlackfilme, die sich durch Formulierung (Bindemittel: Acrylat bzw. Polyester, Vernetzer: Melamin bzw. Isocyanat) und Pigmentierung unterschieden. Die Eigenschaftsprofile von Ein- und Zweischichtfilmen wurden gegenübergestellt. Die Charakterisierung der Filme erfolgte im monotonen Zugversuch bei 23°C und 100°C. Weiters wurden Be- und Entlastungsversuche zur Bestimmung der elastischen Verzerrungsenergie durchgeführt. Acrylatfilme erwiesen sich tendenziell steifer als Polyesterfilme. Die eingesetzten Vernetzer und die Pigmentierung übten einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften aus. Das Deformationsverhalten von Zweischichtfilmen wurde vornehmlich durch die sprödere Lackkomponente bestimmt. Mit Hilfe eines entwickelten und implementierten in-situ-Erscheinungsbildmessstandes wurden deformationsbedingte Veränderungen im Erscheinungsbild bandbeschichteter Bleche dokumentiert. Ab Dehnungen von 1,5 % zeigten sich bei 23°C und 100°C signifikante Verschlechterungen des Erscheinungsbildes. Während das Blech mit harter Klarlackschicht das schlechteste Erscheinungsbild aufwies, ergab sich für die Probe mit fluorpolymerhaltiger Klarlackschicht das beste Verhalten. Die Verstreckung oberhalb der Glastemperatur brachte keine Verbesserung.

AB - In dieser Arbeit wurden Methoden zur Bestimmung mechanischer und erscheinungsbildrelevanter Parameter von freistehenden Lackfilmen und bandbeschichteten Blechen adaptiert, weiterentwickelt und angewendet. Untersucht wurden Einschichtlackfilme, die sich durch Formulierung (Bindemittel: Acrylat bzw. Polyester, Vernetzer: Melamin bzw. Isocyanat) und Pigmentierung unterschieden. Die Eigenschaftsprofile von Ein- und Zweischichtfilmen wurden gegenübergestellt. Die Charakterisierung der Filme erfolgte im monotonen Zugversuch bei 23°C und 100°C. Weiters wurden Be- und Entlastungsversuche zur Bestimmung der elastischen Verzerrungsenergie durchgeführt. Acrylatfilme erwiesen sich tendenziell steifer als Polyesterfilme. Die eingesetzten Vernetzer und die Pigmentierung übten einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften aus. Das Deformationsverhalten von Zweischichtfilmen wurde vornehmlich durch die sprödere Lackkomponente bestimmt. Mit Hilfe eines entwickelten und implementierten in-situ-Erscheinungsbildmessstandes wurden deformationsbedingte Veränderungen im Erscheinungsbild bandbeschichteter Bleche dokumentiert. Ab Dehnungen von 1,5 % zeigten sich bei 23°C und 100°C signifikante Verschlechterungen des Erscheinungsbildes. Während das Blech mit harter Klarlackschicht das schlechteste Erscheinungsbild aufwies, ergab sich für die Probe mit fluorpolymerhaltiger Klarlackschicht das beste Verhalten. Die Verstreckung oberhalb der Glastemperatur brachte keine Verbesserung.

KW - paint film coil coating appearance acrylate polyester melamine isocyanate pigmentation mechanical properties

KW - Lackfilm Zugversuch

KW - monoton Elastische Verzerrungsenergie Acrylat Polyester Isocyanat Melamin Pigment Deformationsverhalten Erscheinungsbild Blech

KW - bandbeschichtet Coil-Coating

M3 - Diplomarbeit

ER -