DE10041979A1 - Beschichtungsstoffe und ihre Verwendung zur Herstellung deckender farbgebender Beschichtungen - Google Patents

Abstract

Verwendung plättchenförmiger Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxid mit Farbtönen von Rosa bis Braunrot für die Erhöhung des Deckvermögens farbgebender Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, sowie die farbgebenden Beschichtungsstoffe und die farbgebenden Beschichtungen, die die plättchenförmigen Effektpigmente enthalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue wäßrige Beschichtungsstoffe zur Herstellung deckender farbgebender Beschichtungen. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung farbgebende Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung neue farbgebende Mehrschichtlackierungen, die mindestens eine der neuen Beschichtungen enthalten. Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung plättchenförmiger Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxid mit Farbtönen von Rosa bis Braunrot für die Erhöhung des Deckvermögens farbgebender Beschichtungen.

Farbgebende Beschichtungen mit den vorstehend genannten Farbtönen sind bekannt. Vorzugsweise werden sie aus wäßrigen Basislacken oder Unidecklacken hergestellt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden sie zusammenfassend als "farbgebende Beschichtungsstoffe" bezeichnet. Hier und im folgenden weist das Merkmal "farbgebend" darauf hin, daß die betreffenden Beschichtungen keine oder nur vernachlässigbar geringe Metalliceffekte und/oder dichroitische optische Effekte wie etwa Perlglanzeffekte oder vom Betrachtungswinkel abhängige Farbwechsel zeigen.

Farbgebende Beschichtungsstoffe sind beispielsweise aus den Patentanmeldungen EP 0 089 497 A1, EP 0 256 540 A1, EP 0 260 447 A1, EP 0 297 576 A1, WO 96/12747, EP 0 523 610 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 397 806 A1, EP 0 574 417 A1, EP 0 531 510 A1, EP 0 581 211 A1, EP 0 708 788 A1, EP 0 593 454 A1, DE-A-43 28 092 A1, EP 0 299 148 A1, EP 0 394 737 A1, EP 0 590 484 A1, EP 0 234 362 A1, EP 0 234 361 A1, EP 0 543 817 A1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A1, EP 0 522 420 A1, EP 0 522 419 A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596 460 A1, EP 0 596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634 431 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO 97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A1, DE 196 52 842 A1 oder EP 0 817 684, Spalte 5, Zeilen 31 bis 45, bekannt.

Die bekannten farbgebenden Beschichtungsstoffe weisen hervorragende anwendungstechnische Eigenschaften auf und liefern farbgebende Beschichtungen, insbesondere farbgebende Mehrschichtlackierungen, mit hervorragenden optischen und mechanischen Eigenschaften, hoher Kratzfestigkeit und Zwischenschichthaftung, Witterungsstabilität und Chemikalienstabilität.

Hellrote Beschichtungen, die auf der Basis der bekannten farbgebenden Beschichtungsstoffe hergestellt werden, haben im allgemeinen das Problem eines ungenügenden Deckvermögens (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 124). Dies macht sich bei der Automobilserienlackierung besonders nachteilig bemerkbar, weil es nicht gelingt, deckende hellrote Beschichtungen in den dort üblicherweise verwendeten Trockenschichtdicken von 25 ± 5 µm zu realisieren. In der Regel gelingt dies erst ab eine Trockenschichtdicke von mehr als 30 µm.

Dies führt zu Problemen bei der Abdeckung des Untergrundes. Bei dem Untergrund handelt es sich in den allermeisten Fällen um Füllerlackierungen oder Steinschlagschutzgrundierungen, die aus wirtschaftlichen Gründen den Farbton Grau oder günstigstenfalls ein schmutziges Rot aufweisen. Dadurch wird der Untergrund auch für Beschichtungen mit anderen Farbtönen als Hellrot verwendbar. Hat nun die farbgebende Beschichtung ein ungenügendes Deckvermögen, so scheint die Farbe des Untergrundes nach oben durch und führt so zu einer Farbverschiebung in Richtung unbunter dunkler oder heller Farbtöne, die nicht toleriert werden kann.

Wenn auf der hellroten Automobilserienlackierung eine Reparaturlackierung aufgebracht wird, so erscheint die Reparaturlackierung in einem kräftigeren helleren Rot als die Erstlackierung, weil in diesem Fall die Erstlackierung nach oben durchscheint. Dieses Problem existiert auch bei farbgebenden Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken.

Und dieses Problem zu lösen, kann man einen Untergrund verwenden, dessen Farbton demjenigen der farbgebenden Beschichtungen möglichst ähnlich ist. Hierdurch verliert man allerdings die Möglichkeit, den Untergrund universell zu nutzen, da für jeden kritischen Farbton ein spezieller Untergrund eingesetzt werden muß. Auch müssen dann, um dem Farbton der farbgebenden Beschichtungen ausreichend gut zutreffen, insbesondere bei Rot die gleichen, oft sehr hochwertigen und teuren organischen Pigmente verwendet werden, die auch in der farbgebenden Beschichtungen vorliegen. Häufig verbietet sich diese Lösung aber aus wirtschaftlichen Gründen von selbst.

Eine andere Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, einen unbunten Untergrund zu wählen, dessen Reflektivität der Reflektivität der farbgebenden Beschichtung, gemessen bei der Wellenlänge der minimalen Absorption der vollständig deckenden farbgebenden Beschichtung (vgl. die internationale Patentanmeldung WO 97/43052), oder der maximalen Reflexion der vollständig deckenden farbgebenden Beschichtung (vgl. die Patentanmeldungen DE 33 34 961 A1, DE 33 34 960 A1 oder CA 2,052,215 A) möglichst nahe kommt. Aber auch bei dieser Vorgehensweise muß der Untergrund anhand einer speziellen Auswahlregel ausgewählt werden, was zum einen einen zusätzlichen Verfahrensschritt darstellt und zum anderen die Möglichkeit der universellen Verwendung des Untergrundes ebenfalls ausschließt.

Eine dritte, noch ungünstigere Lösung wäre, den Gehalt an den entsprechenden Farbpigmenten in den farbgebenden Beschichtungen weiter zu erhöhen. Abgesehen davon, daß dies unwirtschaftlich ist, wird das Eigenschaftsprofil der farbgebenden Beschichtungen hierdurch nachteilig beeinflußt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue farbgebende Beschichtungsstoffe zu finden, die zu einem nach wie vor das hervorragende Eigenschaftsprofil der bekannten farbgebenden Basislacke aufweisen, wenn nicht gar dieses übertreffen, und zum anderen die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger zeigen.

Die neuen farbgebenden Beschichtungsstoffe sollen - bei einem möglichst niedrigen Gehalt an farbgebenden Pigmenten - farbgebende Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, liefern, die bei vergleichsweise geringen Trockenschichtdicken vollständig deckend sind, so daß der Untergrund nicht mehr nach oben durchscheinen kann.

Außerdem war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Verwendung von plättchenförmigen Effektpigmenten auf der Basis von Eisenoxiden, die die Farbtöne Rosa bis Braunrot, aufweisen zu finden.

Demgemäß wurde die neue Verwendung plättchenförmiger Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxiden mit Farbtönen von Rosa bis Braunrot für die Erhöhung des Deckvermögens farbgebender Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, gefunden, die im folgenden als "erfindungsgemäße Verwendung" bezeichnet wird.

Weitere erfindungsgemäße Gegenstände ergeben sich aus der Beschreibung.

Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, daß die erfindungsgemäße Verwendung in den farbgebenden Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, gegenüber den entsprechenden farbgebenden Beschichtungen, die frei von den erfindungsgemäß zu verwendenden plättchenförmigen Effektpigmenten sind, wenn überhaupt nur eine vergleichsweise geringe Farbtonverschiebung bewirkt, die in der Praxis noch völlig akzeptabel ist. Außerdem war es überraschend, daß die erfindungsgemäße Verwendung das Deckvermögen der farbgebenden Beschichtungen signifikant verbessert, so daß die die erfindungsgemäß zu verwendenden plättchenförmigen Effektpigmente enthaltenden farbgebenden Beschichtungen bei erheblich niedrigeren Trockenschichtdicken völlig deckend sind als die entsprechenden, von den plättchenförmigen Effektpigmenten freien farbgebenden Beschichtungen. Noch mehr überraschte, daß die plättchenförmigen Effektpigmente in den farbgebenden Beschichtungen wenig oder gar nicht nicht effektgebend, sondern überwiegend oder nur farbgebend wirken.

Für die erfindungsgemäße Verwendung wird mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment auf der Basis von Eisenoxid, das einen Farbton von Rosa bis Braunrot aufweist, eingesetzt. Die erfindungsgemäß zu verwendenden plättchenförmigen Effektpigmente sind bekannte Stoffe und werden beispielweise in den Patentanmeldungen und Patenten DE 36 36 156 A1, DE 37 18 446 A1, DE 37 19 804 A1, DE 39 30 601 A1, EP 0 068 311 A1, EP 0 264 843 A1, EP 0 265 820 A1, EP 0 283 852 A1, EP 0 293 746 A1, EP 0 417 567 A1, US 4,828,826 A oder US 5,244,649 A im Detail beschrieben. Außerdem werden sie von der Firma BASF Aktiengesellschaft unter der Marke Paliochrom® Kupfer vertrieben.

Der Gehalt der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen an den plättchenförmigen Effektpigmenten kann breit variieren. Seine untere Grenze wird durch die Menge, die gerade das Deckvermögen der farbgebenden Beschichtung gewährleistet, festgelegt. Seine obere Grenze wird im wesentlichen durch die Farbtonverschiebung begrenzt; wird diese so groß, daß sie nicht mehr durch eine geringfügige Tönung kompensiert werden kann, kann sich eine weitere Erhöhung des Gehalts nachteilig auswirken. Vorzugsweise sind die plättchenförmigen Effektpigmente in den erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen, jeweils bezogen auf die Beschichtung, in einer Menge von 0,1 bis 10, bevorzugt 0,2 bis 9, besonders bevorzugt 0,3 bis 8,5, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 8 und insbesondere 0,5 bis 7,5 Gew.-% enthalten.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen weisen Farbtöne, die sich von Rot über Orange nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Farbtöne im CIELAB-Farbraum bei einer Lichtquelle D65
a* von -0,3 bis +60 und
b* von -30 bis +60,
insbesondere von
a* von +40 bis +60 und
b* von +30 bis +68.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen decken den Untergrund völlig ab. D. h. der Untergrund, beispielsweise eine JIS-Kontrasttafel mit schwarzen und weißen Feldern, wird bei vergleichsweise geringen Trockenschichtdicken so abgedeckt, daß das Schwarz-Weiß-Muster nicht mehr sichtbar ist und auch keine Farbtonverschiebung mehr hervorruft.

Vorzugsweise beträgt die Trockenschichtdicke einer gegebenen erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtung, ab der sie den Untergrund völlig abdeckt, höchstens 50, bevorzugt höchstens 48 und insbesondere höchtens 46% der Trockenschichtdicke, ab der eine entsprechende farbgebende Beschichtung ohne die plättchenförmigen Effektpigmente aber von ansonsten derselben stofflichen Zusammenstzung den Untergrund völlig abdeckt.

Vorzugsweise liegen die Trockenschichtdicken der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen bei 7 bis 35, bevorzugt 8 bis 34, besonders bevorzugt 9 bis 33, ganz besonders bevorzugt 10 bis 32 und insbesondere 10 bis 30 µm.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen werden aus den erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffen hergestellt.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe enthalten mindestens ein farbgebendes Pigment mit mindestens einem Farbton, ausgewählt aus den Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, sowie mindestens ein erfindungsgemäß zu verwendende plättchenförmiges Effektpigment.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe die plättchenförmigen Effektpigmente in einer Menge von, jeweils bezogen auf den Festkörper der Beschichtungsstoffe, 0,1 bis 10, bevorzugt 0,2 bis 9, besonders bevorzugt 0,3 bis 8,5, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 8 und insbesondere 0,5 bis 7,5 Gew.-%.

Bei den farbgebenden Pigmenten kann es sich um organische oder um anorganische Pigmente handeln. Beispiele geeigneter Pigmente sind natürlich vorkommende Pigmente (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, Seiten 400 und 467, »Natürlich vorkommende Pigmente«), synthetische Eisenoxid- Pigmente, polycyclische Pigmente (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Seite 459 »Polycyclische Pigmente«, Azomethin-Pigmente, Azopigmente (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Seite 52, »Azomethin-Pigmente«, »Azopigmente«) oder Metallkomplex-Pigmente (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Seite 379, »Metallkomplex-Pigmente«).

Beispiele gut geeigneter Pigmente sind Cromophthalrot, Irgazinorange, Siccopalgelb, Sandoringelb, Paliogenrot, Irgazinrot oder Novopermrot.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe sind wäßrige Beschichtungsstoffe.

In den erfindungsgemäßen farbgebenden wäßrigen Beschichtungsstoffen liegen die Bestandteile in Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und mindestens einem organischen Lösemittel gelöst und/oder dispergiert vor. Beispiele wäßriger Beschichtungsstoffe dieser Art sind Wasserbasislacke und wäßrige Unidecklacke.

Außerdem können die Bestandteile in der Form von feinteiligen dimensionsstabilen Teilchen in Wasser dispergiert vorliegen. Beispiele geeigneter Beschichtungsstoffe dieser Art sind Pulverslurries. Hierbei bedeutet "dimensionsstabil", daß die Teilchen unter den üblichen und bekannten Bedingungen der Lagerung und der Anwendung von Pulverslurries, wenn überhaupt, nur geringfügig agglomerieren und/oder in kleinere Teilchen zerfallen, sondern auch unter dem Einfluß von Scherkräften im wesentlichen ihre ursprünglichen Form bewahren.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe können auch konventionelle Beschichtungsstoffe sein. Hierbei sind die Bestandteile in einem organische Lösemittel gelöst und/oder dispergiert. Beispiele geeigneter Beschichtungsstoffe dieser Art sind konventionelle Basislacke und Unidecklacke.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe können desweiteren flüssige Systeme sein, die wesentlichen oder völlig wasser- und lösemittelfrei sind. Beschichtungsstoffe dieser Art werden von der Fachwelt auch als 100%-Systeme bezeichnet.

Nicht zuletzt können die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe in der Form feinteiliger fester Pulver, d. h. als Pulverlacke, vorliegen.

Dabei können die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe physikalisch, thermisch selbstvernetzend oder fremdvernetzend oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbar sein.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "physikalische Härtung" die Härtung eines Bindemittels durch Verfilmung, wobei die Verknüpfung innerhalb einer Beschichtung über Schlaufenbildung der Polymermoleküle der Bindemittel (zu dem Begriff vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »Bindemittel«, Seiten 73 und 74) erfolgt. Oder aber die Verfilmung erfolgt über die Koaleszenz von Polymerteilchen (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »Härtung«, Seiten 274 und 275). Üblicherweise sind hierfür keine Vernetzungsmittel notwendig. Gegebenenfalls kann die physikalische Härtung durch Luftsauerstoff, Hitze oder durch Bestrahlen mit aktinischer Strahlung unterstützt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "selbstvernetzend" die Eigenschaft der Bindemittel eines Beschichtungsstoffs, mit sich selbst Vernetzungsreaktionen einzugehen. Voraussetzung hierfür ist, daß in den Bindemitteln komplementäre reaktive funktionelle Gruppen enthalten sind, die miteinander reagieren und so zu einer Vernetzung führen. Oder aber die Bindemittel enthalten reaktive funktionelle Gruppe die "mit sich selbst" reagieren. Als fremdvernetzend werden dagegen solche Bindemittel bezeichnet, worin die eine Art der komplementären reaktiven funktionellen Gruppen in den Bindemitteln, und die andere Art in einem Härter oder Vernetzungsmittel vorliegen. Ergänzend wird hierzu auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »Härtung«, Seiten 274 bis 276, insbesondere Seite 275, unten, verwiesen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter aktinischer Strahlung elektromagnetische Strahlung wie nahes Infrarot (NIR), sichtbares Licht, UV-Strahlung oder Röntgenstrahlung, insbesondere UV-Strahlung, und Korpuskularstrahlung wie Elektronenstrahlung zu verstehen.

Bei der gemeinsamen Anwendung der thermischen Härtung und der Härtung mit aktinischer Strahlung spricht man auch von Dual Cure.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe können außerdem Einkomponentensysteme oder Zwei- oder Mehrkomponentensysteme sein.

Bei den Zwei- oder Mehrkomponentensystemen liegen die Vernetzungsmittel wegen ihrer hohen Reaktivität bis zur Applikation der Beschichtungsstoffe getrennt von den übrigen Bestandteilen vor, um vorzeitige Vernetzungsreaktionen zu vermeiden. Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe dieser Art werden vor allem bei der Autoreparaturlackierung angewandt.

Bei den Einkomponentensystemen liegen alle Bestandteile in einer Komponente vor. Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe dieser Art werden vor allem bei der Automobilserienlackierung verwendet.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe enthalten mindestens ein Bindemittel.

Beispiele für geeignete Bindemittel sind statistisch, alternierend und/oder blockartig aufgebaute, lineare und/oder verzweigte und/oder kammartig aufgebaute (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren, Polyadditionsharze und/oder Polykondensationsharze. Zu diesen Begriffen wird ergänzend auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 457, »Polyaddition« und »Polyadditionsharze (Polyaddukte)«, sowie Seiten 463 und 464, »Polykondensate«, »Polykondensation« und »Polykondensationsharze«, sowie Seiten 73 und 74, "Bindemittel", verwiesen.

Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate oder partiell verseifte Polyvinylester, insbesondere (Meth)Acrylatcopolymerisate.

Beispiele geeigneter Polyadditionsharze und/oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polyurethane, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyharnstoffe, Polyamide, Polyimide, Polyester-Polyurethane, Polyether-Polyurethane oder Polyester-Polyether-Polyurethane, insbesondere Polyester-Polyurethane.

Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender komplementärer reaktiver funktio­ neller Gruppen sind in der folgenden Übersicht zusammengestellt. In der Übersicht steht die Variable R für einen acyclischen oder cyclischen aliphatischen, einen aromatischen und/oder einen aromatisch-aliphatischen (araliphatischen) Rest; die Variablen R' und R" stehen für gleiche oder verschiedene aliphatische Reste oder sind miteinander zu einem aliphatischen oder heteroaliphatischen Ring verknüpft.

Übersicht

Beispiele komplementärer funktioneller Gruppen

Die Auswahl der jeweiligen komplementären Gruppen richtet sich zum einen danach, daß sie bei der Herstellung, der Lagerung und der Applikation der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe keine unerwünschten Reaktionen, insbesondere keine vorzeitige Vernetzung, eingehen und/oder gegebenenfalls die Härtung mit aktinischer Strahlung nicht stören oder inhibieren dürfen, und zum anderen danach, in welchem Temperaturbereich die Vernetzung stattfinden soll.

Vorzugsweise werden bei den erfindungsgemäßen Einkomponentensystemen Vernetzungstemperaturen von 100 bis 180°C angewandt. Es werden daher vorzugsweise Bindemittel mit Thio-, Hydroxyl-, N-Methylolamino- N-Alkoxymethylamino-, Imino-, Carbamat-, Allophanat- und/oder Carboxylgruppen, bevorzugt Hydroxylgruppen, einerseits und vorzugsweise Vernetzungsmittel mit Anhydrid-, Carboxyl-, Epoxy-, blockierten Isocyanat-, Urethan-, Methylol-, Methylolether-, Siloxan-, Carbonat-, Amino-, Hydroxy- und/oder beta-Hydroxyalkylamidgruppen, bevorzugt blockierte Isocyanat-, Urethan- oder Alkoxymethylaminogruppen, andererseits angewandt.

Im Falle selbstvernetzender erfindungsgemäßer farbgebender Beschichtungsstoffe enthalten die Bindemittel insbesondere Methylol-, Methylolether- und/oder N- Alkoxymethylaminogruppen.

Vorzugsweise werden bei den erfindungsgemäßen Zwei- oder Mehrkomponentensystemen Vernetzungstemperaturen unter 100°C angewandt. Es werden als komplementäre reaktive funktionelle Gruppen vorzugsweise Thiol-, Hydroxyl- oder primäre und sekundäre Aminogruppen, insbesondere Hydroxylgruppen, einerseits und Isocyanatgruppen andererseits angewandt.

Beispiele für Vernetzungsmittel, die die vorstehend beschriebenen komplementären reaktiven funktionellen Gruppen enthalten, sind Aminoplastharze, wie sie beispielsweise in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seite 29, »Aminoharze«, dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, Seiten 242 ff., dem Buch "Paints, Coatings and Solvents", second completely revised edition, Edit. D. Stoye und W. Freitag, Wiley-VCH; Weinheim, New York, 1998, Seiten 80 ff., den Patentschriften US 4 710 542 A oder EP-B-0 245 700 A1 sowie in dem Artikel von B. Singh und Mitarbeiter "Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry", in Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991, Band 13, Seiten 193 bis 207, beschrieben werden, Carboxylgruppen enthaltende Verbindungen oder Harze, wie sie beispielsweise in der Patentschrift DE 196 52 813 A1 beschrieben werden, Epoxidgruppen enthaltende Verbindungen oder Harze, wie sie beispielsweise in den Patentschriften EP 0 299 420 A1, DE 22 14 650 B1, DE 27 49 576 B1, US 4,091,048 A oder US 3,781,379 A beschrieben werden, blockierte Polyisocyanate, wie sie beispielsweise in den Patentschriften US 4,444,954 A, DE 196 17 086 A1, DE 196 31 269 A1, EP 0 004 571A1 oder EP 0 582 051 A1 beschrieben werden, und/oder Tris(alkoxycarbonylamino)-triazine, wie sie in den Patentschriften US 4,939,213 A, US 5,084,541 A, US 5,288,865 A oder EP 0 604 922 A1 beschrieben werden.

Die Bindemittel der erfindungsgemäßen farbgebenden Dual-Cure-Beschichtungsstoffe enthalten im statistischen Mittel mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei, Gruppe(n) mit mindestens einer mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindung(en) pro Molekül.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindung eine Bindung verstanden, die bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung reaktiv wird und mit anderen aktivierten Bindungen ihrer Art Polymerisationsreaktionen und/oder Vernetzungsreaktionen eingeht, die nach radikalischen und/oder ionischen Mechanismen ablaufen. Beispiele geeigneter Bindungen sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Einzelbindungen oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Sauerstoff-, Kohlenstoff-Stickstoff-, Kohlenstoff-Phosphor- oder Kohlenstoff- Silizium-Einzelbindungen oder -Doppelbindungen. Von diesen sind die Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindungen besonders vorteilhaft und werden deshalb erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugt verwendet. Der Kürze halber werden sie im folgenden als "Doppelbindungen" bezeichnet.

Demnach enthält die erfindungsgemäß bevorzugte Gruppe eine Doppelbindung oder zwei, drei oder vier Doppelbindungen. Werden mehr als eine Doppelbindung verwendet, können die Doppelbindungen konjugiert sein. Erfindungsgemäß ist es indes von Vorteil, wenn die Doppelbindungen isoliert, insbesondere jede für sich endständig, in der hier in Rede stehenden Gruppe vorliegen. Erfindungsgemäß ist es von besonderem Vorteil zwei, insbesondere eine, Doppelbindung zu verwenden.

Werden im statistischen Mittel mehr als eine mit aktinischer Strahlung aktivierbare Gruppe pro Molekül angewandt, sind die Gruppen strukturell voneinander verschieden oder von gleicher Struktur.

Sind sie strukturell voneinander verschieden, bedeutet dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß zwei, drei, vier oder mehr, insbesondere aber zwei, mit aktinischer Strahlung aktivierbare Gruppen verwendet werden, die sich von zwei, drei, vier oder mehr, insbesondere aber zwei, Monomerklassen ableiten.

Beispiele geeigneter Gruppen sind (Meth)Acrylat-, Ethacrylat-, Crotonat-, Cinnamat-, Vinylether-, Vinylester-, Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylgruppen; Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylethergruppen oder Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylestergruppen, insbesondere aber Acrylatgruppen.

Vorzugsweise sind die Gruppen über Urethan-, Harnstoff-, Allophanat-, Ester-, Ether- und/oder Amidgruppen, insbesondere aber über Estergruppen, an die jeweiligen Grundstrukturen der Bindemittel gebunden. Üblicherweise geschieht dies durch übliche und bekannte polymeranaloge Reaktionen wie etwa die Reaktion von seitenständigen Glycidylgruppen mit den vorstehend beschriebenen olefinisch ungesättigten Monomeren, die eine Säuregruppe enthalten, von seitenständigen Hydroxylgruppen mit den Halogeniden dieser Monomeren, von Hydroxylgruppen mit Doppelbindungen enhaltenden Isocyanaten wie Vinylisocyanat, Methacryloylisocyanat und/oder 1-(1-Isocyanato-1- methylethyl)-3-(1-methylethenyl)-benzol (TMI® der Firma CYTEC) oder von Isocanatgruppen mit den vorstehend beschriebenen hydroxylgruppenhaltigen Monomeren.

Es können in den erfindungsgemäßen farbgebenden Dual-Cure-Beschichtungsstoffen indes auch Gemische aus rein thermisch härtbaren und rein mit aktinischer Strahlung härtbaren Bindemitteln angewandt werden.

Besonders vorteilhafte erfindungsgemäße farbgebende Beschichtungsstoffe sind wäßrige Beschichtungsstoffe. Ganz besondere Vorteile resultieren, wenn die erfindungsgemäßen farbgebenden wäßrigen Beschichtungsstoffe, als Bindemittel mindestens ein gesättigtes, ungesättigtes und/oder mit olefinisch ungesättigten Verbindungen gepfropftes, ionisch und/oder nichtionisch stabilisiertes Polyurethan auf Basis aliphatischer, cycloaliphatischer, aliphatisch-cycloaliphatischer, aromatischer, aliphatisch-aromatischer und/oder cycloaliphatisch-aromatischer Polyisocanate und/oder mindestens ein (Meth)Acrylatcopolymerisat auf Basis von, bezogen auf das (Meth)Acrylatcopolymerisat, 30 bis 60 Gew.-% C₁-C₈-Alkyl(meth)acrylaten, 30 bis 60 Gew.-% vinylaromatischen Monomeren und 0,5 bis 10 Gew.-% (Meth)acrylsäure eingesetzt wird. Beispiele geeigneter Bindemittel dieser Art werden im Detail in den Patentanmeldungen EP 0 089 497 A1, EP 0 256 540 A1, EP 0 260 447 A1, EP 0 297 576 A1, WO 96/12747, EP 0 523 610 A1, EP 0 228 003 A1, EP 0 397 806 A1, EP 0 574 417 A1, EP 0 531 510 A1, EP 0 581 211 A1, EP 0 708 788 A1, EP 0 593 454 A1, DE-A-43 28 092 A1, EP 0 299 148 A1, EP 0 394 737 A1, EP 0 590 484 A1, EP 0 234 362 A1, EP 0 234 361 A1, EP 0 543 817 A1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A1, EP 0 522 420 A1, EP 0 522 419 A1, EP 0 649 865 A1, EP 0 536 712 A1, EP 0 596 460 A1, EP 0 596 461 A1, EP 0 584 818 A1, EP 0 669 356 A1, EP 0 634 431 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 678 536 A1, EP 0 354 261 A1, EP 0 424 705 A1, WO 97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A1, DE 196 52 842 A1 oder EP 0 817 684, Spalte 5, Zeilen 31 bis 45, beschrieben.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe übliche und bekannte Zusatzstoffe enthalten. Beispiele geeigneter Zusatzstoffe sind Füllstoffe, Nanopartikel, Reaktiverdünner für die thermische Härtung oder die Härtung mit aktinischer Strahlung, UV-Absorber, Lichtschutzmittel, Radikalfänger, Initiatoren für die radikalische Polymerisation, Katalysatoren für die thermische Vernetzung, Photoinitiatoren und -coinitiatoren Entlüftungsmittel, Slipadditive, Polymerisationsinhibitoren, Ent­ schäumer, Emulgatoren, Netz- und Dipergiermittel, Haftvermittler, Verlaufmittel, filmbildenden Hilfsmittel, Sag control agents (SCA), rheologiesteuernde Additive (Verdicker), Flammschutzmittel, Sikkative, Trockungsmittel, Hautverhinderungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Wachse und Mattierungsmittel, wie sie beispielsweise in dem Lehrbuch »Lackadditive« von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, beschrieben werden.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe weist keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt in üblicher und bekannter Weise durch Vermischen der vorstehend beschriebenen Bestandteile in geeigneten Mischaggregaten wie Rührkessel, Dissolver, Rührwerksmühlen oder Extruder nach den für die Herstellung der jeweiligen Beschichtungsstoffe geeigneten Verfahren.

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungen werden die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe direkt auf Substrate appliziert. Die resultierenden farbgebenden Schichten werden gehärtet, wodurch die erfindungsgemäßen farbgebenden Einschichtlackierungen resultieren.

Oder aber die erfindungsgemäßen Beschichtungen werden auf auf den Substraten befindliche Lackierungen oder ungehärtete Lackschichten appliziert, wonach die farbgebenden Schichten für sich alleine oder gemeinsam mit mindestens einer darunter befindlichen Lackschicht gehärtet werden (Naß-in-naß-Verfahren). Die farbgebenden Schichten können aber auch mit mindestens einer weiteren Lackschicht überschichtet werden, wonach sie gemeinsam mit mindestens einer dieser Lackschichten gehärtet werden (Naß-in-naß-Verfahren). In dieser Weise resultieren die erfindungsgemäßen farbgebenden Mehrschichtlackierungen.

Methodisch weist die Applikation der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe keine Besonderheiten auf, sondern kann durch alle üblichen Applikationsmethoden, wie z. B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Träufeln oder Walzen erfolgen. Vorzugsweise werden Spritzapplikationsmethoden angewandt, wie zum Beispiel Druckluftspritzen, Airless-Spritzen, Hochrotation, elektrostatischer Sprühauftrag (ESTA), gegebenenfalls verbunden mit Heißspritzapplikation wie zum Beispiel Hot-Air-Heißspritzen.

Als Substrate kommen alle zu lackierenden Oberflächen, die durch eine Härtung der hierauf befindlichen Lackierungen unter Anwendung von Hitze sowie gegebenenfalls von aktinischer Strahlung nicht geschädigt werden, in Betracht. Geeignete Substrate besteht daher beispielsweise aus Metallen, Kunststoffen, Holz, Keramik, Stein, Textil, Faserverbunden, Leder, Glas, Glasfasern, Glas- und Steinwolle, mineral- und harzgebundene Baustoffen, wie Gips- und Zementplatten oder Dachziegel, sowie Verbunden dieser Materialien.

Demnach sind die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe auch für Anwendungen außerhalb der Automobillackierung geeignet. Hierbei kommen sie insbesondere als Bautenanstrichstoffe für den Innen- und Außenbereich, für die Lackie­ rung von Möbeln und für die industrielle Lackierung, inklusive Coil Coating, Container Coating und die Imprägnierung oder Beschichtung elektrotechnischer Bauteile, in Betracht. Im Rahmen der industriellen Lackierungen eignen sie sich für die Lackierung praktisch aller Teile für den privaten oder industriellen Gebrauch wie Radiatoren, Haushaltsgeräte, Kleinteile aus Metall wie Schrauben und Muttern, Radkappen, Felgen, Emballagen oder elektrotechnische Bauteile wie Motorwicklungen oder Transformatorwicklungen.

Nach der Applikation der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungsstoffe werden die resultierenden farbgebenden Schichten gehärtet.

Die Aushärtung kann nach einer gewissen Ruhezeit erfolgen. Sie kann eine Dauer von 30 s bis 2 h, vorzugsweise 1 min bis 1 h und insbesondere 1 min bis 45 min haben. Die Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der Lackschichten oder zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen wie Lösemittel. Die Ruhezeit kann durch die Anwendung erhöhter Temperaturen bis 90°C und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchte < 10 g Wasser/kg Luft, insbesondere < 5 g/kg Luft, unterstützt und/oder verkürzt werden, sofern hierbei keine Schädigungen oder Veränderungen der Lackschichten eintreten, etwa eine vorzeitige vollständige Vernetzung.

Die thermische Härtung weist keine methodischen Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit NIR- oder IR-Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen.

1 Vorteilhafterweise erfolgt die thermische Härtung bei einer Temperatur von 50 bis 100°C, besonders bevorzugt 60 bis 100°C und insbesondere 80 bis 100°C während einer Zeit von 1 min bis zu 2 h, besonders bevorzugt 2 min bis zu 1 h und insbesondere 3 min bis 45 min. Dieses Verfahren wird insbesondere bei Zwei- oder Mehrkomponentensystemen angewandt.

Werden Einkomponentensysteme und Substrate verwendet, welche thermisch stark belastbar sind, kann die thermische Vernetzung auch bei Temperaturen oberhalb 100°C durchgeführt werden. Im allgemeinen empfiehlt es sich, hierbei Temperaturen von 180°C, vorzugsweise 160°C und insbesondere 155°C nicht zu überschreiten.

Vorzugsweise wird die Härtung mit aktinischer Strahlung mit UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlen durchgeführt. Vorzugsweise wird hierbei eine Dosis von 1.000 bis 3.000, bevorzugt 1.100 bis 2.900, besonders bevorzugt 1.200 bis 2.800, ganz besonders bevorzugt 1.300 bis 2.700 und insbesondere 1.400 bis 2.600 mJ/cm² angewandt. Gegebenenfalls kann diese Härtung mit aktinischer Strahlung von anderen Strahlenquellen ergänzt werden. Im Falle von Elektronenstrahlen wird vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre gearbeitet. Dies kann beispielsweise durch Zuführen von Kohlendioxid und/oder Stickstoff direkt an die Oberfläche der Lackschichten gewährleistet werden. Auch im Falle der Härtung mit UV-Strahlung kann, um die Bildung von Ozon zu vermeiden, unter Inertgas gearbeitet werden.

Für die Härtung mit aktinischer Strahlung werden die üblichen und bekannten Strahlenquellen und optischen Hilfsmaßnahmen angewandt. Beispiele geeigneter Strahlenquellen sind Blitzlampen der Firma VISIT, Quecksilberhoch- oder -niederdruckdampflampen, welche gegebenenfalls mit Blei dotiert sind, um ein Strahlenfenster bis zu 405 nm zu öffnen, oder Elektronenstrahlquellen. Deren Anordnung ist im Prinzip bekannt und kann den Gegebenheiten des Werkstücks und der Verfahrensparameter angepaßt werden. Bei kompliziert geformten Werkstücken, wie sie für Automobilkarosserien vorgesehen sind, können die nicht direkter Strahlung zugänglichen Bereiche (Schattenbereiche) wie Hohlräume, Falzen und anderen konstruktionsbedingte Hinterschneidungen mit Punkt-, Kleinflächen- oder Rundumstrahlern verbunden mit einer automatischen Bewegungseinrichtung für das Bestrahlen von Hohlräumen oder Kanten (partiell) ausgehärtet werden.

Die Anlagen und Bedingungen dieser Härtungsmethoden werden beispielsweise in R. Holmes, U. V. and E. B. Curing Formulations for Printing Inks, Coatings and Paints, SITA Technology, Academic Press, London, United Kindom 1984, beschrieben.

Hierbei kann die Aushärtung stufenweise erfolgen, d. h. durch mehrfache Belichtung oder Bestrahlung mit aktinischer Strahlung. Dies kann auch alternierend erfolgen, d. h., daß abwechselnd mit UV-Strahlung und Elektronenstrahlung gehärtet wird.

Werden die thermische Härtung und Härtung mit aktinischer Strahlung zusammen angewandt, können diese Methoden gleichzeitig oder alternierend eingesetzt werden. Werden die beiden Härtungsmethoden alternierend verwendet, kann beispielsweise mit der thermischen Härtung begonnen und mit der Härtung mit aktinischer Strahlung geendet werden. In anderen Fällen kann es sich als vorteilhaft erweisen, mit der Härtung mit aktinischer Strahlung zu beginnen und hiermit zu enden. Besondere Vorteile resultieren, wenn die Wasserbasislackschicht in zwei getrennten Verfahrensschritten zuerst mit aktinischer Strahlung und anschließend thermisch gehärtet wird.

Die vorstehend beschriebenen Applikations- und Härtungsverfahren werden auch bei den anderen Lackschichten angewandt.

Vorzugsweise enthalten die in dieser Weise hergestellten erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen die folgende Lackierungen, die in der angegebenen Reihenfolge übereinanderliegen:

• A) mindestens eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung und mindestens eine Klarlackierung;
• B) mindestens eine Elektrotauchlackierung und mindestens eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung;
• C) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung und mindestens eine Klarlackierung;
• D) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine Füllerlackierung oder Steinschlagschutzgrundierung und mindestens eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung

oder alternativ

• A) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine Füllerlackierung oder Steinschlagschutzgrundierung, mindestens eine erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung und mindestens eine Klarlackierung.

Beispiele geeigneter Elektrotauchlacke, von Elektrotauchlackeirungen sowie ggf. von Naß- in-naß-Verfahren werden in der japanischen Patentanmeldung 1975-142501 (japanische Offenlegungsschrift JP 52-065534 A2, Chemical Abstracts Referat Nr. 87: 137427) oder den Patentschriften US 4,375,498 A, US 4,537,926 A, US 4,761,212 A, EP 0 529 335 A1, DE 41 25 459 A1, EP 0 595 186 A1, EP 0 074 634 A1, EP 0 505 445 A1, DE 42 35 778 A1, EP 0 646 420 A1, EP 0 639 660 A1, EP 0 817 648 A1, DE 195 12 017 C1, EP 0 192 113 A2, DE 41 26 476 A1 oder WO 98/07794 beschrieben.

Desgleichen sind geeignete Füller, insbesondere wäßrige Füller, die auch als Steinschlagschutzgrundierungen oder Funktionsschichten bezeichnet werden, beispielsweise aus den Patentschriften US 4,537,926 A, EP 0 529 335 A1, EP 0 595 186 A1, EP 0 639 660 A1, DE 44 38 504 A1, DE 43 37 961 A1, WO 89/10387, US 4,450,200 A, US 4,614,683 A oder WO 94/26827 bekannt.

Geeignete Klarlackierungen sind herstellbar aus Ein- oder Mehrkomponentenklarlacken, Pulverklarlacken, Pulverslurryklarlacken, UV-härtbaren Klarlacken oder Sealer, wie sie aus den Patentanmeldungen, Patentschriften und Veröffentlichungen DE 42 04 518 A1, EP 0 594 068 A1, EP 0 594 071 A1, EP 0 594 142 A1, EP 0 604 992 A1, EP 0 596 460 A1, WO 94/10211, WO 94/10212, WO 94/10213, WO 94/22969 oder WO 92/22615, US 5,474,811 A, US 5,356,669 A1 oder US 5,605,965 A, DE 42 22 194 A1, der Produkt- Information der Firma BASF Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990, der Firmenschrift von BASF Coatings AG "Pulverlacke, Pulverlacke für industrielle Anwendungen", Januar 2000, US 4,268,542 A, DE 195 40 977 A1, DE 195 18 392 A1, DE 196 17 086 A1, DE 196 13 547 A1, DE 196 52 813 A1, DE-A-198 14 471 A1, EP 0 928 800 A1, EP 0 636 669 A1, EP 0 410 242 A1, EP 0 783 534 A1, EP 0 650 978 A1, EP 0 650 979 A1, EP 0 650 985 A1, EP 0 540 884 A1, EP 0 568 967 A1, EP 0 054 505 A1, EP 0 002 866 A1, DE 197 09 467 A1, DE 42 03 278 A1, DE 33 16 593 A1, DE 38 36 370 A1, DE 24 36 186 A1, DE 20 03 579 B1, WO 97/46549, WO 99/14254, US 5,824,373 A, US 4,675,234 A, US 4,634,602 A, US 4,424,252 A, US 4,208,313 A, US 4,163,810 A, US 4,129,488 A, US 4,064,161 A, US 3,974,303 A, EP 0 844 286 A1, DE 43 03 570 A1, DE 34 07 087 A1, DE 40 11 045 A1, DE 40 25 215 A1, DE 38 28 098 A1, DE 40 20 316 A1 oder DE 41 22 743 A1 bekannt sind.

Im allgmeinen weisen die Elektrotauchlackierungen, Füllerlackierungen oder Steinschlagschutzgrundierungen sowie die Klarlackierungen die vom Stand der Technik her bekannten, fit ihre Funktionen notwendigen und vorteilhaften Schichtdicken auf.

Im Falle der Elektrotauchlackierung liegt diese Schichtdicke bei 15 bis 120, vorzugsweise 10 bis 100, besonders bevorzugt 10 bis 80 und insbesondere 10 bis 70 µm.

Im Falle der Füllerlackierungen oder Steinschlagschutzgrundierungen liegt sie bei 10 bis 150, vorzugsweise 10 bis 120, besonders bevorzugt 10 bis 100 und insbesondere 10 bis 90 µm.

Im Falle der Klarlackierungen liegt sie bei 10 bis 100, vorzugsweise 15 bis 80, besonders bevorzugt 20 bis 70 und insbesondere 25 bis 60 µm.

Es kann aber auch der aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 817 614 A1 bekannte Mehrschichtaufbau aus einer Elektrotauchlackierung, einer ersten Basislackierung, einer zweiten Basislackierung und einer Klarlackierung angewandt werden, worin die Gesamtschichtdicke der ersten und zweiten Basislackierung bei 15 bis 40 µm liegt und die Schichtdicke der ersten Basislackierung 20 bis 50% der besagten Gesamtschichtdicke beträgt.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Ein- und Mehrschichtlackierungen zeichnen sich wegen der erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen, aus denen sie bestehen oder die sie enthalten, durch besonders vorteilhafte Eigenschaften aus.

So haben sie ein besonders hohes Deckvermögen und können auch einen Untergrund wirksam abdecken, wenn dieser eine völlig andere Farbe als die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen aufweist. Deswegen können die erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen auch vergleichsweise dünn sein, was zu einer Materialeinsparung in der Praxis führt. Die erfindungsgemäßen farbgebenden Mehrschichtlackierungen weisen darüber hinaus einen besonders guten Verlauf ihrer Schichten auf, sie sind frei von Oberflächenstörungen und zeigen besonders brillante Farben. Die Zwischenschichthaftung innerhalb der Mehrschichtlackierungen und ihre Haftung zum Substrat sind hervorragend. Sie haben daher eine sehr gute Korrosionsschutzwirkung, bieten einen besonders guten Schutz vor Steinschlag und sind von besonders hoher Witterungsbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit.

Beispiele und Vergleichsversuch Herstellbeispiel 1 Die Herstellung eines Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisats

Das Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat wurde analog der in der deutschen Patentschrift Patentschrift DE 44 37 535 A1 auf Seite 7, Zeilen 36 bis 53, "C Herstellung einer acrylierten Polyurethandispersion", angegebenen Vorschrift hergestellt.

Zu diesen Zweck wurde zunächst ein Polyesterdiol aus 29,41 Gewichtsteilen Neopentylglykol, 16,698 Gewichtsteilen 1,6-Hexandiol und 44,198 Gewichtsteilen Adipinsäure in 8,834 Gewichtsteilen Methylisobutylketon sowie 0,860 Gewichtsteilen Cyclohexan als Schleppmittel hergestellt.

Analog der vorstehend angegebenen Vorschrift wurde ein Polyurethan aus 1,875 Gewichtsteilen Neopentylglykol, 17,398 Gewichtsteilen der Polyesterdiol-Lösung, 0,6 Gewichtsteilen Trimethylolpropanmonoallylether und 12,823 Gewichtsteilen Isophorondiisocyanat in der Gegenwart von 0,010 Gewichtsteilen Dibutylzinndilaurat sowie 20,527 Gewichtsteilen Methylisobutylketon hergestellt und mit 3,056 Gewichtsteilen Trimethylolpropan kettenverlängert.

Die resultierende Polyurethan-Lösung wurde als Vorlage für die Copolymerisation einer Monomermischung aus 14,041 Gewichtsteilen n-Butylacrylat, 14,041 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 3,359 Gewichtsteilen Hydroxypropylmethacrylat und 2,626 Gewichtsteilen Acrylsäure verwendet. Als Initiatorlösung diente ein Gemisch aus 6,722 Gewichtsteilen Methylisobutylketon und 1,022 Gewichtsteilen tert.-Butylperoxy-2- ethylhexanoat.

51,840 Gewichtsteile der resultierenden Lösung des Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisats wurden mit Dimethylethanolamin in 47,051 Gewichtsteilen Wasser versetzt, wonach das Methylisobutylketon abdestilliert wurde. Die resultierende Dispersion des Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisats wies einen Feststoffgehalt von 44 Gew.-% auf.

Beispiel 1 und Vergleichsversuch V1 Die Herstellung einer erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtung (Beispiel 1) und einer nicht erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtungen (Vergleichsversuch V1)

Für das Beispiel 1 wurde zunächst ein erfindungsgemäßer farbgebender Uniwasserbasislack hergestellt, indem man 24,35 Gewichtsteile der Dispersion des Herstellbeispiels 1 in einem Rührkessel vorlegte und hierzu unter Rühren ein Gemisch aus 3,22 Gewichtsteilen Cymel® 1130 (Melamin-Formaldehyd-Harz der Firma Cytec Specialty Resins A. S.), 2,0 Gewichtsteilen Netzmittellösung (Tetramethyldecindiol, 52 Gew.-%ig in Butylglykol) und 0,43 Gewichtsteilen Pluriol® P 900 (Poly(oxypropylen)glykol der Firma BASF Aktiengesellschaft) hinzugab.

In der resultierenden Mischung wurden 2,0 Gewichtsteilen Paliocrom® Kupfer L 3001 (plättchenförmiges Effektpigment auf der Basis von Eisenoxid der Firma BASF Aktiengesellschaft) dispergiert.

Hiernach wurden 13,04 Gewichtsteile Aerosilpaste (6 Gew.-% Aerosil R 972/431 der Firma Degussa) hinzugegeben.

Separat wurde eine Mischung aus den folgenden Pigmentpasten hergestellt:
8,87 Gewichtsteile Irgazin Rot DPP BO (Pigmentanteil 34,5 Gew.-%),
4,35 Gewichtsteile Novoperm Rot F2RK (Pigmentanteil 33,3 Gew.-%),
9,65 Gewichtsteile Irgazin Rot A2BN (Pigmentanteil 30 Gew.-%),
0,96 Gewichtsteile Bayferrox® 3910-Paste (Pigmentanteil 37 Gew.-%) (Eisenoxidpigment der Firma Bayer AG) und
0,35 Gewichtsteile Bayferrox® 130BM-Paste (Pigmentanteil 48 Gew.-%) (Eisenoxidpigment der Firma Bayer AG);
und zur Vorlage hinzugegeben.

Die resultierende Mischung wurde dann noch mit 10,09 Gewichtsteilen eines Assoziativverdickers auf Polyurethanbasis (Serad® FX 1010 der Firma Servo Delden B. V.), 12,56 Gewichtsteilen einer Schichtsilikat-Paste (Laponite® RD, 3%ig in Wasser; Firma Laporte; und Pluriol® P 900, 3%ig, in Wasser) und 8,13 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser komplettiert.

Der resultierende erfindungsgemäße Uniwasserbasislack wies eine Viskosität bei 1.000/s von 110 mPa.s auf.

Für den Vergleichsversuch V1 wurde die Herstellung des Uniwasserbasislacks wiederholt, nur daß kein Paliocrom® Kupfer verwendet wurde und daß anstelle von 8,13 Gewichtsteilen Wasser 10,13 Gewichtsteile zugesetzt wurden.

Der resultierende nicht erfindungsgemäße Uniwasserbasislack wies eine Viskosität bei 1.000/s von 108 mPa.s auf.

Die Uniwasserbasislacke wurden als Keil auf JIS-Kontrasttafeln appliziert und während 30 min bei 130°C eingebrannt. Die hierbei resultierende erfindungsgemäße farbgebende Beschichtung (Beispiel 1) war ab einer Schichtdicke von 25 µm vollständig deckend, wogegen dies bei der nicht erfindungsgemäßen farbgebenden Beschichtung erst ab einer Schichtdicke von 55 µm der Fall war.

Claims (23)

1. Verwendung plättchenförmiger Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxid mit Farbtönen von Rosa bis Braunrot für die Erhöhung des Deckvermögens farbgebender Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Farbtöne der farbgebenden Beschichtungen im CIELAB-Farbraum bei einer Lichtquelle D65
a* von -0,3 bis +60 und
b* von -30 bis +60
erstrecken.

3. Verwendung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Farbtöne der farbgebenden Beschichtungen im CIELAB-Farbraum bei einer Lichtquelle D65
a* von +40 bis +60 und
b* von +30 bis +68
erstrecken.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Effektpigmente in den farbgebenden Beschichtungen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die jeweilige Beschichtung, enthalten sind.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenschichtdicken, ab denen die farbgebenden Beschichtungen den Untergrund völlig abdecken, höchstens 50% der Trockenschichtdicken, ab denen die farbgebenden Beschichtungen ohne plättchenförmige Effektpigmente aber ansonsten derselben stoffliche Zusammensetzung den Untergrund völlig abdecken, beträgt.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die farbgebenden Beschichtungen aus wäßrigen, konventionellen oder im wesentlichen lösemittel- und wasserfreien, flüssigen oder feinteiligen festen farbgebenden Beschichtungsstoffen herstellbar sind.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe physikalisch, thermisch selbstvernetzend oder fremdvernetzend und/oder mit aktinischer Strahlung härtbar sind.

8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe Einkomponentensysteme oder Zwei- oder Mehrkomponentensysteme sind.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe, bezogen auf ihren Festkörper, 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens eines plättchenförmigen Effektpigments des Farbtons Rosa bis Braunrot enthalten.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Beschichtungsstoffe mindestens ein gesättigtes, ungesättigtes und/oder mit olefinisch ungesättigten Verbindungen gepfropftes, ionisch und/oder nichtionisch stabilisiertes Polyurethan auf Basis aliphatischer, cycloaliphatischer, aliphatisch-cycloaliphatischer, aromatischer, aliphatisch-aromatischer und/oder cycloaliphatisch-aromatischer Polyisocanate und/oder mindestens ein (Meth)Acrylatcopolymerisat auf Basis von, bezogen auf das (Meth)Acrylatcopolymerisat, 30 bis 60 Gew.-% C₁-C₈-Alkyl(meth)acrylaten, 30 bis 60 Gew.-% vinylaromatischen Monomeren und 0,5 bis 10 Gew.-% (Meth)acrylsäure als Bindemittel enthalten.

11. Farbgebende Beschichtungen mit Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, enthaltend plättchenförmige Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxid mit Farbtönen von Rosa bis Braunrot.

12. Beschichtungen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich ihre Farbtöne im CIELAB-Farbraum bei einer Lichtquelle D65
a* von -0,3 bis +60 und
b* von -30 bis +60
erstrecken.

13. Beschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich ihre Farbtöne im CIELAB-Farbraum bei einer Lichtquelle D65
a* von +40 bis +60 und
b* von +30 bis +68
erstrecken.

14. Beschichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie die plättchenförmigen Effektpigmente in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die jeweilige Beschichtung, enthalten.

15. Beschichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenschichtdicken, ab denen sie den Untergrund völlig abdecken, höchstens 50% der Trockenschichtdicken, ab denen die farbgebenden Beschichtungen ohne plättchenförmige Effektpigmente aber ansonsten derselben stofflichen Zusammensetzung den Untergrund völlig abdecken, beträgt.

16. Beschichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die farbgebenden Beschichtungen aus wäßrigen, konventionellen oder im wesentlichen lösemittel- und wasserfreien, flüssigen oder feinteiligen festen farbgebenden Beschichtungsstoffen herstellbar sind.

17. Beschichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe physikalisch, thermisch selbstvernetzend oder fremdvernetzend oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbar sind.

18. Beschichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe Einkomponentensysteme oder Zwei- oder Mehrkomponentensysteme sind.

19. Beschichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffe, bezogen auf ihren Festkörper, 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens eines plättchenförmigen Effektpigments auf der Basis von Eisenoxid des Farbtons Rosa bis Braunrot enthalten.

20. Beschichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrigen Beschichtungsstopffe mindestens ein gesättigtes, ungesättigtes und/oder mit olefinisch ungesättigten Verbindungen gepfropftes, ionisch und/oder nichtionisch stabilisiertes Polyurethan auf Basis aliphatischer, cycloaliphatischer, aliphatisch-cycloaliphatischer, aromatischer, aliphatisch-aromatischer und/oder cycloaliphatisch-aromatischer Polyisocanate und/oder mindestens ein (Meth)Acrylatcopolymerisat auf Basis von, bezogen auf das (Meth)Acrylatcopolymerisat, 30 bis 60 Gew.-% C₁-C₈-Alkyl(meth)acrylaten, 30 bis 60 Gew.-% vinylaromatischen Monomeren und 0,5 bis 10 Gew.-% (Meth)acrylsäure als Bindemittel enthalten.

21. Farbgebende Mehrschichtlackierung, enthaltend in der angegebenen Reihenfolge übereinanderliegend

• A) mindestens eine Beschichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 20 und mindestens eine Klarlackierung;
• B) mindestens eine Elektrotauchlackierung und mindestens eine Beschichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 20;
• C) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine Beschichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 20 und mindestens eine Klarlackierung;
• D) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine Füllerlackierung oder Steinschlagschutzgrundierung und mindestens eine Beschichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 20

oder alternativ

• A) mindestens eine Elektrotauchlackierung, mindestens eine Füllerlackierung oder Steinschlagschutzgrundierung, mindestens eine Beschichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 20 und mindestens eine Klarlackierung.

22. Beschichtungsstoffe, enthaltend mindestens ein farbgebendes Pigment mit einem Farbton, ausgewählt aus den Farbtönen, die sich von Rot über Orange bis nach Gelb oder von Rot bis Violett erstrecken, sowie mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment auf der Basis von Eisenoxid mit einem Farbton, ausgewählt aus den Farbtönen von Rosa bis Braunrot.

23. Beschichtungsstoffe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Effektpigmente in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Festkörper des jeweiligen Beschichtungsstoffs, enthalten.