DE10124576A1 - Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe und integriertes Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen - Google Patents
Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe und integriertes Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender MehrschichtlackierungenInfo
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Abstract
Naß-in-naß-Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen, bei dem man DOLLAR A (1) wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe auf Substrate appliziert, DOLLAR A (2) die resultierenden Schichten, ohne sie vollständig zu härten, trocknet, DOLLAR A (3) die Schichten (2) mit wäßrigen Unidecklacken beschichtet, wonach man DOLLAR A (4) die Schichten (2) und (3) gemeinsam härtet; DOLLAR A oder alternativ DOLLAR A (3) die getrockneten Schichten (2) mit Wasserbasislacken beschichtet, DOLLAR A (4) die Wasserbasislackschichten (3), ohne sie vollständig zu härten, mit Klarlacken beschichtet und DOLLAR A (5) die Schichten (2), (3) und (4) gemeinsam härtet; DOLLAR A oder alternativ DOLLAR A (3) die getrockneten Schichten (2) mit Wasserbasislacken beschichtet, DOLLAR A (4) die Schichten (3) und (2) gemeinsam härtet, DOLLAR A (5) die Wasserbasislackierungen mit Klarlacken überschichtet und DOLLAR A (6) die Klarlackschichten separat härtet; DOLLAR A wobei man wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe, enthaltend DOLLAR A (A) mindestens ein Bindemittel, DOLLAR A (B) ein separates, wasserlösliches und/oder -dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten (2) aus den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die Bindemittel (A) vollständig vernetzen, und DOLLAR A (C) mindestens ein Pigment, DOLLAR A verwendet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues integriertes Naß-in-naß-Verfahren zur
Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen, die
mindestens eine Funktionsschicht und mindestens eine farb- und/oder
effektgebende Unidecklackierung oder alternativ mindestens eine farb- und/oder
effektgebende Basislackierung und mindestens eine Klarlackierung enthalten.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung neue wäßrige Funktions-
Beschichtungsstoffe für die Herstellung farb- und/oder effektgebender
Mehrschichtlackierungen.
Unter integrierten Naß-in-naß-Verfahren werden Beschichtungsverfahren
verstanden, bei denen mindestens zwei unterschiedliche Beschichtungsstoffe in
mindestens zwei Schichten übereinander appliziert, wobei die untere Schicht oder
die unteren Schichten lediglich getrocknet, indes nicht vollständig vernetzt werden,
wonach man die Schichten gemeinsam härtet.
Integrierte Naß-in-naß-Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender
Mehrschichtlackierungen, die mindestens eine Funktionsschicht und mindestens
eine farb- und/oder effektgebende Unidecklackierung oder alternativ mindestens
eine farb- und/oder effektgebende Basislackierung und mindestens eine
Klarlackierung enthalten, sind bekannt. Bei diesen integrierten Verfahren
- 1. appliziert man wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe auf grundierte oder ungrundierte Substrate, wonach man
- 2. die resultierenden Schichten der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe, ohne sie vollständig zu härten, trocknet,
- 3. beschichtet man die getrockneten Schicht (2) mit Wasserbasislacken, wonach man
- 4. die resultierenden Wasserbasislackschichten (3), ohne sie vollständig zu härten, mit Klarlacken beschichtet, wonach man
- 5. die Schichten (2), (3) und (4) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten, die farb- und/oder effektgebenden Basislackierungen und die Klarlackierungen resultieren.
Beispielhaft wird auf die deutsche Patentanmeldung DE 44 38 504 A1 verwiesen.
Die hierbei verwendeten wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe sind
physikalisch härtbar und enthalten als Bindemittel ein wasserverdünnbares
Polyurethanharz mit einer Säurezahl von 10 bis 60 und einem zahlenmittleren
Molekulargewicht von 4.000 bis 25.000. Das Polyurethanharz ist herstellbar,
indem aa) ein Polyester- und/oder Polyetherpolyol mit einem zahlenmittleren
Molekulargewicht von 400 bis 5.000 oder ein Gemisch aus solchen Polyester-
und/oder Polyetherpolyolen, bb) ein Polyisocyanat oder einem Gemisch aus
Polyisocyanaten, cc) eine Verbindung, die mindestens eine gegenüber
Isocyanatgruppen reaktive und mindestens eine zur Anionenbildung befähigte
Gruppe im Molekül aufweist, oder ein Gemisch aus solchen Verbindungen und
ggf. dd) eine Hydroxyl- und/oder Aminogruppen enthaltende organische
Verbindung mit einem Molekulargewicht von 40 bis 400 oder ein Gemisch aus
solchen Verbindungen miteinander umgesetzt werden und das entstandende
Reaktionsprodukt wenigstens teilweise neutralisiert wird. Die wäßrigen Funktions-
Beschichtungsstoffe enthalten desweiteren Pigmente und/oder Füllstoffe, wobei
das Verhältnis von Bindemittel zu Pigment zwischen 0,5 : 1 und 1,5 : 1 liegt.
Außerdem können sie Aminoplastharze oder Polyisocyanate in untergeordneten
Mengen enthalten.
Die bekannten wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe gestatten die Herstellung
besonders dünner Füllerlackierungen, Steinschlagschutzgrundierungen oder
Funktionsschichten, ohne daß ein Verlust der Steinschlagbeständigkeit oder eine
Verschlechterung der Abdeckung der Unebenheiten des grundierten Substrats
eintreten. Das bekannte Naß-in-naß-Verfahren ist daher wirtschaftlich und
ökologisch besonders günstig.
Nachteilig ist, daß das bekannte Naß-in-naß-Verfahren auf die Verwendung eines
speziellen Polyurethan-Typs beschränkt ist und daher in dieser Hinsicht keine
Alternativen bietet. Dennoch ist man wegen der zahlreichen wirtschaftlichen,
ökologischen und technischen Vorteile, die die aus der DE 44 38 504 A1
bekannten wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe und das hiermit ermöglichte
Naß-in-naß-Verfahren bieten, bestrebt, die üblichen und bekannten sogenannten
Einbrennfüller durch die wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe zu ersetzen.
Diese Substitution ist aber nicht ohne weiteres möglich, weil bei der Herstellung
der farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen gemäß der DE 44 38 504 A1
häufig eine Effekt- und/oder Farbtonverschiebung gegenüber den farb-
und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen eintritt, bei deren Herstellung
ein und dieselben Wasserbasislacke auf eingebrannte Füllerlackierungen (vgl. z. B.
die deutsche Patentanmeldung DE 199 30 552 A1) appliziert und hierauf
gehärtet wurden. Dies verhindert auch die Verwendung ein und derselben
Wasserbasislacke in den beiden Verfahren in einem Betrieb.
Ein weiteres integriertes Naß-in-naß-Verfahren ist aus der europäischen
Patentanmeldung EP 0 871 552 A1 bekannt. Bei diesem bekannten integrierten
Verfahren wird
- A) auf eine mit einem wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoff (i) beschichtete Substratoberfläche ein Wasserbasislack (ii), der als filmbildendes Mittel eine wäßrige Polymerdispersion enthält, aufgebracht,
- B) auf die in Stufe (A) erhaltene Schicht ein geeigneter Klarlack aufgebracht und
- C) die Schicht aus dem wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoff (i) und die Schicht aus dem Wasserbasislack (ii) zusammen mit der Klarlackschicht eingebrannt,
wobei der Wasserbasislack (ii) eine wäßrige Polymerdispersion enthält, enthaltend
- a) ein (Meth)Acrylatcopolymerisat auf Basis von 30 bis 60 Gew.-% C1-C8-Al kyl(meth)acrylat-Monomeren, 30 bis 60 Gew.-% vinylaromatischen Mono meren und 0,5 bis 10 Gew.-% (Meth)acrylsäure und
- b) einen nicht-assoziativ wirkenden Verdicker, der ein (Meth)Acrylatcopolymerisat auf (C1-C6)-Basis von Alkyl(meth)acrylat und (Meth)acrylsäure enthält.
Die nach diesen integrierten Verfahren hergestellten farb- und/oder
effektgebenden Mehrschichtlackierungen lassen sich sehr gut reparieren, und die
Zusammensetzung der Funktions-Beschichtungsstoffen (i) ist auch nicht stofflich
eingeschränkt. Allerdings gilt dies nicht für die Wasserbasislacke (ii), bei denen es
sich obligatorisch um wäßrige Dispersionen von (Meth)Acrylatcopolymerisaten auf
der Basis der Bestandteil (x) und (y) handelt. Nur dadurch wird gewährleistet, daß
auch Klarlackierungen auf der Basis von Pulverslurry-Klarlacken für die
Herstellung der Mehrschichtlackierungen eingesetzt werden können, ohne daß es
zur Rißbildung ("mud cracking") kommt.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Naß-in-naß-Verfahren, das die Vorteile
des Standes der Technik aufweist, ohne dessen Nachteile zu zeigen und das es
gestattet, ohne großen stofflichen, apparativen und verfahrenstechnischen
Aufwand die Einbrennfüller zu substituieren, ohne daß hierbei eine Effekt-
und/oder Farbtonverschiebung in den Wasserbasislackierungen eintritt.
Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe, die mindestens ein gesättigtes,
ungesättigtes und/oder mit olefinisch ungesättigten Verbindungen gepfropftes,
ionisch und/oder nichtionisch stabilisiertes Polyurethan als Bindemittel sowie
Pigmente enthalten, sind aus den deutschen Patentanmeldungen DE 199 14 896 A1,
DE 199 53 445 A1, DE 199 53 203 A1 oder DE 199 53 446 A1 bekannt. Sie
können thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung gehärtet werden.
Die thermische Härtung kann durch Selbstvernetzung oder Fremdvernetzung
erfolgen.
DE 199 14 896 A1 lag die Aufgabe zugrunde, neue Polyurethandispersionen
bereitzustellen, die keine oder nur noch eine sehr geringe Neigung zur Bildung
von Koagulaten aufweisen.
DE 199 53 446 A1 lag die Aufgabe zugrunde, neue olefinisch ungesättigte
hydrophile oder hydrophobe Polyurethane bereitzustellen, die eine besonders
hohe Pfropfaktivität aufweisen und in einfacher Weise erhältlich sind. Außerdem
lag ihr die Aufgabe zugrunde neue Pfropfmischpolymerisate auf der Basis der
neuen Polyurethane bereitzustellen.
Den Patentanmeldungen DE 199 53 445 A1 und DE 199 53 203 A1 lag im
wesentlichen die Aufgabe zugrunde, wäßrige und nicht wäßrige selbstvernetzende
Funktions-Beschichtungsstoffe, Klebstoffe und Dichtungsmassen auf
Polyurethanbasis mit sehr guten anwendungstechnischen Eigenschaften
bereitzustellen. Insbesondere sollen die selbstvernetzenden Funktions-
Beschichtungsstoffe, insbesondere die wäßrigen selbstvernetzenden Funktions-
Beschichtungsstoffe, speziell die selbstvernetzenden Wasserbasislacke, bei bei
ihrer Verarbeitung im Naß-in-Naß-Verfahren auch bei der Verwendung von
Pulverklarlack-Slurries keine Rißbildung (mud cracking) oder Kocher oder
Nadelstichen hervorrufen. Dabei sollen die neuen Funktions-Beschichtungsstoffe
eine sehr gute Lagerstabilität, hervorragende Applikationseigenschaften, wie einen
sehr guten Verlauf und eine sehr geringe Läuferneigung auch bei hohen
Schichtdicken zeigen. Die hiermit hergestellten Mehrschichtlackierungen sollen
einen hervorragenden optischen Gesamteindruck sowie eine hohe Chemikalien-,
Vergilbungs- und Witterungsbeständigkeit aufweisen. Nicht zuletzt soll keine
Enthaftung der Schichten nach dem Wasserstrahltest mehr auftreten. Alle diese
Vorteile sollen erzielt werden können, ohne daß eine Erhöhung der Emission
organischer Verbindungen in Kauf genommen werden muß.
Die wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen der DE 199 53 445 A1, DE 199 53 203 A1
oder DE 199 53 446 A1 können unter anderem auch als Füller verwendet
werden. Vorzugsweise werden sie aber als Wasserbasislacke verwendet. Ob und,
wenn ja, inwieweit die bekannten wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe als
Füller in der Lage sind, im Rahmen eines Naß-in-naß-Verfahrens übliche und
bekannte Einbrennfüller zu substituieren, ohne daß dabei eine Effekt- und/oder
Farbtonverschiebung eintritt, ist nicht bekannt. Außerdem enthalten die bekannten
wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe kein separates, wasserlösliches und/oder
-dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix von nassen,
trocknenden und/oder getrockneten Schichten aus den wäßrigen Funktions-
Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die
Schichten insgesamt vollständig vernetzten. Den Patentanmeldungen lassen sich
auch keine Hinweise entnehmen, die den Fachmann dazu anregen könnten, den
wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen ein solches System zusetzen.
Aus den deutschen Patentanmeldungen DE 199 04 317 A1 und DE 198 55 125 A
1 sind wäßrige Mehrkomponentensysteme auf der Basis von
hydroxylgruppenhaltigen Polyurethanen und Polyisocyanaten bekannt. Die
wäßrigen Mehrkomponentensysteme können strahlenhärtbare Bindemittel,
Reakivverdünner und Photoinitiatoren enthalten. Somit liegen zwei separate
Vernetzungssysteme nebeneinander vor. Die wäßrigen
Mehrkomponentensysteme können auch als Füller verwendet werden. Allerdings
beginnen die Polyurethane und die Polyisocyanate bereits nach der Applikation
der wäßrigen Mehrkomponentensysteme aufgrund ihrer hohen Reaktivität sofort
zu vernetzten, so daß die Härtung mit aktinischer Strahlung nicht so durchgeführt
werden kann, daß sie vor der vollständigen thermischen Härtung der Matrix der
Schichten im wesentlichen beendet ist. Beide Verletzungsmechanismen laufen
daher parallel ab, oder die Härtung mit aktinischer Strahlung wird nach der
thermischen Härtung durchgeführt.
Der deutschen Patentanmeldung DE 199 04 317 A1 lag die Aufgabe zugrunde,
wäßrige Mehrkomponentensysteme bereitzustellen, die insbesondere bei längerer
Lagerung in geringerem Umfang oder gar nicht mehr von Mikroorganismen
befallen und zerstört werden.
Der deutschen Patentanmeldung DE 198 155 125 A1 lag die Aufgabe zugrunde,
wäßrige Mehrkomponentensysteme bereitzustellen, die leicht herstellbar,
homogen, leicht handhabbar, lösemittelarm, kochersicher, spritzsicher und stabil
bei forcierter Trocknung sind und welche matte Beschichtungen liefern, die keine
Oberflächendefekte und Grauschleier aufweisen, sondern witterungsstabil und
benzinbeständig sind.
Demnach konnte der Fachmann auch diesen Patentanmeldungen keine Hinweise
entnehmen, in einem wäßrigen Füller auf Polyurethanbasis zwei unterschiedliche
Vernetzungssysteme nebeneinander zu verwenden, um bei der Substitution
herkömmlicher Einbrennlackierungen durch die wäßrigen Füller auf
Polyurethanbasis eine Effekt- und/oder Farbtonverschiebung der
Wasserbasislackierungen zu verhindern.
Die thermische Vernetzung von Funktions-Beschichtungsstoffen durch die
komplementären Ketogruppen und Hydrazidgruppen ist an sich bekannt. Die
Verwendung dieser komplementären reaktiven funktionellen Gruppen in wäßrigen
Funktions-Beschichtungsstoffen auf der Basis von Polyurethanen wird in den
vorstehend angegebenen deutschen Patentanmeldungen nicht beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Naß-in-naß-Verfahren zur
Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen
bereitzustellen, das die wirtschaftlichen, technischen und ökologischen Vorteile
des aus der deutschen Patentanmeldung DE 44 38 504 A1 oder der
europäischen Patentanmeldung EP 0 871 552 A1 bekannten Verfahrens aufweist
und das es gestattet, ohne großen stofflichen, apparativen und
verfahrenstechnischen Aufwand Einbrennfüller zu substituieren, ohne daß hierbei
eine Effekt- und/oder Farbtonverschiebung in den Wasserbasislackierungen
eintritt.
Außerdem war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen wäßrigen
Funktions-Beschichtungsstoff bereitzustellen, der sich hervorragend für die
Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen eignet, wobei
er für die Herstellung von Funktionsschichten, Füllern,
Steinschlagschutzgrundierungen, Unidecklackierungen und Basislackierungen,
insbesondere aber Funktionsschichten, eingesetzt werden kann. Vor allem aber
soll der neue wäßrige Funktions-Beschichtungsstoff für das neue Naß-in-naß-
Verfahren geeignet sein.
Demgemäß wurde das neue Naß-in-naß-Verfahren zur Herstellung farb- und/oder
effektgebender Mehrschichtlackierungen, die mindestens eine Funktionsschicht
und mindestens eine farb- und/oder effektgebende Unidecklackierung oder
alternativ mindestens eine farb- und/oder effektgebende Basislackierung und
mindestens eine Klarlackierung enthalten, wobei man bei dem Verfahren
- 1. wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe auf grundierte oder ungrundierte Substrat appliziert, wonach man
- 2. die resultierenden Schichten der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe, ohne sie vollständig zu härten, trocknet,
- 3. die getrockneten Schichten (2) der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe mit wäßrigen Unidecklacken beschichtet, wonach man
- 4. die Schichten (2) und (3) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten und die Unidecklackierungen resultieren;
oder alternativ
- 1. die getrockneten Schichten (2) der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe mit Wasserbasislacken beschichtet, wonach man
- 2. die resultierenden Wasserbasislackschichten (3), ohne sie vollständig zu härten, mit Klarlacken beschichtet, wonach man
- 3. die Schichten (2), (3) und (4) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten, die Basislackierungen und die Klarlackierungen resultieren;
oder alternativ
- 1. die getrockneten Schicht (2) der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe mit Wasserbasislacken beschichtet,
- 2. die resultierenden Wasserbasislackschichten (3) und die getrockneten Schichten (2) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten und die Basislackierungen resultieren, und
- 3. die Basislackierungen mit Klarlacken beschichtet, wonach man
- 4. die Klarlackschichten (4) härtet, wodurch die Klarlackierungen resultieren;
dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe,
enthaltend
- A) mindestens ein vernetzbares Bindemittel,
- B) mindestens ein separates, wasserlösliches und/oder -dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten (2) aus den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die Bindemittel (A) vollständig vernetzen, und
- C) mindestens ein Pigment,
verwendet.
Im folgenden wird das neue Naß-in-naß-Verfahren zur Herstellung farb- und/oder
effektgebender Mehrschichtlackierungen als "erfindungsgemäßes Verfahren"
bezeichnet
Außerdem wurden die neuen wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe gefunden,
enthaltend
- A) mindestens ein vernetzbares Bindemittel,
- B) mindestens ein separates, wasserlösliches und/oder -dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten (2) aus den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die Bindemittel (A) vollständig vernetzen, und
- C) mindestens ein Pigment.
Im folgenden werden die neuen wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe als
"erfindungsgemäße Funktions-Beschichtungsstoffe" bezeichnet.
Weitere Erfindungsgegenstände ergeben sich aus der Beschreibung.
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den
Fachmann nicht vorhersehbar, daß die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung
zugrundelag, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe gelöst werden konnte.
Besonders überraschte, daß die Effekt- und/oder Farbtonverschiebungen von
Wasserbasislackierungen, die bei der Substitution herkömmlicher Einbrennfüller
durch wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe auf Polyurethanbasis häufig
aufgetreten waren, durch den Zusatz eines separaten, wasserlöslichen und/oder -
dispergierbaren Vernetzungssystems, das in der Lage ist, in und/oder auf der
Matrix von nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten aus wäßrigen
Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig zu
vernetzen, bevor die Bindemittel (A) insgesamt vollständig vernetzen, signifikant
vermindert werden konnten. Vor allem überraschte, daß das erfindungsgemäße
Verfahren und insbesondere die erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffe Funktionsschichten lieferten, die auch in für Füller unüblich
geringen Schichtdicken eine hohe Steinschlagbeständigkeit aufwiesen. Dabei
zeigten die neuen Funktionsschichten eine hervorragende
Zwischenschichthaftung zwischen den Grundierungen und den
Wasserbasislackierungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung farb- und/oder
effektgebender Mehrschichtlackierungen auf grundierten oder ungrundierten
Substraten.
Die neuen farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen enthalten
mindestens eine Funktionsschicht und mindestens eine farb- und/oder
effektgebende Unidecklackierung oder alternativ mindestens eine farb- und/oder
effektgebende Basislackierung und mindestens eine Klarlackierung.
Funktionsschichten i. S. der vorliegenden Erfindung sind Füllerlackierungen i. S.
der deutschen Patentanmeldung DE 44 38 504 A1 oder der europäischen
Patentanmeldung EP 0 871 552 A1, die auch in unüblich dünnen Schichtdicken
eine hohe Steinschlagschutzwirkung aufweisen und darüber hinaus häufig noch
einen Beitrag zur Farb- und/oder Effektgebung leisten.
Als Substrate kommen all die in Betracht, deren Oberfläche durch die Anwendung
von Hitze und/oder aktinischer Strahlung bei der Härtung der hierauf befindlichen
Schichten nicht geschädigt wird. Vorzugsweise bestehen die Substrate 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 das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen
Funktions-Beschichtungsstoffe nicht nur für Anwendungen auf den Gebieten der
Kraftfahrzeugserienlackierung und Kraftfahrzeugreparaturlackierungen
hervorragend geeignet, sondern kommen auch für die Beschichtung von
Bauwerken im Innen- und Außenbereich und von Türen, Fenstern und Möbeln, für
die industrielle Lackierung, inklusive Coil Coating, Container Coating und die
Imprägnierung und/oder Beschichtung elektrotechnischer Bauteile, sowie für die
Lackierung von weißer Ware, inclusive Haushaltsgeräte, Heizkessel und
Radiatoren, in Betracht. Im Rahmen der industriellen Lackierungen eignen sie sich
für die Lackierung praktisch aller Teile und Gegenstände für den privaten oder
industriellen Gebrauch wie Haushaltsgeräte, Kleinteile aus Metall, wie Schrauben
und Muttern, Radkappen, Felgen, Emballagen, oder elektrotechnische Bauteile,
wie Motorwicklungen oder Transformatorwicklungen.
Im Falle elektrisch leitfähiger Substrate können Grundierungen verwendet werden,
die in üblicher und bekannter Weise aus Elektrotauchlacken hergestellt werden.
Hierfür kommen sowohl anodische als auch kathodische Elektrotauchlacke,
insbesondere aber kathodische Elektrotauchlacke, in Betracht. Sie können aber
auch eine kathodisch abgeschiedene Elektrotauchlackschicht aufweisen, die nicht
thermisch gehärtet, sondern lediglich getrocknet oder partiell gehärtet ist. Die
Elektrotauchlackierung oder die Elektrotauchlackschicht können dann mit den
erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffen oder den erfindungsgemäß
zu verwendenden Funktions-Beschichtungsstoffen überschichtet werden. Diese
können dann gemeinsam mit der Elektrotauchlackschicht gehärtet werden (Naß-
in-naß-Verfahren).
Beispiele geeigneter kathodischer Elektrotauchlacke sowie ggf. von Naß-in-naß-
Verfahren unter Einbeziehung von Elektrotauchlackschichten 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 A1, US 4,537,926 A1, US 4,761,212 A1, 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.
Im Falle von nichtfunktionalisierten und/oder unpolaren Kunststoffoberflächen
können diese vor der Beschichtung in bekannter Weise einer Vorbehandlung, wie
mit einem Plasma oder mit Beflammen, unterzogen oder mit einer
Hydrogrundierung versehen werden.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf ein Substrat
mindestens ein, insbesondere ein, erfindungsgemäßer Funktions-
Beschichtungsstoff appliziert.
Der erfindungsgemäße Funktions-Beschichtungsstoff enthält mindestens ein,
insbesondere ein, Bindemittel (A). Die Bindemittel (A) sind in ihrer stofflichen
Zusammensetzung nicht beschränkt. Außerdem können sie Oligomere oder
Polymere sein.
Unter Oligomeren werden Harze verstanden, die mindestens 2 bis 15
Monomereinheiten in ihrem Molekül enthalten. Unter Polymeren werden Harze
verstanden, die mindestens 10 wiederkehrende Monomereinheiten in ihrem
Molekül enthalten. Ergänzend wird zu diesen Begriffen auf Römpp Lexikon Lacke
und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Oligomere",
Seite 425, verwiesen.
Vorzugsweise werden die Bindemittel (A) aus der Gruppe, bestehend aus
physikalisch, thermisch, mit aktinicher Strahlung oder thermisch und mit
aktinischer Strahlung härtbaren oder vernetzbaren, statistisch, alternierend
und/oder blockartig aufgebauten, linearen und/oder verzweigten und/oder
kammartig aufgebauten (Co)Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten
Monomeren, und Polyadditionsharzen und Polykondensationsharzen, ausgewählt.
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"
verwiesen.
Beispiele gut geeigneter (Co)Polymerisate (A) sind (Meth)Acrylatcopolymerisate
und partiell verseifte Polyvinylester, insbesondere (Meth)Acrylatcopolymerisate.
Beispiele gut geeigneter Polyadditionsharze und/oder Polykondensationsharze (A)
sind Polyester, Alkyde, Polyurethane, Polylactone, Polycarbonate, Polyether,
Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyharnstoffe, Polyamide oder Polyimide.
Von diesen sind die Polyurethane (A) von Vorteil, weswegen sie bevorzugt
verwendet werden. Besonders bevorzugt werden die Polyurethane (A) aus der
Gruppe, bestehend aus gesättigten, ungesättigten und mit olefinisch ungesättigten
Verbindungen gepfropften, ionisch oder nichtionisch sowie ionisch und
nichtionisch stabilisierten Polyurethanen, ausgewählt.
Polyurethane (A) sind an sich bekannt und werden beispielsweise in
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte 1, Zeilen 29 bis 49, Spalte 4, Zeile 23, bis Spalte 11, Zeile 5, und Spalte 19, Zeile 12, bis Spalte 20, Zeile 6,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 44 38 504 A1, Seite 2, Zeile 58, bis Seite 4, Zeile 40, i. V. m. Seite 5, Zeile 24, bis Seite 7, Zeile 33,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 04 624 A1, Seite 2, Zeile 35, bis Seite 5, Zeile 46, i. V. m. Seite 7, Zeile 36, bis Seite 8, Zeile 14,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 41 07 136 A1, Seite 2, Zeile 23, bis Seite 4, Zeile 35, i. V. m. Seite 5, Zeilen 23 bis 59,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 04 317 A1, Seite 9, Zeile 44, bis Seite 12, Zeile 11, i. V. m. Seite 16, Zeile 58, bis Seite 17, Zeile 2,
im Detail beschrieben. Ergänzend wird noch auf die eingangs zitierten deutschen
Patentanmeldungen verwiesen.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe an
Bindemitteln (A) kann breit variieren und richtet sich nach den Erfordernissen des
Einzelfalls. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 10 bis 80, bevorzugt 15 bis 78,
besonders bevorzugt 20 bis 76, ganz besonders bevorzugt 25 bis 74 und
insbesondere 30 bis 72 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Festkörper des
Funktions-Beschichtungsstoffs.
Die erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe enthalten desweiteren
mindestens ein, insbesondere ein, separates, wasserlösliches und/oder -
dispergierbares Vernetzungssystem (B).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung stellt der Begriff "separat" klar, daß das
Vernetzungssystem unabhängig oder im wesentlichen unabhängig von der
Vernetzung des Bindemittels (A) abläuft. Wesentlich ist hierbei, daß das separate
Vernetzungssystem (B) in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden
und/oder getrockneten Schichten aus den erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die
Bindemittel (A), insbesondere die Polyurethane (A) vollständig vernetzen und so
die Schichten insgesamt vollständig vernetzen.
Das erfindungsgemäß zu verwendende separate Vernetzungssystem (B) kann
von beliebiger Zusammensetzung sein, solange es die erfindungswesentliche
Maßgabe erfüllt. Anders gesagt, kann das erfindungsgemäß zu verwendende
separate Vernetzungssystem (B) anhand der Zusammensetzung der wäßrigen
Funktions-Beschichtungsstoffe auf der Basis der vorstehend beschriebenen
Bindemittel (A), insbesondere der Polyurethane (A), ausgewählt werden.
Vorzugsweise wird das separate Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe,
bestehend aus physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung sowie thermisch
und mit aktinischer Strahlung härtbaren Vernetzungssystemen, ausgewählt.
Vorzugsweise werden als aktinische Strahlung elektromagnetische Strahlung,
vorzugsweise nahes Infrarot (NIR), sichtbares Licht, UV-Strahlung oder
Röntgenstrahlung, insbesondere UV-Strahlung, und/oder Korpuskularstrahlung,
insbesondere Elektronenstrahlung, verwendet.
Bevorzugt wird das separate Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe, bestehend
aus thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren
Vernetzungssystemen, ausgewählt. Dabei können die Vernetzungssysteme (B)
thermisch selbst- und/oder fremdvernetzend sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "physikalische
Härtung" die Härtung des erfindungsgemäß zu verwendenden separaten
Vernetzungssystems (B) durch Verfilmung beispielsweise an der Oberfläche der
Matrix der Schichten aus den erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffen, wobei die Verknüpfung 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 Teilchen aus dem separaten Vernetzungssystem (B) (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.
Die Auswahl eines physikalisch härtenden separaten Vernetzungssystems (B)
richtet sich nach der Temperatur, bei der der erfindungsgemäße Funktions-
Beschichtungsstoff selbst verfilmt oder thermisch vernetzt. Es werden physikalisch
härtende separate Vernetzungssysteme (B) gewählt, deren
Mindestfilmbildetemperatur (MFT) (vgl. Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben,
Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998 "Mindestfilmbildetemperatur",
Seite 391) unterhalb der Mindestfilmbildetemperatur oder der
Vernetzungstemperatur der erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe
bzw. der Bindemittel (A) liegt. Der Fachmann kann daher geeignete physikalisch
härtende separate Vernetzungssysteme (B) für einen gegebenen physikalisch,
thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtenden
erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoff leicht anhand seines
allgemeinen Fachwissens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einfacher
Vorversuche ermitteln.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "selbstvernetzend"
die Eigenschaft des erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungssystems (B)
"mit sich selbst" Vernetzungsreaktionen einzugehen. Voraussetzung hierfür ist,
daß in mindestens einem Bestandteilen bereits beide Arten von komplementären
reaktiven funktionellen Gruppen enthalten sind, die für eine Vernetzung notwendig
sind, oder reaktive funktionelle Gruppen, die mit sich selbst reagieren können. Als
fremdvernetzend werden dagegen solche separaten Vernetzungssysteme (B),
bezeichnet, worin die eine Art der komplementären reaktiven funktionellen
Gruppen in einem Bindemittel 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.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender komplementärer
reaktiver funktioneller 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.
Die Auswahl der komplementären reaktiven funktionellen Gruppen richtet sich
danach, in welchen Temperaturbereich die vollständige Härtung der Matrix der
Schichten aus den erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffen, die auch
die Bindemittel (A), insbesondere die Polyurethane (A), einbezieht, stattfindet. So
muß die thermische Härtung des separaten Vernetzungssystems (B) bei tieferen
Temperaturen ablaufen, wenn es sich bei den erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffen um thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung
härtbare Funktions-Beschichtungsstoffe handelt. Der Fachmann kann daher für
einen gegebenen erfindungsgemäßen Gruppen Funktions-Beschichtungsstoff die
jeweils geeigneten komplementären reaktiven funktionellen Gruppen leicht
aufgrund seines allgemeinen Fachwissens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme
einfacher orientierender Versuche auswählen.
Beispiele geeigneter Bestandteile für die erfindungsgemäß zu verwendenden
thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren separaten
Vernetzungssysteme (B), die die vorstehend beschriebenen komplementären
reaktiven funktionellen Gruppen enthalten, werden beispielsweise in
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 30 067 A1, Seite 3, Zeilen 23 bis 56, i. V. m. Seite 4, Zeilen 23, bis Seite 7, Zeilen 19, Seite 7, Zeilen 20, Seite 9, Zeile 20, Seite 9, Zeilen 21 bis 29, Seite 9, Zeile 49, bis Seite 11, Zeile 37, Seite 11, Zeilen 38 bis 68, Seite 12, Zeile 30 bis 55, und Seite 16, Zeile 50, bis Seite 17, Zeile 13,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte 11, Zeile 6, bis Spalte 13, Zeile 55,
- - der deutschen Patentanmeldung DE 199 04 317 A1, Seite 3, Zeile 64, bis Seite 2, Zeile 2, i. V. m. Seite 4, Zeile 7, bis Seite 9, Zeile 43, und Seite 15, Zeilen 33 bis 49, i. V. m. Seite 16, Zeilen 30 bis 45, oder
- - der deutschen Patentanmeldung DE 198 18 735 A1, Spalte zwei, Seiten 21 bis 46, Spalte 3, bis Spalte 6, Zeile 33, und Spalte 6, Zeile 55, bis Spalte 7, Zeile 35,
im Detail beschrieben.
Die Härtung mit aktinischer Strahlung erfolgt mit Hilfe von reaktiven funktionellen
Gruppen, die mindestens eine, insbesondere eine, mit aktinischer Strahlung
aktivierbare Bindung enthalten.
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.
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.
Beispiele geeigneter Bestandteile für mit aktinischer Strahlung härtbare separate
Vernetzersysteme (B) sind aus der deutschen Patentanmeldung DE 197 36 083 A1,
Seite 7, Zeile 3, bis Seite 8, Zeile 38, im Detail beschrieben.
Die Auswahl der mit aktinischer Strahlung härtbaren separaten
Vernetzungssysteme (B) richtet sich vor allem danach, in welchem
Wellenlängenbereich die mit aktinischer Strahlung aktivierbaren Bindungen
aktiviert werden. Dieser Wellenlängenbereich soll außerhalb des Bereichs liegen,
mit dem die erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe gehärtet werden.
Der Fachmann kann daher für einen gegebenen mit aktinischer Strahlung
härtbaren erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoff geeignete mit
aktinischer Strahlung härtbare separate Vernetzungssysteme (B) aufgrund seines
allgemeinen Fachwissens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einfacher
orientierender Versuche leicht auswählen.
Von den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden
separaten Vernetzungssystemen (B) sind insbesondere diejenigen von Vorteil, die
über Ketogruppen und Hydrazidgruppen thermisch vernetzbar sind. Sie werden
daher erfindungsgemäß besonders bevorzugt verwendet. Die wäßrigen Funktions-
Beschichtungsstoffe werden, wie bereits erwähnt, als die erfindungsgemäßen
Funktions-Beschichtungsstoffe bezeichnet.
Das besonders bevorzugte separate Vernetzungssystem (B) ist fremdvernetzend
oder selbstvernetzend.
Das besonders bevorzugte fremdvernetzende separate Vernetzungssystem (B)
enthält mindestens einen Bestandteil (B1), der im statistischen Mittel mindestens
zwei, vorzugsweise mindestens drei, Ketogruppen im Molekül enthält. Außerdem
enthält das besonders bevorzugte fremdvernetzende separate
Vernetzungssystem (B) mindestens einen Bestandteil (B2), der im statistischen
Mittel mindestens zwei Hydrazidgruppen im Molekül enthält. Vorzugsweise
besteht das besonders bevorzugte fremdvernetzende, separate
Vernetzungssystem (B) aus einem Bestandteil (B1) und einem Bestandteil (B2).
Das Verhältnis der beiden Bestandteile (B1) und (B2) kann sehr breit variieren
und richtet sich nach der Funktionalität der beiden komplementären Bestandteile.
Vorzugsweise wird der Bestandteil (B1) aus der Gruppe, bestehend aus
Oligomeren und Polymeren, die terminale oder laterale oder terminale und laterale
Ketogruppen enthalten, ausgewählt. Geeignete Oligomere und Polymere
entstammen den vorstehend bei den Bindemitteln (A) beschriebenen
Polymerklassen, wobei (Meth)Acrylatcopolymerisate (B1) besonders vorteilhaft
sind und deshalb besonders bevorzugt verwendet werden.
Vorzugsweise werden die Bestandteile (B2) aus der Gruppe, bestehend aus
niedermolekularen Verbindungen mit mindestens zwei Hydrazidgruppen sowie
Oligomeren und Polymeren, die terminale oder laterale oder terminale und laterale
Hydrazidgruppen enthalten, ausgewählt. Geeignete Oligomere und Polymere
entstammen den nachstehend beschriebenen Polymerklassen. Bevorzugt werden
die niedermolekularen Verbindungen mit zwei Hydrazidgruppen im Molekül
verwendet.
Beispiele geeigneter niedermolekularer Verbindungen mit zwei Hydrazidgruppen
sind die Dihydrazide organischer Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure,
Terephthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, 1,2-, 1,3- oder 1,4-
Cyclohexandicarbonsäure, Sebacinsäure oder Adipinsäure. Besonders bevorzugt
wird Adipinsäuredihydrazid verwendet.
Die besonders bevorzugten selbstvernetzenden separaten Vernetzungssysteme
(B) enthalten in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens einen
Bestandteil (B3), der aus der Gruppe, bestehend aus Oligomeren und Polymeren,
die im statistischen Mittel mindestens zwei, insbesondere mindestens drei,
terminale oder laterale oder terminale und laterale Ketogruppen und mindestens
zwei, insbesondere mindestens drei, terminale oder laterale oder terminale und
laterale Hydrazidgruppen im Molekül enthalten, ausgewählt wird, oder sie
bestehen aus diesem Bestandteil (B3).
Außer den Ketogruppen können die bevorzugten separaten Vernetzungssysteme
(B) noch mindestens eine der vorstehend beschriebenen komplementären
reaktiven funktionellen Gruppen für die thermische Vernetzung und/oder
mindestens eine der vorstehend beschriebenen reaktiven funktionellen Gruppe,
die mindestens eine mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bindung enthalten,
aufweisen. Diese reaktiven funktionellen Gruppen können dann der Vernetzung
der separaten Vernetzungssysteme (B) mit der Matrix der Schichten aus den
erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffen dienen.
Die besonders bevorzugten separaten Vernetzungssysteme (B), die über
Ketogruppen und Hydrazidgruppen vernetzen können, sind handelsübliche Stoffe
und werden beispielsweise in der Form von wäßrigen Dispersionen unter der
Marke Acronal®, insbesondere Acronal® A603 oder A627, oder unter der
Marke Luhydran®, insbesondere Luhydran® LR 8950 oder 8975, von der Firma
BASF Aktiengesellschaft, unter der Marke Viacryl®, insbesondere Viacryl® VSC
6270, 6286 oder 6295, von der Firma Solutia oder unter der Marke Setalux®,
insbesondere Setalux® 6810 AQ-25 oder XL 1141, von der Firma Akzo vertrieben
werden. Die wäßrigen Dispersionen werden insbesondere mit
Adipinsäuredihydrazid vernetzt. Im allgemeinen liegt der Adipinsäuredihydrazid-
Gehalt der wäßrigen Dispersionen bei bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf den
Festkörpergehalts der wäßrigen Dispersionen.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe an den
separaten Vernetzungssystemen (B) kann sehr breit variieren und richtet sich
nach den Erfordernissen des Einzelfalls. Vorzugsweise enthalten die
erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe, jeweils bezogen auf den
Festkörper, 1 bis 50, bevorzugt 2 bis 48, besonders bevorzugt 3 bis 44, ganz
besonders bevorzugt 4 bis 42 und insbesondere 5 bis 40 Gew.-% an (B).
Die erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffen enthalten mindestens ein
Pigment (C).
Vorzugsweise werden die Pigmente (C) aus der Gruppe, bestehend aus farb-
und/oder effektgebenden, fluoreszierenden, elektrisch leitfähigen und magnetisch
abschirmenden Pigmenten, Metallpulvern, organischen und anorganischen,
transparenten und opaken Füllstoffen und Nanopartikeln ausgewählt.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe an den
Pigmenten (C) kann breit variieren. Vorzugsweise wird der Gehalts so gewählt,
daß das Mengenverhältnis von Pigmenten (C) zu Bindemitteln (A) und zu den in
den separaten Vernetzungssystemen (B) gegebenenfalls vorhandenen
Oligomeren und Polymeren (Pigment-Bindemittel-Verhältnis) bei 0,1 : 1 bis 3 : 1,
bevorzugt 0,2 : 1 bis 2,8 : 1, besonders bevorzugt 0,3 : 1 bis 2,5 : 1, ganz
besonders bevorzugt 0,3 : 1 bis 2 : 1 und insbesondere 0,3 : 1 bis 1,5 : 1 liegt.
Beispiele geeigneter Effektpigmente sind Metallplättchenpigmente wie
handelsübliche Aluminiumbronzen, gemäß DE 36 36 183 A1 chromatierte
Aluminiumbronzen, und handelsübliche Edelstahlbronzen sowie nichtmetallische
Effektpigmente, wie zum Beispiel Perlglanz- bzw. Interferenzpigmente,
plättchenförmige Effektpigmente auf der Basis von Eisenoxid, das einen Farbton
von Rosa bis Braunrot aufweist oder flüssigkristalline Effektpigmente. Ergänzend
wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998,
Seiten 176, "Effektpigmente" und Seiten 380 und 381 "Metalloxid-Glimmer-
Pigmente" bis "Metallpigmente", und die Patentanmeldungen und Patente 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 A
1, EP 0 417 567 A1, US 4,828,826 A oder US 5,244,649 A verwiesen.
Beispiele für geeignete anorganische farbgebende Pigmente sind Weißpigmente
wie Titandioxid, Zinkweiß, Zinksulfid oder Lithopone; Schwarzpigmente wie Ruß,
Eisen-Mangan-Schwarz oder Spinellschwarz; Buntpigmente wie Chromoxid,
Chromoxidhydratgrün, Kobaltgrün oder Ultramaringrün, Kobaltblau, Ultramarinblau
oder Manganblau, Ultramarinviolett oder Kobalt- und Manganviolett, Eisenoxidrot,
Cadmiumsulfoselenid, Molybdatrot oder Ultramarinrot; Eisenoxidbraun,
Mischbraun, Spinell- und Korundphasen oder Chromorange; oder Eisenoxidgelb,
Nickeltitangelb, Chromtitangelb, Cadmiumsulfid, Cadmiumzinksulfid, Chromgelb
oder Bismutvanadat.
Beispiele für geeignete organische farbgebende Pigmente sind
Monoazopigmente, Bisazopigmente, Anthrachinonpigmente,
Benzimidazolpigmente, Chinacridonpigmente, Chinophthalonpigmente,
Diketopyrrolopyrrolpigmente, Dioxazinpigmente, Indanthronpigmente,
Isoindolinpigmente, Isoindolinonpigmente, Azomethinpigmente,
Thioindigopigmente, Metallkomplexpigmente, Perinonpigmente, Perylenpigmente,
Phthalocyaninpigmente oder Anilinschwarz.
Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme
Verlag, 1998, Seiten 180 und 181, "Eisenblau-Pigmente" bis
"Eisenoxidschwarz", Seiten 451 bis 453 "Pigmente" bis
"Pigmentvolumenkonzentration", Seite 563 "Thioindigo-Pigmente", Seite 567
"Titandioxid-Pigmente", Seiten 400 und 467, "Natürlich vorkommende
Pigmente", Seite 459 "Polycyclische Pigmente", Seite 52, "Azomethin-
Pigmente", "Azopigmente", und Seite 379, "Metallkomplex-Pigmente",
verwiesen.
Beispiele für fluoreszierende Pigmente (Tagesleuchtpigmente) sind
Bis(azomethin)-Pigmente.
Beispiele für geeignete elektrisch leitfähige Pigmente sind Titandioxid/Zinnoxid-
Pigmente.
Beispiele für magnetisch abschirmende Pigmente sind Pigmente auf der Basis von
Eisenoxiden oder Chromdioxid.
Beispiele für geeignete Metallpulver sind Pulver aus Metallen und
Metallegierungen Aluminium, Zink, Kupfer, Bronze oder Messing.
Beispiele geeigneter organischer und anorganischer Füllstoffe sind Kreide,
Calciumsulfate, Bariumsulfat, Silikate wie Talkum, Glimmer oder Kaolin,
Kieselsäuren, Oxide wie Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid oder
organische Füllstoffe wie Kunststoffpulver, insbesondere aus Poylamid oder
Polyacrlynitril. Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag, 1998, Seiten 250 ff., "Füllstoffe", verwiesen.
Vorzugsweise werden Glimmer und Talkum angewandt, wenn die Kratzfestigkeit
der aus den erfindungsgemäßen Pulverlacken hergestellten Beschichtungen
verbessert werden soll.
Außerdem ist es von Vorteil, Gemische von plättchenförmigen anorganischen
Füllstoffen wie Talk oder Glimmer und nichtplättchenförmigen anorganischen
Füllstoffen wie Kreide, Dolomit Calciumsulfate, oder Bariumsulfat zu verwenden,
weil hierdurch die Viskosität und das Fließverhalten sehr gut eingestellt werden
kann.
Beispiele geeigneter transparenter Füllstoffe sind solche auf der Basis von
Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid.
Geeignete Nanopartikel werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
hydrophilen und hydrophoben, insbesondere hydrophilen, Nanopartikeln auf der
Basis von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid und der
Polysäuren und Heteropolysäuren von Übergangsmetallen, vorzugsweise von
Molybdän und Wolfram, mit einer Primärartikelgröße < 50 nm, bevorzugt 5 bis 50 nm,
insbesondere 10 bis 30 nm. Vorzugsweise haben die hydrophilen
Nanopartikel keinen Mattierungseffekt. Besonders bevorzugt werden Nanopartikel
auf der Basis von Siliziumdioxid verwendet.
Ganz besonders bevorzugt werden hydrophile pyrogene Siliziumdioxide
verwendet, deren Agglomerate und Aggregate eine kettenförmige Struktur haben
und die durch die Flammenhydrolyse von Siliziumtetrachlorid in einer
Knallgasflamme herstellbar sind. Diese werden beispielweise von der Firma
Degussa unter der Marke Aerosil® vertrieben. Ganz besonders bevorzugt werden
auch gefällte Wassergläser, wie Nanohektorite, die beispielsweise von der Firma
Südchemie unter der Marke Optigel® oder von der Firma Laporte unter der Marke
Laponite® vertrieben werden, verwendet.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe
noch mindestens einen Zusatzstoff (D) enthalten, wie er auf dem Gebiet der
Funktions-Beschichtungsstoffe üblicherweise eingesetzt wird.
Beispiele geeigneter Zusatzstoffe sind molekulardispers lösliche Farbstoffe,
Lichtschutzmittel, wie UV-Absorber und reversible Radikalfänger (HALS);
Antioxidantien; niedrig- und hochsiedende ("lange") organische Lösemittel;
Entlüftungsmittel; Netzmittel; Emulgatoren; Slipadditive;
Polymerisationsinhibitoren; Katalysatoren für die Vernetzung; thermolabile
radikalische Initiatoren; thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbare
Reaktiverdünner; Haftvermittler; Verlaufmittel; filmbildende Hilfsmittel;
Rheologiehilfsmittel (Verdicker); Flammschutzmittel; Korrosionsinhibitoren;
Wachse; Sikkative; Biozide und/oder Mattierungsmittel; wie sie beispielsweise in
dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New
York, 1998, oder in der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte
14, Seite 26, bis Spalte 15, Zeile 46, im Detail beschrieben werden.
Methodisch weist die Herstellung der erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffe keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt durch Vermischen
der vorstehend beschriebenen Bestandteile in üblichen und bekannte
Mischaggregaten, wie Rührkessel, Ultraturrax, Inline-Dissolver, Extruder oder
Kneter.
Methodisch weist die Applikation der erfindungsgemäßen Funktions-
Beschichtungsstoffe auch 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. Dieser Applikationsmethoden können selbstverständlich auch für die
Applikation der Unidecklacke, der Wasserbasislacke sowie der Klarlacke
verwendet werden.
Nach der Applikation werden die Schichten aus den erfindungsgemäßen
Funktions-Beschichtungsstoffen getrocknet, ohne sie vollständig zu härten.
Vorzugsweise werden hierbei Temperaturen von 20 bis 80, bevorzugt 20 bis 70
und insbesondere 20 bis 65°C angewandt. Die Trocknung kann durch laminare
Luftströmungen unterstützt werden. Vorzugsweise werden Trocknungszeiten von
30 Sekunden bis zwei Stunden, bevorzugt eine Minute bis eine Stunde und
insbesondere eine Minute bis 45 Minuten angewandt.
Erfindungsgemäß vernetzt während dieses Verfahrenschritts das separate,
wasserlösliche und/oder -dispergierbare Vernetzungssystem (B) auf und/oder in
der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten partiell oder
vollständig, bevor die Bindemittel (A) vollständig vernetzen. Sofern die separaten
Vernetzungssysteme (B) auch oder ausschließlich mit aktinischer Strahlung
härtbar sind, werden die Schichten mit aktinischer Strahlung bestrahlt.
Für die Bestrahlung mit aktinischer Strahlung kommen Strahlenquellen wie
Quecksilberhoch- oder -niederdruckdampflampen, welche gegebenenfalls mit Blei
dotiert sind, um ein Strahlenfenster bis zu 405 nm zu öffnen, oder
Elektronenstrahlquellen in Betracht. Weitere Beispiele geeigneter Verfahren und
Vorrichtungen zur Härtung mit aktinischer Strahlung werden in der deutschen
Patentanmeldung DE 198 18 735 A1, Spalte 10, Zeilen 31 bis 61, beschrieben.
Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die getrocknete
Schicht des erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffs mit mindestens
einem, insbesondere einem, wäßrigen Unidecklack beschichtet, wodurch eine
Unidecklackschicht resultiert. Dabei können die vorstehend beschriebenen
Applikationsmethoden angewandt werden. Beispiele geeigneter wäßriger
Unidecklacke werden in den eingangs zitierten Patentanmeldungen, insbesondere
in der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte 1, Zeilen 29 bis 49,
beschrieben. Im Anschluß daran werden die Unidecklackschicht und die
getrocknete Schicht sowie gegebenenfalls die getrocknete Elektrotauchlackschicht
gemeinsam physikalisch, thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung,
insbesondere thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung gehärtet.
Dabei werden die vorstehend beschriebenen Härtungsverfahren angewandt.
Dabei kann die thermische Härtung in üblichen und bekannten Umluftofen oder
mit Hilfe von IR-Lampen erfolgen. Es resultiert somit eine erfindungsgemäße
Mehrschichtlackierung, die mindestens eine, insbesondere eine, Funktionsschicht
und mindestens eine, insbesondere eine, farb- und/oder effektgebende
Unidecklackierung umfaßt.
Alternativ hierzu wird im weiterem Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens die
getrocknete Schicht mit mindestens einem, insbesondere einem Wasserbasislack
beschichtet, wodurch eine Wasserbasislackschicht resultiert. Beispiele geeigneter
Wasserbasislacke werden in den eingangs zitierten Patentanmeldungen,
insbesondere in der deutschen Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte 1,
Zeilen 29 bis 49, beschrieben. Die Wasserbasislackschicht wird anschließend,
ohne sie vollständig zu härten, getrocknet. Dabei können die vorstehend
beschriebenen Trocknungsmethoden angewandt werden.
Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die getrocknete
Wasserbasislackschicht mindestens ein, insbesondere ein, Klarlack appliziert,
wodurch eine Klarlackschicht resultiert. Beispiele geeigneter Klarlacke werden in
den eingangs genannten Patentanmeldungen, insbesondere in der deutschen
Patentanmeldung DE 199 14 896 A1, Spalte 17, Zeile 57, bis Spalte 18, Zeile 30,
beschrieben. Sofern es sich nicht um Pulverlacke handelt, können die vorstehend
beschriebenen Applikationsverfahren angewandt werden. Beispiele geeigneter
Applikationsverfahren für Pulverlacke werden beispielsweise in der Produkt-
Information der Firma Lacke + Farben AG, "Pulverlacke", 1990, beschrieben.
Anschließend werden die getrocknete Schicht aus dem erfindungsgemäßen
Funktions-Beschichtungsstoff, die Wasserbasislackschicht und die Klarlackschicht
sowie gegebenenfalls die Elektrotauchlackschicht vorzugsweise thermisch oder
thermisch und mit aktinischer Strahlung gehärtet, wobei die vorstehend
beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen angewandt werden können.
Hierdurch resultiert eine erfindungsgemäße farb- und/oder effektgebende
Mehrschichtlackierung, die mindestens eine Funktionsschicht, mindestens eine
farb- und/oder effektgebende Wasserbasislackierung und mindestens eine
Klarlackierung umfaßt.
In einer weiteren Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die
getrocknete Schicht aus dem erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoff
und die Wasserbasislackschicht gemeinsam gehärtet. Anschließend wird auf die
resultierende Wasserbasislackierung mindestens ein Klarlack appliziert, wonach
man die resultierende(n) Klarlackschicht(en) härtet, wobei die vorstehend
beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen angewandt werden können. Auch
hierdurch resultiert eine erfindungsgemäße farb- und/oder effektgebende
Mehrschichtlackierung des vorstehend beschriebenen Aufbaus
Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten
erfindungsgemäßen farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen
weisen einen hervorragenden Verlauf, eine gleichmäßig glatte Oberfläche, eine
hohe Zwischenschichthaftung und hervorragende optische Eigenschaften
(Appearance) auf. Gegenüber farb- und/oder effektgebenden
Mehrschichtlackierungen, die keine Funktionsschicht i. S. der vorliegenden
Erfindung, sondern lediglich eine Einbrennfüllerlackierung aufweisen, treten bei
der Verwendung ein und desselben Wasserbasislacks keine oder nur geringe
Effekt- und/oder Farbtonverschiebungen ein.
Für die Beispiele und den Vergleichsversuch wurde die wäßrige Dispersion eines
Polyurethans (A) gemäß der in der deutschen Patentanmeldung DE 44 38 504 A
1, Seite 5, Zeilen 24 bis 42, "1. Herstellung von wasserverdünnbaren
Polyurethanharzen; 1.1 Polyurethanharz", angegebenen Vorschrift hergestellt.
Die erfindungsgemäßen Funktions-Beschichtungsstoffe 1 und 2 und der nicht
erfindungsgemäße Funktions-Beschichtungsstoff V1 wurden durch Vermischen
der in der Tabelle 1 angegebenen Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge
und Homogenisieren hergestellt.
Für das Beispiel 3 wurde der Funktions-Beschichtungsstoff des Beispiels 1 und für
das Beispiel 4 der Funktions-Beschichtungsstoff des Beispiels 2 verwendet.
Für den Vergleichsversuch V2 wurde der Funktions-Beschichtungsstoff des
Vergleichsversuchs V1 verwendet.
Für die Herstellung der Mehrschichtlackierungen wurden Stahltafeln mit einer
üblichen und bekannten kathodischen abgeschiedenen Elektrotauchlackierung
beschichtet. Auf die Elektrotauchlackierung wurde ein handelsüblicher Füller
(Ecoprime® 130 der Firma BASF Coatings AG) pneumatisch appliziert und
anschließend während 30 Minuten bei 130°C eingebrannt, so daß eine
Füllerlackierung resultierte.
Die beschichtete Oberfläche der Stahltafeln wurde jeweils zur Hälfte mit den
Funktions-Beschichtungsstoffen der Beispiele 1 und 2 (Beispiele 3 und 4) und des
Vergleichsversuchs V1 (Vergleichsversuche V2) beschichtet, so daß stets die
Hälfte der herkömmlichen Füllerlackierung sichtbar blieb. Die resultierenden
Schichten aus den Funktions-Beschichtungsstoffen der Beispiele 1 und 2 und des
Vergleichsversuchs V1 wurden während 10 Minuten bei 60°C getrocknet.
Anschließend wurde die gesamte beschichtete Oberflächen der Stahltafeln mit
einem handelsüblichen Wasserbasislack im Farbton Brillantsilber der Firma BASF
Coatings AG beschichtet und während 10 Minuten bei 60°C getrocknet. Danach
wurden die beiden Schichten während 30 Minuten bei 130°C in einem Umluftofen
eingebrannt.
Die resultierenden erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen der Beispiele 3
und 4 sowie die resultierende nicht erfindungsgemäße Mehrschichtlackierung des
Vergleichsversuchs V2 wurden farbmetrisch mit dem Standard "eingebrannter
Ecoprime® 130/Wasserbasislackierung" direkt verglichen. Dabei ergab sich bei
der erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierung des Beispiels 3 eine
Farbtonverschiebung D von nur 2,9 und bei der erfindungsgemäßen
Mehrschichtlackierung des Beispiels 4 eine Farbtonverschiebung D von nur 1,5,
wogegen die nicht erfindungsgemäße Mehrschichtlackierung des
Vergleichsversuchs V2 eine Farbtonverschiebung D von 6,3 zeigte.
Claims (18)
1. Naß-in-naß-Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender
Mehrschichtlackierungen, die mindestens eine Funktionsschicht und
mindestens eine farb- und/oder effektgebende Unidecklackierung oder
alternativ mindestens eine farb- und/oder effektgebende Basislackierung
und mindestens eine Klarlackierung enthalten, wobei man bei dem
Verfahren
- 1. wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe auf grundierte oder ungrundierte Substrate appliziert, wonach man
- 2. die resultierenden Schichten der wäßrigen Funktions- Beschichtungsstoffe, ohne sie vollständig zu härten, trocknet,
- 3. die getrockneten Schichten (2) der wäßrigen Funktions- Beschichtungsstoffe mit wäßrigen Unidecklacken beschichtet, wonach man
- 4. die Schichten (2) und (3) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten und die Unidecklackierungen resultieren;
- 1. die getrockneten Schichten (2) der wäßrigen Funktions- Beschichtungsstoffe mit Wasserbasislacken beschichtet, wonach man
- 2. die resultierenden Wasserbasislackschichten (3), ohne sie vollständig zu härten, mit Klarlacken beschichtet, wonach man
- 3. die Schichten (2), (3) und (4) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten, die Basislackierungen und die Klarlackierungen resultieren;
- 1. die getrockneten Schicht (2) der wäßrigen Funktions- Beschichtungsstoffe mit Wasserbasislacken beschichtet,
- 2. die resultierenden Wasserbasislackschichten (3) und die getrockneten Schichten (2) gemeinsam härtet, wodurch die Funktionsschichten und die Basislackierungen resultieren, und
- 3. die Wasserbasislackierungen mit Klarlacken beschichtet, wonach man
- 4. die resultierenden Klarlackschichten (5) härtet, wodurch die Klarlackierungen resultieren;
- A) mindestens ein vernetzbares Bindemittel,
- B) mindestens ein separates, wasserlösliches und/oder - dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten (2) aus den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die Bindemittel (A) vernetzen, und
- C) mindestens ein Pigment, verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel
(A) aus der Gruppe, bestehend aus gesättigten, ungesättigten und mit
olefinisch ungesättigten Verbindungen gepfropften, ionisch oder
nichtionisch sowie ionisch und nichtionisch stabilisierten Polyurethanen,
ausgewählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe, bestehend aus physikalisch,
thermisch, mit aktinischer Strahlung sowie thermisch und mit aktinischer
Strahlung härtbaren Vernetzungssystemen, ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe, bestehend aus thermisch oder
thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren Vernetzungssystemen,
ausgewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe, bestehend aus thermisch fremd-
und selbstvernetzenden Vernetzungssystemen, ausgewählt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das
Vernetzungssystem (B) über Ketogruppen und Hydrazidgruppen thermisch
vernetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pigmente (C) aus der Gruppe, bestehend aus farb- und/oder
effektgebenden, fluoreszierenden, elektrisch leitfähigen und magnetisch
abschirmenden Pigmenten, Metallpulvern, organischen und anorganischen,
transparenten und opaken Füllstoffen und Nanopartikeln ausgewählt
werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
man zur Herstellung der Grundierung auf die Substrate Elektrotauchlacke
appliziert, die resultierenden Elektrotauchlackschichten, ohne sie
vollständig zu härten, mit den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen
und den Unidecklacken oder alternativ mit den wäßrigen Funktions-
Beschichtungsstoffen, den Wasserbasislacken und den Klarlacken
überschichtet, wonach man alle Schichten gemeinsam oder die
Elektrotauchlackschichten, die Schichten der Funktions-
Beschichtungsstoffe und die Wasserbasislackschichten gemeinsam und die
Klarlackschichten separat härtet.
9. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe, enthaltend
- A) mindestens ein Bindemittel,
- B) mindestens ein separates, wasserlösliches und/oder - dispergierbares Vernetzungssystem, das in und/oder auf der Matrix der nassen, trocknenden und/oder getrockneten Schichten (2) aus den wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffen für sich selbst partiell oder vollständig vernetzt, bevor die Bindemittel (A) vernetzen, und
- C) mindestens ein Pigment.
10. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bindemittel (A) aus der Gruppe, bestehend aus
gesättigten, ungesättigten und mit olefinisch ungesättigten Verbindungen
gepfropften, ionisch oder nichtionisch sowie ionisch oder nichtionisch
stabilisierten Polyurethanen, ausgewählt werden.
11. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe,
bestehend aus physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung sowie
thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren Vernetzungssystemen,
ausgewählt wird.
12. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach einem der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungssystem (B) aus der
Gruppe, bestehend aus thermisch oder thermisch und mit aktinischer
Strahlung härtbaren Vernetzungssystemen, ausgewählt wird.
13. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vernetzungssystem (B) aus der Gruppe,
bestehend aus thermisch fremd- und selbstvernetzenden
Vernetzungssystemen, ausgewählt wird.
14. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach einem der Ansprüche 9 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungssystem (B)
- 1. mindestens einen Bestandteil, der im statistischen Mittel mindestens zwei Ketogruppen im Molekül enthält, und
- 2. mindestens einen Bestandteil, der im statistischen Mittel mindestens zwei Hydrazidgruppen im Molekül enthält,
- 1. mindestens einen Bestandteil, der im statistischen Mittel mindestens zwei Ketogruppen und mindestens zwei Hydrazidgruppen im Molekül enthält,
15. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach einem der Ansprüche 9 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente (C) aus der Gruppe,
bestehend aus farb- und/oder effektgebenden, fluoreszierenden, elektrisch
leitfähigen und magnetisch abschirmenden Pigmenten, Metallpulvern,
organischen und anorganischen, transparenten und opaken Füllstoffen und
Nanopartikeln ausgewählt werden.
16. Wäßrige Funktions-Beschichtungsstoffe nach einem der Ansprüche 9 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis von Pigmenten (C)
zu Bindemitteln (A) sowie zu den in den Vernetzungssystemen (B)
gegebenenfalls vorhandenen Oligomeren und Polymeren (Pigment-
Bindemittel-Verhältnis) bei 0,1 : 1 bis 3 : 1 liegt.
17. Verwendung der wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe gemäß einem
der Ansprüche 9 bis 16 für die Herstellung farb- und/oder effektgebender
Mehrschichtlackierungen.
18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrigen Funktions-Beschichtungsstoffe zur Herstellung von
Funktionsschichten, Füllern, Steinschlagschutzgrundierungen,
Unidecklackierungen und Basislackierungen verwendet werden.
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